【科學網(wǎng)】李可:聽懂海洋生命的“暗語”

清晨的海岸,浪花拍打著礁石,海風夾雜著咸濕的氣息,李可帶著學生蹲伏在海灘上。他們穿著防水靴,手持小刀和軟毛刷,仔細尋找海星的棲息跡象。李可輕柔地用刷子將海星從巖面撥下來,學生則迅速將其放入海水罐中。這片天然的“實驗場”打開了海洋化學生態(tài)研究的一道門。
在中國科學院煙臺海岸帶研究所(以下簡稱海岸帶所),十余年來,研究員李可潛心海洋化學生態(tài)研究,用化學的眼睛看懂生物的行為邏輯。她的研究成果為深入解析水生生物形態(tài)、生理、行為及進化、生態(tài)功能奠定了堅實基礎(chǔ)。
她是破解魚類洄游密碼的“解碼者”,是抵御入侵物種的“化學衛(wèi)士”。李可對《中國科學報》說:“探索自然之美,揭示科學奧秘,其樂無窮?!?/span>
聽懂海洋生物的“隱形語言”
2019年初春,李可在美國密歇根州立大學任助理教授,參與的科研項目經(jīng)費充足、前景廣闊。而在地球另一端的祖國,時常傳來海岸帶赤潮頻發(fā)、外來物種肆虐的消息。她常想,若能將這些環(huán)境友好的生態(tài)策略帶回國內(nèi),該有多好。
一次海外人才重點項目招才宣講會上,海岸帶所拋出建設(shè)海洋化學生態(tài)學技術(shù)平臺的宏偉藍圖。所里急需既懂天然產(chǎn)物化學,又熟悉行為生態(tài)學的復(fù)合型人才。
李可敏銳地意識到,這正是自己多年潛心研究的方向,也是國家最需要的技術(shù)突破口。她決定回國加入海岸帶所。
回國后的數(shù)月間,李可就建立起一個涵蓋信息素鑒定、定量分析、行為研究、多組學及基因表達的綜合技術(shù)平臺。她的研究方向是海洋化學生態(tài)學及信息素調(diào)控,這正是我國沿海生態(tài)安全的大難題。李可的目標則是通過解析水下“化學通信”機制,解碼水生生物間的“隱形語言”,實現(xiàn)對有害物種的精準誘捕與生態(tài)修復(fù)。
而在研究過程中,魚類報警信息素含量極低、極易降解,在液相色譜-質(zhì)譜圖上幾乎看不到任何可用信號。為啃下這一“難啃的骨頭”,李可在實驗室搭建百升級循環(huán)流動系統(tǒng),將活魚放入觀察艙,不斷將周邊水體泵入預(yù)先裝填特殊吸附劑的柱子中,又將柱子置于低溫環(huán)境中夜間吸附,以避免信息素在室溫下分解。經(jīng)過數(shù)十次夜以繼日的試驗,她帶領(lǐng)團隊終于將吸附劑配方和流速調(diào)至最佳狀態(tài),萃取效率提高近百倍。
團隊通過分子信號研究,揭示了信息素調(diào)節(jié)水生動物集體行為的作用機制,為解析水下生態(tài)系統(tǒng)化學通信網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵線索。該模型助力學界深入探討魚類面對捕食威脅時的防御啟動機制。
“這些分子就是海洋生物的隱形語言?!崩羁山忉屨f,“信息素在生物體間傳遞著關(guān)鍵信息,它們讓人們對隱藏在波濤之下的生態(tài)奧秘有了更直觀的認識?!?/span>
用信息素請“星”入甕
近年來,海星成了“麻煩”。原本分布穩(wěn)定的棘皮動物,在多地突然暴發(fā),嚴重破壞生態(tài)系統(tǒng)。傳統(tǒng)消除手段收效甚微,急需創(chuàng)新科學治理方案。
李可再次將目光投向“化學通信”這一“語言”。她提出,如果能破解海星在環(huán)境中釋放的化學信號,尤其是影響其覓食和聚集行為的信息素,或許能“用它們的語言對付它們”。
