第一节海洋资源及其共享

  一、海洋资源的种类

  海洋是指地球上在世界范围内广大而连续

的咸水水体的总体。总面积约为3．6亿平方公

里，约占地球表面积的71％。生命起源于海

洋，自古以来，海洋与人类的关系就至为密

切。   

    海洋是资源的宝库，被誉为“蓝色的聚宝

盆”。海洋是人类开发利用的一个新的资源领

域。它不仅资源种类繁多，而且储藏量巨大．

甚至某些陆地上没有的资源也可从海洋中寻找

到。当今人类赖以生存的地球正面临严峻的挑

战，人口膨胀，环境恶化，资源枯竭，该怎么

办?即将迈人21世纪的时候，全世界人们都

不约而同地将目光投向了蔚蓝的海洋。海洋资

源的巨大价值日益凸现。

    人类对海洋的认识过程有着漫长的阶段．

到目前为止，人类对海洋资源的开发历程太体

可划分为三个阶段。

  l岸边原始开发阶段。

  在很早以前，我们的祖先就认识到海洋拥有丰富的资源。晒

制海盐与获取鱼类等食物资源，是人类历史早期开发利用海洋的

最主要的目的之一。但帮时人类对海洋的认识还处在初期阶段，

生产手段与技术都十分落后，由于缺乏远洋能力，开采规模小且

范围有限。开发的范围基本局限在近海岸浅水区域，生产效率极

低。

    2对海洋资源进行广泛调查阶段。

    15世纪后，随着中国指南针的发明和传播，人类造船技术

也有很大的发展，人类的远洋航海能力大为提高，使得海洋探险

和航海活动大大增加。人类对海洋的认识逐渐增加，海洋资源调

查也随之多起来，这一阶段对海洋资源还是处于全面认识阶段，

尚无大规模开采。

    3近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。

    20世纪50年代以来，海洋资源开发进入了一个新的骱段，

这一阶段总体特点是世界各国政府都充分认识到了海洋资源对发

展经济的巨大作用，有目的有计划地投入大量人力物力，有组织

地对海洋资源的利用与开发进行研究。

    什么是海洋资源呢?狭义上讲，海洋资源指的是能在海水中

生存的生物(包括人工养殖)，溶解于海水中的化学元素和淡水，

海水运动，如波浪、潮汐、海流等所产生的能量，海水中贮存的

热量，深海底所蕴藏的资源，特别是海底各种固态矿物，以及在

深层海水中所形成的压力差、海水与淡水之间所具有的浓度差等

等。总之，指的是与海水水体本身有着直接关系的物质和能量。

    广义上讲，除去上述所指的物质和能量之外，还把水产资源

的加工，海洋上空的风，海底地热，乃至于港湾，沟通地球上各

大陆的海上航运，在海上建设的工厂、城市、海底隧道、海底电

缆、海底贮气、贮液罐、海滨浴场、海洋娱乐场所、海中公园、

海洋中的潮汐和潮流，称之为第三类资源。

  第三，按照资源能否恢复，把海洋资源分为再生资源和非再

生资源。海洋中的动植物、海水淡化、波浪、潮汐、海流、温差

等，都属于再生性资源，其特点是再生性强，可在较短时间内恢

复，能被重复利用，可谓用之不尽。而海洋中的石油、天然气以

及其他金属矿产资源，是在漫长的地质历史时期形成的，一旦利

用，恢复缓慢，短时间内不能“再生”，因此叫非再生性资源。

    第四，将海洋资源划分为可提取的和不可提取的两类。生物

资源、矿产资源和化学资源叫做可提取的资源——以人类可直接

利用为准则。波浪、潮汐、海流、温差等所产生的能量，是不可

提取的资源，不能直接利用，必须转化后才能利用。

    第五。按照资源的属性，把海洋资源分为生物资源、矿产资

源、化学资源和动力资源四种。此种分类体系是目前最常用的分

类方法，下面我们就按这一方法，对海洋资源的特征简要概述。

    (1)海水化学资源。这里所讲的海水化学资源主要是指海水

中所含有的大量的化学物质而言。到目前为止，人类在陆地上已

发现的100多种化学元素中．就有80多种在海水中被找到，有

70多种可以提取利用。

    在海水所含有的多种多样的物质中，数量最大的就是水

(H2O。我们知道，地球上的水包括空气中的水、地表水和地下

水。其中，地表水包括江河湖泊水、冰川水和海水，以海水所占

比例最多。海洋是水的王国，海水占地球表层总水量的97％以

上，贮存量约有13．7亿千万立方公里之多。其他水所占比例很

小。

    海洋也是无机盐类物质的宝库。海水中盐的含量十分巨大。

据估算，每立方公里的海水中含有3750万吨化学物质，价值达

十多亿美元。每立方公里的海水可以提取NaCl 2700万吨，

MgCl2320万吨，MgCos 220万吨，Mgsq 120万吨，Br 7．2万

吨。有的元素在海水中含量虽少，但由于海水体积巨大，总量相

当可观。如黄金在海水中的总含量约600万吨以上，相当于陆地

储量的179倍多；银的总合量为5亿吨，相当于陆地储量的

