海洋的現實和未來（簡體書）

; 海洋是人類未來的糧倉 位于近海水域自然生長的海藻，年產量已相當于目前世界年產小麥總量 的15倍以上。如果把這些藻類加工成食品，就能為人們提供充足的蛋白質、 多種維生素以及人體所需的礦物質。海洋中還有豐富的肉眼看不見的浮游生 物，加工成食品，足可滿足300億人的需要。海洋中還有眾多的魚蝦，真是 人類未來的糧倉。 海洋中的魚和貝類能夠為人類提供滋味鮮美、營養豐富的蛋白食物。 蛋白質是構成生物體的最重要的物質，它是生命的基礎。現在人類消耗 的蛋白質中，由海洋提供的不過5％～10％。令人焦慮的是，20世紀70年代 以來，海洋捕魚量一直徘徊不前，有不少品種已經呈現枯竭現象。用一句民 間的話來說，現在人類把黃魚的孫子都吃得差不多了。要使海洋成為名副其 實的糧倉，魚鮮產量至少要比現在增加10倍才行。美國某海洋飼養場的實驗 表明，大幅度地提高魚產量是完全可能的。 在自然界中，存在著數不清的食物鏈。在海洋中，有了海藻就有貝類， 有了貝類就有小魚乃至大魚……海洋的總面積比陸地要大1倍多，世界上屈 指可數的漁場，大抵都在近海。這是因為，藻生長需要陽光和硅、磷等化合 物，這些條件只有接近陸地的近海才具備。海洋調查表明，在1000米以下的 深海水中，硅、磷等含量十分豐富，只是它們浮不到溫暖的表面層。因此， 只有少數范圍不大的海域，那兒由于自然力的作用，深海水自動上升到表面 層，從而使這些海域海藻叢生，魚群密集，成為不可多得的漁場。 海洋學家們從這些海域受到了啟發，他們利用回升流的原理，在那些光 照強烈的海區，用人工方法把深海水抽到表面層，而後在那兒培植海藻，再 用海藻飼養貝類，并把加工後的貝類飼養龍蝦。令人驚喜的是，這一系列試 驗都取得了成功。 有關專家樂觀地指出，海洋糧倉的潛力是很大的。目前，產量最高的陸 地農作物每公頃的年產量折合成蛋白質計算，只有0.71噸。而科學試驗中同 樣面積的海水飼養產量最高可達27.8噸，具有商業競爭能力的產量也有 16.7噸。 當然，從科學實驗到實際生產將會面臨許許多多困難。其中最主要的是 從1000米以下的深海中抽水需要相當數量的電力。這么龐大的電力從何而 來？顯然，在當今條件下，這些能源需要量還無法滿足。 不過，科學家們還是找到了竅門：他們準備利用熱帶和亞熱帶海域表面 層和深海的水溫差來發電。這就是所謂的海水溫差發電。這就是說，設計的 海洋飼養場將和海水溫差發電站聯合在一起。 據有關科學家計算，由于熱帶和亞熱帶海域光照強烈，在這一海區，可 供發電的溫水多達6250萬億立方米。如果人們每次用1％的溫水發電，再抽 同樣數量的深海水用于冷卻，將這一電力用于飼養，每年可得各類海鮮7.5 億噸。它相當于20世紀70年代中期人類消耗的魚、肉總量的4倍。 通過這些簡單地計算，不難看出，海洋成為人類未來的糧倉，是完全可 行的。 海水能源 浩瀚的大海，不僅蘊藏著豐富的礦產資源，更有真正意義上取之不盡、 用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所儲存的煤、石油、天然氣等海底能 源資源，也不同于溶于水中的鈾、鎂、鋰、重水等化學能源資源。它有自己 獨特的方式與形態，就是用潮汐、波浪、海流、溫度差、鹽度差等方式表達 的動能、勢能、熱能、物理化學能等能源。直接地說就是潮汐能、波浪能、 海水溫差能、海流能及鹽度差能等。這是一種“再生性能源”，永遠不會枯 竭，也不會造成任何污染。 潮汐能就是潮汐運動時產生的能量，是人類利用最早的海洋動力資源。 中國在唐朝沿海地區就出現了利用潮汐來推磨的小作坊。