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。

探寻数字时代“科技之魅”******

　　【乌镇聚焦】

探寻数字时代“科技之魅”

——2022年世界互联网领先科技成果发布

光明网记者 李政葳 李飞

　　11月9日下午，作为2022年世界互联网大会乌镇峰会重要板块之一，世界互联网领先科技成果发布活动在乌镇互联网国际会展中心举行。

　　发布厅内，蓝色弧形大屏幕搭配四周蓝绿交融的灯光，再有激光、3D等技术加持，现场科技感十足。观众席座椅上放置的“科技之魅”手册，介绍了15项世界互联网领先科技成果概况。这批成果重点聚焦全球互联网前沿技术与应用发展，并更加关注互联网基础理论创新和技术应用创新。

　　“以互联网为代表的信息技术日新月异，日益成为创新驱动的先导力量。成果发布活动为全球互联网创新科技成果展示、交流、推广搭建了国际化平台，通过发掘全球科技示范成果，共同探寻网络空间发展的新趋势。”专家推荐委员会中方主任、中国工程院院士邬贺铨说。

　　5G已来，6G不远

　　自从2016年首次举办世界互联网领先科技成果发布活动以来，5G的身影几乎历年都不缺席。近年来，随着5G建设的持续深化、创新应用的不断扩展，业界更多考虑如何充分挖掘5G潜能，为用户提供更为极致的体验。

　　来自高通公司的“全球首个集成5G AI处理器的调制解调器及射频系统”——骁龙X70便入选其中。“它将开启5G智能连接的新时代。”高通公司全球副总裁侯明娟介绍了骁龙X70具备的技术首创、特性丰富、应用广泛等三大领先优势，期待该技术为智能网联带来行业领先的5G连接体验，推动行业变革。

　　爱立信带来了“5G时间关键型通信使能远程操控”成果，重点瞄准以远程操控、XR（增强现实）等为代表的时延敏感类应用。爱立信中国区总裁方迎介绍，通过这项技术可以实时监控网络和终端的状态，预测潜在卡顿，为用户提供流畅的体验。

　　5G已来，6G还有多远？北京邮电大学教授、鹏城实验室研究员陶小峰现场给出答案。鹏城实验室联合北京邮电大学等推出了“EAGLE 6G：面向6G无线高速接入原型系统及测试环境”。他表示，6G新一代无线通信技术已成为全球研究热点，“未来我们将不断提升6G创新生态体系实力”。

　　备受关注的IPv6相关成果也榜上有名。中国联通副总经理梁宝俊在发布“‘IPv6+’标准制定、设备研制、组网设计及规模应用”时表示，在IPv6规模商用的基础上，不断面向5G、工业互联网和算力网络新需求，积极开展“IPv6+”技术和应用创新，不断增强IPv6网络的融合承载能力，在提升用户体验的同时，也可以保障网络安全。

　　走向智能，走向安全

　　近年来，“数字孪生”成为热词。经过4年的研究和创新，微软公司的“微软第一方数字孪生产品”不断走向应用。发布仪式上，微软中国副总经理赵军讲解了微软“数字孪生”：这是一个由点到线构成的知识图谱，不仅具有数字孪生技术服务能力，而且能与不同的数字化平台相结合，进而构成跨行业端到端的解决方案。“开发者可以利用‘数字孪生’定义语言，对物理世界进行定义，跟踪和追测现实与历史的环境数据，并支持多系统的数据投入。”赵军说。

　　辨别一条信息的真伪需要多久？中科院计算所给出的答案是：“动一动手指，只需一秒钟。”近年来，中科院计算所数字内容合成与伪造检测实验室主任、中科睿鉴创始人曹娟的团队一直在与网络谣言斗智斗勇。“面对信息谣言这一风险与挑战，数字内容伪造检测技术便应运而生。”曹娟在发布“睿鉴数字内容虚假伪造检测系统和设备”时表示，该成果集大数据底座、硬件设备、AI平台、应用场景于一体，并在此基础上研制出虚假信息检测系统“睿鉴识谣”。“它可以辨别取证伪造痕迹，让虚假文本、虚假图片、虚假视频无处遁形。”

　　在过去7次世界领先科技成果发布中，来自卡巴斯基的代表3次站上舞台。本次他们发布的科技成果依旧与网络安全密切相关。在介绍“卡巴斯基安全远程工作空间（基于卡巴斯基操作系统）”时，卡巴斯基大中华区总经理郑启良讲述了“网络免疫”的概念。“我们将方法、理念、安全架构融入操作系统中，实现操作系统的‘免疫’。”郑启良介绍，该解决方案的创新性在于不仅将端点安全性提高到了以往难以达到的水平，还改进了IT端点的生命周期。

　　科技强“芯”，数据驱动

　　毋庸置疑，芯片技术是科技领域中最为重要的技术之一。本次成果发布中，龙芯中科的“龙芯3A5000/3C5000处理器芯片”也位列其中。“两个处理器（3A5000/3C5000处理器）的性能逼近或达到市场主流产品的水平，可满足行业信息化及云数据中心等应用需求。”龙芯中科董事长胡伟武说。

　　据了解，该成果已广泛应用于电子政务、能源、金融、电信、教育等领域。比如，在国内，统信、麒麟等操作系统，欧拉、鸿蒙等操作系统社区，办公软件、微信、QQ、钉钉等基础应用，均推出了“龙架构版本”。

　　在本次发布的15项领先科技成果中，有三家国内高校机构代表发布成果，这也彰显了高校在互联网科技研发领域发挥的重要作用。其中，清华大学发布了“大规模知识图表示学习的体系化基础算法及开源工具”，北京大学发布了“基于数字对象架构的数联网及大数据互操作技术”，浙江大学发布了“大规模图神经网络模型端云协同计算平台和应用示范”。

　　在领先科技成果评选过程中，世界互联网大会前期征集到来自中国、俄罗斯、美国、英国、瑞典等国家的近300项优秀成果，近40位来自全球互联网领域的知名专家组成推荐委员会，申报成果也涵盖了5G/6G、基础操作系统、图计算、人工智能等互联网前沿技术领域。

　　“在全球领先科技人才和企业的广泛参与下，一批又一批领先科技成果在互联网技术创新的征程上熠熠生辉，为国际交流互鉴和科技成果转化照亮前行之路。”邬贺铨说。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 10版）