——浅谈健康海洋与服务人类健康
对地球来说，海洋是生命的摇篮，大气的襁褓，风雨的温床，资源的宝藏。对人类来说，海洋是航运的通道，商贸的窗口，经济的依托，食品的保障。只有海洋自身健康，才能有效地服务于人类健康；也只有人类有效地呵护海洋，才能保障海洋健康。因此，二者是互为因果、相辅相成的统一体。
当前，几乎全球海洋的每一个角落都不同程度地受到“微塑料”的困扰。每年，人类在不经意间把上千万吨塑料投入海洋，经过海洋的自然粉碎，变成了微塑料。无论滤食性、草食性、肉食性海洋动物都难逃食用微塑料的厄运，而人类又离不开海洋食品，因此形成了“鱼吃塑料，人吃鱼”的恶性循环。最终是人类自食其果，既破坏了海洋健康，又损害了人类健康。
何为“健康海洋”
大自然亘古不变的规律就是“均衡”。斗转星移，各行其道；芸芸众生，各从其类；无不遵循均衡法则，万事万物，概莫能外。
以植物为例，牡丹花好空入目，枣树花小结实成；玉兰树开出了最美丽的花朵，却结出了最丑陋的“歪瓜裂枣”；榴莲树开花不过“毫米级”大小，但结出的榴莲果可重达20公斤；螺旋藻属于最低等的单细胞盐藻，但对人类的营养价值比日常水果蔬菜可高出近1000倍。这就是大自然的“公平”。
再看动物界，不管某种动物多么“优秀”，总有一条致命的“软肋”，也总有可怕的“天敌”；不管某种动物多么“低等”，总有一套生存的“绝招”，也总有一件防身的“武器”。爬行类的海龟行动缓慢，但众多伶牙俐齿的庞然大物都对它束手无策；水母全身没有骨头，甚至会片刻化成一滩水，却几乎没有天敌；海参、海星都是低等的棘皮动物，却蕴含着超出人们想象的“高能”活性物质。这就是大自然的“互补”。
再看人类赖以生存的地球，始终遵循着均衡法则。地球或自转或公转，始终处于运动状态。地壳在均衡规律的作用下，一刻也不停地通过各种途径释放积累的应力，由此带来的造山运动，或隆起，或断陷，或挤压，或张裂，不断地形成高山深谷；而以太阳为主体的风化作用，通过日晒雨淋，冰冻水击，风吹沙磨，冲刷淤积，不断地削高填低，使高山变低，深谷变浅。这就是自然界的“循环”。
珠穆朗玛峰号称世界屋脊，但青藏高原除了“高天”，还有“厚土”，就是发育了地球上最厚的地壳。喜马拉雅山下一个深达300多公里的地壳呈“反山根”状插入上地幔中。同理，马里亚纳海沟是典型的万丈深渊，但上地幔物质剧烈“上拱”，形成了一条隐藏地下的地幔潜山。因此，不论地壳厚薄，从总体质量上是均衡的。
由此可见，自然界何为健康？就是如何满足均衡法则，越趋近均衡状态，就越接近健康。对一条河流来说，流水的动能与携沙量平衡就是健康，健康的河流就会不冲不淤，河床持久，河岸稳定。但河流仅仅是地球表面一条弯弯的曲线，其动能来源也仅仅是简单的“水位差”。可海洋是地球上最复杂、最庞大的自然系统，海洋的健康自然就不可能有统一的标准，也很难形成统一的认识。
尽管海洋保护国际基金会自2012年起就发布海洋健康指数，试图从10个方面来评估海洋生产力，动用了近百个全球数据库。但这些指标的争议非常之大，因为主要是围绕着人类经济活动选取的，对广袤的海洋来说，充其量是“九牛一毛”。更重要的是由于人类对海洋的认知程度非常低，从海洋中选取自然数据难度很大，数据的均匀分布更是短期内不可能解决的问题，因此其科学性和客观性也就大打折扣。故很难有一个令人信服的标准来界定健康海洋。
