重磅！看科大教授“解密”巢湖藍(lán)藻！科大團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻“天敵”……

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江淮晨報(bào)訊 每年夏季，巢湖藍(lán)藻會(huì)進(jìn)入快速生長(zhǎng)期，當(dāng)前，合肥全面打響巢湖藍(lán)藻防控攻堅(jiān)戰(zhàn)。

巢湖藍(lán)藻有何特性？為何如此難治理？它是一種什么樣的存在？在自然界中有沒(méi)有“天敵”？帶著這些問(wèn)題，記者專訪了中國(guó)科大生命科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師周叢照，“解密”巢湖藍(lán)藻。

周叢照長(zhǎng)期從事藍(lán)藻研究，現(xiàn)主要研究方向?yàn)樗{(lán)藻水華的形成機(jī)制和干預(yù)策略。通過(guò)多年的研究取得新突破，尋找到了巢湖藍(lán)藻水華的天敵——“噬藻體”，它可以“吃掉”藍(lán)藻。

這一成果給藍(lán)藻治理提供了一種全新思路和途徑。下一步，科研人員將加速推動(dòng)藍(lán)藻研究從基礎(chǔ)性研究走向?qū)嶋H應(yīng)用，讓科研成果更快“走出”實(shí)驗(yàn)室。

（在中國(guó)科大生命科學(xué)學(xué)院的結(jié)構(gòu)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生正在對(duì)藻水樣本進(jìn)行檢測(cè)。）

湖水發(fā)臭“真兇”“微囊藻”在瘋狂生長(zhǎng)和腐爛

7、8月份，氣溫升高，巢湖的局部水面會(huì)出現(xiàn)一層油漆狀的綠色，散發(fā)著一陣陣刺激性的味道，這是人們俗稱的“藍(lán)藻”。

多年來(lái)從事藍(lán)藻研究的周叢照向記者介紹，藍(lán)藻有著極強(qiáng)的生命力，大約產(chǎn)生在25億—35億年前，是最古老的自養(yǎng)生物之一。

“在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，藍(lán)藻獲得了極強(qiáng)的生存力和適應(yīng)力。它只需要有營(yíng)養(yǎng)元素就可以生存繁殖，不像其他生物的生存需要依賴于食物鏈?！敝軈舱照f(shuō)。

“藍(lán)藻”是一個(gè)統(tǒng)稱，已知種類就有3000多種。其中，在巢湖，夏天以“微囊藻”為主，秋冬季又轉(zhuǎn)變?yōu)椤棒~腥藻”為主。

“這兩種藻在巢湖共生，有著不同的形態(tài)，微囊藻是一種單細(xì)胞，魚腥藻是多細(xì)胞形態(tài)，呈現(xiàn)鏈狀，這兩種藻類占到巢湖藍(lán)藻的90%以上?！敝軈舱战榻B，當(dāng)前巢湖水面局部增多的藍(lán)藻其實(shí)主要就是“微囊藻”，這種單細(xì)胞微生物在氣溫升高時(shí)能瘋狂生長(zhǎng)，并分泌出膠狀物質(zhì)，類似糖漿一樣，將一個(gè)個(gè)細(xì)胞粘在一起，聚集成大至肉眼可見(jiàn)的群體，所以人們看到的藍(lán)藻呈現(xiàn)出粘液狀。

“上千個(gè)微囊藻聚集成膠被包裹的藻團(tuán)后，一般的魚蝦無(wú)法吃掉它們，它們還能對(duì)外分泌出毒素，加上它們自身腐爛，就形成了一股難聞的腥臭味，對(duì)水質(zhì)和魚蝦生存也帶來(lái)破壞性的影響?！敝軈舱照f(shuō)。

（微囊藻。）

研究新突破找到了藍(lán)藻水華的“天敵”

