自古以来，人类与大海就结下了不解之缘。人类总是沿着江河湖海定居繁衍，靠海生活。今后，大海对人类来说，更是至关重要，它是人类赖以生存和发展的资源宝库。
世界海洋面积36亿平方千米，占地球面积的71％。海水总体积约137亿立方千米，占地球总水量的97％以上。现在从海洋发现的化学元素有85种，生活在海洋中的生物达20余万种。这样一个庞大的物质宝库，每年可为人类提供30亿吨的水产食品。
当人类即将踏入21世纪之际，面临着人口、食物、疾病、环境和能源的挑战。随着陆地资源的日益减少乃至枯竭，人口的不断膨胀，可耕地面积日渐减少，环境污染日趋严重，所以向海洋要食物、要蛋白质、要药物，是人类生存和发展的重要出路。有人提出：海洋将成为人类21世纪赖以生存和发展的“另一星球”。
开发海洋
如果我们把陆地上以土壤为生长环境的农作物栽培种植称为绿色农业，而以绿色植物为主要饲料的动物养殖称为绿色牧业的话，那么，在蓝色的海洋世界里，以海洋为生长环境的植物栽培种植称为蓝色农业，而以海洋为生活空间的动物养殖及捕捞则为蓝色牧业，统称为蓝色农牧业。
海洋中的生物资源大致有四大类：
第一类是鱼类资源。鱼的种类很多，全世界鱼类大约有25 000～30 000种，其中海洋鱼类超过12 000种。
第二类是无脊椎动物资源。海洋中的无脊椎动物门类很多，大约有十几万种，经济价值很高，目前人类已加以利用的约有100多种，如对虾、龙虾、螃蟹、扇贝、海蜇、海参、乌贼等。
第三类是海洋中的哺乳动物资源。如鲸、海狮、海豹、海马、海獭等，都是胎生、体温恒定、中枢神经发达的哺乳动物，是海洋生物中的高等动物。其中鲸的种类、数量最多，经济价值也最大，全世界大约有90种。
第四类是海藻资源。海藻种类繁多，数量巨大，可分为11个大类。其中浮游藻类最多，几乎占藻类数量的99％。藻类的适应能力很强，有的可在80℃的高温环境中生长，有的可在零下几十度的严寒环境生长。最大藻类可长到100多米长、几百千克重。藻类生长快，产量高，具有广泛的用途。
自古以来，海洋生物资源就是人类食物的重要来源。据估计，地球上生物每年大约能生产1 540亿吨有机碳，其中海洋生物每年就生产约1 350亿吨，约占88％。在不破坏生态环境的情况下，每年可提供30亿吨水产品，至少可满足150亿人食用。海洋给人类提供食物的能力，等于世界上所有陆地耕地面积农产品的1 000倍。如果从蛋白质的生产力估算，世界海洋每年能生产各种海洋动物蛋白质约4亿吨，相当于全世界现有人口对整个蛋白质需要量的7倍左右。因此，蓝色的海洋可以为人类的发展提供足够多的食物来源。
蓝色牧业
渔业也是一门古老的生产行业。最初人类只是捕捉河流、湖泊、海岸沿线的鱼类及其他产品。20世纪50年代以来，世界渔业总产量每年按6％的速度增长，1950年产量为2 000万吨，1970年为6 400万吨，1999年为9700万吨。目前全球渔业总产量中，捕捞部门占87％左右。如果只靠掠夺渔业资源，捕捞完大鱼后再捕捞小鱼，海洋的生物只会越来越少。例如，80年代期间，石斑鱼和鲷鱼的捕获量下降了80％，大西洋的箭鱼数量比70年代减少了50％。