由此可见，探讨健康海洋是一个充满创新性的命题。但不管指标千变万化，大自然给出的唯一标准，就是看今天的海洋是否接近均衡状态。可海洋是否均衡也是一个非常难以判断的复杂问题，因为我们生活的地球是一个蓝色的“水球”。不管对地球的成因如何理解，“火成论”也好，“水成论”也罢，都不可否认海水对地球来说是与生俱来的。因此，海洋的均衡，既受到地球自转与公转的自身作用，也受到太阳、月亮，甚至其他星球的影响，是地壳内生动力与外生动力的综合反映。第四纪以来，又增加了人类对海洋的影响。所以说，海洋的均衡只能是一种理论概念，永远也不会达到真正的均衡态。因此，健康海洋也只能是一个理论目标。随着人类影响的加大，海洋健康指数肯定会连年下降，但它能从另一个侧面唤醒人们朝着均衡的方向不断发展，也就是朝着健康海洋的目标不断努力。
健康海洋的内涵
国人自古推崇“经国济世”，实际上“经国”充其量只能“济国”。因为全世界所有国家的面积加起来都不及海洋的一半，所以只有经略海洋，才能真正“济世”。
海洋是地球的命脉，海洋在全球范围内调控生态、滋养生命、影响经济、孕育文明。无论是现在，还是未来，没有海洋健康，就没有人类的繁荣。今天海洋无偿赠予我们的，正是关乎明天人类存亡的无价之宝。
我们习惯认为，海洋之博大浩渺，相对于人类社会来说，是取之不尽用之不竭的。但目前，世界上超过52%的海洋渔业资源已消耗殆尽；全球75%的珊瑚礁正在遭受威胁。 过度捕捞使渔业资源已逼近临界点，一些大型掠食性鱼类种群数量已骤减70％以上，一些物种可能将在几十年内彻底灭绝。白色污染更加触目惊心，全球每年至少有1000万吨塑料制品被丢弃到海洋中，相当于平均每秒钟就有一卡车的塑料垃圾倒入海中。科学家预测，到2050年，海洋中塑料垃圾的总重量可能将超过鱼类。特别需要高度关注的是，因富营养化造成的海洋生态灾害，如赤潮、浒苔、水母等生物的爆发性生长，严重破坏了海洋食物链，给海洋生态环境造成了巨大影响。
21世纪是全球公认的“海洋世纪”。在海洋世纪的开端，有必要呼吁世界各国，进一步认识海洋，关心海洋，经略海洋；以“人海和谐”为目标共同努力，拥抱海洋世纪，共筑健康海洋。
第一是海洋生态系统健康。水中王国，五彩缤纷，千奇百怪。海洋是生命的发源地，也是生物多样性的聚宝盆。海洋中起码聚集了地球上百分之八十以上的生物种属。地球上形体最大的动物在海洋中，最高大的植物也在海洋中；寿命最长的生物在海洋中，最极端、最密集、最微小的古菌群落也在海洋中。靠太阳生长的生物生活在浅海表层；不靠太阳活着的“热液生物”生活在深海底部。只可惜迄今人们对海洋生物的调查认知还非常肤浅，大多数海洋生物对人类来说还处于未知的神秘世界。
对于海洋生态系统来说，生物群落包括相互联系的动物、植物、微生物。大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吞海瘙，海瘙食藻类，海洋藻类通过光合作用，制造有机物质，维持着这个弱肉强食的食物链。海洋生态系统的物质循环和能量转移都是一个动态过程，在无外界干扰的情况下，就会达到一个动态平衡。一个环节的破坏，就打碎了这种“平衡”，就可能导致整个食物链乃至整个生态系统的破坏。
人类对海洋生态系统的影响集中表现在两个方面：一是超强度的开发海洋生物资源，例如近海区域的酷渔滥捕，使海洋渔业资源严重衰退。二是环境污染导致生态恶化，含有重金属离子的工业废水被排放到海洋中；众多化工废气、废水、废料被排放到海洋中。面大量广的化肥农药通过河流汇集在海洋中；甚至核废料也倾倒在海洋中……这些污染物给海洋生态系统造成了灭顶之灾。
