中国教育

地球科学教学指导委员会海洋科学与工程分委员会

　　海洋科学是研究海床、底土、水体、大气、生物等各界面之间的物质交换、能量流动以及人类活动对海洋的影响导致海洋及其相关层圈发展变化的自然规律的一门学科。尽管人类在远古时代就开始与海洋打交道，但在17世纪以前，人类对海洋的利用也只是航海和渔盐之利。一般认为，海洋科学成为一门独立的学科开始于19世纪后半叶，以1873—1876年的“挑战者”号海洋调查船的全球海洋调查为其主要里程碑。1942年，著名海洋学家Sverdrup 等人编写的《海洋》专著的出版，标志着海洋科学作为独立学科已经形成。

　　海洋科学既是基础性学科之一，又是应用科学和工程技术科学。现代海洋科学的研究体系，大体可以分为基础性学科研究和应用性技术研究两部分，由物理海洋学、海洋气象学、海洋生物学、海洋地质学、海洋化学等基础学科和众多分支学科及其应用性科学和高技术构成。半个多世纪以来，我国的海洋科学研究和教育与国家、社会、经济和科学技术的发展紧密地联系在一起，海洋科学高等教育也成为我国高等教育的重要组成部分。

　　1. 海洋科学学科现状、发展趋势及对海洋科学教育的影响

　　1.1 海洋科学发展特点

　　海洋科学是一个多系统、多学科交叉的综合性学科体系。一个多世纪以来，对海洋资源的开发利用带动了海洋科学的发展，尤其是海洋生物资源的开发利用和海底矿产的探测以及军事上的需要，是促进海洋科学发展的主要动力。20世纪以来，特别是第二次世界大战以来，科学技术的高速发展，资源和环境问题日益突出，人类对海洋重要性认识的提高，对海洋科学的发展产生了重大而深远的影响。人类在生存与发展中遇到一系列前所未有的问题和困难，如海域争端、全球气候变暖与海平面上升、海洋生物资源衰退、生物多样性下降、海洋灾害频繁发生等。1972年联合国召开人类环境会议，通过著名的斯德哥尔摩《人类环境宣言》，提出了“人类只有一个地球”的口号。1987年，联合国环境和发展委员会发表了《我们的共同未来》。1992年6月，联合国在巴西里约热内卢召开“环境和发展大会”，通过了《21世纪议程》和一系列重要文件，提出海洋是全球生命支持系统的一个基本组成部分和实现可持续发展的宝贵财富。1994年联合国大会做出决议，要求沿海国家把海洋开发列入国家发展战略。勿庸置疑，海洋将成为21世纪科学发展和技术开发研究的重要领域之一，21世纪将是“海洋世纪”。

　　海洋科学的发展主要表现为以下几个特点：

　　第一，人类在继续不断地观测海洋、了解海洋。迄今为止，人类对大洋和深海仍知之不多。海洋调查一直是当前国际海洋科学研究的重要方向。大洋、深海调查和观测中发现的许多现象往往使人类感到吃惊，例如海底热泉生态系统的发现。通过南大洋、南极和北极科学考察、全球海洋通量研究、大海洋生态系研究、黑潮调查、我国南沙海域综合考察等都说明，海洋调查仍是海洋科学研究的主要手段。随着新技术的发展，如遥感遥测技术、深潜技术、水声技术、海洋浮标等技术的发展，人们已能立体地获得大量而丰富的海洋观测资料，为海洋科学的发展提供了扎实的基础。

　　第二，海洋科学越来越显示出多学科性和综合性。一方面，海洋科学通过吸收其他各学科的先进成果推动本学科体系的发展，另一方面又不断与其他学科交叉、融合产生新的学科和新的研究方向。随着海洋科学研究的深入，海洋学科分化出越来越多的分支学科，如物理海洋学、海洋气象学、化学海洋学、生物海洋学、地质海洋学、渔业海洋学、河口生态学、珊瑚礁生态学等。这些学科与其他学科相互联系, 越来越显示其学科的独立性。然而，由于海洋是一个极其复杂的、开放的庞大系统，再加上人类对海洋作用的开发利用，导致海洋发生巨大的变化，从而影响全球人类的生存环境，因此，海洋科学的发展又具有极强的综合性，尤其是海洋资源、海洋环境、海洋灾害这三大问题的研究和解决则属于综合性的海洋研究课题，它不仅需要海洋学与其他学科之间的交叉、渗透, 也需要海洋学自身各分支学科之间的相互渗透、交叉和综合研究。因此，许多相应的综合性学科如海洋生态学、环境海洋学等新学科则应运而生。随着人类对海洋科学研究的愈加深入，这种多学科性、交叉性、综合性的特点就表现得愈日明显。在保护人类生存环境、开发各种资源及可持续利用方面, 还需要人文科学、社会科学如经济学、法学、社会学、管理学等各学科的渗透和交叉。