7000多倍；铀的总含量40亿吨，相当于陆地储量的4000多倍。

根据估算，海水中含有各种盐类达5亿吨。

    (2)海底矿产资源。海洋占地球表面的71％，海底矿产瓷

源的分布极为丰富。随着世界工业的大规模发展，对资源消耗量

急剧增加，陆地上已经探明的许多矿藏已经满足不了未来工业发

展的需要。然而海洋蕴藏着的大量的矿产资源尚没有得到开发。

    海洋矿产资源主要有海洋油气资源、滨海砂矿资源和大洋海

底多金属结核资源。

    海洋中有丰富的油气资源，它是海洋资源、也是世界石油资

源的主要组成部分。海底石油和天然气是有机物在缺氧的地层深

处和一定温度、压力环境下，通过石油菌、硫磺菌等分解作用面

逐渐形成，并在圈闭中聚集和保存。规模巨大的海底油气田，常

常与大陆沿岸区年轻沉积盆地内的大型抽田有联系，在地质史上

同属于一个沉积盆地或是其延伸部分。海底石油最早发现于是9

世纪末期。据统计，世界沉积盆地有油气远景的区域为7746．3

万平方公里，其中海域2639．5万平方公里，占34％。海底石油

的可能蕴藏量为2456亿吨，约占全球石油可能蕴藏量的31％。

    世界海上油气资源储量主要集中在渡斯湾、北海、几内亚

湾、马拉开波湖、墨西哥湾和加利福尼亚西海岸等几个地区。油

气总储量占全部海上探明储量的80％。在未探明的油气181中．

主要集中在北极地区、南极、非洲、南美洲和澳大利亚周围海

域。目前已发现800多个海底油气田，几乎遍及世界各大洲的大

陆边缘区。据推算，大陆架区蕴藏的石油，占全球石油总储量的

31％。现在，世界上正在开发的石油盆地有160多个，其中就有

85个分布在海底。

    近岸带是人类最先向海洋索取矿物资源的地方。在近岸那姆

深厚而松散的沉积物中．蕴藏着人们生活和现代工业必不可少的

建筑材料和各种贵重金属、稀有金属和放射性金属。例如，砂、

砂砾和VA壳都是工业和民用建筑不可或缺的材料；钛铁矿、磁铁

矿、锆石等则是提炼金、铂、钛、锫、锡、钍等金属重要矿产原

材料。

    海滨砂矿分布十分广泛，矿种也很多，目前探明具有开采价

值的矿种有锆石、锡石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、铬铁矿、铌

钽铁矿、褐钇铌矿、金红石、石英砂、沙金、金刚石等。在海底

矿产资源的开发中，产值仅次于海底石油，而列于第二位。

    深海底的多金属结核资源主要矿产是锰结核和含金属泥沉积

物。锰结核也叫锰团块、锰矿瘤和多金属结核，它一般分布于远

离大陆、水深在四五千米的深海底，是在海水中沉积生成的。而

含金属泥通常和大洋构造上的运动或岛弧区的海底活火山活动有

关。锰结核的来历与其构造紧密相关。这种矿产含锰、铁较多，

加之每块矿石中往往都有一个有生物骨骼或岩石碎片构成的核，

所以被称做锰结核。通过化学分析发现，结核中除有铁秆锰外，

还含有铜、镍、钴等30多种金属元素、稀土元索和放射性元索，

其中锰、铜、钴、镍在目前的技术条件下完全具有了工业意义。

    深海底蕴藏金属储量相当可观。据各国调查分析，在2000--

  6000米深的海底区域蕴藏着丰富的多金属结核资源，其资源

总量可能有7万亿吨。其中，太平洋海底的5％区域，约885万

平方公里有多金属结核分布，资源总量估计有3万亿吨，在其表

层1米厚的沉积物中，结核就有1万多亿吨，可提取锰加00亿

吨，镍90亿吨，铜50亿吨和钻30亿吨。目前，在各大洋底已

发现有经济远景的锰结核矿区有500多处。

    (3)海洋动力资源。海洋动力资源，也称海洋能，是一类新

垂能源。海洋能包括潮汐能、潮流能、波浪能、海洋热能、盐差

能、海洋风能等。海水中蕴藏的巨大能量主要来源于太阳辐射。

如海洋热能的形成过程，由于海洋是从表层被太阳辐射加热升温

的．这种如熟特点导致了海水温度随深度增加而递减，这一温差

中包含着巨大的能量。潮汐能则是由于海洋水体的潮波运动而形

成的。据估计，世界海洋能的蕴藏量有750亿千瓦，其中波浪能

700亿千瓦，潮汐船10亿千瓦，温差热能20亿千瓦，海流能10

亿千瓦，盐差能10亿千瓦。海洋能量相当于现今地球上全部动

植物生长所需能量的1000倍。

    此外，世界海洋中古有50万亿吨重氢，相当于10万亿亿吨

优质煤的能量。

    (4)海洋生物资源。海洋生物资源包括生长和繁衍在海水中

的一切有生命的动物和能进行光合作用的植物。海洋生物资源的

最大特点在于能通过繁殖、生长、不断的更新，使其数量继续获

得补充、恢复和自我调整，因而有人称为“再生性资源”或“可

补充资源”。

    海洋是地球生命的摇篮。据现有资料统计．在这个广袤无边

际的水体王国里．有20多万种海洋生物。其中，动物18万种．

植物2 5万种。在18万种动物中鱼类有2．5万种，贝类十多