後來，到了11～12 世紀，法、英等國也出現了潮汐磨坊。到了20世紀，潮汐能的魅力達到了高 峰，人們開始懂得利用海水上漲下落的潮差能來發電。據估計，全世界的海 洋潮汐能有20億多千瓦，每年可發電12400萬億度。 目前，世界上第一個也是最大的潮汐發電廠就處于法國的英吉利海峽的 朗斯河河口，年供電量達5.44億度。一些專家斷言，未來無污染的廉價能源 是永恒的潮汐。而另一些專家則著眼于普遍存在的，浮泛在全球潮汐之上的 波浪。波浪能主要是由風的作用引起的海水沿水平方向周期性運動而產生的 能量。 波浪能是巨大的，一個巨浪就可以把13噸重的巖石拋出20米高，一個 波高5米、波長100米的海浪，在1米長的波峰片上就具有3120千瓦的能量， 由此可以想象整個海洋的波浪所具有的能量該是多么驚人。據計算，全球海 洋的波浪能達700億千瓦，可供開發利用的為20～30億千瓦。每年發電量可 達9萬億度。 除了潮汐與波浪能，海流可以作出貢獻，由于海流遍布大洋，縱橫交錯 ， 川流不息，所以它們蘊藏的能量也是可觀的。例如世界上最大的暖流——墨 西哥洋流，在流經北歐時為1厘米長海岸線上提供的熱量大約相當于燃燒600 噸煤的熱量。據估算，世界上可利用的海流能約為0.5億千瓦。而且利用海 流發電并不復雜。因此要海流作出貢獻還是有利可圖的事業，當然也是冒險 的事業。把溫度的差異作為海洋能源的想法倒是很奇妙。這就是海洋溫差能 ， 又叫海洋熱能。由于海水是一種熱容量很大的物質，海洋的體積又如此之大 ， 所以海水容納的熱量是巨大的。這些熱能主要來自太陽輻射，另外還有地球 內部向海水放出的熱量；海水中放射性物質的放熱；海流摩擦產生的熱，以 及其他天體的輻射能，但99.99％來自太陽輻射。因此，海水熱能隨著海域 位 置的不同而差別較大。海洋熱能是電能的來源之一，可轉換為電能的為20億 千瓦。但1881年法國科學家德爾松石首次大膽提出海水發電的設想竟被埋沒 了近半個世紀，直到1926年，他的學生克勞德才實現了老師的夙愿。 此外，在江河人海口，淡水與海水之間還存在著鮮為人知的鹽度差能。 全世界可利用的鹽度差能約26億千瓦，其能量甚至比溫差能還要大。鹽差能 發電原理，實際上是利用濃溶液擴散到稀溶液中釋放出的能量。由此可見， 海洋中蘊藏著巨大的能量，只要海水不枯竭，其能量就生生不息。作為新能 源，海洋能源已吸引了越來越多的人的興趣。 知識點 蛋白質 蛋白質是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯系在一起的物質。機體 中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人體重量的 16.3％，即一個60千克重的成年人其體內約有蛋白質9.8千克。人體內蛋白 質的種類很多，性質、功能各異，但都是由20多種氨基酸按不同比例組合而 成的，并在體內不斷進行代謝與更新。 蛋白質是一種復雜的有機化合物，舊稱“朊”。氨基酸是組成蛋白質的 基 本單位。食入的蛋白質在體內經過消化被水解成氨基酸被吸收後，重新合成 人體所需蛋白質，同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解，時刻處于動態平衡 中。因此，食物蛋白質的質和量、各種氨基酸的比例，關系到人體蛋白質合 成的量，尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽 ， 都與膳食中蛋白質的量有著密切的關系。 P12-15