总体说来，近海生态系统处于“不健康”或“亚健康”状态，突出表现为三点：一是海洋生态系统退化。滨海湿地、珊瑚礁、红树林等海岸带生态环境受人类活动影响不断加重，出现不同程度的衰退。海湾、河口及滨海湿地无机氮含量持续增加，氮磷比例失衡日益严重，使生态环境受到严重破坏。二是海洋生态灾害频发。赤潮、绿潮、水母等海洋生态灾害发生频率不断增加，规模不断扩大，赤潮生物种也由几种增加为几十种，给海洋生态环境造成了重大损害。三是近海污染日益严重，使生态系统平衡失调。首先受到危害的是海洋植物，继而是海洋动物，而最终受损的还是人类自己。
第二是海水动力系统健康。海水是海洋的基础，没有海水就不称其为“海洋”。海水是地球上最广袤、最重要的资源体系，也是最重要的动力系统。自古无风三尺浪，一平方公里海面储存的波浪能就足足超过一个三峡大坝。可见海水动力系统的平衡是何等重要。而这种源于自然、人类难以控制，甚至难以预测的动力系统是否健康稳定，关键是靠自然界的均衡作用调节。
由于海洋动力系统的不平衡，使海洋灾害频仍，令人谈虎色变。风暴潮灾害、海浪灾害、海冰灾害、海雾灾害、飓风灾害、海啸灾害等突发性事件都源于海水动力系统的不均衡。
9月28日在印尼发生的海啸，至今使人惊魂未定，预计有数千人遇难。而2014年12月26日的印尼大海啸由印度洋9.1级地震引发，造成了东南亚13个国家的22.6万人死亡。
风暴潮是由台风、温带气旋、强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的海面异常升降现象。如1970年11月发生在孟加拉湾沿岸地区的一次风暴潮，曾导致30余万人死亡和100多万人无家可归。
世界上很多国家受海洋影响都很严重。例如，仅形成于热带海洋上的台风引发的暴雨洪水、风暴潮、风暴浪，以及台风本身的大风灾害，就造成了全球自然灾害生命损失的60%以上，每年造成的经济损失达数百亿美元。所以，海洋水动力系统是全球自然灾害的主要源泉。
更令人遗憾的是不少人为因素破坏了海水动力系统平衡，譬如：不少大型水下海洋工程，改变了海洋动力结构，破坏了原有的动力平衡；那些向海延伸很远的大型堤坝，改变了海流的流速流向，破坏了原有的海流循环稳定；有些近岸工程改变了岸线走向，破坏了原有的近岸波浪消减的系统平衡。这些所谓“人定胜天”的工程和违反自然规律的不科学决策，往往是以惨痛的教训而告终。
第三是海洋地质系统健康。海洋就是由海水和海盆构成的统一体，而与海盆相关的内容就是海洋地质系统。不管是“盆底”发生破裂还是“盆缘”发生变化，都会对海洋产生巨大影响。由此可见，海洋地质系统是健康海洋的基础，只有盆底完整、盆缘稳定，才能稳定整个海洋。
板块构造理论揭示，不仅地球是运动的，岩石圈板块也是运动的。由于各大板块的运动既不同向，也不同步，相互链接的板块边缘自然就会成为“不稳定地带”。板块间的张裂、俯冲、剪切、挤压无时无刻不对海盆的稳定性造成致命威胁。环绕太平洋是地球上著名的地质构造活动带，发育了一系列海沟、岛弧和弧后边缘海盆，形成了全球最突出的环太平洋俯冲汇聚带、环太平洋火山活动带、环太平洋地震活动带。而这个环状的“剧烈活动带”恰恰发育在由平坦的“盆底”向“盆缘”转折的部位，因此对海洋稳定性的影响远远超出人类的想象。
海洋中几乎没有一天是“平安无事”的。据统计，地球上每年发生500多万次地震，即每天要发生上万次。其中绝大多数发生在海洋中，盖因为距离海岸太远，又加之海水覆盖，以至于人们感觉不到。但发生在近岸的海底地震、火山爆发、海底滑坡、海岸侵蚀、海水倒灌、地面下沉、河口及海湾淤积等海洋地质灾害不仅威胁海上及海岸，还危及沿岸城乡经济和人民生命财产安全。
