水生所举办第一期“饶钦止讲坛”

讲坛现场
3月27日,2026年第一期“饶钦止讲坛”在中国科学院水生生物研究所举行。宋立荣研究员应邀作了题为“溯源·知行·突破:蓝藻水生生理生态与危害防控研究及野外实践”的报告。作为我国淡水藻类学研究的重镇,水生所自上世纪三十年代起便开启了中国湖泊调查与藻类分类学的先河。宋立荣研究员用四十余年的研究经历,串联起从饶钦止先生、黎尚豪先生等学科奠基人到当代一线科研人员的学术传承脉络。“溯源”“知行”“突破”“传承”为关键词串联起整场报告活动。所内外科研人员踊跃参与,线上参会人数近900人,并引起了国内藻类学、湖沼学界的广泛关注。
报告以“溯源”开篇,宋立荣研究员借助珍贵的历史文献与影像,重现了水生所藻类学研究的学术谱系。饶钦止先生是我国藻类学的奠基者之一,他在水生所研究建立了1个新科、10个新属、615个新种,主编的《中国鞘藻目专志》与《中国淡水藻志·双星藻科》分获国家自然科学二等奖与三等奖。更可贵的是,饶先生早在养鱼池的日常观察中便注意到“湖靛”(微囊藻水华)对渔业的影响,并提出从环境保护角度防治湖泊富营养化的前瞻性设想——这一思想比国际学界系统关注蓝藻水华问题早了数十年。
黎尚豪先生是中国淡水藻类实验生物学的开拓者。上世纪五十年代,他亲赴青海、云南开展湖泊调查,将藻类分类学推向实验生物学的新维度。在黎先生的推动下,水生所较早开展了稻田固氮蓝藻生物增肥、光生物反应器培养、荒漠藻类生态学、空间受控生态生命保障系统等前沿探索。他培养的刘永定、赵进东、张承才、徐旭东、宋立荣、孔繁翔等一批学者,日后均成为蓝藻生物学与生态学领域的中坚力量。
宋立荣研究员特别提及俞敏娟先生——我国“有毒蓝藻水华研究”的开拓者、淡水藻种库的首任主任。上世纪八十年代,她依托中美合作项目,系统调查了中国水体中有毒蓝藻的分布,并亲赴美国学习现代蓝藻毒素检测技术,为我国该领域研究奠定了方法学基础。
“知行”部分呈现了水生所科研团队数十年如一日扎根湖泊一线的研究积累。宋立荣团队与合作伙伴以太湖、巢湖、滇池等重点湖泊为研究对象,开展了长达二十余年的追踪观测,系统揭示了蓝藻水华的“韧性”之谜。研究突破了传统认知的多重边界。
在形态机制上,发现微囊藻在自然条件下以群体形态存在,群体尺寸与水华暴发密切相关,微囊藻毒素可促进群体形成,胞外多糖合成相关基因在群体诱导过程中显著上调。在营养策略上,部分丝状蓝藻通过膦酸酯利用基因簇获取有机磷,拟柱孢藻则通过分泌毒素诱导碱性磷酸酶释放——这一“以毒获磷”的机制,为理解减氮降磷背景下蓝藻水华仍未显著减退提供了全新视角。
传统认知上,蓝藻水华往往与高温联系在一起。多年来的野外观察表明,蓝藻在中低温下也能繁衍并形成(或维持)水华。如滇池、太湖冬春季(< 10℃)仍可观测到微囊藻或丝状蓝藻水华;近年来洪湖丝状蓝藻全年占优,耐低温的束丝藻和假鱼腥藻在春冬季明显占据优势。室内研究表明,渐进式降温赋予微囊藻显著的生理可塑性,使其在低温黑暗条件下保持细胞活力,为春季复苏奠定基础。
水华蓝藻在形态、营养利用和温度适应等方面的“韧性”,为制定湖库蓝藻水华的风险评估体系提出了新的思路和技术途径。
“突破”环节聚焦科研成果向治理实践的转化。环境生态研究不能止步于发表论文,更需要向管理者与社会公众传递价值。
在蓝藻毒素研究方面,团队自2005年起系统刻画了微囊藻毒素在太湖泥-水界面的环境行为,发现机械打捞藻华堆积处理可能导致毒素向浅层地下水渗漏,据此提出了针对性处理建议——这一成果推动了滇池、太湖等地打捞处置工艺的优化。团队研发的微囊藻毒素检测试剂盒已持续服务国内科研与监测单位近二十年,两项微囊藻毒素检测技术国家标准由水生所甘南琴研究员牵头制定。
在嗅味物质研究方面,团队构建了我国首个产嗅蓝藻种质资源库及其特征数据库,从400余株蓝藻中筛选出79株产嗅藻株,系统鉴定了气丝藻、拟浮丝藻、假鱼腥藻等我国湖库水源地的典型致嗅藻种,为饮用水源地嗅味防控提供了关键材料与科学依据。
随着富营养化治理初见成效,湖库正面临“恢复型水华”的新挑战——轻度水华与弥散型丝状藻水华难以监测、难以控制,常规的表层聚集型水华处置技术效率低下。对此,团队正在探索“以藻控藻”、滤食性浮游动物原位复壮等生物调控路径,并在云南异龙湖、湖北茅塔河水库等地开展应用试验,延续着水生所自刘永定研究员以来“机械清除—资源化利用—生态修复”综合治理思路的学术传统。
报告最后,宋立荣研究员回应了当前蓝藻水华研究的五个“着眼点”:科研成果需向管理者与社会传递价值;成果转化是持续课题;饮用水源地风险判别亟需知识支撑;营养盐控制与蓝藻响应的非同步性亟待机制解释;先辈的学术思想可为同行提供有益启示。
展望未来,全球环境变化正深刻改变蓝藻水华的暴发格局。极端气候、冬春季增温、有机形态营养盐输入等因素,可能导致冬季硅/甲藻暴发、贫营养湖泊蓝藻水华、弥散型蓝藻水华等新现象。宋立荣研究员提到,生态学研究正在进入“后实验时代”,如何突破缩尺效应限制、实现从微观实验到宏观规律的推演,是未来需要面对的方法论挑战。
