科学家揭示珊瑚的高温驯化适应机制 让“适者生存”加速上演，为珊瑚提供应对气候变化路径******

　　科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径。尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚，但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。解决根源问题，即降低碳排放，避免气候变化速度过快，才能更好地保护珊瑚。

　　——江雷 中国科学院南海海洋研究所助理研究员

　　◎本报记者 何 亮

　　珊瑚作为一种海洋生物，因其缤纷的色彩、特殊的生存方式而受到人们的关注。珊瑚对生存环境的变化较为敏感、对生存环境的要求较为苛刻，气候变化影响下的水温升高会导致大量珊瑚白化死亡。

　　近日，生态学期刊《分子生态学》在线发表了由中国科学院南海海洋研究所黄晖团队领衔完成的论文，揭示了珊瑚应对气候变暖的驯化适应及其生理和分子机制。论文共同第一作者、中国科学院南海海洋研究所助理研究员江雷在接受科技日报记者采访时表示：“这项研究有助于我们正确认识珊瑚对海水升温的适应潜力，为人类保护珊瑚礁提供了正面、积极的启示。”

　　孵幼型珊瑚，礁体上的“拓荒者”

　　长期以来，珊瑚除了因为五彩斑斓的色彩而备受人们关注，关于它还有一个问题常常令人困惑——珊瑚究竟是动物，还是植物？

　　事实上，珊瑚是动物，是一种较低等的刺胞动物。珊瑚之所以色彩斑斓，是因为其体内生活着一种微小的藻类——虫黄藻。虫黄藻可以通过光合作用为珊瑚提供能量，保证珊瑚的生存。如果珊瑚失去虫黄藻，就会饿肚子，最终因没有能量来源而饿死。

　　珊瑚与虫黄藻复杂的共生关系，不仅关乎珊瑚的生存，也是科研人员研究的重点。此次研究中，黄晖研究团队主要研究的珊瑚种类是孵幼型鹿角杯形珊瑚。

　　“孵幼型鹿角杯形珊瑚比较特殊，是‘先锋物种’，这也是我们选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象的一个原因。当一个生态系统受到破坏或者干扰的时候，‘先锋物种’是最早出现的一类生物。‘先锋物种’就像‘拓荒者’一样，率先开启了生态演替和重塑生物群落的旅程。”江雷表示，“因为发育快，繁殖能力强等原因，一旦有新的合适生存环境出现，孵幼型鹿角杯形珊瑚的幼虫会最先长到礁体上开拓生存环境，并对礁体进行相应改造。之后才会有其他的生物相继进驻这一生存环境。”

　　选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象，另一个重要的原因是其对环境的适应类型。江雷介绍，在自然界，生物对环境的适应有两种不同类型：一种类型称作表型可塑性适应，即生物的生理过程是弹性可变的，生物通过调整机能适应环境变化；另一种类型称作进化适应(又称遗传适应)，即生物在许多世代中由自然选择进行演化、筛选，最终完成对环境变化的适应。

　　“我们选择表型可塑性适应来进行研究，是因为对这种适应类型的研究时间周期较短，容易捕获研究结果，显现成果差异。”江雷表示。孵幼型鹿角杯形珊瑚的繁殖方式是体内受精，幼体在母体内发育，发育成为幼虫之后，再由母体排出体外。孵幼型鹿角杯形珊瑚排放出来的幼虫发育周期在1个月左右，是卵生型珊瑚的十分之一。

　　开展对比实验，揭示生理调节机制

　　在中科院南海海洋研究所的实验室里，一排排灯光格外显眼。光线照射下，颜色各异的珊瑚生活在人工营造的生态系统里。江雷等科研人员对孵幼型鹿角杯形珊瑚的驯化实验也正是在这里进行。

　　“在野外，珊瑚生存的正常水温是29摄氏度。我们通过温控系统，将珊瑚缸中的水温以每天约0.5摄氏度的速度进行提升。大约一个星期后，珊瑚缸中的水温会升至32摄氏度，并保持此温度。此次研究中的孵幼型鹿角杯形珊瑚幼虫，正是在上述高温环境中完成在母体珊瑚体内的发育和出生。”江雷说。

　　在长达1个月的研究中，科研人员观察到了很多现象。经过高温驯化后，孵幼型鹿角杯形珊瑚母体的代谢受到了不利影响，不仅光合作用降低，还发生了白化现象。可是，驯化组子代幼虫的表现却不一样，与对照组子代幼虫相比，经过高温驯化的子代幼虫能适应更高的水温，其最适生存温度有了明显提升，对高温的适应性得到了增强。江雷表示：“这说明，仅仅一个月的驯化就对子代幼虫的表型产生了较为明显的影响。”

　　仅凭一组数据，尚不足以得出定论。接下来，科研人员又进行了交叉移植实验。科研人员分别将经历了驯化组的幼虫和对照组的幼虫置于对照温度与高温环境。对比的结果与此前的结论较好地吻合，证明珊瑚母体的热驯化缓解了高温对子代幼虫的不利影响。

