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来源：开云彩票2023-08-02 17:48

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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。

国是访问丨能源转型会“开倒车”吗？******

　　文/庞无忌

　　2022年，受地缘政治冲突等因素影响，全球能源危机愈演愈烈。曾大力倡导放弃煤炭、走向脱碳化发展的欧洲国家在这个冬天也不得不重启煤电。英国、法国、丹麦、德国、芬兰、奥地利等国家陆续宣布延长或重新开放此前已关停、退役的燃煤电厂。

　　全球能源转型会“开倒车”吗？全球走向脱碳目标，最终能带来多大机遇？

　　毕马威中国气候变化和可持续发展主管合伙人沈莹在接受中新社国是直通车记者专访时表示，虽然去年冬天不少欧洲国家恢复煤电产能，可能暂时会增加碳排放，但是从长期来看，绿色低碳转型是各国对未来全球发展所达成的共识和不可逆转的趋势，不会因为一次“黑天鹅”事件就发生改变。

　　不过，这个过程不会一帆风顺。全球脱碳是个循序渐进的过程，需要各国积极应对外部环境新挑战，协同推进能源低碳转型与能源安全供应保障，推动经济社会发展全面绿色转型。

　　采访实录摘要如下：

　　国是直通车：业界认为，全球形成的碳中和共识将有力地引导长期投资向低碳领域配置，未来全球走向脱碳目标将带来多大投资机遇？

　　沈莹：碳中和最核心的是能源零碳化，能源结构转向以可再生能源为主是必然趋势，其中存在大量投资机会。此外，公路交通、海洋运输、航空的零碳化，工业、建筑业、农业等行业的绿色可持续发展，也会带来巨大投资机会。

　　碳中和带来的不仅是环境效益，也会带来巨大经济效益，相关产业技术与产业规模必将得到蓬勃迅速发展，推动国家整体经济朝着低碳、绿色环保方向转型。

　　国是直通车：近年来，各国纷纷布局新能源汽车等低碳相关产业。这会对全球经济竞争格局带来什么样的影响？

　　沈莹：能源绿色低碳转型成为各国共识。从化石能源到可再生能源的转变将重塑世界竞争格局，并引发经济社会变革。可再生能源与化石能源相比具有难以耗尽、开发和使用相对灵活等特点，同时也存在能量密度低、不稳定、开发成本较高等缺点。

　　因此，要提高可再生能源的产量和效率，必须通过技术创新，推出新的能量转换方法或提高现有生产消费流程效率。这场转型浪潮中，新兴技术和科技将成为核心驱动力，推动能源产业从资源、资本主导向技术主导转变。

　　国是直通车：2022年受地缘政治冲突等因素影响，全球能源危机愈演愈烈，不少欧洲国家恢复煤电产能。这会加速还是阻碍全球脱碳发展进程？

　　沈莹：俄罗斯在全球能源供应链中扮演着举足轻重的角色。乌克兰危机加深了各国对能源安全问题的担忧，尤其是对俄罗斯能源有较强依赖的欧洲。虽然去年冬天不少欧洲国家恢复煤电产能，可能会暂时增加碳排放，但从长期来看，绿色低碳转型是各国对未来全球发展所达成的共识和不可逆转的趋势，不会因为一次“黑天鹅”事件就发生改变。

　　但它也不会一帆风顺。全球脱碳是个循序渐进的过程，需要各国积极应对外部环境新挑战，协同推进能源低碳转型与能源安全供应保障，推动经济社会发展全面绿色转型。

　　此次全球能源危机，反而让越来越多国家意识到提升能源独立性的重要性。在碳中和目标引导下需要通过清洁能源来降低对化石燃料的进口依赖。长期来看，全球能源绿色低碳转型不会“开倒车”，未来清洁能源仍然是全球能源转型的方向，是未来能源增量的主体，是全球能源体系的重要组成部分。

　　国是直通车：全球能源转型还面临哪些重大挑战和机遇？

　　沈莹：全球能源转型的第一个挑战是技术。很多技术都是要创新、尝试的，这方面投入非常大。还需要很多政策、资金扶持，是一场大的社会气候变革。只有技术创新，才更有动能推动减碳、碳移除、碳中和、节能减排等。

　　第二个挑战是资金。需要大量资金投入，不仅仅是政府，还需要社会资本的投入。

　　机遇方面，可再生能源，碳达峰、碳中和是目前全球发展的主流方向，这不仅带来能源结构的变革，更将带来全球金属原材料供应的变革。

　　这主要是由非化石能源所具有的制造业特征以及其产业链特点所决定的。目前我们对铜、镍、铝、锂、稀土等金属原材料的需求正不断攀升。例如，在能源结构转型过程中，风电、光伏、水电等绿色低碳产业的蓬勃发展，离不开上游金属原材料的供应，其中，风电大幅增长将推动对碳纤维、稀土和磁材(电机)等的需求。

　　国是直通车：在这一过程中，中国拥有哪些优势？

　　沈莹：中国强大的国家综合实力能为实现“碳中和”目标奠定坚实经济基础。中国持续推动绿色、新能源技术发展也将为实现“碳中和”目标提供充足动力。

　　目前我国在可再生能源、新能源汽车等领域处于领先地位，拥有强大装备制造能力，掌握核心技术和关键产业链优势。

　　以光伏产业为例，当前，我国光伏组件产量全球占比超过3/4，累计装机容量稳居世界第一，并已实现全产业链国产化。预计中国将会成为氢能、储能等新能源重要领域的全球主要增量市场，并且成为核心技术输出和产业投资的主要力量。