浩瀚无垠的海洋，孕育着极其丰富的生物资源。随着海洋科学的不断发展，海洋生物资源的保护和开发利用日益受到人们的重视，其中，极端环境海洋生物以其独特的生理生化特性，成为海洋生物科学的焦点研究领域。目前，虽然极端环境海洋生物产业被称为蓝色海洋的朝阳产业，但人们对极端环境海洋生物资源的相关研究主要侧重于生态和环境方面，对其开发利用研究相对较少。

极端海洋环境主要集中在深海环境和极地海洋环境。深海中水体压力更大，缺氧甚至无氧，持续低温，偶有高温或冷泉；极地海洋环境异常极端，寒冷、高盐和强辐射是其主要特征。在如此极端的海洋环境中生存繁衍的海洋生物，必须具备适应极端生存环境的生命系统。因此，极端环境海洋生物不仅种类独特，而且含有很多极具潜力的活性物质和基因资源，具有巨大的科研和商业开发前景。

首先是食品和医药等活性物质的开发应用。极端环境海洋生物具有极强的适应环境的能力，它们体内产生了结构特异、性质特殊的海洋生物活性物质。随着极端海洋生物技术的迅速发展，人们不断发现具有药用价值的新型化合物，从极端环境海洋生物体内可以提取到大量抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗凝血、降压降脂等生物活性物质。目前国外已经开始尝试从深海和极地生物中筛选新的特效抗生素。比如，利用富含不饱和脂肪酸的海洋生物来生产EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)，这两种不饱和脂肪酸具有降血脂、降血压、抑制血小板聚集、提高免疫能力的作用，并且可抑制肿瘤的生长和转移，降低癌症发生和死亡率。此外，在极端海洋生物中还含有特殊的毒素、抗毒素、抗冻活性物质、抗辐射活性物质等，这些活性物质都具有广阔的应用前景。

极端环境微生物产生的极端酶一直都是海洋活性物质研究的热点之一。酶是一种生物催化剂，很多酶在高温、低温或者强酸碱环境下均会失去活性，这就限制了其应用范围。极端环境微生物酶的发现，正好弥补了这一不足。极端酶可大致分为嗜热酶、嗜冷酶、嗜酸酶、嗜碱酶、嗜压酶、嗜盐酶等，在普通酶失活的条件下仍然能保持较高的活性，其优异的催化效果无疑会给众多的应用领域增添新的活力，它们的应用和发展将为需酶工业带来一场革命。目前对极端海洋生物酶的开发利用主要集中在嗜热酶和嗜冷酶。嗜热酶具有良好的热稳定性，在食品加工和化工领域广泛应用。例如嗜热蛋白酶、淀粉酶等水解酶用于食品加工，将防止食品污染，改善食品的风味与营养价值；淀粉工业加工中选用超嗜热的葡萄糖异构酶可提高果糖的产量；去污剂中加入耐碱蛋白酶可显著提高洗涤效率；耐碱酶用于脱毛工艺可显著提高脱毛的效率和质量。嗜冷酶低温催化能力强，已广泛应用于医药、日用化工、环境保护和食品加工等领域。

其次是基因资源的开发应用。极端海洋生物由于得天独厚的极端生存环境，成为获取独特功能基因的最佳对象，它们将成为人类最为重要的基因宝库。目前国际上极端海洋生物基因资源的开发应用已经带来数十亿美元的产业价值。例如，美国灵达基因研究所从深海生物中提取了一段与人类完全吻合的基因，通过高科技手段将其优化组合，进入人体后通过细胞膜渗透到细胞内，一方面可修正人体即将出错和已经出错的基因，另一方面还填补人体已经失去的基因，从而达到了防病治病的目的。又如，在极地海洋低温生物中发现了大量的抗冻、耐盐等抗逆基因。最近研究人员从南极发草中发现了一种“抗冻基因”，这种基因使南极地带的草在-30℃的条件下仍可以存活，将这种抗冻基因导入模式植物拟南芥体内，使其具备了抗冻特性，在抗冻农作物改良和品种选育领域具有十分广阔的应用前景。

此外，极端海洋生物在其他许多领域也有广阔的应用开发前景。比如，极端海洋微生物具有普通海洋微生物不可比拟的抗逆能力，在环境保护方面具有重要应用价值。极端环境海洋微生物可有效富集重金属、降解石油烃、清除持久污染物，这对极端环境中污染的生物治理和修复起着重要作用。在极地低温海洋生态系统中，低温微生物在降解石油污染物的过程中起关键作用。低温石油降解菌在阿拉斯加溢油污染低温生物修复中获得巨大成功。

又如，在深海和极地海洋环境中可开发的渔业资源正在研究之中，目前主要以南极磷虾为主。南极磷虾是全球可捕量最大和具有重要开发潜力的海洋渔业资源，生物资源量达50亿吨，近几年国际捕捞量增长很快。南极磷虾是地球上蛋白质含量最高的生物之一，其体内富含虾油、虾青素、低温酶等活性物质，能够在医药、分子生物、化工、农业、水产等领域广泛应用，综合深度开发价值巨大。挪威、阿根廷、俄罗斯等国已建成集南极磷虾捕捞和加工生产于一体的大型船只，生产的南极磷虾油等作为保健食品风靡欧洲各国。

总之，极端环境海洋生物资源具有巨大的开发利用潜力，是人们梦寐以求的理想生物资源，也是国际海洋生物学研究的热点。目前，国外在极端海洋生物资源开发利用研究领域中已经开展了大量工作，产业化趋势在加快；我国对极端环境海洋生物资源的研究起步较晚，尚需加大研究投入力度，以便更好地开发利用极端环境海洋生物资源。