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。

【网络强国这十年】白帽黑客创业记：“面对安全威胁，不做无动于衷的人”******

　　【网络强国这十年——创业故事篇】

　　在大众眼中，“黑客”一词常常与“病毒”和“破坏”划等号。传统概念中的“黑客”会攻击存在漏洞的系统，而“白帽黑客”则是致力于发现系统漏洞的人，他们使网络系统、软件系统更趋完善，减少网络攻击可能带来的损失。

　　在我国网络安全领域，知道创宇便是一个有代表性的团队，他们是一群网络攻击赛跑的“白帽黑客”。创业15年来，知道创宇的历程也是我国网络安全行业发展的缩影。

　　近日，中国网络空间安全协会理事、中国民间著名白帽黑客团队“安全焦点”核心成员、知道创宇CTO&COO杨冀龙做客光明网“网络强国这十年”专栏，畅谈创业经历，讲述创业初心与机遇，并对当下网络安全行业创业者的发展方向给出建议。

　　怀大情怀创业，“微助力”社会发展

　　当时创业，我与安全爱好者朋友聊起来，觉得安全技术还不错，怎么才能产生更大的社会价值？当时我们就提到一句话，还是挺激励我们两个人的，就是爱因斯坦说的，“这个社会是邪恶的，不是因为那些邪恶的人，而是因为那些无动于衷的人”。

　　我们是知道所有黑客的行动、行为和技术、手段、方法的人，我们无动于衷的话，那这个社会就越来越黑暗了。

　　尤其当时，我爸的电脑被各种流氓软件、黑客软件入侵，计算机都没法开机，开机一查病毒，一下十几款，而且很多杀毒软件都杀不了。

　　我们觉得，我们学了这么多网络安全的本事，还是得保护像我爸这样的老百姓。同时，中国要伟大复兴，需要很强的安全技术能力做保障。所以当时就决定创立知道创宇，初心就是为国为民，做一家真安全的、能实际保护整个网络的公司。

　　人工智能时代，做网络安全医院运营商

　　知道创宇应该说从创立的时候定位就是想做一个真安全的公司，或者说一个实战安全公司。因为安全其实分很多品类，比如说有服务类、有设备类，还有运营类，像国外很多都已经走到运营这个阶段了。

　　我们当时创业的时候就发现，中国很多安全厂商是做安全设备，安全设备可以理解为一家医院的医疗设备，已经有这么多优秀的网络设备了，我们再做几个设备，可能有出路，但是也不能解决很大的问题。社会上其实不太需要那么多安全设备，或者说不太需要那么多一个个的技术点，而是需要有人把他们串起来、运营起来，这个是更急迫的问题。

　　由此我们就决定创建一家网络安全“医院”，在医院里有各种各样的设备，有各种各样的器材，但更重要的是里面有大量的“医生”——安全专业人员，帮客户看看这个问题到底怎么回事，需要什么设备我们再上什么设备，这样处理每一个安全问题的成本就降低了，并且效果更好了。

　　而且随着一家网络医院的运行时间越来越长，它会积攒很多很多病例，即积攒很多大数据，有了这些大数据和样本之后，就可以启动AI，用人工智能学习做人工辅助，这个时候我们做很多对症下药、处理问题起来会更加准确，而且会更加快捷方便。

　　所以知道创宇的定位就是做一家网络安全的运营商，做一家类似于医院的运营商，而不是仅仅做一个网络安全设备的提供商，所以这是一个非常大的区别，这么多年，知道创宇其实也一直在这条道路上向前走，也获得了很多客户的信赖。

　　网络安全服务商将成为行业新方向

　　现在中国的网络安全市场是一个“垂直化+纵深化”的市场，怎么说呢？就是中国有很多企业是垂直管理的，它的分支机构遍布全国各地；各地方也有很多安全需求，包括很多厂商、各种政府、各种机构的需求，所以中国的市场是“井”字格形的。

　　安全需要快速应急，甚至安全人员马上就要到现场，如果一家安全公司总部在北京，会发现各地可能就难以覆盖，所以这个时候就会遇到很多安全服务的机会，每一个“井”字格的地方，其实都需要一个小的服务公司或者服务团队，能够迅速到场或者迅速解决问题。所以我认为，未来安全服务商是一个很大的机会，因为毕竟中国有众多城市，还有这么多垂直行业，这么多央企、政府、部委，垂直到每个地方，都有很多安全服务的机会。

　　而安全服务的机会就意味着，创业的小团队需要把客户现有用到的安全产品和设备用得非常好，加上自己的安全功底，把它真正地发挥起来，我认为这是一个很大的市场。

　　第二个市场就是，安全毕竟现在还是在不断发展中，比如现在有些大的行业发展，比如IoT、5G、居家办公等，催生了很多新的安全技术变革，或新的安全条例发布后，很多新的安全设备、安全工具就会有很多新的机会。如果一些公司技术特别好，他们也可以来开发这些技术，或者开发一个个产品工具，这样也能催生一系列的更加专业化的垂直公司的出现。

　　监制：张宁、李政葳

　　采访：孔繁鑫

　　拍摄：雷渺鑫

　　后期：雷渺鑫、孔繁鑫