水生所舉辦第一期“饒欽止講壇”

講壇現(xiàn)場(chǎng)
3月27日,2026年第一期“饒欽止講壇”在中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所舉行。宋立榮研究員應(yīng)邀作了題為“溯源·知行·突破:藍(lán)藻水生生理生態(tài)與危害防控研究及野外實(shí)踐”的報(bào)告。作為我國(guó)淡水藻類學(xué)研究的重鎮(zhèn),水生所自上世紀(jì)三十年代起便開啟了中國(guó)湖泊調(diào)查與藻類分類學(xué)的先河。宋立榮研究員用四十余年的研究經(jīng)歷,串聯(lián)起從饒欽止先生、黎尚豪先生等學(xué)科奠基人到當(dāng)代一線科研人員的學(xué)術(shù)傳承脈絡(luò)?!八菰础薄爸小薄巴黄啤薄皞鞒小睘殛P(guān)鍵詞串聯(lián)起整場(chǎng)報(bào)告活動(dòng)。所內(nèi)外科研人員踴躍參與,線上參會(huì)人數(shù)近900人,并引起了國(guó)內(nèi)藻類學(xué)、湖沼學(xué)界的廣泛關(guān)注。
報(bào)告以“溯源”開篇,宋立榮研究員借助珍貴的歷史文獻(xiàn)與影像,重現(xiàn)了水生所藻類學(xué)研究的學(xué)術(shù)譜系。饒欽止先生是我國(guó)藻類學(xué)的奠基者之一,他在水生所研究建立了1個(gè)新科、10個(gè)新屬、615個(gè)新種,主編的《中國(guó)鞘藻目專志》與《中國(guó)淡水藻志·雙星藻科》分獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)與三等獎(jiǎng)。更可貴的是,饒先生早在養(yǎng)魚池的日常觀察中便注意到“湖靛”(微囊藻水華)對(duì)漁業(yè)的影響,并提出從環(huán)境保護(hù)角度防治湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的前瞻性設(shè)想——這一思想比國(guó)際學(xué)界系統(tǒng)關(guān)注藍(lán)藻水華問題早了數(shù)十年。
黎尚豪先生是中國(guó)淡水藻類實(shí)驗(yàn)生物學(xué)的開拓者。上世紀(jì)五十年代,他親赴青海、云南開展湖泊調(diào)查,將藻類分類學(xué)推向?qū)嶒?yàn)生物學(xué)的新維度。在黎先生的推動(dòng)下,水生所較早開展了稻田固氮藍(lán)藻生物增肥、光生物反應(yīng)器培養(yǎng)、荒漠藻類生態(tài)學(xué)、空間受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)等前沿探索。他培養(yǎng)的劉永定、趙進(jìn)東、張承才、徐旭東、宋立榮、孔繁翔等一批學(xué)者,日后均成為藍(lán)藻生物學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。
宋立榮研究員特別提及俞敏娟先生——我國(guó)“有毒藍(lán)藻水華研究”的開拓者、淡水藻種庫(kù)的首任主任。上世紀(jì)八十年代,她依托中美合作項(xiàng)目,系統(tǒng)調(diào)查了中國(guó)水體中有毒藍(lán)藻的分布,并親赴美國(guó)學(xué)習(xí)現(xiàn)代藍(lán)藻毒素檢測(cè)技術(shù),為我國(guó)該領(lǐng)域研究奠定了方法學(xué)基礎(chǔ)。
“知行”部分呈現(xiàn)了水生所科研團(tuán)隊(duì)數(shù)十年如一日扎根湖泊一線的研究積累。宋立榮團(tuán)隊(duì)與合作伙伴以太湖、巢湖、滇池等重點(diǎn)湖泊為研究對(duì)象,開展了長(zhǎng)達(dá)二十余年的追蹤觀測(cè),系統(tǒng)揭示了藍(lán)藻水華的“韌性”之謎。研究突破了傳統(tǒng)認(rèn)知的多重邊界。
在形態(tài)機(jī)制上,發(fā)現(xiàn)微囊藻在自然條件下以群體形態(tài)存在,群體尺寸與水華暴發(fā)密切相關(guān),微囊藻毒素可促進(jìn)群體形成,胞外多糖合成相關(guān)基因在群體誘導(dǎo)過程中顯著上調(diào)。在營(yíng)養(yǎng)策略上,部分絲狀藍(lán)藻通過膦酸酯利用基因簇獲取有機(jī)磷,擬柱孢藻則通過分泌毒素誘導(dǎo)堿性磷酸酶釋放——這一“以毒獲磷”的機(jī)制,為理解減氮降磷背景下藍(lán)藻水華仍未顯著減退提供了全新視角。