伴随着人类向海洋进军的征程，特别是近年来，人类开始大踏步走向深海，对海洋地质系统的破坏也日益严重。绝大多数海底矿产资源开发都是“掠夺”性的，由此造成了无数的海底断陷、海底滑坡、海底浊流，甚至海底地震；众多的海上和海底建筑工程，包括呈突飞猛进之势的跨海大桥和海底隧道，或多或少都不同程度地损害了海洋地质系统的均衡；大规模的围海造地，使本来自然弯曲的海岸线日趋平直化、水泥化，不仅改变了水动力结构，而且造成了大规模的冲刷淤积，使海岸线处于严重的不稳定状态。
海洋如何服务人类健康
21世纪是人类崇尚健康的时代，也是健康产业大发展的时代。“小康不小康，关键看健康”，中华民族在实现伟大复兴的征途上，更加注重国民健康，正在打造健康中国。而呵护海洋健康就是打造健康中国的重要基础。
海洋被科学家称为人类环境的最后一块净土；广袤的海洋能为人类提供大量优质蛋白；海洋药物是未来人类最重要的“蓝色药库”。因此依靠海洋来保障人类健康是未来的必然选择。
第一，海洋是保障人类健康的最后一块净土。海洋是人口、资源、环境协调发展的最终可利用空间，是环境保护的最后屏障。陆地上燃烧煤炭、石油、天然气等化石燃料造成的二氧化碳，主要靠海洋来降解，陆地上的化肥、农药、工业污染，最终由海洋自然净化。由于人类过度填海、过度捕捞、过度开发，已使不少地区的海洋环境亮起了红灯。河口污染区、海底荒漠化、赤潮绿潮灾害，已成“常态化”。
围绕如何保护利用这块环境净土，首先应注重洁净海洋建设。就是要下决心保护海洋环境，着力推动海洋开发方式向循环利用型转变，全力遏制海洋生态环境不断恶化的趋势，让海洋生态文明成为环境保护的高压线，让人民群众享受到阳光、碧海、沙滩的美丽生活。其次是建设低碳海洋，就是要深入研究二氧化碳从大气到海洋的传输吸收过程，查明海洋汇碳固碳的科学规律和环境容量。通过海水循环的物理泵，发展冷水汇碳和海底封存技术。通过海洋动植物的生物泵，解决碳吸收、储存和转换问题。
第二，海洋是保障人类食品安全的最后基地。我国是人口大国，食品安全始终是国计民生的头等大事，谁来养活中国？一直是全世界关注的重大问题。海洋必须为13亿人提供稳定的优质蛋白。
面对人口爆炸、资源匮乏的困境，中国人率先尝试了人工海水养殖，实现了由“捕鱼捉蟹”向“耕海种洋”的根本转变。以山东沿海为基地，先后发起了“鱼、虾、贝、藻、参”五次养殖浪潮。同时，还成功引进了三大海水养殖品种。分别是从墨西哥湾引进的海湾扇贝、从南美沿海引进的白对虾以及从英国引进的大菱鲆。
海水养殖产业的“五次浪潮”和“三大引种”带来了我国蓝色产业的技术革命，作为一个沿海大国，中国人率先实现了“养殖超过捕捞、海水超过淡水”的两大历史性突破。中国的海洋水产品总量稳居世界第一，人均达到50公斤，远超过20公斤的世界人均水平，为13亿中国人的食品安全作出不可估量的贡献。因此，中国被全世界誉为“海水养殖的故乡”。
第三，海洋是维护人类健康的最大医药宝库。海洋的特殊环境孕育了特殊的生态系统，也形成了特殊的药物资源。中国是人口大国，医药产业需求巨大。由仿制药向创新药转变、由合成药向生物药转变、由陆地药向海洋药转变，已成为世界医药行业的发展趋势，在中国尤为突出。向海洋要药，开发“蓝色药库”，保障国民健康已成为“健康中国”的重要环节。随着陆地药源的匮乏，海洋已成为不可替代的新的健康产业资源。人们越来越清楚，未来的药品与保健品的主要原料基地在海洋。