万种，还有大量的海兽、海鸟等。鱼类中可食用的约200种。是

海洋生物资源的主体。目前世界上鱼获量7000多万吨．80％来

自海洋。鱼类的食甩价值很高，1000万吨鱼相当于3000多万头

牛或一亿多头猪，或五亿多头羊的内量。

    海洋里除了丰富的鱼类资源外，还有许多其他重要的海洋生

物资源，如对虾、海蟹、扇贝、乌贼、海蜇等，它们都属于无脊

椎动物。海洋无脊椎动物的分布甚为广泛。从浅水海滩到万米深

海都有。目前，在16万种海洋无脊椎动物中，人类已加以利用

的约130万种。主要是软体动物乌贼、章鱼、贻贝、牡蛎、鲍鱼

等；节肢动物类的对虾、龙虾、蟹等；棘皮动物海参和腔肠类动

物、海蜇等。海洋脊椎动物资源有海龟、海鸟、哺乳动物鲸鱼海

豚、和其他的鳍脚类动物海狮、海象和海豹等。

    海洋植物绝大多数为藻类，其中大量的浮游藻类是海洋生态

系统的基础。浮游植物的量分布极为广泛，影响着初级生产力的

大小。比较世界不同的海区可以发现，它们的初级生产力分布是

不一致的。在矿物养分交换频繁丰富的海区，如洋流上涌区、以

及沿岸带生产力相对较大。而大洋中的许多广袤区，其生产力极

低，有些区域甚至被称为海洋沙漠。

    从能量转换和固碳的强度比较，海洋略逊于陆地。整个海洋

的初级生产力平均大约是250gg/m2 y，陆地则是350g/m2 y，但

由于海洋总面积远远大于陆地，因此年初级生产力总量要大大高

过陆地。

    海洋的生物界中有着错综复杂的食物网。浮游动物作为食物

链的初级消费者，将浮游植物固定的能量传递下去，把植物固定

的有机物转化动物有机物。除了植食性动物外，海洋中还有大量

肉食性动物，它们以其他动物为食．如队小虾为食的小型鱼类和

以小型鱼类为食的大型鱼类等，构成了海洋生物完整的生物链体

系。相对而言，海洋中的食物链要比陆地上长得多，生态营养级

多，转化效率高。从整个海洋生物来说，以浮游植物数量为最

多，浮游动物次之，鱼类以及海洋哺育类动物更少。据统计，全

球海洋含碳量为1．O×10lo～1．5×10”吨，浮游植物的重量总和

为其37倍，即50×10”吨。根据林“lilderman”生态转化“十

分之一”定律来推算，海洋中现有浮游动物的量为50×109吨

小型鱼类50*108吨，然后逐级递减，根据含碳量，作为捕捞对

象的生物资源可能有2亿吨。

    除形体微小的浮游生物外，在浅海区同着生长的藻类约有

4500种，现被广泛利用的约有50种，如海藻、紫菜、石花菜、

鹧鸪菜等。海洋给人类提供食物的能力，约为陆地上所能种植的

全部产品的1000多倍，而现在人们对海洋的利用还不到1％。

此外．海洋生物资源还可作为工业原料和药用。如从褐藻提取的

藻元酸盐，世界年产量约：3000吨。用于生产纸张、化妆品等。

鱼和海兽几乎全身都是宝，是重要的工业原料。鱼鳞可制成鱼鳞

胶，是电影胶卷的主要原料；鱼皮可熬腔，作木材加工的黏舍

剂。在海洋生物中，许多可以药用。如从海洋生物中提取抗癌药

物。

  二、中国海洋资源状况

  我国海域包括渤海、黄海、东海和南海、四个海域的总面积

为473万平方公里，其中可能划给我国管辖的海域面积约为300

万平方公里。大陆海岸线长18000公里，岛屿海岸线长14000公

里。我国海洋资源的特点总的来说是资源数量巨大，类型多种多

样，开发不足但开发潜力很大。

    从油气资源上看，我国海洋石油贷源的储量为406亿吨，其

中近海大陆架246亿吨，深海160亿吨；海洋天然气资源84万

亿立方米。但是，我国近海石油产量很低。截止到1992年，我

国近海石油年产仅为400万吨，1994年为648万吨，位居世界

后列．亟待开发。天然气的情形也是如此。

    我国j每岸线漫长，人海河流携带的含矿物质多．东部地区因

经受多次地壳运动，岩浆活动频繁，形成了丰富的金属和非金属

矿藏。据资料统计，到目前为止。我国海滨砂矿已探明储量为

16．25亿吨，其中金属矿0．25亿吨，非金属矿16亿吨，海滨煤

和油页岩探明储量近100亿吨，蕴藏量非常丰富。

    我国海洋生物物种20278种，约占世界海洋物种总量的

25％。海洋鱼类近2000种，其中300多种是重要经济鱼类。6l

～70种是最为常见而产量又较高的主要经济鱼类。目前．我国

海洋水产品已趣过1000万吨，位居世界第一。其中海洋捕捞量

’700万吨。近年过度捕捞使渔业资源严重衰竭，海洋捕捞业水平

可维持在500万吨上下。

    中国是世界上海水制盐历史最悠久的国家。海盐是我国盐业

生产的重点。目前我国沿海盐田面积约33．7万公顷，从辽东半

岛到海南岛，沿海12个省、直辖市、自治区都有盐场分布。

1993年我国海水制盐达到了2114．6万吨。

  我国海洋资源的开发远景很大，但也存在许多问题。首先，

近年来，我国近海水体环境污染严重，赤潮频繁发生。其次，近

