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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。
气候江湖的小气候与大格局******
着急的古铁雷斯
即便是联合国秘书长古铁雷斯亲自上阵，敦促各方在马德里达成全面气候治理方案，但这种毕其功于一役的想法，显然是过于着急了。
既要就《巴黎协定》第6条实施细则(通过市场机制降低减排成本、提高力度的制度安排)进行谈判，又要对2020年前实施和力度情况进行盘点，还要开展“华沙损失与损害国际机制”评审，同时要解决气候资金这个老大难问题。多目标、无重点的齐头并进，使谈判进一步复杂化。
图片来源：联合国气候大会官网而没有经验的大会主席施密特，因身体原因无暇他顾的执行秘书埃斯皮诺萨，没有担当的美国，缺少建设性的欧盟，灵活性不足的巴西……诉求的高度多元和“大佬”的缺乏，让气候的江湖在马德里陷入僵局。
延期40多个小时后，2019年联合国气候大会15日在西班牙马德里落下帷幕。最漫长的气候谈判记录，没能换来满意的会议成果。
虽然以多边主义推进气候谈判得以坚持，“智利-马德里行动时刻”及其他30多项决议被大会收入囊中，但关键的《巴黎协定》第6条实施细则未达共识，碳交易机制未取得实质成果。
主要议题的流产，使得成果清单缩水。这份有限协议，辜负了各方的期待。
意料之外，意料之中
事实上，这个结果也不意外。每年年末的这场近200个国家的集结，不过是国际气候谈判多边进程的一个缩影。
无论是“大年”还是“小年”，谈判延时似乎是不确定的气候谈判中最确定的事。由于纷争而导致无法达成各方满意的成果或留待下年继续讨论的例子比比皆是。
但这就是多边机制——需要谈判各方达成一致，才能通过相关决议，最终实现“人人都不满意，个个都能接受”的结果。看上去低效，却又难以找到替代方案。
用“灾难性的”“极度平庸”等情绪化的词语，来给马德里气候大会盖棺定论，似乎有失公允。
不如让我们拉长时间和空间的维度，来看看全球气候治理这个江湖。
《巴黎协定》的政治遗产
自1992年以来，从《联合国气候变化框架公约》到《京都议定书》再到《巴黎协定》，一条不变的主线，是围绕“共同但有区别的责任”原则，以及与之密切相关的资金和技术解决方案。
近些年气候谈判经常陷于焦灼，一个重要原因便是“共同的责任”被过度强调，而“有区别的责任”被选择性忽视。
当然，也有不断变化的趋势，我们不妨称之为“巴黎协定遗产”。
这个遗产之一，便是谈判成果的达成从自上而下的约束性减排目标规定(如《京都议定书》对公约附件一缔约方的定期量化减排要求)，逐步转为自下而上的国家自主贡献(《巴黎协定》的国家自主贡献NDCs)。
在这个进程中，虽然“共同但有区别”的原则依然体现在目标、资金、技术等各个方面，但国家作用及其区别责任在弱化，非国家主体(如省州、城市)的作用在提高，全球气候治理结构正在起变化。
形成新的治理体系和秩序需要制度、规则、程序等的全面构建，以及相应时间的调校与和适应。未来的全球气候治理到底是什么样的模式，眼下似乎并不清晰，但多元共治应当是基本共识。
气候领导力下降
美国退出《巴黎协定》后，反对力量影响增加，气候领导力在降低。
在多边机制中，需要各方共识才能达成一致，反对力量历来扮演重要角色，气候江湖里的攻守是常态。
在《巴黎协定》的谈判过程中，用“双边”促“多边”既是鲜明的特色，也是基于实际的策略选择。
中国、美国以及欧盟、基础四国、“77+中国”等主要利益集团，通过各种双边磋商优先达成共识和协议，从而为进一步的多边谈判奠定基础，继而以相关的协议框架促成多边成果的达成。
这是《巴黎协定》谈判的重要遗产。
然而，随着美国宣布退出《巴黎协定》，强化了自身及与其立场相近国家的反对势力，其影响日益显著，加之全球经济下行压力加大和众多国家主要谈判代表更迭，增加了未来气候政治和谈判的不确定性。
