近一個(gè)世紀(jì)以來，隨著各種色譜技術(shù)特別是高效液相色譜技術(shù)、結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)如各種二維核磁共振技術(shù)和各種串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，天然產(chǎn)物化學(xué)研究取得了長足的進(jìn)步，天然產(chǎn)物因其新穎的結(jié)構(gòu)和特殊的生物活性有的直接成為臨床應(yīng)用藥物，有的為合成藥物提供了設(shè)計(jì)模版。1981到2002年全球范圍公布的877個(gè)新藥物實(shí)體中，有61%的藥物是直接來源于天然產(chǎn)物或受天然產(chǎn)物的啟發(fā)而設(shè)計(jì)合成的。在過去的100年間，天然產(chǎn)物化學(xué)研究的對象主要是陸生植物資源，近20年來隨著陸地資源的減少、人口的增加和科技水平的迅猛發(fā)展，人類面臨的可持續(xù)發(fā)展與資源匱乏以及環(huán)境惡化的矛盾日益突出，以開發(fā)海洋資源為標(biāo)志的“藍(lán)色革命”（blue revolution）正在形成前所未有的浪潮，發(fā)達(dá)國家對海洋資源的爭奪也日益白熱化。生命起源于海洋，海洋生物種類繁多，與對陸生生物的研究相比，人們對海洋生物的認(rèn)識(shí)還相當(dāng)有限，可能有相當(dāng)數(shù)量的海洋生物如海洋微生物和無脊椎動(dòng)物等目前并未被發(fā)現(xiàn)，估計(jì)海洋生物總種類要比現(xiàn)在已知的還要多數(shù)倍，海洋生物的利用率更是不足1%。海洋特殊生態(tài)環(huán)境中的生物資源已成為拓展天然藥用資源的新空間，也是目前資源最豐富、保存最完整、最具有新藥開發(fā)潛力的新領(lǐng)域，占地球表面積71.8%的浩瀚海洋將成為21世紀(jì)的大藥庫。

一直以來，微生物來源的天然產(chǎn)物在人類疾病的治療過程中發(fā)揮著重要作用。近20年來，隨著傳統(tǒng)抗生素的廣泛使用，細(xì)菌的耐藥性迅速增加，而從傳統(tǒng)的土壤微生物中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎的活性化合物的速度卻出現(xiàn)了明顯的下降趨勢。在探索具有生物活性天然產(chǎn)物新來源的過程中，海洋微生物引起了廣泛的關(guān)注。海洋微生物主要包括生活在海水、海洋沉積物（海泥）及與海洋動(dòng)植物共附生的微生物。由于其所處的高壓、低溫、缺氧等獨(dú)特的生理環(huán)境，海洋微生物能夠產(chǎn)生大量結(jié)構(gòu)新穎并具良好活性的天然產(chǎn)物。Jensen等早在1994年就從生態(tài)學(xué)的角度分析了從海洋微生物中發(fā)現(xiàn)次級代謝產(chǎn)物的策略，系統(tǒng)地闡述了海洋微生物次級代謝及次級代謝產(chǎn)物的生態(tài)學(xué)意義。在過去10年中，越來越多的海洋天然產(chǎn)物被發(fā)現(xiàn)和報(bào)道。僅2006年新發(fā)現(xiàn)的海洋天然產(chǎn)物就超過了2001到2005年的總和，2007年較2006年又增加了24%，2008年則較2007年增加了11%。海洋微生物天然產(chǎn)物的研究已經(jīng)積累了豐富的研究材料，總結(jié)了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，特別是近年來分子生物學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，為海洋藥物開發(fā)提供了新的研究方法、思路和發(fā)展方向。盡管如此，在研究海洋微生物的過程中，人們依然面臨著許多挑戰(zhàn)，如：對海洋微生物仍缺乏一個(gè)準(zhǔn)確的定義；海洋微生物的分布及多樣性需要更深入的研究；可培養(yǎng)的海洋微生物仍集中在少數(shù)類群中，對于那些不可培養(yǎng)的微生物個(gè)體，很難直接從中獲得相應(yīng)的次級代謝產(chǎn)物等等。

在獲得可培養(yǎng)的海洋微生物后，如何從中篩選到有活性的海洋微生物天然產(chǎn)物，才是研究工作的目標(biāo)。傳統(tǒng)的天然產(chǎn)物篩選方法，同樣適用于海洋微生物來源的活性天然產(chǎn)物的篩選，并已有諸多的成功報(bào)道。常用的篩選方法主要包括三類：一是傳統(tǒng)的活性篩選，此方法以活性為基礎(chǔ)，根據(jù)活性追蹤發(fā)酵液中的相應(yīng)組分；二是模型篩選，這類篩選一般需建立針對特定靶標(biāo)的篩選模型，并對模型進(jìn)行多種參數(shù)的評估后再進(jìn)行篩選；三是基因篩選，基因篩選是根據(jù)微生物天然產(chǎn)物生物合成基因簇中一些酶的保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物，從微生物中特異性地篩選具有某類核心結(jié)構(gòu)或后修飾基團(tuán)的天然產(chǎn)物。需要說明的是這三類篩選方法并不是孤立的：通過分析海洋微生物次級代謝產(chǎn)物中相關(guān)酶編碼基因的同源性，可預(yù)測經(jīng)活性篩選或模型篩選得到的化合物的結(jié)構(gòu)，如以該酶的基因作為出發(fā)點(diǎn)，最終還能挖掘到負(fù)責(zé)該化合物生物合成的基因簇；而通過基因篩選得到的某類化合物，最終也需要通過傳統(tǒng)的活性檢驗(yàn)或特定的模型評價(jià)這些天然產(chǎn)物作為先導(dǎo)化合物的潛力。無論以哪種篩選方法為主導(dǎo)，在確定活性組分后，經(jīng)分離純化、圖譜解析，最終可確定化合物的結(jié)構(gòu)。