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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。

学习实习两不误 “线上留学”他们有了更多选择******

　　疫情时期跨国留学 有人边学习边实习 有人重归国内校园

　　“线上留学” 他们有了更多选择 

　　随着各国疫情防控政策的调整，受疫情影响的留学生群体，终于回归了正常生活。

　　他们有人正忙着办理新的签证，为的是去陌生校园参加毕业典礼；也有人已迅速回归“正轨”，完美融入线下学习；还有人正为过去的线上学习清理积弊，为未来的学业方向做好规划……

　　回望过去三年，特殊的跨国求学过程中，这批留学生也有自己的独特收获。

　　三年“线上留学” 学习实习两不误

　　近来，Mia正忙着筹备申请新的澳洲签证，以赶赴悉尼大学参加毕业典礼。不久后，她将第一次踏入悉尼大学校园，在那里穿上硕士服，戴上硕士帽，告别自己的研究生生涯。

　　Mia本科就读于南澳大学电影学专业。2020年年初受疫情影响，澳大利亚政府规定，禁止持有学生签证的境外人员入境。彼时，正读大二的Mia在圣诞假期返回中国，开启了“线上留学”生活。

　　Mia的每一门课均需要同时参与两种形式的课程：一种是讲座类大课，另一种是20人左右的讨论课。“网课期间，讨论在线上平台进行，讲座类课程的教授则会将课程录制好上传系统，供学生自主观看。直至现在，即使大部分学校已经恢复了线下面授，一些教授仍会沿用当年的录播课程，供新一届选课的学生观看学习。”Mia说。

　　本科毕业后，Mia拿到了悉尼大学一年制的研究生offer。与从前本土学生居多的南澳大学相比，悉尼大学多数研究生来自世界各地。为解决大量学生的网课问题，学校设置了24小时国际热线，对远程服务也进行了显著优化。

　　虽然有部分拍摄课因条件受限无法照常进行，Mia只得换成理论类课程，但其他实操课程，Mia可以在共享屏幕观看导师的演示。有操作困惑时，还可以请求导师远程操控自己的电脑，示范剪辑、特效等。所以Mia觉得“线上留学”进行得颇为顺利。

　　于是，当疫情形势有所变化时，Mia做了一个不同于其他同学的选择：她没有返回澳洲，而是选择留在国内继续上网课，“一是考虑到租房等事宜会耗费额外的时间以及金钱成本，二是对于传媒专业的学生来说，实习经历更重要。”

　　而过去三年持续的“线上留学”，算是给Mia带来了绝佳的实习体验。

　　整个疫情期间，Mia一边完成澳洲的网课学业，一边在互联网大厂进行较长时间的实习。Mia负责的大多是海外运营工作，通过分析公司在国内业务上的成功经验，制定适配海外用户的方案，用英语输出给海外负责市场的同事。除了娴熟的英语，在海外两年半的跨文化经历也使Mia在处理实习工作时较易上手。

　　“我所在的岗位办公时间比较灵活，一般每周到岗3天至4天，有课时我会停下工作在工位上上课，下课后再继续完成实习老师布置的工作。” Mia说，如果课程时间较长，她就顺延自己的下班时间，或用午休时间赶工作进度。

　　学业和实习平衡，需要强大的时间管理能力。Mia每学期至少修读四门课，每门课都需要撰写大量论文。“论文的查重和评审十分严格，一旦写不好可能导致整门课挂掉，还要支付将近3万人民币的重修费，所以要特别认真完成。”Mia说。

　　悉尼时间比北京早两个小时，为避免因时差导致自己错过提交论文的deadline，Mia的手机锁屏上醒目显示着两个时间。由于工作中需要频繁联络身处印尼地区的同事，Mia的手机上也会另外标注雅加达(印尼当地)时间。在三个时区间切换，拥有“双重身份”的Mia忙得不亦乐乎。

　　三年的“线上留学”，Mia折叠了自己的时空，超额收获了专业知识和实习经验。在尝试了海外运营、本土电商运营等实习工作后，Mia确定了今后的就业方向：在海外运营领域深耕。“这三年一边学习一边实习，我看到自己的核心优势：一是作为留学生，有丰富的跨文化经验；二是在实践中，深刻感受到海外市场拓展的可行性；三是结识了很多行业人脉，较易获得内推机会，有利于春招时顺利入职。”

