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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。

育国之栋梁 造国之重器——同济大学深入学习贯彻党的二十大精神******

　　【奋进新征程 建功新时代·深入学习贯彻党的二十大精神·同济大学】

　　光明日报记者 颜维琦 光明日报通讯员 黄艾娇

　　“争做新征程上的追梦奋斗者，勇于把个人奋斗融入中华民族伟大复兴的壮阔征程中；争做新征程上的实干担当者，努力成为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的先锋力量。”前不久，同济大学党委书记方守恩以“踔厉奋发新征程 勇毅前行向未来”为主题，为青年学子宣讲党的二十大精神。这既是一堂大思政课，也是一堂面向全体学生党员和入党积极分子的党课。

　　连日来，同济大学迅速兴起学习宣传贯彻党的二十大精神热潮，师生纷纷行动，反复研读党的二十大报告、成立师生宣讲团、推进二十大精神“三进”，在学深、悟透、做实上下功夫。师生们表示，将以更加昂扬的姿态奋楫扬帆再出发，在中国特色世界一流大学建设新征程中展现更大作为，为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴贡献更多智慧和力量。

同济大学海洋与地球科学学院教授翦知湣（右）带领团队成员进行科研攻关。资料图片

　　推动党的二十大精神入脑入心

　　10月25日，同济大学召开党委理论学习中心组（扩大）学习会，传达学习党的二十大精神。同济大学党委书记方守恩领学党的二十大报告。党的二十大代表、同济大学校长、中国工程院院士陈杰传达党的二十大精神。与会人员表示，党的二十大报告首次以专章对教育、科技、人才进行一体部署，要不负使命、不负期待，把党的二十大精神贯彻落实到各项工作中，奋力推进中国特色世界一流大学建设，为加快建设教育强国、科技强国、人才强国作出新的更大贡献。11月1日，同济大学召开全校大会，对深入学习宣传贯彻党的二十大精神作出全面动员部署。

　　11月18日，学习贯彻党的二十大精神中央宣讲团报告会在同济大学举行，中央宣讲团成员，中国工程院党组书记、院长李晓红作宣讲报告。来自全国各地的80余名中国工程院院士、中国工程院机关干部，以及同济大学党委理论学习中心组成员、部分职能部处负责人和教师代表等参加了报告会。

　　“要增强全民的安全忧患意识，坚定不移贯彻总体国家安全观，统筹发展和安全，建设更高水平的平安中国，以新安全格局保障新发展格局。”11月25日，学习贯彻党的二十大精神暨“国家安全现代化与全面建设社会主义现代化国家”学术研讨会在同济大学举行，这为深入学习贯彻党的二十大精神提供了学术新视角新思路。同济大学学习贯彻党的二十大精神宣讲团成立以来，校领导、各职能部门和学院负责同志及专家纷纷行动，面向全体师生，有针对性地开展宣讲。

　　“巍巍宝塔山，滚滚延河水。1935年至1948年，延安这片红色热土见证着一段峥嵘岁月。”11月10日晚，同济大学两名大一新生担任主播，带领观众“云上”观看在学校展出的“延安精神永放光芒”主题展。用青春声音传播时代强音。同济大学时代声音传播社联合“理论+”宣讲团等开展学习宣传贯彻党的二十大精神的系列宣讲会，推出“1+10”系列课程，以“数说二十大报告”作为总述，还包括“全面从严治党永远在路上”“历史主动精神涵养新时代青年担当”等10个专题课程。

　　如何推动党的创新理论最新成果进教材、进课堂、进头脑？学校马克思主义学院集体备课，共同研讨推动党的二十大精神“三进”的策略和方法。12月3日，学习贯彻党的二十大精神暨“新时代课程思政教学设计与创新”学术研讨会在同济大学举行，这为推动党的二十大精神和习近平新时代中国特色社会主义思想“三进”、推进新时代课程思政高质量发展开拓了新思路。

　　“备受鼓舞，也深感使命在肩。我将把青春奉献给乡村振兴与文化遗产保护事业，做乡土中国的守护者、传承者、弘扬者，让中华文脉永续传承。”同济大学建筑与城市规划学院2019级博士研究生崔家滢说。

