教授带你“逛“专业

专业名称:海洋科学

专业导游:海洋学院 楼章华、李春峰教授


 

 

Q1:海洋科学专业的学习(研究)对象是什么?

海洋科学,顾名思义是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及与开发利用海洋有关的知识体系。它的研究对象是占地球表面71%的海洋及其边界过程,包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、生活于海洋中的生物、海底沉积和海底岩石圈,以及海面上的大气边界层和河口海岸带。本专业培养的是能在海洋科学及相关领域从事科研、教学、管理及技术工作的高级专门人才。

Q2:海洋科学专业的核心、特色课程有哪些?

浙江大学海洋科学专业目前的核心课程主要包括物理海洋海洋与遥感、海洋化学、海洋生物与天然产物三个方向。专业特色公共核心课程包括海洋地质学、海洋生物学、海洋化学、物理海洋学、海洋遥感等。各个方向积极引进并参考国际课程体系、培养方案和教材,重视实验环节,并邀请外籍教师全英文授课。学生可以充分利用舟山的海岛优势开展各种野外实习,并有许多机会参加海外和国外的暑期访学、实习、参加国际会议和参加各类专业和学术培训。

Q3:学海洋科学专业的学生需要具备什么特质?

首先,学生要热爱海洋和相关的自然科学,愿意了解海洋、探索海洋;其次,学生要对数学、物理、化学、生物、或计算机信息科学的其中一门或几门具有浓厚的兴趣;再次,学生应热衷实践,从基础课到毕业实习,学生要积极去实践;此外,学生有较好的英语基础。最重要的是需要培养独立思考和自主学习的习惯和精神。

Q4:在海洋科学专业学习过程中,有可能遇到的困难是什么?

由于海洋科学是一门综合性较强的专业,一方面需要学生具备坚实的数理基础,另一方面随着海洋科学各分支学科之间、海洋科学同邻近学科之间的结合、渗透,将出现更多的、跨学科的、高度综合性的研究课题。

Q5:社会上是否存在对海洋科学专业的理解误区?

社会上的一些行外人对一个专业的认知往往来源于生活工作日常接触,若被问及海洋科学这个专业,往往回答与“远洋捕捞”、“近海养殖”、“海上货物运输”、“海上观光旅游”等方面相关。由此看,社会上对海洋科学专业的认识存在片面性。海洋科学作为一个综合性学科体系,分支学科庞大,包括物理海洋学、海洋气象学、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质与地球物理学、渔业海洋学、河口生态学、珊瑚礁生态学等,同时还有人文科学、社会科学(如经济学、法学、社会学、管理学)等学科的渗透交叉。其研究内容既面向宏观方向的大尺度发展(如大洋地质演化、全球气候变化、大洋环流等),又面向微观的微小尺度发展(如湍流、同位素化学、基因、微生物等),在研究空间上则有向上发展(如臭氧层、海洋卫星遥感等)和向下发展(如海底板块运动、海底资源探测和开发等)、从区域性海洋到整个大洋系统,时间尺度上则大至数亿年、小至毫秒。

Q6:现实中有哪些问题需要海洋科学专业的人才来解决?

自从人类进入20世纪以来,海洋科学的发展日新月异,但还有许多问题亟待海洋科学专业的人才来解决,如海洋的起源与演化、深海中的生物是否预示着生命起源,海洋沉积及海底资源如何形成和开发,海底热液系统对全球物质循环的贡献,近海污染如何治理,海岸带如何管理,海洋与大气如何相互作用,海水运动与全球环境变化等,这些理论或实际的问题都急需海洋科学的专业人才来解决。

Q7:海洋科学专业的毕业生,主要面向哪些行业就业?