　　第三，海洋科学研究一方面向宏观发展，另一方面则向微观发展。海洋科学各学科专业的研究和应用一方面向大尺度发展（如全球气候变化、大洋环流等），另一方面向微小尺度发展（如湍流、细结构，基因、细胞、微生物等）；一方面向上发展（如臭氧层、海洋卫星遥感等），另一方面向下发展（如海底板块运动、海底探测、海底资源等）。海洋是一个庞大的整体，是一个开放的大生态系统。海洋研究在时间尺度上大至数亿年，小至毫秒，在空间尺度上从极小的区域到全球海洋。尤其随着人类对自然资源需求的不断增长，人类利用自然资源的规模不断扩大，资源、环境、灾害等问题则显得更加突出。特别是海洋环境污染、洄游性鱼类资源的管理和养护、海洋灾害的预防和减灾、全球气候变暖等一系列问题的研究等，都需要从宏观方面开展研究，需要加强国际合作。自从20世纪初世界第一个海洋研究国际合作组织(ICES)成立以来，国际间的海洋科学研究计划层出不穷，如全球大气研究计划、世界气候研究计划、国际海洋调查十年、国际南大洋研究、沿岸上升流生态系分析、全球海洋通量联合研究、世界大洋环流实验、热带海洋和全球大气研究、海气耦合响应试验计划、大海洋生态系统研究等大规模的国际合作研究计划都是从宏观方面开展海洋科学研究。而海洋资源特别是海洋生物资源的开发，则运用现代生物学手段如细胞工程、染色体工程、基因工程等分子生物学手段从微观方面获得纵深发展。

　　第四，高新技术的应用促进海洋科学的发展。遥感技术、现场泊系设备和分子生物学等技术的使用，使所有海洋科学研究的深度和广度乃至观测研究的时空尺度都获得了具有重大意义的进展。现代化的观测手段如海上浮标、平台、遥感遥测技术、水声技术、水下图像传输技术、深潜技术提供了大洋尺度过程图像、运动流体的耦合的生物及物理过程的时间系列等丰富资料，分子生物学技术使生物基因结构与调控得以深入的研究，现代分析测试手段在海洋生态系统和海洋化学资源利用、海洋环境保护中越来越显示其优越性。系统论、信息论、协同论等各种新的管理理论和技术在海洋科学研究特别是海洋政策和海洋综合管理中的应用越来越广泛。

　　1.2 海洋科学学科发展趋势及对人才的需求

　　1997年，世界海洋委员会把当前海洋科技归结为四类：1）科学文化进步，揭示生命起源、宇宙起源、人类起源（海洋人类学）的研究；2）探索和开发海洋财富，包括生物资源开发（主要是渔业）、油气资源开发、海洋运输、能源利用、空间利用和旅游、海洋环境容量等；3）生命支持系统研究和保护，包括海洋与气候、生物多样性、健康和废物清除、防灾减灾等；4）海洋管理、海洋经济学、伦理学、海岸科学、培训和教育在内的一系列问题。

　　为了解决全球性的重大科学问题，出现了全球性的“海洋大科学”(Ocean Megasciences)研究，包括全球海洋观测(GOOS)、海洋科学钻探(Scientific Ocean Drilling)、热液海洋过程及其生态系统(Hydrothermal Ocean Processes  and Ecosystems)、海洋生物多样性(Marine Biodiversty)、海岸带综合管理(Integrated Coastal Zone Management)等五个领域。1998年，世界地理大会也提出了大地理学的概念，意大利地理学家Vallger提出现代海洋地理应该包括海岸地理、海岸陆地与海岸海洋、深海地理和海洋区域地理，要进行跨学科的物理、生态、经济、地缘政治、海洋地理信息研究，建立综合海洋地理信息系统。

　　海洋科学发展的特点及趋势是大科学、高技术和学科交叉，主要表现在：

　　一是重大综合的海洋科学研究活动日益活跃。海洋科学研究包括许多区域的和全球的重大课题，如海洋与气候变化研究、海洋与地球多层圈的相互作用、海底构造运动海洋科学与成矿机制、深海和地壳内微生物问题、海洋环境及其在全球气候变化中的作用、海洋生态系统动力学、海洋食物与海洋资源、海洋生物地球化学和海洋生态系统、海洋有害藻华与海洋灾害等问题。

　　二是海洋环境科学研究技术持续稳定发展，军民兼用的业务化海洋环境保障体系逐步形成。海洋环境是海洋生命支持系统的一部分，也是其他海洋学科如海洋生态、海洋渔业、赤潮、污染物迁移、军事海洋学等学科的基础，海洋军事活动的成功与对海洋环境变化规律的掌握和相关信息的获取密切相关。海洋观测、海洋环境预报、海洋防灾减灾、海洋信息技术、海洋污染监测技术等无论对民用还是军事都是重要的。在国际上，军事对海洋需求一般来自常规、舰艇、军方和民用的海洋观测系统。所以，寓军于民的海洋环境科技研究体系是海洋科技发展的趋势之一。

　　第三，海洋资源开发利用技术已成为各国竞相发展的海洋高新技术领域。包括海水养殖技术、海洋农牧化技术、海洋生物深加工技术、海洋医药技术、海水利用技术、海水淡化技术、海洋能利用技术、信息技术、监管技术和设施渔业技术等，各发达国家都在试图抢占海洋开发的制高点。

　　第四，深海资源开发技术发展迅速。海洋资源勘测与开发技术，包括深水技术、深海生物基因资源开发研究、天然气水合物资源勘探技术和深海海洋环境探测技术等。

　　海洋科学的发展对人才的培养提出了挑战，我国需要有参与这些海洋科学发展研究的各类人才。虽然我国在这些大科学、高技术上有一定的研究基础和队伍，但面对21世纪的挑战，从规模、质量上培养海洋科学的高级专门人才，我国的海洋科学高等教育任重而道远。