傳統(tǒng)認(rèn)知上,藍(lán)藻水華往往與高溫聯(lián)系在一起。多年來的野外觀察表明,藍(lán)藻在中低溫下也能繁衍并形成(或維持)水華。如滇池、太湖冬春季(< 10℃)仍可觀測(cè)到微囊藻或絲狀藍(lán)藻水華;近年來洪湖絲狀藍(lán)藻全年占優(yōu),耐低溫的束絲藻和假魚腥藻在春冬季明顯占據(jù)優(yōu)勢(shì)。室內(nèi)研究表明,漸進(jìn)式降溫賦予微囊藻顯著的生理可塑性,使其在低溫黑暗條件下保持細(xì)胞活力,為春季復(fù)蘇奠定基礎(chǔ)。
水華藍(lán)藻在形態(tài)、營(yíng)養(yǎng)利用和溫度適應(yīng)等方面的“韌性”,為制定湖庫(kù)藍(lán)藻水華的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系提出了新的思路和技術(shù)途徑。
“突破”環(huán)節(jié)聚焦科研成果向治理實(shí)踐的轉(zhuǎn)化。環(huán)境生態(tài)研究不能止步于發(fā)表論文,更需要向管理者與社會(huì)公眾傳遞價(jià)值。
在藍(lán)藻毒素研究方面,團(tuán)隊(duì)自2005年起系統(tǒng)刻畫了微囊藻毒素在太湖泥-水界面的環(huán)境行為,發(fā)現(xiàn)機(jī)械打撈藻華堆積處理可能導(dǎo)致毒素向淺層地下水滲漏,據(jù)此提出了針對(duì)性處理建議——這一成果推動(dòng)了滇池、太湖等地打撈處置工藝的優(yōu)化。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的微囊藻毒素檢測(cè)試劑盒已持續(xù)服務(wù)國(guó)內(nèi)科研與監(jiān)測(cè)單位近二十年,兩項(xiàng)微囊藻毒素檢測(cè)技術(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由水生所甘南琴研究員牽頭制定。
在嗅味物質(zhì)研究方面,團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了我國(guó)首個(gè)產(chǎn)嗅藍(lán)藻種質(zhì)資源庫(kù)及其特征數(shù)據(jù)庫(kù),從400余株藍(lán)藻中篩選出79株產(chǎn)嗅藻株,系統(tǒng)鑒定了氣絲藻、擬浮絲藻、假魚腥藻等我國(guó)湖庫(kù)水源地的典型致嗅藻種,為飲用水源地嗅味防控提供了關(guān)鍵材料與科學(xué)依據(jù)。
隨著富營(yíng)養(yǎng)化治理初見成效,湖庫(kù)正面臨“恢復(fù)型水華”的新挑戰(zhàn)——輕度水華與彌散型絲狀藻水華難以監(jiān)測(cè)、難以控制,常規(guī)的表層聚集型水華處置技術(shù)效率低下。對(duì)此,團(tuán)隊(duì)正在探索“以藻控藻”、濾食性浮游動(dòng)物原位復(fù)壯等生物調(diào)控路徑,并在云南異龍湖、湖北茅塔河水庫(kù)等地開展應(yīng)用試驗(yàn),延續(xù)著水生所自劉永定研究員以來“機(jī)械清除—資源化利用—生態(tài)修復(fù)”綜合治理思路的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)。
報(bào)告最后,宋立榮研究員回應(yīng)了當(dāng)前藍(lán)藻水華研究的五個(gè)“著眼點(diǎn)”:科研成果需向管理者與社會(huì)傳遞價(jià)值;成果轉(zhuǎn)化是持續(xù)課題;飲用水源地風(fēng)險(xiǎn)判別亟需知識(shí)支撐;營(yíng)養(yǎng)鹽控制與藍(lán)藻響應(yīng)的非同步性亟待機(jī)制解釋;先輩的學(xué)術(shù)思想可為同行提供有益啟示。
展望未來,全球環(huán)境變化正深刻改變藍(lán)藻水華的暴發(fā)格局。極端氣候、冬春季增溫、有機(jī)形態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽輸入等因素,可能導(dǎo)致冬季硅/甲藻暴發(fā)、貧營(yíng)養(yǎng)湖泊藍(lán)藻水華、彌散型藍(lán)藻水華等新現(xiàn)象。宋立榮研究員提到,生態(tài)學(xué)研究正在進(jìn)入“后實(shí)驗(yàn)時(shí)代”,如何突破縮尺效應(yīng)限制、實(shí)現(xiàn)從微觀實(shí)驗(yàn)到宏觀規(guī)律的推演,是未來需要面對(duì)的方法論挑戰(zhàn)。
