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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。

航空货运持续发力******

　　图表数据来源：中国民航局

　　制图：张芳曼

　　核心阅读

　　近年来，我国航空货运克服不利影响，持续发力，实现稳步复苏，货运保障能力显著增强。面向未来，要坚持规划引领，打造优质高效的服务体系、建设先进完备的保障体系、构建精准协同的治理体系，加快推动我国航空货运做大做强。

　　生鲜超市里，美味的波士顿龙虾颇受欢迎，它们来自上万公里之外，为何能保持鲜活不减？答案就藏在一架架货运航班里——

　　60余吨刚出水的波士顿龙虾，被小心装进东方航空产地直达货机的恒温箱，从美国运往中国。隔日，这批龙虾就抵达上海江阳海鲜批发市场。“从产地到餐桌，最快36小时，消费者就能享用来自大洋彼岸的美味。”东方航空物流股份有限公司副总经理王建民说，岁末年初是生鲜进口的旺季，相关货运量快速增长。

　　东航的产地直达航班，是我国航空货运快速发展的缩影。近年来，在全球航空运输面临巨大冲击的背景下，我国航空货运持续发力，克服重重困难，取得来之不易的好成绩。2021年，全国民航货邮运输量增速触底反弹，实现由负转正；初步统计，2022年，全国民航货邮运输量达607.6万吨，恢复至2019年的80.7%；2022年前三季度，国际航线完成货邮运输量198.2万吨，已恢复至2019年同期的106.1%。

　　面对外部环境不确定性，航空货运怎样作出应变、展现韧性？面对民航业自身长期以来的“重客轻货”格局，航空货运如何练好“内功”、补齐短板？记者进行了采访。

　　稳步恢复，我国航空货运势头正劲

　　2022年11月27日凌晨4时许，一架顺丰全货机从深圳降落湖北鄂州花湖机场，2小时后启程返航。这一落一起，标志着我国首个专业货运机场货运航线开通运行，此后还将开通更多全货运航线。

　　中国民航局有关负责人介绍，在全球民航业遭遇疫情巨大冲击的情况下，我国航空货运率先实现触底反弹。目前，我国航空货运市场稳步恢复，货运保障能力显著增强。

　　——货运规模增长明显。

　　上海机场集团航空物流发展公司副总经理孟迅介绍，自2022年4月份短暂探底后，浦东机场货运航班和货邮吞吐量快速回升，9月份以来，保障货量日均达到9745吨，同比增长4.91%，有27天日货量突破1万吨，较前期增长明显。

　　“近年来，郑州机场货运量迅猛增长，从2012年的15.1万吨跃升至2021年的超过70万吨，成功跻身全球货运机场40强。”河南机场集团航空物流研究院院长常晓涛说。

　　——货运网络更趋完善。

　　“浦东机场货运航线网络覆盖全球48个国家和地区，承担了境内机场约四成的出入境货运量。”孟迅说，上海机场集团正采取多种措施支持航司恢复、新增、加密浦东机场货运航线，每周已有逾1600个货运航班（含客改货航班）在运营。

　　民航局有关负责人介绍，目前我国每周完成国际货运航班约5000班，已通达全球53个国家的120多个城市，航线网络和通达能力加快恢复。

　　——配套政策不断加强。

　　“以前货运安检单、危险品鉴定证书等都要打印并盖章，然后送去机场柜台，如今全程电子化，货物通行时效提升20%。”常晓涛介绍，郑州机场是航空电子货运试点机场，已实现机场、航司、货代企业、货主之间物流信息互联互通。

　　跳出一域看全国，民航局高度重视航空货运发展，成立促进航空物流业发展工作领导小组，并出台《“十四五”航空物流发展专项规划》，着力推动航空货运补短板。近年来，民航局持续推进智慧物流建设、增加货运航班时刻供给、提高货运航班审批效率、简化货运航线经营许可手续，强化了航空货运的顶层设计和关键资源供给。

　　长远谋划，发展航空货运，建设交通强国

　　“大力发展航空货运是建设交通强国的重要内容，对民航业自身高质量发展和服务国家战略需求都具有重要意义。”民航局有关负责人说。

　　从短期看，发展航空货运能有效改善企业经营效益。

　　“平时货运主要靠客机腹舱带货，之前客运航班一度减少，我们就把客机改装为货机，有效利用闲置运力。”南方航空物流股份有限公司销售部副总经理李宁介绍，公司不断优化“客改货”航班，2022年共执行超9000多班“客改货”航班，运输货物近17万吨。