　　为防“自闭” 到手机维修店兼职

　　英国全面放开后，再希恢复了正常的留学生活。由于之前线下课上的积极发言，这个申请季，再希拿到了教授的推荐信，她正在准备申请读研的学校，也开始期待下一段精彩的留学之旅。

　　从再希的住处步行到学校，大约需要15分钟。格拉斯哥地势起伏大，往常去学校上课，再希都要攀爬一座陡峭的山坡，赶到教室时总会气喘吁吁，这也加重了她“早八”上课的疲惫。网课期间，再希省去了大体力消耗，甚至都不必起床梳洗，躲在被窝里、捧着电脑就可以开始上网课了。

　　再希回忆，在网课阶段，教授会将lecture大课录播上传校内系统，供学生自行观看。再希一般会选择在下午时段开设的互动课，而在晚上时段听录播课。那段时间，她的生物钟完全处于昼夜颠倒状态。“下午醒来后参与一节持续一两个小时的讨论课，下课玩玩手机，晚上10点钟左右再开始观看教授上传的lecture，然后写写论文，学习到早晨六七点，再去睡觉。”再希说。

　　幸运的是，教授上传的录播课都有添加字幕，“我会在自己的电脑上安装插件，将字幕翻译成中文，帮助自己理解教授讲述的内容。”此外，再希也可以随时暂停老师的课程，多次观看回放。再希调侃，线上听录播课，能听懂的内容是线下课的两倍，所以她希望录播课永远存在。

　　那段时间，唯一能让再希在早晨醒来的事情，就是补充生活物资。封控期间，再希无法前往超市买菜、购物，一切需要在手机上先预约，提前几天甚至几周，预定某一时间段由超市工作人员配送上门。而那也成了封控期再希与外界打交道的唯一机会。

　　网课期间，由于无法出门聚餐，再希的娱乐时间也基本靠手机打发。“这是我第一次觉得，手机也有玩腻的一天。”来回滑动小小的屏幕，没有任何一个软件能刷出感兴趣的内容，这种生活让再希觉得有些“自闭”。

　　为了充实自己，再希决定前往伦敦实习。在通过投简历、面试等关卡后，再希坐上了火车，辗转6个小时来到了伦敦的住处，可公司却通知她，目前尚未恢复线下工作，线上完成实习即可。

　　为了缓解烦闷，机缘巧合下，再希在伦敦大学学院附近找到了一份手机维修店的兼职。因为时常有中国留学生光顾，开店的印度老板希望可以找中国留学生来“撑住店面”。再希主要负责前台中文客服兼新媒体运营，时常要在店里与顾客面对面沟通，帮顾客和老板扫清语言上的障碍。

　　在这里，再希重新感受到了线下生活的“立体感”，也度过了来英国以来最温暖的一段时光。印度老板会在再希生日时给她准备惊喜，还会把自家做的传统印度美食带到店里邀请她一同享用。下班聚餐后的深夜，老板会在伦敦空无一人的街道上骑半个小时的摩托，把再希送回住处。

　　英国全面放开后，再希也恢复了正常的生活。心血来潮时，她会和男友一起自驾去格拉斯哥郊外看流星、去伦敦参加脱口秀比赛、去爱丁堡做朋友纪录片的主角……由于线下课堂上的积极发言，这个申请季，再希拿到了教授的推荐信，她正在准备申请读研的学校，也开始期待下一段精彩的留学之旅。

　　为和同学线下交流 决定交换回国内大学

　　李屹染目前正在美国一所公立大学读大三。而过去，她曾因为疫情选择过“曲线”留学，即交换回国内，以国外网课+国内线下学习的模式，完成学业。疫情下，这段特殊的“中美切换”留学经历，李屹染觉得很珍贵。

　　“大一开学，还没来得及经历校园生活，就直接上网课了。”那段经历，李屹染历历在目：因为网课不受时间地点束缚，起初的一个月，她住在海口，有电脑就能上课，这让她感觉很自由。“有一部分课程是录播，可以随时看，其余的是直播课，到点上就可以了。”李屹染习惯每次把录播课攒到要做作业前一起看，可以连续看好几节课。

　　渐渐地，“打开电脑是学校，关上电脑就是家。”李屹染有些抵触这种“真空”的学习环境。“大部分时间都是家里留学，又因为我们都是小班教学，没有太多的中国课友，一开始也不太会和美国同学社交，感觉自己就像是一匹孤狼在学习。”