70年代初，许多国家相继宣布建立200海里领海或专属经济区，并为1974年联合国第三次海洋会议所确认。这就极大限制了一些渔业大国的渔业活动，迫使他们重新研究制订本国的渔业政策，增养殖业日益受到重视。继1963年日本提出“栽培渔业”之后，70年代又提出“海洋牧业”，成为今后发展渔业的一种新设想。它意味着对渔类资源的利用，将从狩猎阶段发展到人为管理、增殖、利用阶段，从捕捞为主逐步转向养殖、增殖、捕捞相结合的生产方式，这在渔业发展史上将具有划时代的意义。
蓝色牧业与绿色牧业相比，投资少、收效快，所以世界渔业生产的增长幅度比牧业大得多。
自古至今，人类对海洋的开发利用基本上处于捕捞阶段，离大规模有计划地增养殖还很远。新的绿色革命中，人们对海洋牧场的开发利用，定将会像大地草场的开发利用一样，根据人类自身的需要，在大海里养殖所需要的品种，并利用许多高新技术使海洋动物长得快、长得壮，满足人类对海产品的多种需求。可以肯定地说，只要人类注意保护和利用好海洋农牧业资源，解决由于人口增长所带来的粮食问题就有了一定的把握。
50年代以来，渔洋渔业迅速发展和增养殖业日益受到重视，是渔业生产上的两大特点，许多科学技术成就也是围绕这两方面取得的。
海洋渔业要从捕捞向增养殖方向发展，这是总结海洋渔业发展的经验教训所得出的必然结论。过去，人们总以为海洋中有取之不尽的生物资源，只要增加捕渔船队和改善工具，就可以增加产量。但捕捞渔业发展的历史表明，超过了一定限度，超过了海洋生物再生的能力，捕捞量不仅不能增加，反而会减少，水产品的质量也会降低，资源将遭到破坏。例如20世纪70年代以来，虽然捕鱼船队和吨位比过去成倍增加，但产量却始终没有增加，说明单纯靠捕捞已不能满足人类对水产品的需要。
通过海水增养殖，可以大大增加海洋水产品的数量和提高质量。这与人类从采集野生植物种子、进行狩猎发展到栽培农作物和驯养家畜的道理是相同的。千百年来，我们对海洋里的生物资源的利用基本上还一直停留在捕捞自然生长的鱼、虾、贝类的原始阶段。只有进行海水增养殖，在海上开辟农牧场，才能大大增加海洋水产品的产量，并进一步提高质量。
海水增养殖与单纯的海洋捕捞相比，有很多优点。首先，它能极大地提高生物的成活率。以海洋鱼类为例，研究表明，鱼从排卵、受精、孵化发育到幼鱼阶段，由于海洋环境条件的恶劣，特别是“大鱼吃小鱼”的严酷的自然法则的影响，成活率极低。这如同作物播下种籽，再也不去浇水、除草、施肥，靠它自由生长，产量不可能高的道理一样。第二，采用海水增养殖相结合，可以充分利用从海面、水中和海底的空间；通过使用专门的饵料，刺激养殖动物的食欲，加速个体的育肥，提高单位面积产量。第三，加强养殖对象的科学研究和管理，选取品种好，生长快，产量高、经济价值和营养价值都高的品种进行养殖，不仅能提高产量，也提高了养殖对象的质量和价值。第四，用电子音响或水下栅栏等方法围栏养殖，这样，既能阻止养殖的鱼虾外逃，也可阻止“天敌”入内危害鱼虾。第五，经济效益高。这是由于水域可以立体利用，一个水域的载鱼量比相同面积土地的载畜量高得多，从而使生产的动物蛋白质数量也高得多。另外，养鱼消耗的饲料仅是陆上养牲畜饲料的2／3或1／2，同样投入比同样单位面积土地上的农业和畜牧业的收入都高。
海水增养殖技术是一项可放流品种的选育技术。也就是说把所选育出来的品种放回海洋，不需要人工饲养，仅靠天然的饵料生长，这些品种成熟后返回放流的海域区，就可以进行捕捞了。美国和日本将培育出来的鱼如鲑鱼、鳟鱼进行海洋放牧，效果颇佳，已形成一种稳定产业。
