8月27日下午,由廣州市科技局主辦,廣州物聯(lián)網(wǎng)研究院和廣東科學(xué)中心承辦的格致論道·灣區(qū)第18期在廣東科學(xué)中心舉辦。本期講壇以“守護(hù)的力量”為主題,邀請(qǐng)來自不同科研領(lǐng)域的6位嘉賓,分享了他們匯聚科學(xué)力量,守護(hù)共同家園的故事。
邱強(qiáng):小地震也會(huì)引發(fā)大海嘯
最常見且造成嚴(yán)重?fù)p失的海嘯災(zāi)害,往往是由于俯沖帶地震引起的。俯沖帶多位于深海,是物質(zhì)消亡和能量交換的重要區(qū)域,這里地震頻發(fā),能引起大范圍水體擾動(dòng),從而引發(fā)海嘯。
中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所邱強(qiáng)研究員提到,地震海嘯引發(fā)的災(zāi)害往往是毀滅性的,搞清楚地震破裂特征、震后形變的規(guī)律和孕震區(qū)域巖石的物理屬性,對(duì)將來的地震和海嘯災(zāi)害預(yù)警和評(píng)估至關(guān)重要。然而,俯沖帶大多在深海區(qū)域,觀測(cè)研究難度大。邱強(qiáng)等人通過實(shí)地參與海嘯災(zāi)后調(diào)查和分析其他陸域俯沖帶地震數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的斷層會(huì)影響地震破裂的傳播,而俯沖帶的外增生楔里,存在著大量高角度的逆沖結(jié)構(gòu),這類結(jié)構(gòu)發(fā)生滑動(dòng)時(shí),能抬高大幅度的水體,從而引發(fā)放大效應(yīng)的海嘯。他通過數(shù)據(jù)建模,可以提前評(píng)估其他俯沖帶區(qū)域的地震海嘯情況。
我國(guó)華南沿海歷史上曾發(fā)生過強(qiáng)震并引發(fā)海嘯,主要受濱海斷裂帶和馬尼拉俯沖帶影響。其中威脅最大的馬尼拉俯沖帶,如果發(fā)生特大地震,那么華南沿海很可能會(huì)受到嚴(yán)重的海嘯威脅。我國(guó)自然資源部海嘯預(yù)警中心,已經(jīng)自主建立比較完善的南中國(guó)海區(qū)域智能式海嘯預(yù)警系統(tǒng),24小時(shí)全天候運(yùn)行,為沿海周邊9個(gè)國(guó)家提供全天候海嘯預(yù)警服務(wù)。
王云:設(shè)計(jì)野生動(dòng)物的“生命通道”
野生動(dòng)物和道路交通設(shè)計(jì)有關(guān)系嗎?交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院王云研究員給出了肯定答復(fù)。據(jù)交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院統(tǒng)計(jì),2020年底,我國(guó)路網(wǎng)規(guī)模已居世界前列,特別是高速公路里程位居世界第一。其中,許多公路延伸到了山區(qū),為我們提供交通出行便利的同時(shí),也在阻礙著野生動(dòng)物遷徙移動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球4677種獸類,124種受路殺威脅。
王云及其團(tuán)隊(duì)在東北長(zhǎng)白山區(qū)開展了多年野生動(dòng)物與道路交通設(shè)計(jì)的研究。他提到,這里兩棲類動(dòng)物分布廣泛且占路殺比例高達(dá)77%,因此在公路建設(shè)中采取一些動(dòng)物保護(hù)措施是很有必要的。他們通過實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)兩棲類動(dòng)物過路至少面臨七重障礙,包括動(dòng)物難以穿過的隔離柵、過高陡峭的排水溝、深且小的涵洞、高溫干燥的瀝青路面等。于是,他們以中國(guó)林蛙和中國(guó)蟾蜍為對(duì)象,設(shè)計(jì)各種動(dòng)物通道模型,觀察它們跳躍高度、攀爬角度以及成功穿越概率,得出了隔離柵、排水溝和涵洞等道路設(shè)計(jì)模型的最佳值。同樣地,他們?cè)谇嗖毓费鼐針對(duì)藏羚羊、野牦牛等也做了動(dòng)物通道設(shè)計(jì)及分析,提出了適合不同體型動(dòng)物的道路通道設(shè)計(jì)尺寸,并且被納入了交通運(yùn)輸部行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)中。
