當(dāng)前位置：來(lái)源：羊城晚報(bào) 記者：黃麗娜 吳晶平 時(shí)間：2014-05-18
地球是蔚藍(lán)色的，這“身”漂亮的顏色來(lái)源于覆蓋了地球表面積71%的海洋。但遺憾的是，人們對(duì)海洋卻知之甚少。17日，由廣州市科信局、廣東科學(xué)中心和羊城晚報(bào)聯(lián)合主辦的“珠江科學(xué)大講堂”第12期請(qǐng)來(lái)了中國(guó)工程院院士張偲，為200多名中學(xué)生作了題為“熱帶海洋微生物多樣性及其利用的研究進(jìn)展”的科普?qǐng)?bào)告。
張偲在報(bào)告中感嘆，海洋有太多的未解之謎，等待著人們?nèi)ソ鉀Q。他深情勉勵(lì)有志于從事海洋研究的青少年，找準(zhǔn)自己探索的方向，“去用功，去努力”。
紅樹林珊瑚礁正在失去
熱帶海洋，通常是指赤道兩側(cè)的低緯度海洋。我國(guó)面臨的熱帶海洋位于印度洋、西太平洋和南海之間，為地球上生物多樣性最多的三個(gè)區(qū)域之一。
南海的海盆里有很多的珊瑚礁，海岸上有紅樹林，這些都是海洋海盆生物的一個(gè)基本特征。
張偲指出，令人憂慮的是，在全球變暖與人類活動(dòng)的雙重影響下，南海的海洋環(huán)境出現(xiàn)了退化，生態(tài)系統(tǒng)也隨之不斷退化，“人類過(guò)度的漁業(yè)活動(dòng)，海洋資源大量減少；水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)快，出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化；海岸侵蝕，礁體萎縮；生物多樣性銳減?！比祟愓谥鸩绞ゼt樹林和珊瑚礁。
對(duì)海洋的未來(lái)，張偲表示，海洋環(huán)境污染的形勢(shì)不容樂(lè)觀，研究表明，南海已經(jīng)成為一個(gè)碳源，每天向大氣輸送碳，使海水表面溫度增高，帶來(lái)了臺(tái)風(fēng)等海洋災(zāi)害。雖然“植物的光合作用要利用碳，但是現(xiàn)在很不合理的現(xiàn)象是，海洋正在向大氣輸送碳，這說(shuō)明海洋生態(tài)系統(tǒng)是有問(wèn)題的。海洋環(huán)境微氧化（微生物氧化），也造成了青島周邊海域每年的綠藻災(zāi)害?！?/P>
要改變或者改善這種境況，張偲的研究領(lǐng)域——熱帶海洋微生物多樣性及其利用就顯得更為重要。
海洋微生物的修補(bǔ)功能
自然界中，植物是生產(chǎn)者，它們利用陽(yáng)光、營(yíng)養(yǎng)鹽合成貯存能量的有機(jī)物；動(dòng)物是消費(fèi)者；而微生物是分解者，在動(dòng)物死后，把它們的尸體、有機(jī)碎屑再變?yōu)闊o(wú)機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽，所以微生物是動(dòng)物、植物之間最好的一個(gè)天然的聯(lián)系紐帶和環(huán)節(jié)，它的作用極其重要。
如何安全地利用微生物來(lái)促進(jìn)生態(tài)保護(hù)和環(huán)境的修補(bǔ)呢？要利用微生物，首先要認(rèn)識(shí)微生物。張偲介紹說(shuō)，南海海洋所的主要研究進(jìn)展就是做海洋生物多樣性的認(rèn)知和海洋生物多樣性的利用?！皩?duì)熱帶海洋生物多樣性必須進(jìn)行時(shí)空分布的觀測(cè)，目前我們有三亞站、西沙站、大亞灣觀測(cè)站，有各種儀器設(shè)備。同時(shí)從南海到東印度洋構(gòu)建了多樣性的觀測(cè)體系。”
通過(guò)不斷地觀測(cè)和培育，張偲和研究者們解決了微生物純種培養(yǎng)的難題，獲得大批微生物純種培養(yǎng)的技術(shù)。通過(guò)三亞站的實(shí)驗(yàn)研究工作，工作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)酶新種4個(gè)，固氮菌新科1個(gè)、新種4個(gè)，得到國(guó)際著名專利刊物的高度評(píng)價(jià)。
在研究中，他們還發(fā)現(xiàn)了如何將海洋微生物的固氮作用用于對(duì)紅樹林、珊瑚礁的修復(fù)：“紅樹林的種植說(shuō)難也難，說(shuō)不難也不難。有些海灘怎么種都不行，主要是溫度不適合，還有就是氮磷這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)雖然多，但是可用的不多。主要原因是可用的氮沒(méi)有，所以非常需要固氮菌，把多余的氮轉(zhuǎn)化成可用的氨基氮、銨態(tài)氮。”張偲表示，這正是海洋微生物可以發(fā)揮的功能之一，“我們首先是對(duì)紅樹林的適宜林地進(jìn)行選擇，通過(guò)固氮菌的營(yíng)養(yǎng)作用，促進(jìn)紅樹林幼苗的有效生長(zhǎng)，促進(jìn)保育，最后促進(jìn)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育。”
