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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。

【法治护我心】划定深度合成服务“底线”“红线”******

　　【法治护我心——《互联网信息服务深度合成管理规定》系列解读】

　　光明网记者 陈畅、李政葳

　　“雾里看花，水中望月，你能分辨这变幻莫测的世界……”如果把上个世纪九十年代这首“315”晚会歌曲，用来描述当下互联网时代的“云”上生活，在技术发展与风险伴生之下，“虚”“实”之间让人颇有迷幻之感。

　　“再也不敢相信自己的眼睛和耳朵。”当换脸换声、三维重建、智能对话等逐渐应用开来，人们时常发出这样的感叹。这类深度合成服务催生了美颜美妆、智能客服、虚拟主播等一系列应用形态，但其被恶意利用制作虚假信息内容，进而带来了政策干扰、谣言泛滥、低俗内容等。因此，我们也在呼吁——“借我一双慧眼，把这纷扰看个清清楚楚明明白白……”

　　纵观互联网发展历程，技术治理本身就是一场攻防对抗博弈，也是技术从创新应用到规范发展的必经之路。近日，这项深度合成技术被套上了“紧箍咒”——国家互联网信息办公室、工业和信息化部、公安部联合发布《互联网信息服务深度合成管理规定》（以下简称《规定》），自2023年1月10日起施行。

　　法立于上则俗成于下。《规定》出台划定了深度合成服务的“底线”和“红线”， 迈出我国新技术新应用立法的重要一步，也将有效维护网络空间良好生态。

　　明确义务要求，强化主体责任

　　事实上，深度合成技术由来已久。随着深度学习技术、特别是对抗式生成网络技术的发展，深度合成技术门槛大幅降低。2017年11月，Reddit网站的用户“deepfakes”发布伪造视频，曾一度将这项技术推至风口浪尖，其“以假乱真”的信息内容严重威胁国家安全、干扰社会秩序。

　　何为“深度合成技术”？《规定》中给出了明确表述——指利用深度学习、虚拟现实等生成合成类算法制作文本、图像、音频、视频、虚拟场景等网络信息的技术。

　　具体包括：篇章生成、文本风格转换、问答对话等生成或者编辑文本内容的技术，文本转语音、语音转换、语音属性编辑等生成或者编辑语音内容的技术，音乐生成、场景声编辑等生成或者编辑非语音内容的技术，人脸生成、人脸替换、人物属性编辑、人脸操控、姿态操控等生成或者编辑图像、视频内容中生物特征的技术，图像生成、图像增强、图像修复等生成或者编辑图像、视频内容中非生物特征的技术，三维重建、数字仿真等生成或者编辑数字人物、虚拟场景的技术等。

　　诚然，从技术进步的角度看，深度合成技术应用的初衷是让生成合成内容更逼真，但技术在愈趋“智能”的同时，也不可避免地带来更多风险。对此，中国科学院信息工程研究所所长孟丹介绍，除深度伪造风险外，还包括生成合成信息内容带来的个人信息泄漏、侵犯人格权和知识产权等他人合法权益等风险。

　　深度合成服务提供者和技术支持者既是新技术、新应用的创造者、受益者，也应该是控制技术风险、引导技术向善的责任践行者。记者梳理发现，《规定》明确了深度合成技术定义和服务范围，提出了服务提供者落实信息安全主体责任，指出了服务提供者和技术支持者备案义务，并对服务提供者履行安全评估和配合监督检查义务提出具体要求。

　　中国科学院自动化研究所所长徐波这样评价：《规定》分析梳理了深度合成活动边界，对深度合成服务提供者、技术支持者和使用者以及应用程序分发平台等主体应履行的责任义务作出规定。比如，服务提供者应履行建立健全管理制度、对使用者真实身份信息认证、加强深度合成信息内容管理等义务，服务提供者和技术支持者应履行加强训练数据管理、加强深度合成技术管理等义务。