研究结果证实，海洋生物的保健作用非常突出。从鱼类和贝类中提取的牛磺酸，具有抗氧化、稳定细胞膜的作用，能消除疲劳、提高视力；从海鱼和海藻中分离的高度不饱和脂肪酸有提高儿童智商、延缓老人大脑功能衰退的功能；海藻、海虾和海参等腔肠动物中含有的多糖与皂甙，具有防止动脉硬化、抗癌和增强免疫力等方面的生物活性；从鲍鱼中提取的鲍灵素，具有抗菌、抗病毒和抑制肿瘤生长的活性；从扇贝中提取的多肽，具有抗辐射能力并具有对放射损伤细胞的修复作用。研究发现，海水近80种元素中有17种是陆地土壤里缺少的，许多海洋生物富含人类生命活动必需的元素，如牡蛎的含锌量、海带的含碘量，都大大高于任何陆地生物。
鉴于海洋生物开发的广阔前景，进入新世纪以来，世界各国争相投巨资开展海洋药物研发。科学家已成功地从海洋生物体内分离与鉴定出3000余种具有生物活性的化合物，表现有抗菌、抗病毒、镇痛、抗肿瘤、抗动脉硬化、提高免疫力等多种保健作用。
如何维护海洋健康
世界上的海洋是连通的，海水是流动的，全人类拥有同一片海洋。海洋是人类命运共同体的依托和支撑。只有全人类共同努力，实现真正意义上的人海和谐，才能真正维护海洋的健康。也只有健康海洋，才能真正把可持续的资源和空间奉献给当今人类，才能真正促进人类健康。
中国是海洋大国，健康海洋是健康中国的前提和基础。中国倡导的“21世纪海上丝绸之路”就是未来健康海洋的联结线，也是人类命运共同体的联结线，更是沿海国家促进国民健康的联结线。
保护海洋生物资源，大力发展海水养殖，保障人类食品安全。
海洋生物多样性支持着众多沿海国家的人口健康、沿海经济和食物安全，联合国把开发海洋食物作为实现“将世界饥饿人口减少一半”目标的重大措施，把治理海洋生态荒漠化摆在人类生存的战略地位。
保护海洋生物资源，就是通过增殖放流、资源修复、海洋牧场、海底鱼礁、海底森林等一系列技术措施，克服海底荒漠化，维护海洋生物多样性和海洋生态平衡。
发展海水养殖业，既能为人类提供优质蛋白，又能弥补因过度捕捞而损坏的生态环境。创建立体化海水养殖新模式，加快海水养殖由粗放型向集约化转变，大力发展超大型智能化深水网箱养殖、工厂化设施养殖、集约化池塘养殖，提高名优特养殖产品比例。加强水产原良种培育体系建设，对主要养殖品种进行选育和复壮，加大多倍体诱导、性别控制、细胞克隆等现代生物技术在苗种培育中的应用。
从水产环境、健康苗种、病害防治、养殖模式、精深加工、安全监测等方面，进行从源头到终端的全程质量安全分析，完善现代水产品加工综合配套技术，建立规范完善的食品安全保障体系，确保海洋食品的健康安全。
开展生态资源修复，发展海洋牧场，恢复海洋生态环境。
科学保护和恢复海洋生态环境，遏制海洋生态荒漠化的发展势头，是打造健康海洋、实现海洋生物资源可持续发展的迫切需要。
突破近海经济水域生态与环境综合治理关键技术，建立近海生态安全监测与健康评价技术体系，发展重要生物资源放流增殖技术、产卵场与索饵场生态环境修复技术和碳汇养殖技术。
我国十几年的实践证明，通过重要生物资源放流增殖，恢复近海生态环境，是一条成功的道路。要着力研究新型海洋牧场建设与近海渔业资源养护技术，强化增殖容量、增殖效果、人工育苗最小繁殖群体的评估，探讨重要渔业种群产卵场、索饵场、越冬场分布及其洄游路线，探讨其补充机制及资源种群动力学。研究主要捕捞物种、濒危物种、遗传资源保护物种和珍稀物种的放流与标记技术，开发物种放流的遗传与生态风险评估技术，建立放流物种的生态多样性跟踪研究技术体系。
坚持绿色发展，突出人海和谐，努力减少海洋环境污染。
目前海洋微塑料、海洋垃圾、海洋污染、海洋富营养化、海洋酸化，已是人类面临的共同问题。生物资源过度开发、海岸工程无序建设，导致海洋自然系统功能严重衰退，有些海区“荒漠化”严重。因此，急需开展环境、生态和资源开发的全面调查，建立全方位、实时化、连续性、定量化的污染检测体系及重要海洋生态灾害预测预报体系。
