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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。

筑牢互联网关键资源的基础******

　　【乌镇观察】

　　光明日报记者 王禹欣 张晓华

　　当前，全球互联网产业发展正经历一场全局性、战略性、革命性时代转型。包括域名、关键数据、网络基础设施等互联网关键资源，承担了互联网标识、地址和路由等关键核心功能，是全球互联互通、网络空间安全稳定的重要基石。

　　本次世界互联网大会，首次举办“构建透明、可信的互联网关键资源管理体系论坛”，为构建透明可信的互联网关键资源管理体系、释放互联网发展新动力建言献策。

　　巩固网络发展的根基

　　互联网是最重要的现代化基础设施之一，正在成为新一轮科技革命和产业变革的关键支撑和重要保证，推动我国科技创新、数字经济和现代产业体系的可持续发展。统计显示，截至2022年6月，我国网民规模已达10.51亿人，互联网普及率达到74.4%，远超全球平均水平，我国正在从网络大国向网络强国阔步迈进。

　　“互联网核心技术是我们最大的利益。”中国工程院院士吴建平说，“网络空间核心技术体系是网络空间命运共同体的重要支撑，只有掌握下一代互联网核心技术，才能真正筑牢未来网络空间命运共同体的牢固基础。”

　　互联网域名系统国家地方联合工程研究中心主任毛伟表示，从互联网体系架构出发，可以简单地将互联网分为物理设施层、基础资源层和应用层三层结构。其中，物理设施层是由计算、存储、网络共同构建的底层支撑，好比“信息高速公路”；应用层是金融、政务、社交等基于互联网形成的各种应用，就像跑在高速公路上的汽车；基础资源层则类似于两者之间的导航系统。

　　“‘导航系统’一旦失效，就会面临断网风险。因此，互联网关键资源常被称为‘网络根基’，关系到互联网发展的基础。”毛伟解释。作为网络空间的“导航”，DNS已经超越最基本的解析功能，成为涵盖网络空间关键技术资源、软件系统在内的支撑全球互联互通共享共治的重要基石。

　　“从核心技术突破的角度来看，下一代DNS要向数据赋能、全面感知、可靠传输、智能分析、精准决策升级，进一步筑牢数字经济重要网络根基。”毛伟说。

　　释放数据要素价值

　　“如何更好支持数字经济发展”成为互联网关键技术发展的关键之问。

　　面对不断升级的网络安全挑战，DNS的技术适配与升级成为当务之急。数字经济的高质量发展、新一代信息技术的深化应用，同样需要DNS技术的创新突破。

　　网络空间也是全球数字经济的生存和发展空间。在伏羲智库创始人李晓东看来，从DNS到DIS的转变是数字化发展的方向。“互联网不仅为全球范围内主机的互通互联搭建了桥梁，更为数字化数据采集、交换与传输提供了基础，承载了数字经济中的要素流通，对数字经济发展至关重要。”李晓东说。

　　信息化进程包含数字化、网络化和智能化三个阶段。其中，数据与应用结构是信息化竞争的必然趋势。数字经济、数字政府、数字文化等，都是数字化发展应用的重要方面，也是互联网发展的重要方向。“从网间互联到主机互联再到数据互联，盘活数据要素去释放数据价值，是互联网关键资源的发展趋势。”李晓东说。

　　夯实网络安全防线

　　互联网的发展，不仅便利了人们的生活，也带来了潜在风险。随着技术的不断进步，网络攻击者的攻击方式更加先进、成本不断降低，网络钓鱼、恶意软件、供应链攻击等攻击行为，严重危害了人们的日常生活与产业发展。

　　“管理互联网关键资源时，共担安全责任非常重要。”亚马逊云科技副总裁保罗·卫克玺呼吁共担互联网关键资源的安全责任，“它源于人们的基本常识——修得好栅栏，收获好邻居——明确的边界可以防止混乱的产生。”

　　进入数字文明时代，网络安全的概念难以涵盖数字化技术带来的各种新挑战，所以需要升级为数字安全。“保障网络安全，要有‘上山下海’的劲头。”360集团创始人周鸿祎表示，要推动数字经济与实体经济融合发展，让中小微企业在数字化的过程中得到基础的安全保障。

　　十年来，我国网络安全工作水平显著提升。“网络安全为人民、网络安全靠人民”深入人心。中国网络空间发展治理实践证明，世界各国都可以找到适合自己的互联网发展治理之路。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 11版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）