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武漢東湖畔,坐落著中國科學院水生生物研究所。從周易勇(上圖,資料圖片)的辦公室向外眺望,東湖水顯得格外青藍。
今年65歲的周易勇,是中科院水生所二級研究員。他自小生活在東湖邊,其研究正是從東湖開始,一步步地走向了大海。
潛心學習,找到研究水體富營養(yǎng)化的突破口
“水里的青草和魚兒、水面的荷花、岸邊的垂釣者,構成一幅自然和諧的美好畫面?!痹谥芤子碌挠洃浿校r候,東湖水清澈,湖畔四季都是美景,他從小就喜歡觀察各種生物。
1977年,周易勇考上武漢大學,出于熱愛,他選擇了生物系。當時,東湖水污染逐漸嚴重,“東湖水最開始是可以飲用的,后來出現(xiàn)了藍藻水華,水質變差,凈水成本越來越高。”從那時候起,周易勇下定決心,要潛心研究水體富營養(yǎng)化的問題。
大學畢業(yè)后,周易勇進入中科院水生生物研究所。剛工作時,他就關注氮和磷等營養(yǎng)物質的富集引起藍藻水華這一特定的水污染問題,即富營養(yǎng)化?!安贿^,這個問題實在太大。水華的根源在于水中氮和磷等營養(yǎng)物質的含量太高,引起藻類瘋長??墒撬性孱惡芏啵瑺I養(yǎng)元素的種類也很多,它們的關系紛繁復雜,我也不知從哪里入手?!敝芤子抡f。
為了找到具體的切入口,周易勇每天泡在圖書館和實驗室,一邊找文獻,一邊做實驗。他在研究中發(fā)現(xiàn),藻類會分泌一種酶將大分子的磷切成小分子,進而吸收并得以生長。為了研究藻類分泌的酶的性質,周易勇幾乎翻遍了所有能找到的文獻,字太小就用放大鏡閱讀,看到關鍵內容,就用卡片記下來。最終,他確定了自己的研究突破口——磷的循環(huán)方式與湖泊富營養(yǎng)化的關系。
周易勇的研究方向雖然小,但他覺得很有意義。“只有把事情做到極致,才能找到其中最本質的特征?!敝芤子抡f,做科學應該關注大問題,做好小事情。
反復實驗,揭示藻類水華與磷營養(yǎng)的緊密聯(lián)系
經(jīng)過大量數(shù)據(jù)分析,周易勇發(fā)現(xiàn),浮游生物分泌的酶在不同條件下表現(xiàn)的活性差異反映了其更本質的特征。周易勇用動力學參數(shù)表達其中的差異,從而進一步揭示了藻類水華與磷營養(yǎng)的緊密聯(lián)系,這一研究成果被水資源領域的權威國際學術刊物刊發(fā)。
“根據(jù)野外和室內的大量研究,生態(tài)學家們發(fā)現(xiàn),限制藻類生長的關鍵元素有兩種,分別是氮和磷,而藻類對氮和磷的需求比例是固定的,如果氮滿足了需求,那么缺的就是磷,磷滿足了,缺的就是氮?!敝芤子陆榻B,簡而言之,氮和磷的循環(huán)不是孤立的。于是,他又開始思考這兩個元素在水體富營養(yǎng)化中的關系。
2001年,周易勇在中科院水生生物研究所建立了環(huán)境生物化學學科組。如今,周易勇和團隊在國內外學術刊物共發(fā)表100余篇水污染治理方面的論文?!拔抑皇窃谛〉念I域有一些小的總結?!闭劦匠删?,周易勇總是很謙虛,“沒有水生生物研究所這塊堅實的基地,不可能取得成就,這些也是團隊的成果。”
周易勇和團隊的研究得到中國科學院知識創(chuàng)新工程重大項目、國家自然科學基金面上項目和重點項目、“水專項”以及國家重點研發(fā)計劃項目等的資助。2017年,周易勇獲準主持國家重點研發(fā)計劃戰(zhàn)略性國際科技合作項目,主要研究“一帶一路”沿線國家赤潮和低氧等生態(tài)災害的發(fā)生機制。
出海科考,帶領團隊構建生態(tài)酶學理論體系
在做實驗的過程中,周易勇的視力越來越模糊。1993年,周易勇出國訪學前去北京做了一次身體檢查,被確診為視網(wǎng)膜色素變性。他面臨一個艱難的抉擇:放棄科學研究,還是向著科學前沿繼續(xù)挺進?
“我?guī)缀蹩床灰娏耍傔€能想吧?”周易勇說。視力障礙給周易勇的科研道路帶來了困難,可他的科研熱情一直沒有減退。眼睛幾乎看不見,他就依靠學生和同事給他口頭匯報,或者用盲人手機學習最新文獻,了解科研進度……
在海上巡航科考時,風高浪急,學生擔心他有危險,不讓他參與苦力活,可周易勇還是會盡力去搭把手。2019年9月,周易勇和學生在地中海出海巡航時,遇到風浪,他在船上寫道:“天蒼蒼亦水藍藍,出海方知海幾寬。破浪乘風人已老,聊牽細纜掛云帆?!?/p>
如今,周易勇和團隊整合了“一帶一路”沿線國家赤潮研究的學術優(yōu)勢與信息資源,逐漸明確了海上浮游生物群落的結構和分布特征,以及它們與海洋中氮和磷等營養(yǎng)物質的關系。他們將分子生物學、微生物學、生物化學、湖沼學、環(huán)境科學的理論和方法系統(tǒng)融合起來,構建了生態(tài)酶學的理論體系。
“我很久之前就看不清了,但還可以在水污染的大問題里做一些小事情。”雖然受困于眼疾,周易勇仍堅守崗位,“生態(tài)酶學可以從更微觀和系統(tǒng)的角度揭示水污染的原因,適用于淡水水污染治理,我們正在將其應用到海水污染的監(jiān)測和管理上?!?/p>
?。谌嗣袢請?021年7月14日 第14版https://wap.peopleapp.com/article/6249448/6147455)