　　“上述现象背后，是珊瑚幼虫生理状态的调整。”江雷表示，在驯化之后，幼虫的虫黄藻的光合活性与光合速率得到了提高。幼虫的虫黄藻变得更强大，对高温的适应能力也更好。与此同时，幼虫的呼吸消耗降低了。这就意味着，幼虫能在获得更多营养物质的同时，支出更少的能量消耗。

　　“这一生理调节机制对珊瑚幼虫来说，可谓是大有裨益。”江雷表示，处于浮游阶段的幼虫，能量物质的补充全部依赖于虫黄藻的光合作用。如果生产得多且消耗得少，幼虫的能量储备就会更加充足，也会利于其生存。

　　此次研究中，科研人员还发现，驯化后的珊瑚幼虫中负责从虫黄藻转移脂类、糖类和氨基酸等营养物质的宿主转运蛋白基因表达也发生了显著上调，与此前发现的相关生理机制相符。

　　发挥科技力量，提供更多拯救路径

　　在气候变化影响导致水温升高、威胁珊瑚种群生存的当下，我们能否利用科技找到更多拯救珊瑚种群的路径？

　　“在气候变化越发明显的当下，每一次海洋热浪事件都相当于对珊瑚的一次驯化。”江雷表示，在未来，野外环境中的驯化事件及其引发的适应效应将会越来越多。

　　在我国，珊瑚修复工作正在如火如荼地展开。借助中国南海相对于其他珊瑚生活海域位置偏北的地理位置优势，我国科研人员在三亚、西沙等潮间带浅水区的极端生境中寻找能够存活下来的珊瑚，并将它们移植到实验室进行选育扩繁，最终把这些珊瑚再次回植到天然的生境中。

　　“此次研究的孵幼型鹿角杯形珊瑚，也来自生境恶劣的潮间带。”江雷表示，在海底种珊瑚与在陆地上植树造林有一定的相似之处，却比在陆地上植树造林辛苦得多。科研人员要背着数十斤重的装备在水底打桩固定，水下失重的环境也让工作难度大大提升。

　　此次研究的论文通讯作者、中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员黄晖介绍，截至目前，南海海洋研究所共建设了40亩苗圃，一年可产出约7万株珊瑚苗；还建设了300亩的修复区，扭转了实验依靠野外采苗的现状。目前，科研人员播种到海床的珊瑚苗均出自人工培育。

　　“尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚，但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。”江雷表示，科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径，而解决根源问题，即降低碳排放，避免气候变化速度过快，才能更好地保护珊瑚。

在这里，智慧生活触手可及******

　　【乌镇聚焦】

在这里，智慧生活触手可及

——2022年世界互联网大会“互联网之光”博览会体验

光明网记者 孔繁鑫 邱晓琴 李政葳

　　数字时代，未来的智能生活是什么样？每年的“互联网之光”博览会，都聚集了各式各样的新技术、新产品、新应用，堪比一场互联网界的“嘉年华”。11月8日，作为2022年世界互联网大会乌镇峰会的重要组成部分，“互联网之光”博览会如约而至。

　　“一件件令人目不暇接的数字产品，一项项令人先睹为快的‘黑科技’，就是中国与世界各国企业相互携手，建设数字中国、数字社会的‘互联网之光’……”在博览会开幕式上，浙江省副省长卢山这样说。

　　今年博览会设置了展览展示、新产品新技术发布、人才相亲会三大板块，共有40个国家和地区的400余家中外企业参展。通过“线下实景+线上云展”的方式展示，并首次开设了“互联网之光云展厅”，利用3D、虚拟现实技术，打造沉浸式、365天不落幕的“线上云展”。

　　“飞艇无人机”由浙江省桐乡市乌镇鹰航科技有限公司自主研发，通过将飞艇技术和无人机技术相结合，让其既能在空中保持足够的机动能力，又能长时间进行空中作业。该产品可广泛应用于直播拍摄、巡查测绘、应急通信等场景。光明网记者 赵金悦摄/光明图片

　　科技向善惠及民生

　　“互联网+”正在改变着人们的衣食住行。近年来，新能源汽车日益普及，也加大了人们对充电桩的需求。博览会现场，一辆可以随停随充、无忧续航的智能移动充电桩，吸引了不少“有车一族”的围观。

　　这款名为“闪电1.0”的充电桩由宁波中意摩源新能源科技有限公司研发。技术工程师李铁介绍，用户可以通过小程序一键呼叫充电桩，接单后充电桩将自动行驶至车辆旁，平均半个小时即可完成充电。据了解，这款充电桩将在上海浦东机场首先投入运营。