海渔业无节制的过度捕捞，渔业资源严重衰竭。影响着海洋渔业

的可持续生产。另外，由于历史原因，周边海域存在划界问题，

关系到疆域和海洋资源的开发。

  三、海洋瓷源共事殛其可利用对策

  地球是人类共有的家园，海洋则是地球表层面积最大也是最

为连续的生态系统。随着人口数量的不断增长和全球经济的持续

发展，陆地上的资源日益衰竭，替代性资源和新能源的探索和开

发利用已是一个十分重要的问题。在陆地资源日渐减少的今天，

海洋以其丰富巨大的资源蕴藏，其重要性日益明显。

    与陆地表层系统不同的是，除了沿海部分海域属于相邻国家

外，海洋的绝大部分区域为全球人类所共有。海洋中蕴藏的丰富

资源是人类共有的财富，世界各国人民都有保护和利用海洋的权

利。但是，海洋资源的开采由于水环境的原因，需要大量的资金

和较高的技术。发达国家在这一方面优势占尽。海洋资携c作为共

有资源，这是不公平的。出于资源共有共享、持续发展的原则，

我们有必要规范和约束各国的海洋利用对策。

    中国作为世界上人口最多和最大的发展中国家，必须认识到

海洋资源的重要性，并明确我们的海洋资源可持续利用对策。首

先．积极倡导世界各国加强海洋资源的管理，明确海洋资源共有

共享原则，敦促大家共同保护海洋水体环境，加强海洋污染的治

理。其次，加强海洋资源勘察，制定海洋开发远景规划，加强海

洋科技研究，实施科技兴海战略。最后，加强海洋监测监视。健

全海洋防灾系统，实施海洋气候信息共享、渔业资源合理共享．

加强海洋生物资源及其他再生性资源的保护和科学利用，维护海

体生态平衡，为人类在21世纪的持续发展奠定基础。

第二节空间资源及其共享

  一、空间资源的种类

  在人类社会物质文明发展的历史进程中，人类首先适应、认

识和加以利用开发的是地球表层各系统。也即陆地表面上的各项

自然资源包括土地、山川、水、森林、草场和野生动植物等资

源．进而开发利用的是地下的资源。如石油、煤炭、各类金属和

非金属矿藏。随后。随着人类利用和开发资源能力的增强和社会

发展的需要，将之扩大到海洋。现在人类借助科学技术的力量，

开始涉足地球表层以外的领域，将探索和开发资源的范围伸展、

扩大至大气层外的宇宙空同。

    外层空间泛指位于地球大气层之外的宇宙星际空闻区域，简

称空间。1981年在罗马召开的国际宇航联合会第32届大会上．

把陆地、海洋和大气层分虽称为人类的第一、第二和第三环境，

把外层空间称为人类的第四环境。每个环境都有其独特的物理环

境特征，对人类周围环境的探索认知的过程构成了人类的文明演

替史。外层空间浩瀚无垠。大气空间环境十分不同于我们人类所

熟悉的陆地和海洋等生态环境，人类进入空间以及开始适应、研

究、认识、利用和开发这个新的第四环境，太空时代的来临。表

明人类文明史开始了又一次了不起的飞跃。

    人类从很久以前就开始认识和研究宇宙，探索其运行和变化

动态。但我们真正热悉、了解和接触太空。却是始于本世纪50

年代的首次人造卫星的升空。随着太空研究的加强，发现在这个

人类尚不太熟悉的外层空伺区域里，蕴古有独特的丰富的资源。

当然，人类太空研究和开发利用尚处在初级阶段。目前在这个人

类新进入的环境中，仅就地球引力作用区这一最小的外空领域

看，现已探明的、可供利用和开发的空间资源就异常丰富，主要

资源类型有：相对于地表的高远位置资源，高真空和超洁净环境

资源，航天器内部的微重力环境资源，太阳能资源以及月球资

源。

    (一)相对于地表的高远位置资源

    我们大多数人或许还没有意识到，相对于地球表面的高度是

一项重要资源。现在实际上对各国社会的经济、文化、科学和国

防起重要作用的空间资源主要是空间高远位置。这就是说离地表

的高远位置是一项很值钱的资源。因为无论从科学研究，从国民

经济发展的需要，从对地球表层的陆地和海洋生态环境动态的监

测，从气象研究，从灾害的及时发现和救援，从无线电通讯和广

播事业，以及从国防的角度上看，都要求站得高、看得远、传得

广，也就是需要获得空间高远位置。

    在空间技术发展之前，作为占据高远位置盼工具的飞机和气

球已有很大的发展。大气层的高远位置优势至今仍_作为一项重要

资源继续开发利用。但飞机和气球均有其科学技术和社会因索的

局限性。无论飞机和气球，都属于大气层飞行器，其升垒的能力

是有限的，因此高度不可能超越大气层。

    人造地球卫星的发射成功，为人类开发空间高远位置资源戗

造了条件。从苏联于1957年第一个人造卫星发射成功以来．在

短短的数十多年时间内，全世界共发射了2000多颗卫星。其中

利用空间高远优势为主的卫星达半数以上。卫星的种类和用途也

很多。如可分为气象卫星、地球资源卫星、海洋监视卫星、测地

卫星、军事侦察卫星、核爆探测及早期预警卫星等，都是利用卫

