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科技日报整版报道淡水生态与生物技术国家重点实验室
作者: 张晓良 | 2005-12-08 | 浏览量:

 2005年12月7日,科技日报以几乎整版的篇幅推出了淡水生态与生物技术国家重点实验室的专题报道。
        当日科技日报8版为“发现·探索”栏的“走进实验室”专版,
        主体文章3篇:
        与主任面对面——才“饮”健康水  又“食”基因鱼——访淡水生态与生物技术国家重点实验室
        乐在实验室——吴振斌:“鬼斧神工”还碧水粼粼
        实验室实录——探索水生世界
        另有编者按、2张图片和3条链接:咱们的实验室、实验室备忘录、淡水资源概况。

编者按
  曾经的武汉东湖举世闻名,清澈的湖水被誉为“武汉的眼睛”,近年由于水质污染,这双“眼睛”黯淡了。淡水生态与生物技术国家重点实验室就坐落在东湖湖畔,是这里湖光山色的一部分,而东湖的水也是这间实验室研究的一部分,他们要为武汉擦亮这双“眼睛”。包括东湖在内,可以说,淡水生态与生物技术国家重点实验室关注的就是我们时刻离不开的水,实验室主任告诉我们:“人类的活动必然导致淡水生态的变化,我们不能等待水生生态发生大的不利变化以后才去关注它。”

才“饮”健康水  又“食”基因鱼
——访淡水生态与生物技术国家重点实验室
记者:刘志伟
通讯员:舒少武
主任:桂建芳
时间:2005年11月18日上午9:30
地点:中科院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室
  
  记者:我们视水为生命,而我们又随意践踏着水,您能不能从研究者的角度简单地给我们介绍一下淡水生态到底与我们生活有什么样的关系?
  桂建芳:淡水生态系统是地球上三大生态系统之一,要保持这个系统,主要是要维持它的多样性。你从湖里舀一瓢水,鱼是舀不起来,但会有藻类、有原生动物,还有一些微生物,包括细菌,水里同样有病毒。它是一个完整的生态系统的话,水质就不会变坏,一旦打破这个系统的平衡,水质就会发生变化。我们旁边的东湖就是一个典型例子。原来东湖水草很多,甚至水都可以直接饮用,现在不行了。整个人类活动的干扰,生活污水的排放,导致水体过度富营养,一些水生物被抑制生长,而另一些又快速生长,导致水体生态平衡被打破。像一些藻类,特别是有毒的藻类,生长起来之后会腐烂,并且会释放一些毒素,当人喝了这样的水,就会对人体健康产生不利的影响。同时,还会通过食物链产生影响,比如说,鱼的体内积聚了这些毒素,人吃了也会间接的产生影响。当然,我们也发现鲢鱼有清除藻毒素的作用机理,这也是生物长期进化的结果,我们也正在进行研究。大自然很有意思,你有这种压力,我就有抵抗这种压力的能力。
        水环境健康和渔业可持续发展关系到人与自然的和谐。人类的活动必然导致淡水生态的变化,我们不能等待水生态发生大的不利变化以后才去关注它,而是要通过研究不断揭示水生生物与水环境的相互作用机制,揭示水环境因子影响水生生物和人类健康的分子机理,在此基础上研究水污染的生物整治和受损生态系统的恢复与重建的重大技术,并通过渔业生物技术的创新,推动渔业的发展,保障人类健康与淡水生态的环境安全。
 
  记者:水环境日趋恶化,我们实验室在水污染的生物整治和受损生态系统的恢复与重建研究和应用方面取得了很多成果,能不能重点介绍一下这方面的进展情况?
  桂建芳:我们目前主持了两个大的项目:“湖泊富营养化过程与蓝藻水华爆发机理研究”,这是国家973计划项目。还有一个国家863计划重大专项“受污染城市水体修复技术与工程示范”。
  我们从20世纪50年代开始对武汉东湖生态系统进行研究,成功揭开了东湖蓝藻水华消失(达20年之久)之谜,将生态学理论与应用研究有机结合,创造性地提出了用滤食性鱼类直接控制微囊藻类水华的非经典生物操纵法。富营养化湖泊中微囊藻毒素对环境和人类健康的危害已成为全球关注的重大环境问题之一。微囊藻毒素能强烈地抑制蛋白磷酸酶的活性,是一种强的促癌剂;微囊藻毒性很强,甚至可与化学类有机磷神经毒剂相当。我们在这方面的研究已取得阶段性的成果。
        我们在水环境科学与工程技术研究方面,系统开展了水生植物净化生物学与净化生物工艺学研究,成功研究开发出以复合垂直流人工湿地为核心的生态工程和生态修复技术。开展了水生态系统退化机制与水生植被重建技术研究,在武汉月湖、莲花湖和三角湖部分水域成功地实现了水生植被的恢复重建。开展了大型水生植物与藻类化感作用研究,从眼子菜科植物中成功分离出化感活性物质。揭示了蓝藻水华发生、形成、集聚的基本规律,通过系列围隔和滇池6平方公里的大型围隔实验证明了蓝藻水华的生产力控制技术路线,通过实验证实了“稳态转换”原理在水生植被重建和水生态修复中的指导意义。运用上述理论与技术,我们在昆明、武汉、上海、北京、深圳、无锡等地完成了20余项控藻、城市受损水体修复等示范工程。这些工程在国内具有明显的引领和示范作用,并产生了广泛的社会、生态和经济效益。