海洋科学专业的毕业生主要面向海洋资源探测、海洋环保与检测、气象、食品、水利和医药卫生等行业。具体如国家石油企业、矿产企业、国土局、水利局、海洋局等企事业单位;与环保有关的机关、科研机构和大专院校;大型食品企业、医药公司、海关、环境监管部门等。除了直接就业之外,本专业很多毕业生选择直接赴国内外著名高校和研究所深造。


海洋科学最吸引我的——

  

现有临床使用的药物中有50%来源于天然有机化合物,包括海洋微生物在内的海洋生物产生了大量的天然有机化合物,这些化合物为新的药物的发现提供了丰富的物质基础。海洋生物产生的具有高活性的新奇结构的化合物,激发着我对其孜孜不倦的探索。

——马忠俊教授

 

人类的发展过程是探索未知的过程,目前人类对于海洋的了解甚至少于对于太空的了解,海洋科学这个专业最吸引我的地方就是通过这个专业的学习、思考和钻研,探索海洋,了解海洋,并掌握海洋的地质过程、地球化学规律、海洋与环境的关系等未知难题。此外,海洋的未知性也意味着选择海洋科学这个专业等于选择了更大的发展空间。

——陈雪刚副教授

 

最初是向往海洋,之后是真的爱上这个专业。

海洋一直给我一种深深的神秘感,她浩大、广博,她一望无际。比起遍布人类足迹的陆地,广阔的海洋藏着更多等待你我去挖掘的宝藏。我热爱海洋,于是希望走近她、探索她。自然而然,我走进海洋科学专业。

何其幸运,我能够成为浙大的第一届海洋科学专业学生。海洋科学,这是一个充满机遇与挑战的专业,一个将不断给世界带来惊喜的专业。海洋资源何其丰富,海底生物何其神秘,而那群破解大洋深处秘密的学者的专业,归根结底都承于海洋科学。进入这个专业的我,真正从事于海洋探索或将是日后的事,但只要畅想,就会深深被吸引。我和我的伙伴们渴望能够探索海底丰富的资源,亦渴望将海洋生物充分为人所用。而海底还有其他更多的谜,海洋有多大,等待你我挖掘的就有多深;心有多高,就能在这条路上走得有多远。

蔚蓝的海面之下是深邃的海洋世界,我将不断探索。

——2013级本科生钱婧

下面是关于三个方向的进一步讲解

A)物理海洋方向导游:宋金宝教授

Q8. 海洋科学的研究方向有哪些?

海洋科学的研究方向主要包括:物理海洋学、海洋化学、海洋生物学、海洋地质学、海洋技术等。

 

Q9. 什么是物理海洋学?它的核心是什么?

    我们知道,海水是不停地运动和变化的,因此,海洋中发生的任何过程(生物过程、化学过程、地质过程等)都与海水的运动和变化密切相关,而物理海洋学就是描述海水运动、变化和相关过程的科学,它是海洋科学的基础和核心,对其他学科的发展有不可或缺的支撑作用。

物理海洋学的核心是海洋动力过程,包括发生在海气边界层、海底边界层和水体内部的各种过程(海浪、潮汐、内波、涡旋、海流等)及其相互作用(波-波、波-流、波-涡相互作用等)。

 

Q10. 为什么要学习和研究物理海洋?

物理海洋学是海洋科学的基础和核心,它主要学习和研究的海洋动力过程是海洋中最基本的过程,承载着海洋中能量和物质输送,支撑海洋生命系统,对气候有重要的调节作用。研究表明,海洋环流从低纬度向高纬度输送热量,调节地球表面温度。海洋的巨大热容量和较长“记忆”控制着气候变化的速率,并在全球气候系统中的作用随着时间尺度增长而增加。因此,海洋温度的微弱变化就足以导致整个地球气候的变化。此外,大家知道,我国是受气象海洋灾害影响严重的国家,每年的台风、风暴潮、季风、旱涝灾害频繁发生,他们的形成与发展与海洋动力过程密切相关。而在近海,海洋环流控制着各海区水体更新和物质输运过程,从而影响近海环境的变化,因此,海洋动力过程与近海生态环境的变化、可持续发展与利用息息相关。同时,掌握海洋动力环境变异规律、提供海洋环境预测预报保障,是国家海洋安全和能源通道的保障,也是从近海到深海大洋战略所必需。

 

Q11. 物理海洋学研究前沿有哪些?

物理海洋学的研究前沿主要包括:1、海洋动力过程与气候;2、近海动力过程及环境效应。

 

Q12. 物理海洋学的主要研究方法有哪些?

  物理海洋学的主要研究方法包括:理论研究(包括动力学解析理论以及理论统计分析等)、实验研究(包括实验室实验和现场观测)以及数值模拟。

 

B) 海洋生物与天然产物方向导游:王品美副教授:

Q13. 海洋生物专业方向的研究对象和研究内容有哪些?

