曾經(jīng)的武漢東湖舉世聞名，清澈的湖水被譽(yù)為“武漢的眼睛”，近年由于水質(zhì)污染，這雙“眼睛”黯淡了。淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就坐落在東湖湖畔，是這里湖光山色的一部分，而東湖的水也是這間實(shí)驗(yàn)室研究的一部分，他們要為武漢擦亮這雙“眼睛”。包括東湖在內(nèi)，可以說，淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室關(guān)注的就是我們時(shí)刻離不開的水，實(shí)驗(yàn)室主任告訴我們：“人類的活動(dòng)必然導(dǎo)致淡水生態(tài)的變化，我們不能等待水生生態(tài)發(fā)生大的不利變化以后才去關(guān)注它。”
記者：我們視水為生命，而我們又隨意踐踏著水，您能不能從研究者的角度簡單地給我們介紹一下淡水生態(tài)到底與我們生活有什么樣的關(guān)系？
中科院水生生物研究所淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任桂建芳：淡水生態(tài)系統(tǒng)是地球上三大生態(tài)系統(tǒng)之一，要保持這個(gè)系統(tǒng)，主要是要維持它的多樣性。你從湖里舀一瓢水，魚是舀不起來，但會(huì)有藻類、有原生動(dòng)物，還有一些微生物，包括細(xì)菌，水里同樣有病毒。它是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)的話，水質(zhì)就不會(huì)變壞，一旦打破這個(gè)系統(tǒng)的平衡，水質(zhì)就會(huì)發(fā)生變化。我們旁邊的東湖就是一個(gè)典型例子。原來東湖水草很多，甚至水都可以直接飲用，現(xiàn)在不行了。整個(gè)人類活動(dòng)的干擾，生活污水的排放，導(dǎo)致水體過度富營養(yǎng)，一些水生物被抑制生長，而另一些又快速生長，導(dǎo)致水體生態(tài)平衡被打破。像一些藻類，特別是有毒的藻類，生長起來之后會(huì)腐爛，并且會(huì)釋放一些毒素，當(dāng)人喝了這樣的水，就會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利的影響。同時(shí)，還會(huì)通過食物鏈產(chǎn)生影響，比如說，魚的體內(nèi)積聚了這些毒素，人吃了也會(huì)間接的產(chǎn)生影響。當(dāng)然，我們也發(fā)現(xiàn)鰱魚有清除藻毒素的作用機(jī)理，這也是生物長期進(jìn)化的結(jié)果，我們也正在進(jìn)行研究。大自然很有意思，你有這種壓力，我就有抵抗這種壓力的能力。
水環(huán)境健康和漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展關(guān)系到人與自然的和諧。人類的活動(dòng)必然導(dǎo)致淡水生態(tài)的變化，我們不能等待水生態(tài)發(fā)生大的不利變化以后才去關(guān)注它，而是要通過研究不斷揭示水生生物與水環(huán)境的相互作用機(jī)制，揭示水環(huán)境因子影響水生生物和人類健康的分子機(jī)理，在此基礎(chǔ)上研究水污染的生物整治和受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建的重大技術(shù)，并通過漁業(yè)生物技術(shù)的創(chuàng)新，推動(dòng)漁業(yè)的發(fā)展，保障人類健康與淡水生態(tài)的環(huán)境安全。
記者：水環(huán)境日趨惡化，我們實(shí)驗(yàn)室在水污染的生物整治和受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建研究和應(yīng)用方面取得了很多成果，能不能重點(diǎn)介紹一下這方面的進(jìn)展情況？
桂建芳：我們目前主持了兩個(gè)大的項(xiàng)目：“湖泊富營養(yǎng)化過程與藍(lán)藻水華爆發(fā)機(jī)理研究”，這是國家973計(jì)劃項(xiàng)目。還有一個(gè)國家863計(jì)劃重大專項(xiàng)“受污染城市水體修復(fù)技術(shù)與工程示范”。
我們從20世紀(jì)50年代開始對(duì)武漢東湖生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究，成功揭開了東湖藍(lán)藻水華消失（達(dá)20年之久）之謎，將生態(tài)學(xué)理論與應(yīng)用研究有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)造性地提出了用濾食性魚類直接控制微囊藻類水華的非經(jīng)典生物操縱法。富營養(yǎng)化湖泊中微囊藻毒素對(duì)環(huán)境和人類健康的危害已成為全球關(guān)注的重大環(huán)境問題之一。微囊藻毒素能強(qiáng)烈地抑制蛋白磷酸酶的活性，是一種強(qiáng)的促癌劑；微囊藻毒性很強(qiáng)，甚至可與化學(xué)類有機(jī)磷神經(jīng)毒劑相當(dāng)。我們?cè)谶@方面的研究已取得階段性的成果。