“国家利益至上”与“同一个地球”的气候观迥然不同，单边主义、民粹主义的回潮对《巴黎协定》落实形成巨大阻力。
发展新背景不容忽视
应对气候变化关乎人类生存和发展，而气候变化谈判的实质是发展权问题。实现发展与保护气候的微妙平衡，是多边机制达成的关键。
发展问题就在眼前，制约发展的因素愈发凸显，发展中国家的发展诉求十分迫切，发达国家民众对福利的减损也非常敏感。
随着全球经济进入平台期，人口老龄化问题日益突出，以发展平滑经济社会变化恰恰与应对气候变化出现方向上的不一致。
与此相对，气候变化问题是基于科学的研判，其应对不同于一般常规污染控制，是一项极其复杂的系统工程和全球性议题。
需要充分考量经济社会的结构性变化，需要转变生产、消费和贸易方式，建立低碳、循环、可持续的新发展方式，以及与之相适应的产业结构、能源结构、交通和基础设施结构、土地使用等方面的一系列变革，并且需要全球范围有机协调的一致行动。
在应对气候变化的谈判中，参与方的利益一致性是难以解决的多元方程式，即期发展权被置于放大镜下，远期权益却浓缩成远处地平线的若干个小点，前者是国家利益主张，后者是全球共同关注，二者博弈的力度显然不对等。
对于发展中国家而言，一方面其社会经济发展与能源消费直接关联，或者说是与对应的化石能源消费所产生的碳排放并没有脱钩，发展方式决定了大幅度降低排放即便有理论上的可能性，实践中需要做出的牺牲之大无法忽视。
另一方面，发展中国家还要承接发达国家转移出来的资源能源消耗大、污染相对严重的产业，在缺少必要资金技术支持条件下，实现绿色发展困难重重。
与此同时，经济下行压力加大、保护主义抬头、民粹主义盛行，及其引发的贫富分化、产业链断裂或重置、能源安全、消费降级等问题，都在影响着绿色低碳转型的进程。
探索改革和创新模式
应对气候变化是个世界性大命题。硬币的一面是全球变暖、生态恶化等危机；硬币的另一面是人的需求，尤其是发展需求的不断提高。
解决大命题，需要政治意愿，需要一往无前，需要改革创新，需要着眼大局。但最需要的，或许是跳出气候江湖的小气候。
从全球社会经济的转型发展入手，促进全球及各利益相关方的发展与保护共赢，创造能源低碳转型和气候韧性发展的新格局和新路径，才是解决气候问题的正道。
在探讨责任机制的同时，首先需要解决参与方的利益，利益平衡是责任落实的前提。
强化利益分享不是“诗与远方”的愿景勾勒，而是“从现在做起”“从我做起”的实际担当，且发达国家要率先垂范。
发展中国家的民生问题如何能在应对气候变化的国际协调机制中得到有效保护，如何让先发展的国家给迫切需要发展的国家腾挪出必要的“气候预算”，以及新能源如何在成本上和能效上优于化石能源等，都是日程表上的优先事项。
近年来绿色气候融资的发展、气候治理结构的转变、商业及投资模式的创新，以及技术进步，给全球气候治理带来新机遇。
此次气候大会期间，欧盟委员会提出的《欧洲绿色新政》也让我们看到了一丝希望：他们许下了让欧洲成为世界上“第一个实现碳中和大陆”的承诺。
而中国的改革发展、能源转型、生态文明建设以及在全球治理中的作用和领导力也令世界充满期待。
中国正在加速推进的绿色转型，将为中国乃至世界的能源革命、气候韧性发展以及可持续发展，提供有益的探索和经验。
期待格拉斯哥
马德里气候大会已成过去。气候的江湖依然喧嚣。
马德里不相信眼泪。气候的江湖要形成大气候，需要政治雄心，需要全面行动，更需要合理机制的保障。
格拉斯哥期待奇迹。因为我们相信，气候的江湖是个大江湖，也是一盘事关人类未来和文明重塑的大棋。(俞岚)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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