星在空间轨道上对地表和大气层的高远位置，配予各式各样的遥

感器，来获得各自所需的图像或信息。随之，经过对图像或信息

进行处理、判读和翻译，再得到所需的资料。高空侦测到的信息

资料，价值十分宝贵，因为从卫星得到的资料，有的是使用其他

手段很难或不能得到的资料，例如气象卫星的云图，国土以外的

各种信息，地壳的断裂带等，对地球表层环境及社会经济、相关

学科的研究非常重要。

    一般说来，离地表的位置愈高，为获得此高度所需的技术也

就愈加复杂，从而其价值也就愈大，收获也就愈丰。这项资源对

地球及大气环境的观测和通信特别有用。因为位置禽高．观测的

空问范围愈大，体系与过程也就更加连贯。现今，已被利用的空

间高度一般不超过相对于地球表面36000公里的高度。被利用开

发的空问轨道主要有以下三类：

    第一类主要是环绕地球的低、中高度的顺行轨道。低、中高

度指近地点高度位于200--2000公里。这一空间区域的高度范围

较低，离地球最近，其区域内的所有物理过程也同地球的关系最

为密切，对这一高度层的观测、研究和利用对地球表层各系统的

影响至关重大。

    第二类为极轨道和太阳同步轨道。极轨道是指通过地球两极

上空的运行轨道，沿该轨道运行的航天器可以对全球进行观察。

常见的太阳同步轨道的高度一般小于100O公里，具有极轨道的

特点．这一轨道上的航天器每天绕地球运行约14～16圈。沿太

阳同步轨道运行的航天器，从北向南经过统一纬度的地方时相

同，从南向北经过同一纬度的地方时也相同。因此，如果适当选

择发射时刻，就能保证航天器在飞经一些地区上空时，这些地区

始终有比较好的光照条件，有和于对地表景物进行拍照，获取到

质量优良的照片。

    第三类为地球同步轨道，特别是其中的地球静止轨道。地球

静止轨道只有惟一的一条。它在空间高远位置资源占有特殊地

位。地面站易于对静止航天器进行联系、跟踪，所以通信、广播

和气象卫星选用地球静止轨道极为有利。

    由航天器利用开发空问高远位置资源，排出了天然环境和社

会因素造成的许多障碍，在天际间开辟出一条观测地球、传输和

获取信息的畅通渠道。

    外层空间相对于地表高远位置资源的利用开发工作，不仅满

足了社会上对信息流动方面的特定需求，在经济、文化、科学和

国防上起到重要作用，而且将为人类社会的经济、生活、文化和

工作带来越来越多的方便和利益，还可能影响、甚至改变人类生

活和工作的方式。

    (二)高度真空和超洁净环境资源

    根据物理学原理，人造地球卫星必须达到第一宇宙速度才能

进入太空，在大气层中由于气动阻力和气动加热的作用，在现代

的科学技术水平下，不可能真的达到宇宙速度，也不可能维持这

个速度而形成卫星。从这个意义上讲，真空环境应该是空间盼第

一资源。人类就是利用这一种资源才找到进人空间的门路。

    真空指救有空气或者只有极少空气的状态，洁净则指没有尘

土、杂质等物质。大气密度和大气压力随距地表高度韵增加按指

数规律迅速减小。在]00公里的高空，大气密度和大气压力均捉

及相应地表值的lO-6数量级因此，高真空和超洁净是外层空

间环境显著的特征之一。

    高真空度表明高度的无物质和无干扰(物理和化学的)洁净

环境，这成为高纯度和高质量冶炼、焊接和分离的必要条件。高

真空与微重力在空间环境同时存在，往往同时加以利用来获得高

级材料和产品。在高真空下不存在如地面上那样的灰尘、有害物

等污染源，所以空间的太阳能转换装置可以预期有极高的效率、

较长的寿命和基本上不必进行维修，从而可以设计做成很大的面

积。另外，空间构件可以做得很大很轻，高真空基本上没有空气

的流动，不受动压载荷也是一个重要的原因。

    在空间的高真空环境中，由于突破了大气层的屏障，没有大

气扰动，大气对光和各种射线的吸收、反射、折射和散射作用都

不复存在。这是观察和研究太阳及研究天文星体运动的理想环

境。在这种环境中，不仅观测范围可以扩大到紫外线与x射线

区域·而且测量结果也会更加精确，从而可以获得更为全面和准

确的资料和数据。太阳辐射由于地球及其大气层的相互作用．产生了生命赖以存在的氧、水、能源等，与此同时也伴随出现了一

些有害的影响。因此，创造良好的研究太阳和地日关系的条件．

对全人类的生存和发展都是十分重要的。美国在天空试验室上的

太阳天文观测实验结果，说明在空问进行太阳天文观测具有相当

的优越生。

    (三)徽重力资源

    地球上的一切物质均受重力支配，重力也是一种巨大的资

源，是我们日常生活中绝对不可缺少的东西。人的生活方式依赖

于重力，绝大多数的生产过程都利用重力资源。

    但是，在空间轨道上，飞行器的环境却是一个基本上没有重

力的环境(重力接近予零，实际上为1014～10-Tg)。这是我们