 记者:我们的转基因鱼研究在国际上都处于领先地位,最近媒体报道很少,我们在这一领域还有优势吗?
        桂建芳:转基因鱼的生态安全和食品消费安全是目前转基因鱼研究的热点。我们通过详细分析转基因的整合行为及其生物学效应,培育出了快速生长转“全鱼”生长激素基因鲤鱼。系统完成了转基因鱼的大规模养殖试验,研制成功不育的转基因鱼(与湖南师大合作)——“863吉鲤”。通过中试研究,建立了快速生长转“全鱼”GH基因鱼高效、安全的集约化养殖模式,对转“全鱼”基因鱼食品消费安全进行了严密的科学实验,证实了转“全鱼”的食品消费安全性。在科技部组织的现场鉴定会上,专家组一致认为:本项目的完成,使我国在转基因鱼的理论研究和应用前景方面居国际领先水平,为转基因鱼的商品化提供了科学依据。

 记者:随着人们生活水平的提高,除了要满足人们对水产品量的需求以外,还要满足人们对质的需求,特别是对安全优质水产品的需求。如何将实验室的众多成果转移到老百姓的餐桌上?
  桂建芳:为了提高人们对水产品质量的要求,我们还主持了“鱼类品种改良的遗传和发育基础研究”国家973计划项目。鱼类品种培育需要强有力的基础研究支撑。比如我们在鲫鱼的品种培育上,就是通过发现银鲫的雌核发育,然后又在发现复合四倍体,再进一步发现银鲫具有雌核生殖和两性生殖两种不同生殖方式,在不断认识和不断提高的基础上而不断发展的。
  我们的研究要生根“开花”,结果必须与应用示范相结合,因此,我们大部分的后续研究都在现场,在实验基地。“湖群规模化养殖技术”研究,建立起了名贵水产品增殖、集约化养殖和半集约化养殖等多种示范区38万亩;并在55万亩的湖区进行应用推广,4年共增加渔业产量2967万公斤、产值1.4亿元、利润4287万元。
  “异育银鲫营养、饲料与投喂技术”研究,根据鱼类营养学和能量学研究,研制出高效、无公害、无污染营养饲料,建立了异育银鲫的合理投喂模式,并与3家企业合作生产经营专用饲料,整合社会资源推动无公害渔业发展。
  “长江中下游湖泊群渔业资源调控及高效优质模式”,采用生物操纵和生态对策原理,系统探讨了湖泊无公害渔业的可行途径及主要工艺,提出了湖泊小型鱼类、食鱼鱼类生产力动态估算方法,建立了湖泊鳜鱼规模化养殖、河蟹生态养殖和团头鲂增殖等技术,2000-2004年在长江中下游600多万亩湖泊推广,增加产值超过20.5亿元。
        下一步,我们将抓住水环境急需治理和渔业可持续发展的良机,建立新的有效的研究机制,拓展与地方、部门、大学的战略合作关系,加大与国际组织的合作,推动产业化发展,把我们的重点实验室建成“产一流成果、创一流效益、建一流管理、出一流人才”的自主创新基地。

吴振斌:“鬼斧神工”还碧水粼粼
本报记者刘志伟

 江河、湖泊造就了城市里或“碧波荡漾”或“小桥流水”的风景,然而由于人口的增长、排污设施建设的滞后,昔日的美丽景观被“一泓黑水”、“臭气熏天”、“死鱼翻塘”所取代。老百姓呼唤能重返昔日的碧水蓝天。
  “水污染与控制”是“十五”期间国家12大科技专项之一。在全国10多个城市竞争中,“武汉汉阳地区水环境质量改善技术与综合治理示范工程(即水专项)”以其整体方案和独特的水经济理念,最终被纳入国家这一重大科技专项之中,得到科技部首期2500万元的资助。武汉市为此匹配资金5000万元。
  这个项目的首席科学家就是淡水生态与生物技术国家重点实验室副主任吴振斌研究员。听说最近经常有领导去看这项示范工程,吴振斌也会汉阳—武昌来回地跑,恐怕见不到这位忙人。11月18日,临近中午吃饭的时候,记者终于见到了他。
  “现在这个项目在全国影响很大,你也出名了。”记者和他半开玩笑地说。吴振斌也很风趣:“什么名声大,不过就是个‘民工队长’。”
  吴振斌从事水环境工程研究,他的大部分工作都在野外,江河、湖泊就是他的实验室。他说,近年来我们重点实验室的研究人员承担了多项湖泊富营养化治理、水污染控制领域的研究项目,在生物控藻、治理蓝藻水华、人工湿地等方面有着雄厚的技术储备。有了这样的基础,才能成为这么大项目的“领头羊”。
  墨水湖、龙阳湖、三角湖、南太子湖,是汉阳水系的主体。过去这里鱼舟往来,水质良好,曾展现过典型的水乡景象。但后来,因人为建起的堤坝阻断,这里成为一个静态的湖网,水体因自净能力差而不断恶化。
  武汉市政府采纳了专家的以水生植被恢复为主的水环境污染修复技术方案。针对汉阳地区湖网水体的环境特点,在截除点源污染的基础上,通过水力调度、河渠连通等手段恢复江湖水力联系,形成动态水网,改善湖泊水质,为湖泊生态修复打下基础;通过生态工程的措施,恢复湖泊水生植被,重建生态系统结构及功能。
  “武汉市汉阳地区水环境质量改善技术与综合示范”项目针对该地区水环境存在的问题,集成、开发了一批关键共性技术,进行了景观水体修复、水系生态修复和生态型城市污水处理系统等方面的技术研究与工程示范,并在项目实施过程中探索形成了一套用于城市水环境治理、管理及长效运行的新机制、新政策,为解决城市水环境问题与社会经济发展需求间矛盾提供了一个样板,同时带动了地方相关产业发展。
        吴振斌说,在疏通、恢复、改造原来湖水通道之时,四湖将重新得以连通,届时市民和游人可乘游船往来于江河湖泊之间,饱览湖光岸景。通过这项示范工程,我们也获得了很多实验数据,有了大型项目的实战经验。未来,我们会更有信心与政府和企业合作,通过不断的努力让我们重返碧水蓝天。