　　健全技术支撑体系，促进科技向上向善

　　从此起彼伏的社会案件中可以看出，深度合成信息内容制作和传播数量正在高速增长，尤其伴随“元宇宙”等新模式、新场景不断落地，深度合成技术将为智能化、视觉化、场景化、虚拟化的互联网信息服务发展提供更多技术方案。孟丹认为，《规定》的出台是网络内容治理由结果管理迈向行为管理的重要一步，标志着我国网络空间治理能力进一步优化提升。

　　时间倒回到两年前。在2021年12月，国家互联网信息办公室发布《互联网信息服务算法推荐管理规定》，对包括生成合成类在内的五类算法推荐服务进行规范。本次出台的新规在之前算法规定的基础上，加强对深度合成服务全过程管理，也深化了备案与评估标本兼治。

　　然而，从技术发展阶段看，深度合成技术与应用管理仍处于起步阶段，在技术支撑和能力建设方面还有待进一步加强。“加快推进深度合成治理技术支撑体系建设，是切实保障深度合成服务治理工作有力有序推进的关键。”孟丹说。

　　《规定》的字里行间，凸显了“以技术管技术”的逻辑，也必将促进深度合成服务的规范治理。“其确立了我国对深度合成服务的治理框架，提出了明确的数据和技术管理规范，为促进深度合成技术向上向善，引导相关产业健康发展，确保互联网信息内容安全提供了有力的制度保障。”中国政法大学副校长时建中说。

　　“《规定》以促进技术在规范中发展为价值取向，在明确‘红线’的同时，为技术发展留足空间。”中国信息通信研究院副院长王志勤这样认为。比如，《规定》要求深度合成服务提供者应当建立算法机制机理审核、科技伦理审查等管理制度。

　　孟丹也建议，从深度合成信息内容源头上，解决其衍生的内容安全风险，利用技术创新、技术对抗等方式持续提升和迭代检测技术的能力，不仅着眼于管理好、使用好、发展好深度合成技术及相关服务，也致力于深度合成技术的合法合理合规使用，促进深度合成技术及相关服务健康有序的发展。

　　引导多方参与，推动治理走深向实

　　随着数字化、智能化进程不断加快，互联网信息服务综合治理不断细化，规范深度合成活动对营造健康安全的网络空间有着重要意义。国家互联网信息办公室有关负责人表示，深度合成服务治理需要政府、企业、社会、网民等多方主体参与，推动深度合成技术的依法、合理、有效使用，积极防范化解深度合成技术带来的风险，促进互联网信息服务健康发展。

　　《规定》明确提到，国家和地方网信部门统筹协调深度合成服务的治理和相关监督管理职责，国务院电信主管部门、公安部门以及地方相关部门的监督管理职责。

　　王志勤认为，《规定》构建了统筹协调、多方参与的监管体制；《规定》鼓励相关行业加强行业自律，搭建齐抓共管、协同共治的治理机制；《规定》通过系统化的制度安排，进一步构建完善了我国网络综合治理法治体系。

　　孟丹也提到，《规定》在生成合成类算法服务范围、深度合成技术具体范围、深度合成服务业务分类、显式标识条件与标识方式、隐式标识方法与识别等诸多具体方面，仍亟需行业内部进一步细化相关配套标准规范。在实际落地过程中，建议业内推进产业联盟建立，以产业自治、多方共治的方式，不断推进深度合成技术应用高质量发展。

　　为推动深度合成治理走深向实，徐波建议，强化智能监管平台支撑。比如，深入研究深度合成类算法内生安全机理和深度合成鉴别等关键技术，推动深度合成管理技术能力建设；加强人机混合的智能监管技术，研究深度合成服务提供者的安全可控技术保障方案，把监管规范转化为评估标准，建设面向网络全域监管的监测管理平台；研发深度合成与鉴别对抗机制，鼓励新兴科技企业与研究机构开展技术演练，共同推动深度合成服务健康发展。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）