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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。

聚焦行业发展前沿 河南这85家机构获批省工程研究中心******url:https://m.gmw.cn/2023-01/05/content_1303245048.htm,id:1303245048

　　１月５日，河南省发展改革委公布了省工程研究中心名单（名单附后），其中，河南省科学院材料研究所牵头建设的河南省有色金属先进制造工程研究中心等85家机构获批。据了解，此番获批的各类中心主要涉及新一代信息技术、生物经济和新材料三大领域。

　　省工程研究中心是什么？

　　主要承担什么任务？

　　所谓省工程研究中心，是指省发展改革委根据构建一流创新生态需求，以提高自主创新能力为目标，组织具有较强研究开发能力和综合实力的企业、高等院校和科研机构等建设的研究开发主体。

　　省工程研究中心不仅是河南创新体系的重要组成部分，更是实施创新驱动发展战略的重要载体。其承担的各项任务，事关河南产业前沿突破：研究开发产业技术进步和结构调整急需的关键共性技术和关键工艺；开展具有重要应用价值的重大科技成果的工程化和系统集成；不断为规模化生产提供成熟的先进技术、工艺及技术产品和装备；积极开展国内外交流合作，为企业应用先进技术、提高产品质量等提供支撑服务；承接各类主体委托的科研开发及工程化研究任务，研究产业技术标准；为行业培养工程技术研究与管理的高层次人才；为建设国家工程研究中心做好技术、人才和成果的储备。

　　集中于战略性新兴产业

　　立足行业前沿攻坚克难

　　经梳理发现，此次获批的省工程研究中心，其所在领域涉及新一代信息技术、生物经济和新材料类战略性新兴产业。如河南省超声靶向纳米材料与微创介入技术工程研究中心，致力于纳米材料筛选、靶向纳米超声分子探针合成等关键研究，建设超声靶向纳米材料与微创介入等研发平台；河南省新型建筑材料与结构工程研究中心开展低碳建筑材料等攻关研究，建设低碳建造实验室等研发平台；河南省粮情智能监测与应用工程研究中心开展新型泛感知粮情探测、5G赋能粮食园区智能安防、空天地一体化通信与协同感知融合等关键技术攻关研究。

　　此外，河南省过氧化物绿色合成工程研究中心、河南省环保型智能开关工程研究中心、河南省绿色防水材料与水致灾害防治工程研究中心等致力于绿色环保领域，为践行绿色低碳转型战略攻坚克难。

　　申报需要具备什么条件？

　　认定有什么流程？

　　据悉，《河南省工程研究中心管理办法》（下称《办法》）对申报单位资质作出全面、翔实的规定。应具备以下八项条件：符合省发展改革委发布的重点领域及相关要求；具有一批有待工程化开发、拥有自主知识产权和良好市场前景、处于省内领先水平的关键技术或重大科技成果，具有省内一流水平的研究开发和技术集成能力及相应的人才队伍；具有以市场为导向，将重大科技成果向规模生产转化的工程化研究验证环境和能力；具有通过市场机制实现技术转移和扩散，促进科技成果产业化，形成良性循环的自我发展能力；具有科技成果产业化的能力，条件允许的还应当具有工程设计、评估或建设的咨询与服务能力；具有完善的人才激励、成果转化激励和知识产权管理等管理制度；未因严重违法失信行为被司法、行政机关依法列入联合惩戒对象名单；符合国家和省其他相关规定。

　　时间上，申报工作原则上每年进行一次。《办法》鼓励相关领域的优势企业、科研单位、高校、社会投资机构组建创新联合体，共同申请组建工程中心。

　　省发展改革委有关负责人表示，各主管部门提交的申报材料将经过合规性审查，经第三方机构评审并综合研究后，在省发展改革委门户网站公示拟认定名单，公示期满无异议即发文予以认定。

　　两年评价一次

　　得分85分及以上为优秀

　　《办法》明确，工程中心实行动态调整、优胜劣汰的运行评价制度，原则上每两年评价一次。工程中心评价结果分为优秀、合格、基本合格和不合格。得分85分及以上为优秀；65分至85分（不含85分）为合格；60分至65分（不含65分）为基本合格。评价得分低于60分为不合格。

　　省发改委有关负责人称，河南省工程研究中心建设旨在坚定实施创新驱动发展战略，服务经济社会发展，支撑关键核心技术研发，围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链，提升产业链供应链稳定性和竞争力，打造产业创新优势和创新生态优势，为建设国家创新高地提供支撑。

　　相关延伸

　　国家工程研究中心在河南

　　郑州安图生物工程股份有限公司牵头组建新发突发重大传染病检测国家工程研究中心，公司图

　　据悉，目前我省共有9家国家工程研究中心，数量居中部省份前列。如由河南省高远公路养护技术有限公司承担建设的“公路养护装备国家工程研究中心”，聚焦解决行业发展中的“卡脖子”重大技术问题，努力成为提升产业创新效率、推动创新链产业链深度融合的科技创新力量，为交通强省建设提供强有力支撑；由河南郑州安图生物工程股份有限公司联合相关高校、科研院所和产业链上下游企业，组建新发突发重大传染病检测国家工程研究中心，力争到2030年，建成国内最大的体外诊断产业基地，打造成为具有国际先进水平的政产学研医深度融合产业创新网络。

　　何心悦

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）