同济大学上海自主智能无人系统科学中心。资料图片

　　以更强使命担当培育国之栋梁

　　强化基础学科专业建设，推动学科专业交叉融合，推进本研贯通式人才培养……近日，在全校广泛开展教育思想大讨论的基础上，同济大学发布《关于全面提升人才培养质量的若干意见》，贯穿“招生—培养—深造—就业—校友”人才成长全链条。

　　2022年秋季学期，同济大学新成立的国豪书院迎来首批345名学子，开启培养拔尖创新人才新模式。一批心怀使命、志趣高远、潜力突出的学生，分别进入工科试验班（国豪精英班）、医学试验班（国豪精英班）和“强基计划”。书院着力培养具有深厚科学素养、前瞻性科学判断力、突破性学术创新能力、大团队组织领导能力的未来科学家。

　　“党的二十大报告为我国教育和科技发展指明了前进方向。我们要始终牢记为党育人、为国育才光荣使命，加强基础学科建设，持续增强卓越拔尖人才培养能力，努力做学生为学、为事、为人的大先生。”同济大学先进技术研究院院长、物理科学与工程学院教授王占山说。

　　依托同济大学今年成立的我国首个中德博士生院、首个中德合作学科交叉的国际科研合作平台——中德联合研究中心（同济大学），中德携手推进科教融合的高层次人才培养。11月29日，由教育部主办、同济大学承办的2022国际产学研用合作会议，也是同济大学中德博士生院的一次选题对接会。中德合作导师围绕细化博士生联合培养的选题和方案进行对接交流，联手培养两国发展需要、引领未来的拔尖创新人才和专业精英。

　　为实现高水平科技自立自强贡献力量

　　“党的二十大报告首次专辟一章对‘实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑’进行阐述，深刻体现了习近平总书记对教育的关心重视一以贯之。”陈杰说，我们要发挥高水平研究型高校的整体优势，主动面向国家战略需求，勇于站在国际科学前沿，实现重大原始创新突破；推进学科交叉融合，实施重大科技协同攻关；进一步加强有组织科研，加快关键核心技术突破；构建学科链对接产业链的产教融合新机制，支持和引领产业发展。

　　国家所需，科研所向。近年来，同济大学交出一张张亮眼的科研成绩单，在港珠澳大桥、北京大兴国际机场及雄安新区建设中，在脱贫攻坚、乡村振兴、海洋强国和交通强国建设等主战场，“同济元素”分外耀眼。

　　今年以来，同济大学一批来自不同学科领域的高水平科研创新成果接连发表于国际顶级学术期刊。生命科学与技术学院高绍荣/高亚威教授团队与美国科学家合作研究成果发表于《科学》，该研究为进一步解析生命过程的分子调控机制提供了新的学术视角。医学院、附属东方医院章小清教授课题组和美国科学家合作研究成果发表于《自然》，研究团队发现关联学习记忆的关键神经元。海洋与地球科学学院翦知湣教授团队研究成果发表于《自然》，首次从能量学角度阐释了气候演变的低纬驱动。

　　“我们要坚决把学习贯彻党的二十大精神转化为推动新时代科技创新、攻克干细胞领域关键技术的实际行动，加强基础原创性、引领性科技攻关，奋勇攀登世界科技巅峰，为国家高水平科技自立自强贡献力量。”高绍荣说。

　　不久前，由同济大学牵头建设的无人系统多体协同重大科技基础设施一期建设项目启动。这一人工智能领域重大科技基础设施建成后，将成为人工智能原创理论突破和关键技术验证的重要实验装置，支撑无人系统核心共性技术突破。

　　“学习贯彻党的二十大精神，让我们深切感受到肩负的历史责任。”中国科学院院士、同济大学土木工程学院教授李杰表示，我们要强化“四个面向”的意识，大力弘扬科学精神，加强原始创新，努力实现更多“从0到1”的突破。

　　《光明日报》（ 2022年12月22日 05版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）