目前，張偲和他的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)把對(duì)海洋生物的觀測(cè)和研究擴(kuò)展到東印度洋、西太平洋，并在斯里蘭卡建設(shè)了觀測(cè)站。接下來(lái)，他們還將從事珊瑚礁共生藻的保護(hù)，控制好珊瑚礁和共生藻的比例，防止出現(xiàn)珊瑚白化現(xiàn)象，并對(duì)珊瑚礁進(jìn)行修復(fù)。“我們也已經(jīng)做了一些工作，包括找到固氮菌，把固氮菌跟珊瑚礁共培養(yǎng)，使珊瑚礁得到很好的發(fā)育，讓珊瑚礁的生態(tài)系統(tǒng)好起來(lái)。”南海海洋研究所正聯(lián)合相關(guān)單位部門打造泛珠海洋微生物技術(shù)平臺(tái)，重點(diǎn)朝著開發(fā)生物酶、生理活性物質(zhì)、發(fā)揮微生物固氮功能這三大方向而努力，如開發(fā)成功，食品、藥品、生態(tài)等領(lǐng)域?qū)@益。
微生物能處理垃圾
海洋微生物不光能在修復(fù)海洋生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮作用，還能解決城市的垃圾問(wèn)題。
張偲和研究者們發(fā)現(xiàn)，海洋微生物里有一些是非常耐高溫的微生物，“在深海里面有熱焰，相對(duì)于海底的火山，它長(zhǎng)期小范圍地噴發(fā)，一般熱度是300℃到500℃。以前我們認(rèn)為這里不會(huì)有生物，但是現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)，在深海的熱焰口有非常豐富的生物，比如貝殼類、菌植等，這些生物能夠活得很好的，說(shuō)明肯定存在著非常適合高溫的酶系統(tǒng)。”
雖然在垃圾處理方面不是內(nèi)行，但張偲認(rèn)為，垃圾處理需要焚燒，而且焚燒需要的溫度很高。如果能把海洋微生物中適合高溫的酶充分利用上的話，可能只需要100-200℃的溫度就能充分分解掉垃圾，可以起到非常好的節(jié)能作用。
節(jié)能的目的是為了減少碳的排放，防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。張偲認(rèn)為，大氣成分中有碳是很自然的現(xiàn)象，現(xiàn)在主要的問(wèn)題是碳分布不均衡，“地球71%的面積是海洋，只有29%的面積是陸地。這29%的面積里，大部分還是山地。七分海洋，兩分山地，一分耕地，實(shí)際上人生活的區(qū)域很小很小。耕地這一小塊人類活動(dòng)的區(qū)域排放出了過(guò)量的碳，打破了平衡。比如我們居住的這個(gè)城市，區(qū)域產(chǎn)生的碳就太多了，造成了氣候問(wèn)題?！?/P>
“下海”還有很多活要做
青少年應(yīng)該從事什么領(lǐng)域的研究？張偲認(rèn)為，“‘行行出狀元’，同學(xué)們喜歡讀什么專業(yè)就讀什么專業(yè)，什么專業(yè)都有院士，什么方向都有行家?！?/P>
張偲還舉了一個(gè)院士的成功之路作為例子?！斑@位院士做的事就是清除豬大便，他通過(guò)微生物讓豬吃下去的食物在豬肚子里面充分利用，豬大便拉出來(lái)以后，又通過(guò)微生物把豬大便液體化，用水一沖就行了。他的這個(gè)研究成果拿到了一個(gè)國(guó)家獎(jiǎng)。所以，只要你專心去做，認(rèn)真去做，一步一個(gè)腳印，那肯定會(huì)成為‘大家’，念什么專業(yè)其實(shí)并不重要?！?/P>
對(duì)于自己從事的研究領(lǐng)域，張偲認(rèn)為還有很多的事可以做，很多的謎題在等待年輕一代去破解。“海洋里的水占了地球總水量的95%。海洋是一個(gè)真正廣闊的天地，面積大，水很深，這里面有很多活需要干的。”張偲感嘆，人類對(duì)于海洋的認(rèn)識(shí)仍然非常有限，可能“九牛一毛”都沒(méi)有，“現(xiàn)在我們國(guó)家在科技界一個(gè)很大的成就是‘上天’，但是‘下海’還是有很多活要做，包括海底空間站、深海鉆探、海洋生物等，太多的活要我們?nèi)ジ?，太多的難題要我們?nèi)ソ鉀Q?！彼銊?lì)青少年們，要找準(zhǔn)自己要探索的方向，去用功，去努力。
人物簡(jiǎn)歷
張偲 中國(guó)工程院院士，海洋生態(tài)工程專家?，F(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所所長(zhǎng)，兼任中國(guó)海洋學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)海洋與湖沼學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)海洋學(xué)會(huì)熱帶海洋分會(huì)主任委員、廣東海洋學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。曾獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、海南省科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)、何梁何利基金科技創(chuàng)新獎(jiǎng)、廣東專利金獎(jiǎng)和廣東省丁穎科技獎(jiǎng)、國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家和全國(guó)海洋科技先進(jìn)工作者稱號(hào)。發(fā)表核心刊物論文169篇（含SCI收錄論文139篇），出版專著2冊(cè)，已獲授權(quán)發(fā)明專利39項(xiàng)。是我國(guó)第一個(gè)海洋微生物973項(xiàng)目“海洋微生物次生代謝的生理生態(tài)效應(yīng)及其生物合成機(jī)制”的首席科學(xué)家和熱帶海洋生態(tài)工程的學(xué)術(shù)帶頭人。
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