無(wú)限風(fēng)光在海洋
——廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

工程中心

海洋關(guān)乎人類的生存與發(fā)展，海洋之于我們生存的地球，猶如水之于人類。廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2005年3月獲科技部批準(zhǔn)建設(shè)，2007年順利通過驗(yàn)收，2010年、2015年連續(xù)兩次被評(píng)為優(yōu)秀國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)與全球變化有關(guān)的重大科學(xué)問題，直面國(guó)家對(duì)海洋環(huán)境保護(hù)和生態(tài)安全的重大需求，立足基礎(chǔ)研究，以多學(xué)科交叉為基礎(chǔ)、以技術(shù)創(chuàng)新為動(dòng)力，主攻海洋生物地球化學(xué)過程及其與海洋生態(tài)系統(tǒng)相互作用，關(guān)注在自然變化和人類活動(dòng)影響下的海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)和反饋。

聚焦海洋問題

廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室下設(shè)四個(gè)研究方向。

方向一為海洋地球化學(xué)過程與通量，以海洋生源要素碳和氮的循環(huán)為主攻對(duì)象，致力于邊緣海CO2通量及其主要調(diào)控機(jī)制、生物泵效率和營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)、海-陸界面及其生物地球化學(xué)過程與機(jī)制等研究。研究重點(diǎn)主要包括碳生物地球化學(xué)、氮生物地球化學(xué)、有機(jī)物和金屬的生物地球化學(xué)的研究。其中，碳生物地球化學(xué)，主要研究海洋CO2源匯格局及其調(diào)控過程與機(jī)理，重點(diǎn)關(guān)注海洋上層生物地球化學(xué)化學(xué)格局及其與海洋動(dòng)力的耦合。而氮生物地球化學(xué)，則是基于穩(wěn)定同位素技術(shù)研究海洋生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)過程速率及其與碳循環(huán)的耦合機(jī)理，聚焦全球變化對(duì)于氮驅(qū)動(dòng)的海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響與反饋。另外，有機(jī)物和金屬的生物地球化學(xué)，主要研究海洋中天然有機(jī)物與痕量金屬元素的循環(huán)、遷移、速率及時(shí)空變化規(guī)律。

廈門大學(xué)“嘉庚”號(hào)海洋科考船

方向二為海洋生態(tài)過程與機(jī)制，以海洋生產(chǎn)力的主要貢獻(xiàn)者和生源要素循環(huán)的重要驅(qū)動(dòng)者——微型生物和浮游植物為主攻對(duì)象，通過學(xué)科交叉和技術(shù)融合，全面系統(tǒng)地研究微型生物和浮游植物在海洋碳匯過程、生態(tài)多樣性、生物地理學(xué)、生源要素循環(huán)等方面的作用、機(jī)制與效應(yīng)，為應(yīng)對(duì)氣候變化和可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略提供科技支撐。研究重點(diǎn)主要包括微型生物生態(tài)過程和浮游生物生態(tài)過程。其中，微型生物生態(tài)過程，指針對(duì)全球變化有關(guān)的重大科學(xué)問題和相應(yīng)的國(guó)家需求，以微型生物碳泵為突破口，研究海洋儲(chǔ)碳過程與機(jī)制及其相關(guān)的資源環(huán)境問題及應(yīng)對(duì)氣候變化的科技對(duì)策。而浮游生物生態(tài)過程，則指在全球變化下，浮游植物群落結(jié)構(gòu)和功能演變。研究人員從微觀細(xì)胞分子代謝途徑到宏觀群落多樣性，從浮游植物獲取能量（E）、營(yíng)養(yǎng)（N）、防御（D）及生長(zhǎng)繁殖（S）角度研究物種演替機(jī)制，探求赤潮暴發(fā)的生物驅(qū)動(dòng)力和珊瑚白化機(jī)制，了解浮游植物在生物地球化學(xué)過程中的作用。