海洋生物专业方向主要研究海洋里生命的起源、演化、生理生化及其遗传特征,其目的是阐明生命与海洋环境间的相互关系,及海洋中发生的各种生物学现象与变化规律,进而利用这些规律服务人类生活生产。

海洋生物专业方向的研究内容极为丰富,并随着海洋调查手段和开发技术的改进而不断发展,涉及生物学各个领域——分类、形态、区系分布、生态、生理、生化、遗传等在海洋生物学中均有相应的发展。其研究方向主要包括海洋生物学、海洋生态学、海洋微生物学、海洋药物学等。

 

Q14. 海洋生物方向的核心、特色课程有哪些?

海洋生物专业方向引进美国夏威夷大学的课程体系,核心课程包括有机化学、分析化学、普通生物学及实验、细胞生物学及实验、生物化学及实验、海洋生物学及实验、海洋生态与进化及实验、海洋微生物学及实验、海洋天然产物化学及实验等。特色课程有海洋生物学及实验、海洋生态与进化及实验、海洋微生物学及实验、海洋天然产物化学及实验等,课程引进国外海洋生物学经典教材,结合最新研究和技术进展,中英文双语教学,为培养国际化海洋生物专业人才奠定基础。

 

Q15. 学习海洋生物专业方向的学生需要具备什么特质?

首先,学生要热爱海洋,愿意了解海洋、探索海洋;其次,学生要对海洋生命及生物、化学等学科具有浓厚的兴趣;再次,学生应热衷实践并具有一定的动手能力,海洋生物学专业是一门实验科学,从基础课、毕业实习到研究生深造,学生要积极去实践。此外,希望学生有较好的英语基础,时刻关注生命领域研究的发展与动态。

 

Q16. 在海洋生物专业方向的学习过程中,有可能遇到的困难与挑战是什么?

海洋生物学并不是一门孤立的学科,而是应用于海洋领域的高度综合的生命科学。几乎所有的理科学科都会在海洋生物学中有所体现。例如,有些海洋生物学家研究海洋生命的基础化学;有一些学者对完整个体的海洋生物行为方式、习性等感兴趣;还有一些学者从医药领域角度研究海洋生命的免疫系统及遗传特征;有一些生物学者从全球视角,研究整个大洋中运行系统中的生命现象与规律。因此,该专业方向一方面需要学生具备坚实的数理基础,另一方面随着各分支学科之间,特别是计算科学等学科之间的结合与渗透,将会出现更多的、跨学科的、高度综合性的研究方向与领域。

 

Q17. 现实中有哪些问题需要海洋生物专业方向的人才来解决?

自从人类进入20世纪以来,海洋科学的发展日新月异。然而人类对于海洋的认识却仍逊于对于太空的认识,直到20世纪60年代后,随着科学技术的发展,海洋科学才得到较大的发展。开展海洋生物学研究存在许多现实理由,地球生命很可能起源于海洋,因此研究海洋生物不仅可以告诉我们海洋里的奥秘,还可以告诉我们地球上所有生命形式的许多奥秘,为大量现代医学研究奠定基础;海洋生物是巨大的人类财富之源,海洋生物可作为工农业和药物原料,如从海藻中提取的琼胶、卡拉胶、褐藻胶,已分别用于食品、酿造、涂料、纺织、造纸和印刷工业;从海洋生物体中提炼出各种酶和激素、多肽类、多糖类、脂酸等,用于开发神经毒素、麻醉剂止血剂、降压剂、抗生物质、抗菌素、抗癌物质等药物;红树林和海草具有护堤防浪等作用,它们的生长区是理想的海洋水产生产农牧化的基地;不少海洋生物还具有观赏的价值。为科学开发、利用和发展这些海洋生物资源,满足人类的需求,这些领域都需要海洋科学专业人才。同时,一些海洋环境问题,如海洋污损生物如何防治,海底热液系统对全球物质循环的贡献,近海污染如何治理,海岸带如何管理等,这些理论或实际的问题也都急需海洋科学的专业人才来解决。

 

Q18. 海洋生物专业方向的毕业生,主要面向哪些行业就业?

