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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。
【十年中国风】让马斯克惊叹的“基建狂魔”为何难复制******
中新网北京10月4日电 题：【十年中国风】让马斯克惊叹的“基建狂魔”为何难复制
记者 左宇坤
“9个小时完成一座火车站的改造工程”“589米长的四车道立交桥夜间8小时拆除”“3万吨车站平移288米，还来了个90度转身”……
这十年，如此种种高效的中国建设速度，在海外社交平台被外国网友称为“基建狂魔”，被频频围观，并火回国内。甚至，美国企业家埃隆·马斯克也曾在社交媒体上转发“9小时改造火车站”的视频，并赞叹中国先进基础设施的发展速度。
“基建狂魔”圈粉世界，直观是海外舆论场对中国基建能力的惊叹和钦佩，背后则是西方对难以复制中国精神、中国力量的感慨。
中国基建史，是一部逆袭史
“高山大海也无法阻止中国修路的脚步。”英国一档著名汽车节目曾将镜头对准了中国的高速公路网，主持人在节目中连连赞叹，“不是因为地形有多简单，是因为中国人有强大的信仰。”
1988年之前，中国还没有一条高速公路。而截至2021年末，全国高速公路里程已达16.9万公里，比上年末增加8090公里，位居世界第一。
曾经，广西第一趟进京列车需要运行60-70个小时，如今南宁至北京最快高铁仅需10.5个小时，实现“半日达”。目前，中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一；中国大桥总长度世界第一；公路桥和铁路桥总量超过100多万座，数量世界第一；时速600公里高速磁浮交通系统，使2000公里范围可4小时通达。在这背后，是“基建狂魔”集中力量办大事，一路向前完成逆袭。
如今，中国基建还走向国际，向世界分享中国速度。雅万高铁、中老铁路、佩列沙茨大桥等一大批以中国标准建设的基础设施项目在海外加速落地，成为高质量共建“一带一路”的标志性工程。
“就连批评中国态度最坚决的人也惊叹于该国建造桥梁、铁路和其他基础设施的能力。”华尔街日报2021年4月5日曾刊发文章《美国羡慕中国的基础设施，但要模仿它并非易事》称，两国有着不同的需求和制度，在改善基建方面美国可以直接运用的中国经验可能有限。
港珠澳大桥。 中新社记者 张炜 摄中国基建史，是一部奋斗史
纵论古今，从大禹治水、愚公移山等神话传说，到万里长城、京杭大运河等超级工程，中国人的骨子里从来不缺 “基建魂”，也不缺愚公移山的精神。
“中国速度”的诞生，离不开中国现代化建设者们攻坚克难的恒心，敢啃“硬骨头”的决心，以及民众的万众一心。
为了世界上首条环沙漠铁路线“环塔克拉玛干沙漠铁路线”的最后一块“拼图”——和若铁路早日通车，在施工高峰期，建设者们放弃与家人团聚的机会，在零下20℃的严寒里坚守岗位，最后用时仅三年多让和若铁路实现通车。
在跨越琼州海峡的电力联网工程中，为了按时将海缆从临时泵站转移到终端站，100多名村民团结一心，经过多次演练，靠肩挑背扛成功搬运了海缆，令外方都大加赞叹。
“从跨越大江大河到穿越山谷溶洞，从稳固高寒冻土到抵御14级台风，还要兼顾保护天上的飞鸟、地下的文物……世界上没有哪个国家的建设者，会遭遇如此复杂的设计挑战。但破解这些世界级难题，造就了世界级工程和世界级建造队伍，使中国成为当之无愧的基建强国。”中铁第四勘察设计院副院长王玉泽说。
日前，被称为“国际工程界诺贝尔奖”的2022年度“菲迪克工程项目奖”揭晓，中国斩获九个获奖项目中的三项，成为获奖最多的国家。
锲而不舍，金石可镂。复兴号动车组风驰电掣，港珠澳大桥碧波横卧，天山三线公路物畅其流，平潭海峡公铁大桥傲立于风暴海域……大江南北，一个个重大基建项目在速度与激情中落地，勾勒出中国发展的新坐标。
中国基建史，是一部创新史
曾经，摆在“基建狂魔”面前的主要难题是地图上的山海湖泊、设备里的技术难关。如今，随着科技的日新月异，以5G、大数据、人工智能为代表的“新基建”也逐步成为推动经济高质量增长的新亮点。
2022年各省份纷纷提出新基建投资计划，有的地方提出“适度超前布局”，有的则明确“加快”，“十四五”全国投资规模或将超过15万亿元。
新基建带来大放异彩的“云”业态运作在“云上”，落笔在“脚下”。数实融合，各地澎湃进行中的传统基建、新基建项目，承载着扎实增进百姓福祉的愿景。
来自偏远山区的农家，借助顺畅的直播、通达的物流，可以把特色商品卖到全国。
依托于5G网络，医生所在的主操作台和患者所在的操作台可以跨越山海，分别在不同的地方工作，偏远地区民众也能享受到三甲医院专家远程指导与诊疗，让信息多跑路，让病人少跑腿。
……
目前，我国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施，并着力构建以新一代通信网络为基础、以数据和算力设施为核心、以融合基础设施为突破重点的新型信息基础设施体系。
重塑出行时空，增进百姓福祉。各种数实融合的基建项目带来的种种新技术、新体验，是“基建狂魔”在用决心和艰辛书写民生实录，圈粉世界。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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