方向三為海洋生態(tài)與毒理效應(yīng)，圍繞當(dāng)前重大海洋環(huán)境問題——海洋酸化和海洋污染，以酸化的生理生態(tài)效應(yīng)和污染物的毒理效應(yīng)為主攻對(duì)象，致力于探明海洋生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵物種與過程對(duì)海洋酸化及紫外輻射等環(huán)境因子協(xié)同作用的響應(yīng)、適應(yīng)及其機(jī)制；揭示典型有機(jī)污染物及重金屬在近海環(huán)境中的分布特征、環(huán)境行為及其毒性機(jī)理。同時(shí)，運(yùn)用多學(xué)科交叉的研究思路和手段，從分子、生理、生態(tài)多個(gè)水平上，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)全球變化多重壓力下的海洋環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)。研究重點(diǎn)主要包括海洋環(huán)境變化生理生態(tài)效應(yīng)及海洋生態(tài)毒理效應(yīng)。其中海洋環(huán)境變化生理生態(tài)效應(yīng)，研究包括UV輻射、升溫、營(yíng)養(yǎng)鹽限制、低氧及病毒在內(nèi)的多重環(huán)境壓力下海洋酸化生理生態(tài)效應(yīng)及其分子機(jī)制。而海洋生態(tài)毒理效應(yīng)，瞄準(zhǔn)海洋污染與生態(tài)毒理學(xué)研究的熱點(diǎn)及關(guān)鍵科學(xué)問題，關(guān)注近海環(huán)境健康與生態(tài)安全，研究海洋環(huán)境污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、對(duì)近岸生態(tài)系統(tǒng)的毒性效應(yīng)與機(jī)制、對(duì)人類生活和健康的影響。

方向四為海洋生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)與整合，依托物理海洋學(xué)科，海洋遙感科學(xué)及海洋觀測(cè)技術(shù)支撐實(shí)驗(yàn)室的海洋生物地球化學(xué)和生態(tài)研究，整合研究重點(diǎn)置于海洋與陸海界面的多尺度動(dòng)力與生態(tài)、生物地球化學(xué)效應(yīng)，以期揭示全球變化背景下典型海洋生態(tài)系統(tǒng)的作用與演變機(jī)制。研究重點(diǎn)主要包括海洋動(dòng)力過程與生態(tài)響應(yīng)及海洋觀測(cè)。其中，海洋動(dòng)力過程與生態(tài)響應(yīng)，是指氣候變化和人類活動(dòng)影響下，海洋動(dòng)力過程及其對(duì)浮游生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響。而海洋觀測(cè)，則主要依靠海洋生物地球化學(xué)過程及生態(tài)系統(tǒng)多維觀測(cè)技術(shù)。

尋找新的發(fā)現(xiàn)

2021年2月3日，廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與德國(guó)巴伐利亞自然歷史博物館、西北大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心等單位在《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B輯》發(fā)表研究論文，題為“寒武紀(jì)海洋高等水?；卣顾竵嗛T進(jìn)化史”，揭示海洋水螅水母類進(jìn)化史新認(rèn)識(shí)。