　　在国家医疗保障局展台区域里，来自浙江、河北、海南等地的“村医通”智能终端、互联网医院等案例在这里集中展示。“当地3000多个村卫生室都配备了基层智慧医保平台，村民只需简单几步，就可以完成就医费用结算、医保缴纳等。”海南省医保局信息办主任王衍说。

　　外卖骑手安全问题一直备受关注。博览会现场展出的一款智能头盔，运用物联网、大数据、人工智能等技术，在设计中加入了传感器和硬件模组，可以有效帮助骑手识别风险。“如果骑手摔倒或受到撞击，头盔会启动SOS模式，可以向紧急联系人发送骑手位置坐标短信。”现场工作人员介绍。

　　“之江天目”异构智能计算机是之江实验室研发的全球首台基于开放计算规范的千卡规模液冷智能计算机，该计算机可支撑超千亿参数巨量模型的高效、并行训练。光明网记者 潘迪摄/光明图片

　　数字医疗、移动充电、智能头盔，这些仅仅是博览会上技术惠民的缩影。展区内各类新技术、新产品琳琅满目，不仅亮眼、炫酷、新潮，还深度融入人们生活当中，让科技魅力彰显人性温度。

　　新技术护航网络安全

　　对准镜头、张嘴摇头……摄像头在捕捉到观众动作后，屏幕上原本静态的人像瞬间“动”了起来，动作幅度与真人几乎完全一致。在瑞莱智慧展位上，技术人员现场演示了黑客如何利用“AI换脸”破解线上银行的人脸核验系统等场景。

　　“这背后采用了深度合成技术，要警惕被黑产分子用于新型诈骗。对此，我们可以利用技术创新、技术对抗等方式，持续提升、迭代深度合成检测能力，推动深度合成技术的健康发展。比如，扩展深度合成溯源、深度合成鉴定等。”相关技术人员这样建议。

　　随着互联网应用的不断发展，网络安全风险已经成为不可忽视的问题。在安恒信息展位上，摆放着各类大会上的纪念“火炬”。从北京奥运会、武汉军运会，到杭州亚运会、成都大运会，诸多大型活动都有安恒信息网络安保服务的身影。

　　国家电网展示的“水下电缆巡检机器人”主要用于湖泊、河流等水域水下电缆故障巡视和定位查找工作，最大潜入深度可达150米。光明网记者 赵金悦摄/光明图片

　　“我们通过建立云端7×24小时托管服务，使本地的报警数据上传云端，让身处云上的网络安全专家掌控全局动态，可以及时远程接入处置安全警报，有效护航中小企业网络安全。”安恒信息高级副总裁郑赳说。

　　在展会过道上，记者遇到卡巴斯基大中华区总经理郑启良，聊起近年来备受关注的勒索软件问题。“与普通网络病毒相比，人们应对勒索病毒攻击需要长期跟踪溯源。近年来，卡巴斯基逐渐打造以预测、防御、响应、检测四大模块为基础的自适应安全体系，可以做到快速响应新兴勒索软件。”郑启良说。

　　数字化赋能低碳生活

　　实现碳达峰、碳中和目标，科技创新至关重要。记者在逛展时发现，博览会现场设置了“数字双碳”主题展区。在这里，参展单位带来了多项低碳环保技术，为节能减排提供创新解决方案。

　　数字化如何应用于电力系统？在国家电网展台大屏幕上播放了不少可借鉴案例。比如，为提高光伏发电利用效率，国家电网桐乡市供电公司联合国电南瑞科技研发“光伏伴侣”装置，在桐乡当地得到率先应用。

11月8日，“互联网之光”博览会开幕。光明网记者 赵金悦摄/光明图片

　　该公司党建部副主任曹鑫说，桐乡市高桥街道楼下角村太平台区应用“光伏伴侣”装置后，最高相电压与台区出口端电压比由8.86%下降到1.68%，相间电压平衡水平提高了5倍多。“希望搭载这一技术插件接入楼宇电力系统，可以实现楼宇空调温度的自动调节。”

　　网上点餐时，你是否会选择“无需餐具”？出行时，你搭乘公共交通的概率有多少？通过阿里巴巴的“88碳账户”体系，人们日常生活中的减碳量可以被计算清楚。在阿里巴巴展台，现场数据显示，仅在今年“618电商节”期间，淘宝天猫平台中高效能消费电子商品成交订单对应减碳量就达15.3万吨，人们低碳生活习惯逐渐养成。

　　在接下来的三天里，博览会现场还将推出“互联网之光发布厅”品牌，遴选优质内容进行新技术新产品首发、理论成果首发和特色场景发布。中国产品主数据标准生态系统、智能车载创新解决方案、2022年长三角新型信息消费示范成果、2022年浙江数据开放创新应用大赛获奖成果等将重磅首发。此外，还将升级打造人才相亲会品牌，以“云聘会+人才空中宣讲会+产业人才发展大会”形式，进一步释放展会红利。

　　《光明日报》（ 2022年11月09日 09版）

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