我們?cè)谒h(huán)境科學(xué)與工程技術(shù)研究方面，系統(tǒng)開展了水生植物凈化生物學(xué)與凈化生物工藝學(xué)研究，成功研究開發(fā)出以復(fù)合垂直流人工濕地為核心的生態(tài)工程和生態(tài)修復(fù)技術(shù)。開展了水生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)制與水生植被重建技術(shù)研究，在武漢月湖、蓮花湖和三角湖部分水域成功地實(shí)現(xiàn)了水生植被的恢復(fù)重建。開展了大型水生植物與藻類化感作用研究，從眼子菜科植物中成功分離出化感活性物質(zhì)。揭示了藍(lán)藻水華發(fā)生、形成、集聚的基本規(guī)律，通過系列圍隔和滇池6平方公里的大型圍隔實(shí)驗(yàn)證明了藍(lán)藻水華的生產(chǎn)力控制技術(shù)路線，通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了“穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換”原理在水生植被重建和水生態(tài)修復(fù)中的指導(dǎo)意義。運(yùn)用上述理論與技術(shù)，我們?cè)诶ッ鳌⑽錆h、上海、北京、深圳、無錫等地完成了20余項(xiàng)控藻、城市受損水體修復(fù)等示范工程。這些工程在國內(nèi)具有明顯的引領(lǐng)和示范作用，并產(chǎn)生了廣泛的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。
記者：我們的轉(zhuǎn)基因魚研究在國際上都處于領(lǐng)先地位，最近媒體報(bào)道很少，我們?cè)谶@一領(lǐng)域還有優(yōu)勢嗎？
桂建芳：轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全和食品消費(fèi)安全是目前轉(zhuǎn)基因魚研究的熱點(diǎn)。我們通過詳細(xì)分析轉(zhuǎn)基因的整合行為及其生物學(xué)效應(yīng)，培育出了快速生長轉(zhuǎn)“全魚”生長激素基因鯉魚。系統(tǒng)完成了轉(zhuǎn)基因魚的大規(guī)模養(yǎng)殖試驗(yàn)，研制成功不育的轉(zhuǎn)基因魚（與湖南師大合作）——“863吉鯉”。通過中試研究，建立了快速生長轉(zhuǎn)“全魚”GH基因魚高效、安全的集約化養(yǎng)殖模式，對(duì)轉(zhuǎn)“全魚”基因魚食品消費(fèi)安全進(jìn)行了嚴(yán)密的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了轉(zhuǎn)“全魚”的食品消費(fèi)安全性。在科技部組織的現(xiàn)場鑒定會(huì)上，專家組一致認(rèn)為：本項(xiàng)目的完成，使我國在轉(zhuǎn)基因魚的理論研究和應(yīng)用前景方面居國際領(lǐng)先水平，為轉(zhuǎn)基魚的商品化提供了科學(xué)依據(jù)。
記者：隨著人們生活水平的提高，除了要滿足人們對(duì)水產(chǎn)品量的需求以外，還要滿足人們對(duì)質(zhì)的需求，特別是對(duì)安全優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品的需求。如何將實(shí)驗(yàn)室的眾多成果轉(zhuǎn)移到老百姓的餐桌上？
桂建芳：為了提高人們對(duì)水產(chǎn)品質(zhì)量的要求，我們還主持了“魚類品種改良的遺傳和發(fā)育基礎(chǔ)研究”國家973計(jì)劃項(xiàng)目。魚類品種培育需要強(qiáng)有力的基礎(chǔ)研究支撐。比如我們?cè)邛a魚的品種培育上，就是通過發(fā)現(xiàn)銀鯽的雌核發(fā)育，然后又在發(fā)現(xiàn)復(fù)合四倍體，再進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)銀鯽具有雌核生殖和兩性生殖兩種不同生殖方式，在不斷認(rèn)識(shí)和不斷提高的基礎(chǔ)上而不斷發(fā)展的。
我們的研究要生根“開花”，結(jié)果必須與應(yīng)用示范相結(jié)合，因此，我們大部分的后續(xù)研究都在現(xiàn)場，在實(shí)驗(yàn)基地。“湖群規(guī)?；B(yǎng)殖技術(shù)”研究，建立起了名貴水產(chǎn)品增殖、集約化養(yǎng)殖和半集約化養(yǎng)殖等多種示范區(qū)38萬畝；并在55萬畝的湖區(qū)進(jìn)行應(yīng)用推廣，4年共增加漁業(yè)產(chǎn)量2967萬公斤、產(chǎn)值1.4億元、利潤4287萬元。
“異育銀鯽營養(yǎng)、飼料與投喂技術(shù)”研究，根據(jù)魚類營養(yǎng)學(xué)和能量學(xué)研究，研制出高效、無公害、無污染營養(yǎng)飼料，建立了異育銀鯽的合理投喂模式，并與3家企業(yè)合作生產(chǎn)經(jīng)營專用飼料，整合社會(huì)資源推動(dòng)無公害漁業(yè)發(fā)展。
“長江中下游湖泊群漁業(yè)資源調(diào)控及高效優(yōu)質(zhì)模式”，采用生物操縱和生態(tài)對(duì)策原理，系統(tǒng)探討了湖泊無公害漁業(yè)的可行途徑及主要工藝，提出了湖泊小型魚類、食魚魚類生產(chǎn)力動(dòng)態(tài)估算方法，建立了湖泊鱖魚規(guī)?；B(yǎng)殖、河蟹生態(tài)養(yǎng)殖和團(tuán)頭魴增殖等技術(shù)，2000-2004年在長江中下游600多萬畝湖泊推廣，增加產(chǎn)值超過20.5億元。
下一步，我們將抓住水環(huán)境急需治理和漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的良機(jī)，建立新的有效的研究機(jī)制，拓展與地方、部門、大學(xué)的戰(zhàn)略合作關(guān)系，加大與國際組織的合作，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，把我們的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建成“產(chǎn)一流成果、創(chuàng)一流效益、建一流管理、出一流人才”的自主創(chuàng)新基地。