找到了藍(lán)藻水華的“真兇”，有沒(méi)有抑制水華的“武器”？這也是周叢照科研團(tuán)隊(duì)多年來(lái)一直在尋找和探索的答案。

8月10日，記者走進(jìn)中國(guó)科大生命科學(xué)學(xué)院的結(jié)構(gòu)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。在一間低溫實(shí)驗(yàn)室，擺放著一桶桶的水樣。為了研究藍(lán)藻，研究人員會(huì)定期到各個(gè)河流的入湖口收集樣本，南淝河、十五里河、派河、兆河……一桶桶水樣瓶上寫著他們的足跡。

從2007年開(kāi)始，周叢照帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從事藍(lán)藻研究。近年來(lái)經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)，他們的科研取得了突破，尋找到了巢湖藍(lán)藻水華的天敵——“噬藻體”。“通俗來(lái)講，噬藻體是一種病毒，它的本事是能夠‘吃掉’藍(lán)藻?！敝軈舱照f(shuō)，噬藻體是一種DNA病毒，本身就是存在于自然界，宿主就是藍(lán)藻，理論上不會(huì)對(duì)其他生物產(chǎn)生影響。如果找到微囊藻的噬藻體，那么就能有效干預(yù)巢湖藍(lán)藻水華的發(fā)生。

可在實(shí)際運(yùn)用中，科研人員發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻很“狡猾、善變”，想治理它還存在許多亟待解決的難題。

“目前，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室已經(jīng)分離出了15株噬藻體，其中針對(duì)巢湖微囊藻的噬藻體有四五株，但噬藻體的特異性很強(qiáng)，一種噬藻體只吃某種特定的微囊藻?！敝軈舱照f(shuō)，藍(lán)藻的生命力極強(qiáng)，適應(yīng)性極強(qiáng)，僅微囊藻就可以在環(huán)境因素的誘導(dǎo)下突變成“無(wú)窮種”。

（冷凍電鏡下的噬藻體。）

實(shí)驗(yàn)成效在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“綠水”變透明

離大面積實(shí)際應(yīng)用還有距離

盡管還面臨著許多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題需要解決，但“噬藻體的組裝機(jī)制”這一科研發(fā)現(xiàn)，是在研究藍(lán)藻“克星”方面取得的重大進(jìn)展，該研究成果已于2019年在線發(fā)表于《Structure》雜志。

這一成果，讓周叢照萌生了一個(gè)治理巢湖藍(lán)藻的全新思路：藍(lán)藻突變需要一定時(shí)間，雖然在巢湖全流域的湖面上進(jìn)行控制有現(xiàn)實(shí)難度，但在局部水域有操作的可能性。

“藍(lán)藻很善變，但在一個(gè)局部水域環(huán)境中，只會(huì)形成以一種藻類為主的格局，并排擠掉其他藻類的生存空間，就像獅群中只有一個(gè)獅王一樣?！敝軈舱照f(shuō)，在局部水域環(huán)境中藻種基本穩(wěn)定，如果有針對(duì)性地投放與之相應(yīng)的、大量的噬藻體，就可以將這一區(qū)域的藍(lán)藻在一定時(shí)期內(nèi)“殺死”。周叢照說(shuō)，這是他們正在研究的重點(diǎn)方向，目前從實(shí)驗(yàn)室的效果來(lái)看，成效還是很明顯。

“我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噬藻體放入實(shí)驗(yàn)瓶，三四個(gè)小時(shí)后，瓶里的藍(lán)藻就消失了，原先綠油油的水變得透明?！敝軈舱照f(shuō)。不過(guò)，周叢照也坦言，目前他們以基礎(chǔ)研究為主，對(duì)噬藻體的研究還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，距離大面積的實(shí)際應(yīng)用還有一段路程要走。

科研計(jì)劃推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室成果更快走向應(yīng)用

用噬藻體“吃掉”藍(lán)藻，短時(shí)間內(nèi)能局部抑制藍(lán)藻的發(fā)生，但很快藍(lán)藻突變，變成另外一種具有“抗性”的藍(lán)藻，好像形成了一個(gè)“閉環(huán)”。

