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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。

上海政协委员热议“元宇宙” 冀促长三角协作******

　　中新社上海1月11日电 (范宇斌)“上海应更注重市内各区之间和与长三角重点省市之间的协同合作，通过强化合规监管有力引导市场主体有序竞逐‘元宇宙’新赛道，真正达到强化实体经济韧性的目标。”上海市政协委员、中国国民党革命委员会上海市委员会秘书长翟骏11日接受中新社记者采访时说。

　　正在此间举行的2023年上海市两会上，“元宇宙”成为热词。《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022-2025年)》于2022年7月发布，为上海抢先布局“元宇宙”新赛道指明了方向。

　　针对上海实际，翟骏指出，上海应注重区域分工，立足各区禀赋优势，确定差异化主攻方向，加快塑造“元宇宙”产业生态核心竞争力。

　　例如，闵行可推动“元宇宙+数字电竞”创新应用；浦东可实现“元宇宙+智能制造”示范应用；长宁可构建“元宇宙+智慧生活+数字服务”试点应用；青浦可建设“元宇宙+虚拟会展+数字贸易”试点应用……

　　“在抢先布局‘元宇宙’新赛道过程中，上海与长三角重点省市协同合作方式有待进一步明晰。”翟骏说，长三角近沪城市都希望上海发挥龙头作用，带动本地相关产业嵌入长三角“元宇宙”大产业版图。

　　“要推进开放合作，谋划上海与长三角省市产业协作网络。”翟骏建议，上海可与长三角重点省市之间建立政府和企业层面的常态化沟通机制；加快搭建合作平台，推动长三角重点省市间企业资源与创新资源合理有序流动配置，强化城市间的协同合作；强化政策协同，放大长三角一体化政策红利。

　　“要警惕‘元宇宙’概念过分炒作、无序炒作，导致部分企业‘脱实向虚’。”翟骏指出，当下政策导向应立足于鼓励企业开展“元宇宙”产业相关的核心技术研发攻关与应用场景方案搭建，从而达到“以虚促实”的目的。“需要警惕的是，部分企业可能将自身包装成‘元宇宙’概念企业，通过生产粗制滥造产品和‘伪元宇宙’服务来赚取‘快钱’或者骗取政府短期扶持政策等。”

　　2023年上海市两会期间，中国国民党革命委员会上海市委员会提交了题为《筑牢“元宇宙”发展的“规则底座”》的大会书面发言，认为“元宇宙”作为数字经济最新场景，是全球产业调整的新机遇，要在识变中应变，解决“元宇宙”发展中的关键问题。

　　如何构建“元宇宙”的底层秩序？该份建言的执笔人、上海市政协委员、上海交通大学凯原法学院教授程金华表示，“元宇宙”产业发展要尊重市场和技术规律，法律介入需宽严适度；“元宇宙”市场流通要抓住发展重点和堵点，法律保障需审时度势；“元宇宙”权益保护要兼顾市场发展与安全，法律救济需多元平衡。

　　“‘元宇宙’不只是一个技术问题，它涉及到人类生活生存的心理范式转变，甚至关系到人类未来的命运。”上海市政协委员、民进会员、上海市水务局科技发展处一级调研员崔海灵说，要用好技术，以虚促实，同时要注重从哲学、伦理学、心理学、脑科学、社会学、法学等领域协同推进。

　　崔海灵建议，高校与“元宇宙”技术头部企业可以协同组建联合实验室，开展跨学科研究，围绕人机交互新技术、数字资产监管、数字空间风险及外溢治理等进行先导性研究，为未来有关法律法规和标准制定提供依据。

　　上海市政协委员、商汤科技董事长兼CEO徐立表示，“作为一种新兴业态，‘元宇宙’有望成为下一代生产力工具，赋能千行百业。在发展过程中，首先要凝聚认知共识，在相关技术和应用尚未成熟的情况下，竞逐‘元宇宙’新赛道可以边发展边规范，先行先试，不断探索规范技术边界。”

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）