謝黎煒:萬(wàn)病源于腸,治病先調(diào)腸
人類全身上下遍布各種微生物,和人體細(xì)胞數(shù)量幾乎等同。而腸道里的微生物數(shù)量更是占據(jù)了成人體內(nèi)微生物的90%。
廣東省科學(xué)院微生物研究所謝黎煒研究員提到,我國(guó)肥胖人口總數(shù)已穩(wěn)居世界第一,而腸道菌群是肥胖的重要誘發(fā)因素。他提出,在眾多的飲食干預(yù)方法里,低碳水化合物飲食能顯著改善腸道菌群。但是,低碳飲食的減重也存在較強(qiáng)的個(gè)體差異,這種差異與腸道菌群的組成和多樣性密切相關(guān)。那么有沒有其他手段去避免個(gè)體差異的問題呢?他進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)益生菌分泌的代謝產(chǎn)物——后生元能有效減輕肥胖癥以及相關(guān)代謝性綜合征表型。謝黎煒團(tuán)隊(duì)選擇健康小鼠、肥胖型小鼠以及潛在肥胖小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在健康飲食組補(bǔ)充后生元后,健康小鼠具有顯著提高的胰島素敏感性,并且促進(jìn)脂肪燃燒;在潛在肥胖型小鼠模型中,后生元能預(yù)防代謝綜合征的發(fā)生,降低肝臟中脂肪的合成和累積。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證明后生元能獨(dú)立于飲食,提高機(jī)體抵抗代謝性綜合征的功能性成分。
“飲食的調(diào)整可以改善一部分人群的代謝,但具有較強(qiáng)的依賴性。維持一個(gè)健康的生活狀態(tài),比任何的干預(yù)形式都更有效。”謝黎煒補(bǔ)充道。
李軍:智斗草地貪夜娥,守護(hù)糧食安全
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至目前我國(guó)共有660多種入侵物種,對(duì)我國(guó)的生態(tài)安全造成嚴(yán)重威脅。
草地貪夜蛾是一種世界性的重大遷飛性害蟲,2019年初傳入我國(guó),憑借“能吃、能生、能飛、能適應(yīng)、抗藥性強(qiáng)”等特性,一年蔓延了我國(guó)26個(gè)省,對(duì)糧食安全尤其是玉米造成非常大的危害。而廣東生產(chǎn)的甜玉米占全國(guó)種植面積的50%,面臨極大沖擊。
廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所李軍研究員及其團(tuán)隊(duì)在草地貪夜蛾入侵之初就深入田間調(diào)查,采集蟲卵進(jìn)行孵化飼養(yǎng),最終在蟲卵上發(fā)現(xiàn)了兩種自然狀態(tài)下的本地寄生蜂天敵。同時(shí)對(duì)所內(nèi)已保存的30多個(gè)品系寄生蜂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)篩選,最終也成功選出了12種具有良好防治效果的寄生蜂。通過大量人工飼養(yǎng)寄生蜂,進(jìn)行室外釋放,以達(dá)到可持續(xù)控制草地貪夜蛾的目標(biāo)。此外,他和團(tuán)隊(duì)對(duì)所內(nèi)存放的20多種病原微生物進(jìn)行篩選,發(fā)現(xiàn)白僵菌對(duì)草地貪夜蛾的殺卵性強(qiáng),后期將考慮通過寄生蜂攜帶病原微生物,主動(dòng)尋找寄主進(jìn)行感染和寄生,以達(dá)到防治增效作用。
