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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。

数字产业集群千帆竞发******

工作人员在安徽省合肥市的中国声谷体验中心介绍一款智慧医疗产品。

新华社记者 张端 摄

　　党的二十大报告提出，加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。近几年，中国数字产业集群发展迅速，多地开展积极探索。深圳市新一代信息通信集群、无锡市物联网集群、合肥市智能语音集群、杭州市数字安防集群……在工信部日前公布的45个国家先进制造业集群名单中，多个新一代信息技术领域的产业集群上榜。

　　地方数字经济有“个性”

　　技术人员在键盘上敲入代码指令，多辆载重约10吨的无人驾驶智能网联货车就能在码头、集散中心、企业仓库之间进行自动装载和卸货——在江苏省无锡市，物联网技术为企业带来了极大的便利。

　　类似的场景在无锡比比皆是：无人驾驶智能清扫车在街道穿梭工作，综合性气象探测仪感知着天气的细微变化，快递包裹在双层交叉带分拣设备上被快速扫描分拣……这背后，是无锡市物联网产业集群的飞速发展。

　　统计数据显示，目前无锡集聚物联网相关领域企业超3000家，涵盖关联芯片、感知设备、网络通信、智能硬件、应用服务等全产业链条，形成了以物联网为核心的数字产业集群。2021年，无锡物联网产业规模超过3500亿元，占江苏省的1/2、全国的近1/4。

　　工信部相关负责人指出，数字产业集群是以新发展理念为引领，从事数字产品制造、数字产品服务、数字技术应用、数字要素驱动的企业主体及其相关机构等组成的具有较强核心竞争力的企业集群。

　　如今，多地数字产业集群加快形成，且各具特色和优势。在安徽省合肥市，智能语音集群以科大讯飞等为龙头，2021年实现营收1378亿元、入园企业达1423家，连续5年产值、企业数量增长率均超过30%。在浙江省杭州市，数字安防集群带动全市4322家相关企业，2021年核心产业实现营收2720.8亿元，同比增长17.2%。

　　中国电子信息产业发展研究院日前发布《2022中国数字经济发展研究报告》称，基于资源禀赋抢占数字经济核心产业，再围绕产业名片打造市场和生态，是诸多城市发展数字经济的重要路径。例如，成都的电子信息产业、贵阳的大数据产业、武汉的通信产业等“个性化”鲜明。

　　“集聚效应”看得见

　　走进位于广东省佛山市数字经济创新产业集聚区的安德里茨（中国）有限公司，生产车间内二维码、条形码和数字显示屏随处可见，员工扫码打卡即可完成个人数据收集。车间主任或者班组长在屏幕前就能实时精确掌握产品缺陷、工序产出、设备效能、工人效率等信息。该公司相关负责人介绍，在全流程管理系统赋能下，企业实现了从订单到交货的全流程数字管理，该工厂也成功入选佛山市数字化智能化示范工厂。

　　记者了解到，总面积20.89平方公里的佛山数字经济创新产业集聚区内一片火热，一批优质数字经济项目涌现，为佛山数字经济发展助力。

　　专家指出，中国数字经济持续多年的飞速发展，为打造数字产业集群提供了良好基础。数字产业集群可以发挥专业化分工、产业间协同合作效应，有效降低创新和交易成本，优化配置并促进生产要素合理流动，在推动数字产业内互联互通、融合发展的同时，有力促进数字经济与实体经济深度融合。

　　中国信息通信研究院日前发布的《全球数字经济白皮书（2022年）》显示，2021年，中国数字经济规模为7.1万亿美元，位居全球第二。据统计，工业互联网目前已全面融入45个国民经济大类，产业规模迈过万亿元大关。

　　顺应数字经济发展大势，许多地区积极构建数字产业集群。北京市朝阳区重点建设人工智能、集成电路、工业互联网、网络与信息安全、空间地理信息五大特色产业集群，目前全区共建成5G基站4889个，落地建设国家工业互联网大数据中心等创新平台。广东省广州市白云区以“龙头企业+产业生态”的思路，推动白云湖数字科技城建设，目前该科技城已涵盖新一代信息技术、人工智能、电子竞技、商业服务等产业，总投资额超200亿元，数字科创产业集聚效应初步显现。

　　龙头企业来带动

　　5G、集成电路、新型显示、人工智能……今年8月，深圳市新一代信息通信产业集群展亮相第十届中国电子信息博览会，聚焦新一代信息通信产业及细分领域的关联产业，集中展示相关数字产品及应用。

　　“新一代电子信息产业已经成为支撑深圳市工业经济发展的主导力量，对拉动有效投资、促进信息消费和助力制造业数字化转型发挥着极强的带动作用。”深圳市新一代信息通信产业集群负责人毕亚雷表示。深圳市新一代信息通信产业集群集聚了华为、中兴、比亚迪等龙头企业，2021年该产业总产值达到2.38万亿元，约占全国的1/6。

　　业内人士认为，建立和发展数字产业集群的最佳途径，就是让一批现有的互联网公司充分利用大数据优势，利用算力、算法转型升级，成为挖掘数字“钻石矿”的“掘进机”，成为挺进“数字蓝海”的“巡洋舰”，成为数字经济中的市场主体。

　　在近日举行的2022年数字经济健康发展全国深度行·深圳站活动中，针对“如何打造具有国际竞争力的数字产业集群”，工业和信息化部信息技术发展司数字经济推进处处长张建伦提出三点建议：一是全面奠定数字经济健康发展的基础，包括网络基础设施建设、数字化转型推进及数字化治理能力提升等；二是准确把握数字经济健康发展新形势、新要求；三是全力推动数字经济健康发展，包括推动产业数字化、数字产业化转型升级等。

　　中国电子信息产业发展研究院信息化与软件产业研究所数字化转型研究室主任高婴劢表示，目前数字产业集群建设热度高，下一步需加快5G、集成电路、工业软件等代表国家战略方向、创新密度高、市场潜力大的产业集群化发展，增强本土产业链供应链竞争力，形成全局带动效应；同时鼓励云计算、大数据、工业互联网、人工智能等新兴产业集群化发展，通过规模集聚、优势互补，促进数字产业高速成长。（人民日报海外版记者 李嘉宝）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）