刺胞動(dòng)物是最原始的多細(xì)胞動(dòng)物門類之一，對(duì)闡明新元古代和古生代多細(xì)胞動(dòng)物的體形發(fā)育與生活史演變至關(guān)重要，吸引著科研人員在埃迪卡拉紀(jì)和寒武紀(jì)的地層中尋找它們的化石。水母亞門和珊瑚亞門是刺胞動(dòng)物的兩個(gè)亞門，前者具水螅、水母兩個(gè)生活史階段，呈現(xiàn)世代交替，絕大多數(shù)為海產(chǎn)。與柔軟的水母體階段相比，具幾丁質(zhì)或鈣質(zhì)外骨骼的水螅體階段更易保存為化石。然而已報(bào)道的水?；?，易與海藻、苔蘚動(dòng)物、筆石動(dòng)物等營(yíng)群體生活的其他類群混淆，特別是筆石動(dòng)物。由于絕大數(shù)筆石動(dòng)物已滅絕，其系統(tǒng)學(xué)歸屬是困擾古生物學(xué)界的難題。早在19世紀(jì)中期（1843—1868年），大部分筆石研究人員曾認(rèn)為筆石動(dòng)物與水螅蟲綱巨螅目檜葉螅屬和羽螅屬具較近的親緣關(guān)系，目前研究人員基于形態(tài)特征多將筆石動(dòng)物歸至半索動(dòng)物門，但部分化石仍存在水螅-筆石歸屬爭(zhēng)議，而解決這些爭(zhēng)議須基于特異保存的化石。

在論文中，研究人員對(duì)山東沂南上寒武統(tǒng)鳳山組的一種分類位置不定的筆石進(jìn)行了研究，并于2020年兩次赴其模式產(chǎn)地采集化石。在其1985年發(fā)表的原始描述中，原作者提到“欲歸入（筆石動(dòng)物）各目都感欠缺，難以使人置信”，“因此在今天研究的水平上，談?wù)撈錃w屬似乎是不切實(shí)際的，筆者暫將此屬歸入分類位置不定的筆石類中”。經(jīng)重新研究模式標(biāo)本，研究人員發(fā)現(xiàn)這種“筆石”的正模和部分副模為特異保存的水?；?，與現(xiàn)生高等水螅巨螅目雙唇螅屬在形態(tài)上高度相似，將其提升為古雙唇螅新屬。研究人員進(jìn)一步對(duì)已發(fā)表的水?；ê伤苹┻M(jìn)行了系統(tǒng)梳理，結(jié)合地層學(xué)、古生物學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)此類高等水螅丟失水母階段的現(xiàn)象可追溯至中泥盆紀(jì)，他們?cè)诤浼o(jì)地層出現(xiàn)不支持當(dāng)前的水母亞門分子鐘假說，支持更早出現(xiàn)的刺胞動(dòng)物埃迪卡拉輻射假說，拓展了水母亞門進(jìn)化史。

堅(jiān)持國(guó)際化道路

實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持走國(guó)際化發(fā)展道路，科學(xué)研究力求具備國(guó)際視野，管理體系參比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，文化建設(shè)崇尚自由寬松，努力建設(shè)成為具有重要國(guó)際影響力的海洋環(huán)境科學(xué)研究和創(chuàng)新性人才聚集的基地。實(shí)驗(yàn)室通過國(guó)際合作基地、“111”創(chuàng)新引智計(jì)劃、訪問學(xué)者與開放課題基金、凌峰論壇等多種形式的合作平臺(tái)，開展大量高層次學(xué)術(shù)交流和實(shí)質(zhì)性的科研合作；搭建若干關(guān)鍵領(lǐng)域的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與香港海洋污染國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了伙伴實(shí)驗(yàn)室關(guān)系，著力推進(jìn)與美國(guó)特拉華大學(xué)、緬因大學(xué)、法國(guó)巴黎第六大學(xué)、香港大學(xué)、香港科技大學(xué)等高水平院校的伙伴關(guān)系；發(fā)起“廈門海洋環(huán)境開放科學(xué)大會(huì)”，舉辦了多次有較大影響力的大型國(guó)際會(huì)議及分會(huì)。

如今，實(shí)驗(yàn)室成立已逾十五載，為更好地服務(wù)于國(guó)家海洋戰(zhàn)略需求和人類海洋命運(yùn)共同體的構(gòu)建，實(shí)驗(yàn)室總在傳承、反思與開拓。站在“十四五”的開局之年，實(shí)驗(yàn)室將秉承以海為業(yè)的信念，在“藍(lán)色國(guó)土”上將繼續(xù)揮灑汗水，書寫華章。