进人的一个新环境，也是一种有待于我们去开发利用的非常有价

值的新资源。一系列的研究说明重力和重力诱导而产生的溶液际

气体的对流，弓I起结构问的话位、扰动和不同密度的分层，是难

于把材料性质提高到理论值或接近于理论值的重要因素。

    在空间中．据们可以得到一个摆脱重力的环境——微重力环

境。微重力是随着人造地球卫星本身产生的一个特殊环境。在微

重力环境下，流体内由于密度梯度和固体质点、不溶液滴或气泡

等析出所造成的对流现象消失，不同密度组分的分离、漂浮、沉

淀分屡等物理现象也不复存在，容器壁对盛于其中的物体也不起

摩擦和限制作用，这就使得我们有可能着手解决在地面上所不能

解决的问题。美国、前苏联、德国、日本和欧共体成员国近20

年来利用火箭、卫星、飞船和空间站，对开发利用微重力资源作

了几百次研究和实验，收获十分丰富。这些研究试验证明，在微

重力下可以获得新的材料。例如，美国在天空实验室的试验中就

做出了具有超导性的金—锗合金l和铅—锌—锑合金。这类合金在

地面上由于组分密度相差过大很难制成。

    此外，在徽重力下，可以改善原来材料的质量和性能。例

如，日本用r卜500。型探空火箭，在几分钟的失重时何内．完

成了生产镍—碳化钛复杂合金的试验。这种合金硬度比在地上制

造出的高两倍以上，耐热性能也太为提高。一般说来，在地球上

制造的碳台金，最高强度为130公斤／平方毫米，耐热度为

40018，而日本在微重力状态下制造出的碳合金强度可高达300

～400公斤／平方毫米，耐热度可高达1700"(3。在微重力下，也

可以生产出在地球上所不能得到、的大尺寸晶体，可以生产出均值

的新半导体。

    我们知道，现代技术的很多领域的迅速发展，有赖于材料和

工艺的进步。微重力资源的开发为优质材料、新材料和新工艺的

创制提供了重要的条件。耐热高强度合金的性能得到改善，可以

大大提高热发动机的效率，减小发动机的尺寸，对能源的节约和

材料的节约将起重大的作用。超导材料的制成可能引起电气工业

变革。大尺寸晶体和更为均匀的半导体材料的获得将推动电子技

术、光电技术、遥感技术和计算机技术等向更高级的阶段发展。

空间科学技术在利用微重力资源方面正从探测、研究和试验向应

用阶段过渡。

    在医学方面，微重力也有许多应用优点。但是当前主要解决

的是人能否长期适应微重力环境，如何长期适应微重力环境。能

适应到什么程度及如何使人长期居住于空间和开发空间资源的问

题。这些都有待深层次的探索和实践。

    (四)空间能源

    目前世界上能源消耗的总功率约为lOO亿千瓦。按人口增

加、现代化的发展和生活水平提高估计，能源的需求每年约增加

4％。到2000年能源消耗的总功率可能会接近190亿千瓦，即每

年需要提供约200亿吨标准煤。如全都依靠传统的能源资源，估

计只能维持二三百年。这就大成问题了。所以。新的能源，未来

的能源资源，成为人类所关心的重大问题。全世界都在进行这方

面的研究。在地球上，太阳能、风能、氢燃料、热聚变能和生物

物质能都宥可能成为重要的新的替代能源。

    在浩瀚的空间中有着我们无法想像的丰富的能源。我们早就

熟知，地球上所有的能源都来自于太阳辐射。地球表面接受的太

阳能已经十分巨大，其功率约为9x1013千瓦，相当于当前世界

上能源消耗总功率的9000倍。但是，要把丰富的太阳能转换成

能源，在地球上建立大型的太阳能电能转换装置．由于下列原因

是十分困难的：①一年内只有1／2左右的时间能够获得日照，而

日照程度又随时间而周期性改变，这就是说，效率不高和作为基

本负载的电厂运行起来比较困难；②由于有风和重力的因素，建

筑大型的太阳能电池阵或反射镜组会受到限制；③由于大气和地

面的污染，要么得设计自动清除设备，要么得进行定期清洗。这

就是为什么地球接受太阳能很大，而太阳能在现在和几十年内也

程难成为一种主要能源的原因。

    近空间的地球同步轨道上的一个宽约100公里的环带(相当

于±6’的环带)所接受的太阳能，估计其总功率就相当于地球所

受的总功事。由此可见空间的能量资源十分丰足。

    在空间利用太阳能建立大型电站，开发空间能源，有很多优

越性。在空间轨道上建立的大型太阳能电站，在99％的时间内

都能接受到太阳光的照射，只有极少的日食时间和在三月和九月

有几天午夜附近时间不能得到照射。在空间轨道上，不存在大气

对太阳光的反射和吸收，没有日夜的变化，没有太阳角度的变

化，没有季节的变化，也没有尘埃和有害气体的污染。因此．同

样的面积，一年内所获得的太阳能量，空间约为地面的五到十

倍。此外，由于空间是失重和无风的特殊环境，使得利用轻型或

展开型的大型构件构成大型太阳能电池阵或太阳能反射镜组．成

为可能。   

    目前，开发利用空间十分丰富的能源，在空问轨道上建立大

