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“国际范” 政协委员支招北京建设国际一流和谐宜居之都******

　　中新网北京1月18日电 (记者 杜燕)《北京城市总体规划(2016年—2035年)》提出，2035年初步建成国际一流的和谐宜居之都，2050年全面建成更高水平的国际一流的和谐宜居之都。正在召开的北京市政协十四届一次会议上，委员们围绕加快建设国际科技创新中心、打造全球数字经济发展“北京标杆”、建设国际消费中心城市等为建设“国际范”大国首都建言献策。

　　2022年，北京国际科技创新中心建设取得显著成效，实现新跃升。据统计，去年北京市研发经费投入强度保持在6%以上，研发支出占地区生产总值比重稳居全国第一；全市新设科技型企业首次突破10万家，同比增长12.21%。

　　北京市政协委员、德勤中国首席执行官曾顺福谈到，创新一直是北京的优势，北京应进一步大力支持科技创新的发展，帮助企业推动数字化转型。而推动科技创新发展的很大动力来自于人才，建议北京加大国际人才引进能力，包括加强顶层设计、定向招引创新人才、加强对此类人才的配套服务以及提升北京市的宜居程度。

　　在他看来，北京可以推动科研和成果转化体制改革，创新科研管理机制，从工作环境、评价机制、薪酬待遇等方面建立有利于国际人才进入的创新环境，加强科研人才跨国流动的市场机制建设和合作方式创新，探索建立外国专家承担课题、联合研发项目经费包干制等科研项目管理改革创新，吸引更多外国高水平专家参与联合研发项目。对科技创业和中小型科技企业给予更多支持，设置科创企业发展基金，举办科技创新大赛，强化国际科研和创业的软硬环节建设等。同时，增强对国际人才的人文关怀和对其家庭成员的配套服务，围绕国际人才工作圈和生活圈，提升城市“软环境”。

　　当前，北京正全面推进智慧城市建设。根据《北京市“十四五”时期智慧城市发展行动纲要》，到2025年，北京将建设成为全球新型智慧城市的标杆城市。来自科技界的市政协委员、奇安信集团董事长齐向东认为，北京在建设智慧城市过程中，亟需打造高水平的智慧城市安全运营中心，树立中国智慧城市建设的标杆，为数字城市发展打牢基础。

　　“智慧城市应用场景复杂，防护难度大，需进一步加固网络安全底座。”在齐向东看来，智慧城市建设已成为现代城市重塑发展新优势、抢占竞争制高点的战略选择，而网络安全是智慧城市的核心底座，网络安全运营水平决定了智慧城市的抗风险能力。目前，奇安信正与西城区合作建设西城区网络安全运营中心，将努力把该运营中心打造成北京网络安全的“名片”，并向全国推广。

　　要打造全球数字经济发展“北京标杆”，齐向东认为，发展与安全是一体之两翼、驱动之双轮，有安全保障的发展，才是健康的、可持续的发展。他建议，进一步加大安全投入，提高网络安全投资在数字经济项目中的占比；另一方面，鼓励重点企业承担技术研发工程，加快突破关键核心技术。

　　《北京培育建设国际消费中心城市实施方案(2021—2025年)》提出，到2025年，北京在国际知名度、消费繁荣度、商业活跃度、到达便利度、消费舒适度、政策引领度等关键指标方面水平显著提升，基本建成国际消费中心城市，形成具有全球竞争力的体育、教育、医疗、会展等一系列“城市名片”。

　　“建设国际消费中心城市，要充分发挥数字经济的引领作用，消费科技场景的促进作用和金融保险的支撑作用，实现传统商圈转型和质量升级。”北京市政协委员、致公党北京市委副主委刘学增建议，北京要优化数字经济生态，对接能源、电力、通信等领域在京央企，组织一批具有较大量级和较强示范带动作用的应用场景；打造沙箱试验区，推动区块链技术在供应链金融、数字贸易治理、跨境支付等领域落地，形成一批标志性的金融科技应用场景；构建具有古都文化特色的数字文化新业态，立足古都创新文化资源优势，丰富数字化智能化应用场景；建设新型数字产业和消费集群，打造集文化、艺术、旅游、体育、休闲、娱乐等丰富多元为一体的消费场景。

　　来自工商联界的市政协委员、振兴国际智库理事长李志起多年来关注国际消费中心城市建设。他认为，国际一流商圈是展示国际消费中心城市的名片，是助力本土品牌走向世界的主场。北京目前有王府井、CBD和三里屯具备国际一流商圈的潜力，在打造差异化和识别度的国际一流商圈方面有一定优势，但也存在缺乏统一规划和管理等问题。

　　李志起建议，进一步统一商圈规划，打造商圈品牌。在商圈布局方面，可借鉴伦敦牛津街和纽约第五大道的空间布局，各商圈周边区域逐步连成一大片，有力提升商圈活跃度。同时，商圈自身建设要和周边资源积极联动，如通过过渡区域的设计将王府井和故宫打通，以人文历史为主脉络，实现文化和商业的交融。(完)