　　“小组作业，同学们大都不太情愿说话，也不愿意开摄像头，只有一个名字摆在线上会议屏幕上，一两个人张罗作业，其他人能闭麦就闭麦。”这样的情况让李屹染感到完全和外界“零交流”。“我和大学同学都是网友，很渴望和真实的他们进行线下交流。”于是当李屹染看到学校开始留学交换报名时，她果断报名，到北京的一所高校留学半学期。

　　美国学校当时给选择交换的学生两种选择：完全(中国)线下上课，或者美国网课+中国线下。她选择了后者——在国内大学完成两门课程，在线上完成其他课程。“我所就读的这所高校心理学很出色，我报名了社会心理学，还有一门是艺术类课程电影赏析。”

　　于是，李屹染开启了“中美切换”的留学模式：她和室友以留学生身份住在昌平校区的学校宿舍里，每天乘坐学校的班车到市区上课，晚上回到宿舍，8点打开电脑链接美国课堂。虽然在学费上有点“不划算”，但这次交换，给了她体验中美大学不同教学文化的机会。

　　国内校园给了李屹染期待已久的校园体验。这段交换经历，李屹染觉得很珍贵：“上高中时，摆在面前的是要么出国，要么高考。而这个特别的经历让我体验到了自己没有选的路到底是什么样的，我觉得很有意义。”

　　在国内自建“留学空间” 度过“没有上午”的一年

　　回归正常的线下学习生活后，雨文在校园里偶然碰到了自己的政治学科教授，一番面对面地沟通后，雨文不但解决了积攒已久的困惑，还获得了宝贵的建议，调整了未来的专业方向。

　　随着2020年全球疫情暴发，美国校园采取线上同步网课教学模式。尽管有少部分中国留学生为了抵达校园选择辗转到第三国入境，但考虑到疫情的严重性，雨文还是“随大流”，决定在中国的家里“线上留学”，以完成第一学年的学业。

　　2020年开学前，考虑到线上留学的昼夜颠倒会影响到家人的正常生活，于是她和几名同样需要“线上留学”的好友一起租了个房子。暑假末，她和朋友们一起忙活装修。9月一开学，四个人一起搬进了亲手打造的“留学空间”。

　　开学后，雨文开始在北京的晚间，上美国的早课。每晚8点开始上课，下课后并不能马上休息，她要继续写论文、交作业，和美国同学跨时区完成小组作业，在后半夜甚至是天亮去睡觉。睡到中午11点起床，是雨文第一学年的常态。“没有上午，下午除了准备晚上的课程也做不了什么，所以感觉每天都过得很短。”雨文一度感觉很煎熬，“很难保证有一个规律睡眠和固定的学习状态的话，也没法把生活规划得很好。”

　　大二这年，雨文终于回到了真实的校园：在校园里邂逅丰富的留学生活；和同学在图书馆里完成小组作业。她的主修课程之一是数学，“因为之前一年，很多数学课不提供线上直播，所以就没法选课。”回到校园，雨文才上了第一节线性代数课。

　　一天，雨文在校园里偶遇了政治学科的教授，聊到自己在一门课上的线上经历：这所学校的人文课程很多是为美国政治系统设计，政治学科设置更偏向于对未来在联邦政府工作的学生，作为国际学生，她对课程的设置、关注点和观点存在困惑。“老师非常耐心，他建议我考虑把研究重点换成亚洲问题研究。”雨文觉得自己非常幸运：“这次偶遇的交谈让我调整了更适合自己的专业方向，线下面对面的交流氛围是线上很难实现的。”

　　与此同时，雨文认为线上留学网课也给她带来了经验的增长：一方面，隔着屏幕上课，压力会有点大，很难确定自己的真实水平，也不了解同学们都听懂了多少；另一方面，雨文也明白，网课帮助她相对顺利地拥有了课堂展示和演讲等必备技能，“尽管线上课程有大家注意力不聚焦的问题，但这也给发表意见提供条件。做展示时，我可以写好文字内容，网课让我有充足的时间背诵稿件，在线上会议上点击‘举手’，心理压力不会太大，促使我在大一上网课的这一年养成了在课堂上多做分享的习惯。”

　　(文中受访者均为化名)

　　文/本报记者 张知依

　　实习生 王伊朵 孙显龙

　　供图/受访者 统筹/林艳 张彬

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）