一是聚焦近海环境与生态安全技术。查清近海地区的海洋生物多样性现状，研究典型海域、河口和湿地等生物区系演变规律，探索污染严重和资源破坏严重区域的生态与环境修复，制定濒危物种的保护机制，建设重点区域物种库和基因库，建立海洋生物多样性保护区。二是突出近海生态安全监测和健康评价。开发海岸带污染监测技术，建立近海生态环境的评估体系，制定海岸带生态环境退化调控对策，强化海岸带生态分区管理，开展近海自然保护区的适应性经营。三是推动海洋开发方式向循环利用型转变。秉承以人为本、绿色发展、生态优先的理念，把海洋生态文明建设纳入海洋开发总布局之中，坚持开发和保护并重，像保护眼睛一样保护海洋生态环境，像对待生命一样对待海洋生态环境，全面遏制海洋生态环境恶化趋势，实现“让人民群众享受到碧海蓝天、洁净沙滩”的目标。
以活性物质提取为突破口，加大海洋天然产物开发，打造新型蓝色药库。
重点开发针对抗肿瘤和治疗糖尿病、心血管病、抗衰老、抗帕金森氏综合征等重大疑难病症的海洋药物。密切跟踪已进入临床试验的海洋药物的应用开发，强化海洋新药高通量筛选平台和技术集成，开发深海和极地海洋生物活性物质采集、分离、鉴定技术，研制海洋化学合成和半合成药物和海洋多糖、多肽和核酸类的海洋药物。发展现代海洋中草药，开发滩涂湿地药用盐生植物资源。
依托国家海洋药物工程技术中心，建设和完善海洋药物与生物制品研究开发、产业化技术和专业服务平台。瞄准正在进行临床试验的一类海洋药物，力争尽快实现产业化开发。大力开发医用新材料、海洋化妆品、特种海洋生物酶、海洋生物农药、农作物生长剂等海洋生物制品。
发展海水农业，实现“耕海种洋”，拓展新的蓝色经济空间。
面对当前人增地减、灌溉用水匮乏、农业面源污染严重的现实，应充分利用盐碱地、滩涂、滨海湿地、海面水域和海底洋盆等空间资源，以海水为媒介发展“海水农业”，真正实现“耕海种洋”“白地绿化”“蓝色粮仓”。
一是统筹规划各类养殖业和种植业，发展新型海水农业。二是依靠海水农业促进生态、环境和资源保护，通过建设海洋牧场、海底森林、渔业增殖放流场、生态养殖场，促进海洋生态系统的改良与恢复。三是实施生态型苗种工程，大力培育海水农业新品种，不断拓宽海水农业的范畴。四是根据地理特色，构建不同的技术发展体系，打造充满活力的新型海水农业技术创新链条。
强化预警预测技术，发展防灾减灾产业，确保生命财产安全。
针对海底地震、海岛火山、台风海啸、风暴潮、富营养化、海洋酸化等生物灾害、地质灾害、海水灾害和突发性海洋污染事件，发展以数值预报为基础的自动化、高精度、时效性的海洋灾害和环境污染预警预报技术，为海洋防灾减灾提供技术支持，为制定海洋环境保护规划提供依据，为抗击海洋灾害的组织决策提供科学依据。加强海洋预报、防灾减灾、救助打捞、渔业安全通信救助体系和海洋环境信息的服务体系建设，为海洋产业和生命财产的安全提供环境保障。
海洋防灾减灾重在预测，贵在预防。关键是把由政府被动地应急处置变成以企业为主体的主动的、长期的、预先的产业性投资，实现由“头痛医头，脚痛医脚”向“不治已病治未病”的根本转变。要强化政策引导，突破关键技术，发展新型防灾减灾产业，把海洋防灾减灾变成沿海国家的自觉行动，使蔚蓝的大海真正造福全人类。
（作者:李乃胜，国际欧亚科学院院士）
《中国科学报》 (2018-11-14 第6版 专题)
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