海洋的广袤空间里有着不同的环境，孕育着不同的海洋植物、动物和微生物。但是，人类却很少将海洋视为药物的宝库，将海洋的居民视为药物的来源，只有中药中有一些海洋生物入药。海洋开发有着更高的门槛。即便有了现代技术的帮助，采集、分离海洋材料并测试它们的治疗活性依然十分困难。此外，要采集到工业产量要求的有机体对海洋生态可能造成影响。比如，凡尼克的研究团队需要300毫克的抗癌化合物软海绵素B(halichrondrin B)做前期实验，而这些软海绵素B的分离需要从1吨的“黄泥”——黄海绵中提取。他们不得不求助美国国家癌症研究所来呼吁。海洋衍生药物的开发需要可持续发展和对生态系统的保护，因此不应直接猎捕野生海洋生物获得原材料，而应该靠人工养殖或者对化学物质进行人工合成。

20世纪60年代中后期，凡尼克等几位有机化学先驱研究了海绵和海藻产生的化学物质。他们很快发现，海洋化学物质要比已知的陆生化合物更多样、更复杂。海洋化合物中存在着许多化学物质，比如溴和氯，在海洋中很常见，但是在淡水或陆地上却少得多。于是，科学家的化学研究扩展到海洋化学生态学的核心，而不再只是对生物体进行描述和分类。

化学信号更像是海洋生命的语言。海洋生物经过几十亿年的进化，为了对抗各种恶劣的生存条件，形成了不同的生理机制，其中包括化学信号。海洋细菌、真菌等生物喜欢争夺接触表面(活的生物的表面或石头、沉船等物体表面),形成具有保护作用的生物被膜(biofilm),这比陆地上的种类多得多。它们分泌化学物质作为信使来交流，吸引配偶，并防止猎食者。比如，很多化合物是有毒或有害的，它们可以驱赶竞争者。还有一些化合物可以杀死竞争者的幼虫或它们的早期生命体，从而占据更多的空间。虽然这些分子的生物合成过程仍是未解之谜，但是科学家已经发现，其中的一些化合物可以通过提取、改造制成药物。