蓝色农业
相对丰富多彩的陆地植物而言，海洋中生长的植物似乎要逊色一些。但其种类及价值也是相当可观的。海洋中的植物大约有25 000多种，绝大多数为藻类。其中，在浅海区生长的有4 500多种，现在被广泛利用的有50种，都有较高的经济价值。供人们食用开发的海藻有5个属，即海带、裙带菜、紫菜、江蓠、麒麟菜。
海藻中含有多种对人身体有益的营养成分，主要含有蛋白质、脂肪、糖类、纤维和其他各种矿物质。其丰富的氨基酸、维生素及多种金属和非金属元素，使人们有可能在下一世纪把它作为重要的食物来源。收获后的海藻可加工成各种藻类特色食品。其初级加工产品可以做成干制品、盐藏品等，直接供人们食用。我们在商店里买到的紫菜、海带就是藻类的初级产品。对于藻类也可以进行深加工，做成藻类深加工制品，如调味制品、腌制品等，把石花菜科为主的红藻熬成黏质多糖的琼胶，既可用于食品加工，如羊羹、果酱、乳品、调味品等，也可以广泛应用于工业和医药生产。
像在陆地种庄稼需要肥沃的土地一样，在海洋养殖海藻也需要选择适合海藻生长的海洋环境，选定优良的海藻品种，采用适当的养殖方法，开垦海上“良田”。
从养殖海藻所使用的生长基质来看，养殖方法分为天然生长基质养殖（“移栽”）和人工生长基质产养殖（“种植”）。按海藻生长的位置也可以分为海中养殖和海底养殖。
海中养殖就是用支柱、网帘、浮筏、绳子等按一定形状结构，形成浮动于海中的海上“土地”，把需养殖的海藻“移栽”
或“种植”在上面，定期进行“田间”管理，直到收获。
海底养殖就是直接把海底作为“土地”养殖海藻。海底养殖最简单的办法就是通过移植等使海藻（如石花菜）生长于海底。
21世纪的蓝色农业，将在现有基础上获得长足的进步。
首先，通过海洋测绘、遥感卫星等先进技术手段，探测出适合海藻生长的肥沃“土地”；其次，利用先进的生物工程技术培育出产量高、营养丰富的海藻“农作物”新品种，将它根植于选下的“土地”上；再次，通过各种传感器测定海水土壤的变化，并适时加以控制和进行“田间管理”，确保海洋农作物的正常生长；最后，再利用专门的收割机械进行“收割”，送往专门的海藻食品加工厂加工，然后源源不断地摆上人们的餐桌。
海洋生物技术
海洋生物技术在国际上兴起于80年代中期，它是运用现代生物学、化学和工程学的手段，利用海洋生物体、生命系统和生命过程，生产有用产品的一门应用技术科学，属于生物技术和海洋生物学交叉学科。
海洋生物技术发展得很快，研究范围很广，有海水增养殖业，研究和利用海洋生物，生产各种有用的物质，海洋生物的育种和病害防治，海洋环境保护和生物治理等几个主要方面。
把组织培养和细胞工程技术，应用于海带、紫菜、裙带菜等的养殖生产中，并培育具有生长快、个体大、死亡率低等优点的三倍体牡蛎。现在开展对虾、扇贝和鲍鱼三倍体的诱导研究，前景是非常诱人的。
世界上首例转基因鱼由朱作言于1985年完成。后又得到了转基因泥鳅、转基因银鲫及转基因镜鲤等。世界上已有很多实验室将GH基因导入很多鱼种的卵中，并在转基因鱼中观察到了外源基因的整合、表达以及遗传。有些转基因鱼长得比对照鱼更快，但产生快速生长转基因鱼商业品系尚处于初始阶段，有很多问题仍未解决。