這一難題如何破解？

在治療艾滋病上有一種療法“雞尾酒療法”，是這一種混合藥物療法，通過(guò)多種抗病毒藥物聯(lián)合使用來(lái)治療艾滋病，以減少單一用藥產(chǎn)生的抗藥性，最大限度地抑制病毒?！斑@一療法或許也可以用在藍(lán)藻治理上，我們的想法是將多種噬藻體混合在一起，從而提高抑制藍(lán)藻的效力。”

周叢照進(jìn)一步表示，他們還計(jì)劃對(duì)噬藻體進(jìn)行人工改造和合成，增強(qiáng)噬藻體廣譜性地“吃掉”藍(lán)藻的能力。同時(shí)，通過(guò)建立藍(lán)藻的預(yù)警機(jī)制，在藍(lán)藻爆發(fā)前期，每天對(duì)水樣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析是哪一種藻類，提前增殖大量的噬藻體。

“這是我們當(dāng)前開(kāi)展噬藻體研究的一個(gè)思路和方向，希望借此能推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室成果走向應(yīng)用?！敝軈舱照f(shuō)。

■專家建議

多種治理藍(lán)藻途徑：控污、清淤和引種沉水植物

8月1日以來(lái)，隨著氣溫升高，巢湖藍(lán)藻快速生長(zhǎng)。受東南風(fēng)影響，藍(lán)藻水華在巢湖西北湖區(qū)即濱湖新區(qū)附近湖岸線集聚。對(duì)此，合肥市已全面打響巢湖藍(lán)藻防控攻堅(jiān)戰(zhàn)，集中優(yōu)勢(shì)力量開(kāi)展打撈工作，最大限度減輕對(duì)周邊市民生活的影響。

對(duì)于巢湖藍(lán)藻治理，周叢照也給出幾點(diǎn)建議：

建議一：控污

“巢湖的富營(yíng)養(yǎng)化是每年都發(fā)生水華污染的根本原因，從根本上來(lái)說(shuō)，只有去湖水的富營(yíng)養(yǎng)化才能控制藍(lán)藻水華的爆發(fā)。”周叢照說(shuō)，“消耗巢湖現(xiàn)有的營(yíng)養(yǎng)源就需要一定的時(shí)間，去富營(yíng)養(yǎng)化是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。”所以說(shuō)，巢湖治理是一個(gè)攻堅(jiān)戰(zhàn)、持久戰(zhàn)，不會(huì)在短短幾年內(nèi)就一下子把巢湖藍(lán)藻治理好。

建議二：清淤

藍(lán)藻一般在夏天爆發(fā)，在冬天會(huì)沉入水底，在湖底與泥土混合，等到第二年陽(yáng)光照射，溫度上升之時(shí)，又迎來(lái)生長(zhǎng)期?！扒逵僖矔?huì)是一種有效的方法。”周叢照說(shuō)，在秋末冬初時(shí)，當(dāng)藍(lán)藻沉入湖底后，如果能將淤泥清理，將泥中藻種清走，有助于減少第二年藍(lán)藻生長(zhǎng)。

建議三：引種沉水植物

周叢照還建議在巢湖岸邊引種沉水植物，因?yàn)槌了参镌谏L(zhǎng)過(guò)程中會(huì)吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，與藍(lán)藻“爭(zhēng)奪食物”?！爸亟ㄉ鷳B(tài)系統(tǒng)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，在種植沉水植物之時(shí)，也要注意移除營(yíng)養(yǎng)源?！敝軈舱照f(shuō)，在巢湖北岸有一處蘆葦蕩，冬天腐爛在水中，也會(huì)產(chǎn)生一定的營(yíng)養(yǎng)源，“建議在冬天對(duì)蘆葦進(jìn)行收割，減少營(yíng)養(yǎng)源?！保ê戏蕡?bào)業(yè)全媒體記者 蔣瑜香）

來(lái)源：中安在線