型电力站的工作，已经不是一种议论而是一种积极的行动了。经

科学研究、分析和论证认为，在阿步轨道上建立大型动力卫星

(例如地面功率为500万千瓦的空间动力卫星)是可能的。

  二、空间资源利用用与共享

  从人类社会发展的历史进程来看，人类社会物质文明的高度

发展同资源拥有的程度息息相关。但是，按照现在的经挤发展速

度和资源消耗量，地球表层的资源，在不久的将来终究有耗尽的

那一天。因此，寻找一种永久替代性的能源是不可或免的，空间

资源的探索和开发为我们提供了答案。

    人类对空间资源的认识和探索才刚刚起步，历史不长，对空

间资源的开发利用也才开始。众所周知，空间资源的开发需要很

高的空间科学技术和大量的资金，目前世界上仅有少数几个国家

具备这个能力．必然导致资源享用的不公平性。同海洋资源一

样，我们人类共有一片蓝天，空间中的所有资源同样为人类所共

有。因此，我们应该基于共有原贝!f，规范其开发利用原则，同其

他资源类型一样，实施资源共有共享原则，维护全世界所有人类

的平等权益，促进全球共同持续发展。这一方面，西方世界舶几

个空间大国应当作出表率。

    随着70年代首次人造地球卫星发射成功，在近几十年来我

国空间探索成就还是有目共睹的。但是我们对空间研究的速度和

力度都远远低于欧美。作为发展中国家的代表，必须认识到空间

资源对我国下一个世纪经济和社会发展的重要性。在促进空间科

学研究的同对，国家应加大对空间资源开发的力度。并且促进空

间研究的交流与台作，呼吁和倡导全球各国建立合理的原则和条

列，保证空间资源的全人类共享。

第三节遗传资源及其共享

一、中国的物种资源总况

在我们这个星球上，与人类共伺生存的生物(包括植物、动

物和微生物)究竟有多少种，迄今尚无一个精确的数字。自

1758年瑞典植物学家林奈创立“双名法”，规范了现代生物命名

体系以来，生物学家已经鉴定和描述的物种大约只有150万种，

一般认为全球现存物种至少为此数的3倍，即500万种，最新的

研究认为可能达3000万种以上，甚至1亿种。

    大量的物种也是人类的一项不可或缺的资源。丰富而多样化

的物种资源不但给人类改造、利用自然提供了强大的物质基础．

而且提供了适宜的生存条件。另外，如此丰富的生物多样性是维

持全球各类生态系统平衡的基础。

    但是，自从人类进入工业文明，尤其是进人本世纪以来，随

着人口的膨胀和环境压力的急尉增加，物种资源的承载能力与人

类需求之间的矛盾愈来愈尖锐，大量的物种由于栖息地的破坏和

生存环境的日益恶化而灭绝或趋于灭绝。据统计，全世界已有

25000种植物和1000种脊椎动物濒于灭绝。全球生物多样性正

面临严重的威胁。因此，物种种质资源或遗传资源的研究与保

护，建立生物种质基因库，对人类生物资源的更新利用十分关

键

    (一)我国物种资源位居世界前列

    物种簧多、动植物区系复杂、多样，是我国物种资源的首要

特点。现已查明，全国高等植物32800种，仅次于巴西和印度尼

西亚，居世界第三位。其中：种子植物24500余种，裸子植物

236种，蕨类植物2600余种，苔藓植物2100余种。巴西、印度

尼西亚地处热带、大多是热带植物种类。而我国从南到北有热

带、亚热带、温暖带、温带和寒温带的植物种类；从东到西有森

林、草甸、草原和荒漠的植物种类等，因此我国植物资源的多样

性是任何一个国家所不能比拟的。

    我国拥有各种动物10．45×104种，其中：兽类1196种，爬

行类320种，两栖类210种，鱼类2200种，昆虫约10×104种。

在动物区系成分上兼有南北两大区系的特点。具有丰富的多样

性。我国动植物特有种较多．种子植物有10个科、321属，约

10000种为我国所特有。兽类中有1个特有科，8个特有属．63

个特有种。

    (二)野生物种分布范围日益缩小，生态环境恶化

    当前，由于森林大面积被砍伐破坏，草场过度放牧以及江河

湖泊的污染等因紊的干扰，造成野生物种栖息地急剧减少，生态

环境恶化，野生物种分布日益缩小。除东北和西南少部分地区尚

存有较大面积天然林外，其他地区已基本上不存在。分布在农区

的生态位日益狭窄。大面积的垦荒和围期造既导致水土流失，水

位变浅，水面缩小，水体生态平衡普遍破坏，影响永生物种的生

存。

    (三)种质资源丰富，但开发利用水平低

    1．作物种质资源。

    据统计，地球上有记载的植物构30×104多种，被人类利用

的只有2500种，其中1500种是栽培植物，大约有300余种起源

于中国，如栽培植物大豆、茶叶、水稻、大麦、粟、荞麦、裸燕

麦、桑、甘蔗等均起源于中国。

  2．畜禽品种资源。

  我国有畜禽品种596个，其中：马66种、驴20种、黄牛