“物種入侵對(duì)我們國(guó)家的威脅非常大,作為普通公眾,也應(yīng)時(shí)刻警惕,網(wǎng)購(gòu)時(shí)不要隨意購(gòu)買國(guó)外新奇物種,更不要隨便放生巴西龜、觀賞魚等,否則有可能會(huì)違反生物安全法。”
全洪:從南越王墓出發(fā),探尋嶺南千年文明
南越國(guó)時(shí)期是古代嶺南地區(qū)第一個(gè)發(fā)展高峰,是嶺南文化形成和發(fā)展的一個(gè)重要的階段。南越王墓作為嶺南地區(qū)規(guī)模最大、保存完好、隨葬器物最豐富的一座墓葬,為嶺南文明的研究提供了相當(dāng)豐富的材料。
廣州市文物考古研究院二級(jí)研究員全洪通過一件件南越王墓里的珍貴文物,再現(xiàn)嶺南古國(guó)文明。南越國(guó)是嶺南歷史上第一個(gè)地方政權(quán),南越王墓墓主人是南越國(guó)第二任君主趙眜。南越王墓中出土了大量的炊具,蒸煮煎炊具一應(yīng)俱全,再現(xiàn)了王宮的鐘鳴鼎食之象;出土的食物種類多樣,水果有荔枝、楊梅等,還有如禾花雀、鹿以及龜類等動(dòng)物,可見當(dāng)今廣東人會(huì)吃的形象早在兩千多年前就有跡可循。同時(shí),南越王墓還出土非常多的絲織品,如絲縷玉衣,這是我國(guó)迄今所見唯一一套形制完備的絲縷玉衣。除此之外,南越國(guó)時(shí)期還開啟了海上絲綢之路,出土的文物如波斯銀盒、玉角杯等也體現(xiàn)出異域風(fēng)情。從件件文物領(lǐng)略中原文化在嶺南地區(qū)的傳播,窺見古漢雄風(fēng)中嶺南文化的無(wú)窮魅力。
龐偉:用自然的力量,塑造公園的模樣
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)的木本植物多達(dá)8000種,而一般大城市風(fēng)景園林里只用了200到400種。資深景觀設(shè)計(jì)師龐偉說,“我們身邊并不缺姹紫嫣紅的公園,但缺乏以自然意志生長(zhǎng)的公園,只有放棄一些人的意志和挑選,尊重和信任自然,才能形成城市里稀缺也不可或缺的自然生態(tài)公園”。
以龐偉及其團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的第19屆國(guó)際植物學(xué)大會(huì)紀(jì)念公園為例,他們提出只改善公園表層土壤、不種一棵植物而讓“風(fēng)種、鳥種、昆蟲種”、留一條觀察小徑的方案。起初,方案遭到了絕大部分人的質(zhì)疑,植物學(xué)紀(jì)念公園怎么能不種植物呢?放任自然只會(huì)讓外來入侵的惡性植物占據(jù)整個(gè)公園。經(jīng)過努力,一個(gè)光禿禿的公園還是開起來了,一段時(shí)間后,公園變得郁郁蔥蔥,雖然外來入侵物種確實(shí)占據(jù)很大的優(yōu)勢(shì),但本土品種也在倔強(qiáng)生長(zhǎng)。公園甚至還吸引了一些國(guó)家級(jí)的野生保護(hù)動(dòng)物,形成了一個(gè)相對(duì)完整的生態(tài)系統(tǒng)。深圳市政府針對(duì)公園出臺(tái)了“2121計(jì)劃”,打算進(jìn)行一個(gè)為期百年的自然科學(xué)實(shí)驗(yàn),讓非政府科普組織、青少年植物愛好者等持續(xù)觀察土地自然意志的流露。
除了科學(xué)演講外,本期活動(dòng)還特別策劃了圓桌對(duì)話,主持人蔡凌就“科學(xué)家是否是一份理想的職業(yè)”、“科學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)意義”以及“科研工作中的精神支撐”等話題與眾嘉賓進(jìn)行了深度交流和討論,共話科學(xué)力量如何保衛(wèi)人類共同的家園,后續(xù)也將通過萬(wàn)象live全網(wǎng)獨(dú)播,敬請(qǐng)關(guān)注。
(通訊員:雷錦萍)