探索水生世界
本报记者刘志伟

 淡水生态与生物技术国家重点实验室坐落于武汉东湖边,走进清洁明亮的实验室凭窗远眺,风景宜人。记者感叹,这里的研究人员是最幸福的,可以在这么美的环境中享受着研究的乐趣。
  采访过实验室桂建芳主任,接下来的项目是参观实验室。实验室秘书舒少武似乎想让记者把实验室看个遍,马不停蹄的带着记者楼上楼下边看边说。
  这个实验室最多的就是瓶瓶罐罐,在瓶瓶罐罐之间穿梭的都是一些朴实的年轻人。舒少武说,我们这里有很多年轻人已经挑起了大梁。
  走进一间办公室,一个白皙瘦削的年轻先生正在桌前敲击着他的笔记本电脑。在得知我们的来意之后,他的脸上马上收起了严肃,绽开了笑容,他向我们介绍正在进行的研究。舒少武说,这是我们实验室36岁的副研究员胡炜,现在他主持一项国家863计划项目和一个973计划项目的子项目。他研究的是人们都很关心的转基因鱼的生态安全问题。他说,目前国内外还没有转基因鱼上市,主要是转基因鱼的生态安全评价还没有完成,比如说人们担忧转基因鱼一旦投入生产会影响淡水生态的多样性,这些都是我们正在进行的研究。有些问题可能存在、也可能不存在,但本着科学的态度,采用科学的手段加以评价也是科学研究人员的责任,我们要未雨绸缪,要寻找相应的对策。
  舒少武又把记者带到鱼类细胞萄芯渴遥搅烁?6岁的副研究员张义兵和一位30岁的副研究员周莉。这两位研究人员有一个共同的特点,还没开口讲话就已经张口笑了起来,仿佛水生生物研究真的有你想象不到的乐趣。
  张义兵采用自主创建的鱼类抗病毒免疫研究的体外细胞模型系统,分离鉴定了69个鱼类干扰素系统基因,其中有28个是在鱼类中首次鉴定的,且有23个新基因。已连续发表SCI刊源论文8篇,其中在相关学科影响因子最高的和排名前10%的刊物上发表论文3篇,已引起世界同行的高度关注。张义兵说,这几年实验室设备条件有了很大的改善,这些大型的先进仪器对我们的实验帮助太大了。我们只要有新的想法,都可以借助这些仪器去探索。张义兵风趣地说,如果想法太多,你是忙不过来的。
  周莉,2001年博士毕业留在实验室做研究。她的爱人也是实验室的一位研究人员。记者问这位直爽的湖南人,实验室会不会照顾女同胞,让你们只在室内做实验?“哪里哟!我每年3、4月份也会去野外现场取样,差不多要在外地呆接近3个月。在家也会承担做妻子的责任:洗衣、做饭。当然,只做晚饭,早餐简单,中餐在外边马马虎虎吃一顿。既然选择了这一行,就得准备做出一些牺牲,包括牺牲休息的时间、牺牲和家人团聚的时间。因为我先生也做研究,所以我们彼此都能相互理解。”从周莉脸上的笑容,记者仿佛也看到了她家庭和事业的双丰收。
  在采访中,最令人难忘的是鱼类营养专家解绶启研究员的办公室,这里的木制家具、名人字画、盆景、发烧级的音响……更像一个“家”。从这个10多平方米的办公室,透射出主人对生活的热爱。解绶启说,实验室许多老专家业余时间都喜欢泼墨抚琴。去年,他还专门把这些专家的文墨汇集成册,希望能把这种文化传承下去。解绶启深知这种文化与爱好与科学研究是相通的,它能促进科学家们展开想象的翅膀,为专家们坚持不懈的在水生世界里进行探索提供能量。

  

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