美国伍兹霍尔海洋生物学实验室的研究与发展

美国伍兹霍尔海洋生物学实验室的研究与发展

伍兹霍尔海洋生物学实验室（Woods Hole Oceanographic Institution，简称WHOI）是一所位于美国马萨诸塞州伍兹霍尔的海洋研究机构，创建于1930年。该实验室是世界顶尖的海洋研究机构之一，在海洋科学、海洋工程等领域取得了众多的创新性成果，成为了全球海洋科学和海洋工程领域的领头羊。

一、伍兹霍尔海洋生物学实验室的历史与发展

伍兹霍尔海洋生物学实验室的前身是伍兹霍尔海洋研究所（Woods Hole Oceanographic Institution），成立于1930年。成立初期，该研究机构的主要研究领域为海洋地质学和海洋物理学，主要任务是研究海底地形和海洋环境对海洋生物的影响。随着科技的不断进步，研究领域逐渐扩展到海洋生物学、海洋化学、海洋工程等领域，形成了一个庞大的海洋科研体系。

二战后，伍兹霍尔海洋研究所的研究范围又有所拓展，开始研究深海生物、海洋污染等问题。1950年代后期，伍兹霍尔海洋研究所开始与美国海军合作，开展了一系列的海洋工程项目。这一时期，伍兹霍尔海洋研究所已经逐渐成为一个集海洋科学、海洋工程、海洋环保于一体的综合研究机构。

1980年代初期，海洋环境问题受到了越来越高的关注，伍兹霍尔海洋研究所也开始将研究重点转移到海洋环境保护和海洋资源开发上。这一时期，该研究所还成立了美国唯一的深海潜水器运行中心，可以将潜水器投放到各种深度的海洋环境中去，进行深入的研究。

二、伍兹霍尔海洋生物学实验室的研究领域

伍兹霍尔海洋生物学实验室的研究领域主要包括海洋生物学、海洋地质学、海洋物理学、海洋热力学、海洋化学、海洋工程、海洋环保等方面。下面我们来分别介绍这些方面的研究情况。

1. 海洋生物学

伍兹霍尔海洋生物学实验室的海洋生物学研究主要集中在深海生物和渔业资源方面。深海生物是相对较少研究的领域，这里生活着很多独特的生物种类，还有许多有待发掘的生物资源。伍兹霍尔海洋生物学实验室的研究人员经常使用深海潜水器进行深海生物研究，其中包括对深海珊瑚、深海鱼类、深海贝类等种类的研究。

同时，伍兹霍尔海洋生物学实验室还开展了大量的渔业资源研究，这是对海洋资源开发和渔业保护极为重要的研究方向。该实验室的研究人员研究了很多物种的生态和行为特性，包括旗鱼、鲨鱼、鲱鱼、鲈鱼等。其中，研究豆科（豆科科鱼类）行为特性的研究成果，已经成为国际上最权威、应用最广泛的渔业资源研究成果之一。

2. 海洋地质学

伍兹霍尔海洋生物学实验室的海洋地质学研究范围涵盖了海底地形、海洋地震、海底岩石等方面。在对海底地形的研究方面，伍兹霍尔海洋生物学实验室的研究人员因其发明了利用声波来海底地形物探勘测的方法而获得了诺贝尔奖。此外，WHOI还是全球海洋地震观测网（GoShark）的发起者和领导机构之一。伍兹霍尔海洋生物学实验室的专家研究过程中发现，地震海矿资源领域发生的许多重要发现都是从地震学之中得出的。

3. 海洋物理学

伍兹霍尔海洋生物学实验室的海洋物理学研究主要针对海洋大气水圈系统、海洋环流与海气相互作用、海洋表层动力学等方面展开。伍兹霍尔海洋生物学实验室在这些方面的研究成果在海洋领域均属于一流，从测量数据和仿真模型角度，从可持续和人类试验的小物理环境还原到综合性的求解，评估和预测都拥有高峰值的研究技术。

4. 海洋热力学

伍兹霍尔海洋生物学实验室的海洋热力学研究包括全球海洋温度分布规律，海洋大循环，海洋热量交换等方面的研究。特别是海洋大循环研究被认为是伍兹霍尔海洋生物学实验室最具代表性的研究方向之一，它涵盖的范围非常广，包括海水运动、热量传输、盐度变化、生态环境等多个方面，也是一个跨学科的研究领域，需要牵涉到物理学、化学、地质学、生态学等多个专业领域。

5. 海洋化学

伍兹霍尔海洋生物学实验室的海洋化学研究主要关注海洋化学成分的变化规律。由于一些异常因素，如人类的特殊工业化活动，会改变全球海洋化学成分的分布规律及其生态环境，使之逐渐偏离其自然平衡状态。因此，海洋化学的研究是非常必要的，可以更深入地探究人类活动对环境的影响。

6. 海洋工程

伍兹霍尔海洋生物学实验室的海洋工程研究主要关注的是海洋大气水圈系统、海底地形、海洋环境保护和海洋新能源等方面。伍兹霍尔海洋生物学实验室的研究人员和工程师设计和制造了多种型号的深海探测器，它们能够深入到三千米以上的海底，全面地开展深海探寻与研究工作，并为海洋资源开发中的新技术发展提供支撑。

7. 海洋环保

海洋环保是伍兹霍尔海洋生物学实验室的重要研究方向之一，研究内容涵盖了海洋污染、海洋生态保护、海水环境质量监测与评价等内容。在海洋污染的研究方面，研究员们通过对调查分析范围内内陆河源污染物质的种类、化学特性、来源和分布规律等方面开展了研究，以深入挖掘和分析研究污染物质来源及其对生态环境带来的影响，以期为构建海洋新型环境监测系统和生态保护体系提供科学依据。

三、结论

伍兹霍尔海洋生物学实验室是世界上最早、最具规模和最先进的海洋研究机构之一，它涵盖的研究领域广泛而深入，所得到的成果在国际上有着非常高的知名度和学术成就。未来，随着海洋环境保护、海洋资源开发等领域的需求不断增长，伍兹霍尔海洋生物学实验室还将继续发挥其在海洋领域中的领导作用，为全球的海洋事业作出更加积极的贡献。