    对海洋资源的开发利用是今后国际竞争的焦点,需要大量海洋生物和生态学方面人才。世界上从事海洋生物研究的大学和科研机构枚不胜举。在国内,国家海洋局、国家环保局、农业部和中国科学院及其下属行政和科研机构都需要具有海洋生物知识背景的优秀毕业生。此外,从事海洋生物资源开发的企业也需要大量海洋生物专业的毕业生。

 

 

C)海洋化学方向导游:张朝晖教授

Q19. 什么是海洋化学?它的核心是什么?

海洋化学是用化学原理和化学技术,研究发生海洋中大量的、复杂的化学作用和变化过程。海洋化学与物理海洋学、海洋生物学、海洋地质学一样,是海洋科学不可缺少的一个分支学科。

海洋化学,也被称为化学海洋学,包含了海水化学、海洋沉积物化学、活体海洋生物化学和海洋界面(大气-海洋、河流-海洋、海洋-岩石、海洋-沉积物)相互作用的化学。从元素的角度出发,我们既考虑C/N/P等主要元素参与的生物地球化学循环,也考虑微量元素和痕量元素在海洋中的滞留时间,和在海水、生物壳体、沉积物等载体中的丰度变化规律和控制因素。从化合物的角度出发,以CO2含量变化为线索的全球变暖、海洋酸化是全球碳循环的标志性问题,而溶解有机碳在海洋里的滞留时间有关的微生物碳泵则是和以颗粒有机碳为代表的生物碳泵一样重要的揭示碳循环的关键;藻类和微生物产生的有机化合物可以成为这些生物的标志物。从稳定同位素的角度出发,生物标志物和生物壳体的C/N/H/S/O/Si/B等稳定同位素可以揭示海洋环境参数和代谢机制,而最新发展起来的Fe/Zn/Cr/Mo等金属同位素则为揭示营养盐结构和环境参数提供了强有力的工具。化学分子、稳定同位素和放射性同位素示踪则可以探索大洋环流和水团混合等宏观现象。

 

Q20. 为什么要学习和研究海洋化学?

化学分析方法的精确性和化学反应过程中的定量关系使化学成为研究海洋过程的重要手段。一些物质在海洋中循环过程有可能会对全球气候和生态系统具有显著影响。例如,海洋对于大气二氧化碳的吸收缓解了全球变暖,但同时造成的海洋酸化现象对海洋生物可能存在显著影响。很多化学元素及其同位素、生物产生的特征有机化合物由于其特殊的物理、化学或者生物性质,可以作为“示踪剂”或者“指示剂”对海洋中的物理、化学和生物过程进行追踪,加深人类对于海洋系统的认识。同时,人类正面临着资源短缺和环境恶化的严峻挑战,海洋资源的持续利用是未来人类生存发展的重要条件。总之,海洋化学的研究在很大程度上可以加深人类对海洋和地球系统的认识。

 

Q21. 海洋化学研究前沿有哪些?

海洋化学的研究前沿主要包括:1. 海洋中关键生源要素的循环过程及其与气候变化的关系;2. 利用微量化学物质或核素作为示踪剂,研究水团的运动、混合、扩散速度和沉积层的年龄等;3.生物标志物及其单体的碳、氢和氮稳定同位素以及单体放射性碳同位素揭示生物代谢机制和自然环境参数;4. 溶解有机碳在碳循环中的角色;5. 极端环境里的生物地球化学过程;6. 金属同位素在海洋生物地球化学中的应用

 

Q22. 海洋化学的主要研究方法有哪些?

海洋化学的主要研究方法包括:现场观测调查和实验室分析。后者涵盖了传统的营养盐和海水化学成分测定,也包含了新近发展起来的气相色谱-同位素质谱、超高分辨率液相色谱-质谱、高分辨率稳定同位素质谱、加速器质谱和多接收电感耦合等离子质谱技术。这些技术手段使得生物标志物的单体稳定同位素和放射性碳同位素、生物壳体的金属同位素、复杂的溶解有机碳分子辨识等成为可能。

为了有效地进行综合研究,从事海洋化学研究不仅必须具备化学知识,而且还必须认识海洋领域相关学科的知识。