李可進一步提出“信息素誘捕”策略,通過模擬這些化學信號實現(xiàn)精準誘捕,從而有效控制入侵海星的數(shù)量。該技術(shù)在初步試驗時即顯示了出色成效,也為未來應(yīng)對其他物種入侵奠定了堅實的基礎(chǔ)。
美國國家科學院院士、喬治亞理工大學教授Mark Hey指出:“她的方法將分子細節(jié)和生態(tài)功能完美銜接,為我們深入解讀海洋化學通信打開了全新視角?!?/span>
“化學生態(tài)學的魅力在于理解‘生命的語言’。”李可憑借深厚的跨學科背景,精通多組學研究、行為實驗設(shè)計及統(tǒng)計分析,開發(fā)了水生生物信息素分離鑒定新技術(shù)及代謝組學與生物活性相結(jié)合的新方法。
利用色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),她開發(fā)了多種高效、快速、靈敏的分析測試方法,能夠?qū)λw、動物組織和體液中的性激素、雌激素、神經(jīng)傳導(dǎo)化合物、甾體類衍生物以及環(huán)境污染物進行精準定量測定。這一系列技術(shù)突破,使得復(fù)雜環(huán)境中化學信號的檢測和解析成為可能,為監(jiān)測生態(tài)變化和評估環(huán)境風險提供了科學依據(jù)。李可迄今已發(fā)表SCI論文100余篇,并榮獲“國家海外高層次青年人才”“山東省青年泰山學者”等多項殊榮。
“只有腳踩淤泥、手觸海水,才能真正把準海岸帶生態(tài)的脈搏?!崩羁烧f。
育人正如傳“燈”
李可常說,科研是一場長跑,而一位好導(dǎo)師,就是陪你一起跑的人。
“我一路走來,最大的財富就是遇到了幾位品格高尚、學術(shù)嚴謹?shù)暮美蠋?,他們信任并鼓勵我?!睆拇T士到博士后,每一段學術(shù)旅程,都有老師在關(guān)鍵節(jié)點上為她點一盞“燈”。
成為導(dǎo)師后,李可將“回饋”和“傳承”放在心上,將溫暖傳遞給年輕學生。短短幾年,2名學生榮獲中國科學院“三好學生”稱號,6名學生參與國家重點研發(fā)項目。
有一次,一位碩士生在撰寫英文論文摘要過程中暴露出中文寫作邏輯問題——動機先行、背景隨后,違背了“先亮觀點、再鋪證據(jù)”的規(guī)范。李可在批注里寫下“別怕推翻重來,先了解規(guī)則,再表達自己”。隨后,她專門組織了一次論文寫作細節(jié)訓練營,帶著學生逐段解析頂刊論文摘要的結(jié)構(gòu)邏輯。她想讓學生不僅學會“怎么寫”,更知道“為什么這么寫”。
博士生李亞茜的畢業(yè)論文臨近答辯,論文已經(jīng)進入最后修改階段。但李可發(fā)現(xiàn),其論文中結(jié)果圖的標注略顯模糊,便提醒學生“圖例要經(jīng)得起同行放大十倍地看”。盡管離答辯只剩一周,李可仍陪著李亞茜對一張張圖重新標注,甚至為了改一頁圖例,帶學生重跑了分析軟件。有一晚,她們凌晨才離開實驗室,李可只說了一句:“別急著交差,我們要對每一個數(shù)據(jù)負責。”
“做科研就像在海邊拾貝殼,重復(fù)拾起又放下,簡單的工作重復(fù)化,在重復(fù)中發(fā)現(xiàn)不簡單,為了離自然的真相再近一點,要不斷尋找想要的答案?!崩羁烧f。
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