　　2021年，南航、国航、东航这三大航空公司货运收入达到总收入的12.88%—19.6%，远高于2019年的3.17%—6.13%。不少航空公司表示，扩展货运业务有效帮助公司减压力、增效益，增加了现金流，改善了经营业绩。

　　从长期看，发展航空货运将推动民航业补短板。

　　“截至2022年10月底，我国全货机数量为215架，占民航运输机队的5.2%。总体看，货运航班数量、国际货运航线网点较少，保障能力较弱。”民航局有关负责人表示，加快航空货运补短板，推动从“重客轻货”向“客货并举”转变，才能提升民航业整体的服务能力、保障能力、国际影响力和竞争力。

　　从全局看，发展航空货运将更好保障产业链供应链安全。

　　“以前，我们在海外没有自己的保障点，一旦供应链遭遇波动，海关清关、地面派送等环节都容易延误，甚至导致货运中断。”常晓涛介绍，2021年郑州机场在匈牙利设立海外货站，物流改善效果非常明显，当年运送货物2.2万吨，2022年仅前9月就达到2.8万吨，全年完成3.7万吨。

　　据介绍，海外货站不只是建立货仓，更重要的是实现信息系统互通、海关规则互认，并实现卸货、理货、报关等服务自主运营，最终形成自主可控的国际产业链供应链安全保障能力。

　　面向未来，推动航空货运做大做强

　　2022年11月23日，一场超大型全货机飞行秀在投运不久的郑州机场北货运区上演。短短10小时，3架超大型全货机接连起降，满载数百吨货物飞向海外。

　　“为满足市场需求，我们新建了北货运区，建筑面积16万平方米，单体货库面积和货邮保障能力位居中部地区前列。”常晓涛说，北货运区设有冷链中心，并引入云计算、物联网、大数据等新技术和自动驾驶拖车、无人搬运叉车等新设备，是一座新型智慧货站。

　　面向未来，民航局有关负责人表示，要坚持规划引领，通过打造优质高效的服务体系、建设先进完备的保障体系、构建精准协同的治理体系，加快推动我国航空货运做大做强。

　　——加大投入，完善硬件支撑。

　　不久前，浦东机场西货运区智能货站工程破土动工。新货站建成后，将实现货物处理系统自动化、货物安检流程化、建筑设施智能化，大幅提高处理效率。

　　民航局有关负责人介绍，过去5年，航空货运基础设施建设取得积极进展，新增航空货运能力600万吨以上。下一步，将加强航空货运设施规划建设指导，初步统计，目前至2023年上半年在建或争取开工的枢纽机场新建、改扩建项目中，货运设施规模已超过100万平方米、货运机坪约200个，相关投资超过120亿元。

　　——整合链条，优化服务流程。

　　为实现“门到门”的转变，商舟物流拓展多种运输方式，畅通物流“最先一公里”和“最后一公里”，即便在没有直航航班的情况下，仍可连接陆运、海运等实现灵活周转，为客户提供一站式、全流程的物流解决方案。

　　抓住时效优势，航空公司还不断加强流程标准化建设。南航物流升级推出快运产品，严格把控货物交运货站流程和到达提取流程等时间，有效压缩交货时长。“我们还给快运货物贴上特别标识，实现物流节点全程可查，方便提前准备分拣。如今，我们最快能提供24小时内从广东到新疆的上门快运服务。”南航物流市场部总经理林育华说。

　　——聚集资源，提升综合效能。

　　发展航空货运，获益的不仅是民航业本身，更能带来强大的产业聚集效应。

　　郑州航空港经济综合实验区电子信息产业产值已占河南省约八成，杭州临空经济示范区围绕萧山机场发展医疗健康等新兴产业，北京大兴国际机场临空经济区着力打造世界级商贸旅游综合体……依托一座座机场，越来越多产业新高地、创新聚集地不断涌现，为经济高质量发展和高水平开放注入新动能。（本报记者 邱超奕）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）