73种、水牛20种、牦牛5种、骆驼4种、绵羊79种、山羊48

种、猪113以及家禽182种。我国偿仅禽畜品种。资源数量多，

而且有不步品种以其独有的遗传性状和经济价值著称于世，如太

湖猪，以其性成熟早，产子多，繁殖率高而闻名国内外。

  3．水生物种种质资源。

  中国有水生物种资源18000余种，约占国内外物种总数的

20％，其中：内陆淡水水生物种5000种左右，海洋物种约

13000余种。水生物种的特有种较多，如白鳍豚、扬子鳄、大

鲵、中华鲟、银毁等；经济种也相当丰富，重要的经济鱼类有

印多种，如长江鲥鱼、松江鲈鱼、石斑鱼等。

  4野生动植物种质资源。

  中国主要陆栖野生动物可作为食物来源的约有215种．工业

原料有461种，药用的363种，农业有益种类339种，可作为禽

畜种源的74种。对野生植物而盲，我国具有经济价值的食用植

物资源约有1100多种．其中淀粉类300种，已开发利用不到1／

10；油脂类植物有300多种，能够食用的有50多种，现已开发

利用11种；药用植物资源有12000余种，其中中草约类有5500

多种，常用的300多种。

    尽管对物种资源的保护国家颁布了一系列的法规和条例。但

是物种种质资源依然破坏严重，绝灭与濒危物种不断增加。到目

前为止，我国濒危物种达到了4000～5000种之多。遗传资源受

到严重威胁。

  二、我国作物遗传资源状况

  作物遗传资源(Crop genetic resources)又称作物种质资源

(Crop gerrnplssm resources，是植物遗传资源的一部分。作物遗

传资源包括古老的地方品种、新育成的品种、重要的育成品系和

遗传材料．以及作物的野生种和野生近缘植物。它们具有在进化

过程中形成的各种基因。是作物育种和农业生产及其他农业科学

研究的物种基础。

    世界上收集和保存作物_遗传资探的数量在30万份以上的国

家有美国、前苏联和中国。据“全国作物品种资源工作会议”

(1984)统计，我国已收集保存的作物遗传资源共约30万份。包

括粮食约20万份，经济作物约6万份。果树作物l万份。蔬菜

作物约1．5万份，牧草约O．3万份。预计1990年完成20万份资

源材料的编目和入长期痒贮藏，。其中粮食作物14．3万份，油料

作物3．4万份．纤维作物O 5万份，蔬菜作物1．7万份，烟草

0．18万份，甜菜D．05万份，绿把O．04万份．牧草O．15万份。

蓖麻0 065万份。此外，果树资源圃内巳种植约0 8万份：马铃

薯、甘薯试管苗保存O．09万份；药用作物约有5000种，常用的

500种。花卉资源也很丰富，目前栽培的约130科，500多个种，

品种数目更多．如菊花3000个以上，月季1000个左右，牡丹

300个，芍药200多个，荷花177个等。

    我国作物遗传资源不仅数量多，而且种类相当丰富。目前全

国栽培植物主要种类约600种，其中粮食作物30多种，经济作

物约70多种，果树作物约140种，蔬菜作物110种，牧草约50

种．绿肥约20种，药甩植物50余种。我国作物遗传种类繁多，

还表现在栽培植物的野生种多．如在30多种粮食作物中具有野

生种的为11种。果树大多数都有野生种。药用植物、花卉、牧

草绝大多数有野生种。

  三、中国物种资源的可持续利用及共享对策

  生物遗传资源是人类生存旦夕不可或缺的重要的物质财富。

我们知道，作物品种是丰产的关键。“六五”期间，我国育成水

稻、小麦、玉米、棉花、大豆及其他作物的新品种300多个，增

产粮食100×108公斤以上。受控作物资源愈多，可选择的余地

愈大。另外，遗传资源是新系品种育成的关键，突破性与关键性

的遗传资源的发现是作物育种的物质基础。70年代，我国杂交

水稻在世界上处于领先位置，就与野生遗产资源的发现有关。

    我国是物种资源大国，完善健全种质资源关系到整个国计民

生。因此。妥善保存和管理生物遗产资源是物种资源持续利用的

首要环节。目前物种资源状况不清，建立全国性物种资源保护与

检测体系巳刻不容缓。首先，应建立全国物种资源基因库和物种

资源动态监测网络。在原有基因库基础上，加强物种资源的鉴定

和研究，利用现代化的测控技术和生物技术，实行动态监测。其

次．健全和完善各种类型的保护区，加强对珍稀动植物的迁地保

护，提高现有动植物园、水族馆、种子库等机构的管理水平。再

次．充分利用我国丰富的作物遗传种质资源，通过纯化、杂交或

基因组合等多种途径，建立我国作物繁育和推广体系；加强禽

畜、水产品和林果品种资源的保护和繁育，深层次地开发利用野

生动物和植物资源。最后，加强国际间的物种种质资源的交流和

协作，在相互促进平等利用的基础上共享生物遗传资源，达到共

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