中国水生所朱作言在基因鱼方面的研究，不仅为中国，而且为世界的遗传工程研究开创了新纪元。现在，国内已有很多实验室热衷于将基因转移技术应用于各种鱼种。目前的研究重点不仅应改进基因转移的方法和效率，研究基因整合的位点，限定转入基因的表达及遗传等，而且更应该花大力气研究鱼类的基本分子生物学和分子遗传学问题，以及分离鱼类的有用基因及各种基因元件。
利用转基因技术，将外源基因导入鲷鱼、牙鲆，获得生长快的转基因鱼。
海水养殖生物的性别控制，也是实现增产的有效手段。中国对虾和牙鲆，雌性生长速度快于雄性，在同一养殖范围内，可增产50％。通过生物技术，可望完成全雌牙鲆种苗的培育。
在海洋药物方面，利用海带、牡蛎研制抗脑血栓、降血脂的新药，其他还有从珊瑚提取喹啉酮等药物。
海洋生物的育种和病害防治，是国外研究开发的热点，即采用基因工程和细胞工程技术，对有用的海洋生物进行品种改良，培育优质、高产、抗病的新品种。美国科学家有采用雌核生殖技术，培育能耐水质差、抗病和生长快的鲇鱼；日本科学家培育单性鱼；法国科学家培育三倍体鳟鱼等。
随着海水增养殖技术的发展，养殖物种的病害也日趋严重，各国除重视改善养殖环境与生态条件外，还采用新技术对病害加以监控和防治。
海洋生物技术是当前国际高技术竞争的新热点。自1982年《联合国海洋公约》签署以来，世界上各海洋国家把合理开发、利用海洋作为基本国策，纷纷制定海洋科技发展的战略和计划。1989年9月4日~6日在东京召开了第一届国际海洋生物技术会议。
1994年9月，我国在青岛也召开了首次全国海洋生物技术研究会。代表们讨论了在“九五”期间到2010年前，我国海洋生物技术发展的目标、任务、重点和对策，对我国海洋生物技术发展提出了许多很好的建议。
丰富的海洋生物
海洋生物的多样性和特异性，为人类提供了种类繁多、分子结构新颖、化学成分复杂和生理活性特异的食物。海洋生物的天然产物还可用于生产药物、食品、生物材料、工业材料等。从1977年以来，已从海藻、海绵、腔肠动物、棘皮动物和微生物中，得到新型化合物300余种，还有许多具有抗菌、止血等药物活性物质。石珊瑚还是骨科、矫形外科、口腔科和美容外科等的优质材料。至今，国外生产的海洋药物有角鲨烯、海星代血浆、人造皮肤等，今后将重点开发抗癌、抗心血管疾病的特效药等。
由海洋细菌天然产生的黏结剂，用途很广，它的优点是耐海水浸泡，可在水下修理船舶，将来可用于修补人内脏的创伤。
海洋生物体内毒素的种类多、分布广，资源也十分丰富，已查明有4000余种，如毒鱼有500种，昆虫类700种，刺毒鱼230种等。这些毒素有独特的医疗功能：微量的河豚毒素就可止痛、镇痛，止痛时间长，又不产生药瘾；海蛇毒素具有抑制癌细胞生长的功能。海洋生物毒素价格昂贵，河豚毒素每克17万美元，约为黄金价格的1万倍。因此海洋生物毒素的研究开发，将会不断扩大和深入。
中国海包括渤海、黄海、东海及南海四大海区，总面积4727万平方千米。大陆海岸线长达18万千米；有大小岛屿6000多个，其海岸线长约14万千米。四大海区渔场共约28亿公顷，可供海产养殖的浅海约130多万公顷，加上我国跨越温带、亚热带和热带三个气候带，又有黄河和长江等许多沿岸江河入海，形成中国海洋生物的多样性。
我国海洋生物种类多，但由于高强度的捕捞，资源已不甚丰富，可以说我国近海渔场资源已渐近枯竭，而当前尚缺乏向远洋捕捞的实力，所以必须大力加强海水养殖业的开发和应用研究。
