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李可(左)在指導實驗。海岸帶所供圖
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、生理、行為及進化、生態功能奠定了堅實基礎。
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。”
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、外來物種肆虐的消息。她常想,若能將這些環境友好的生態策略帶回國內,該有多好。
一次海外人才重點項目招才宣講會上,海岸帶所拋出建設海洋化學生態學技術平臺的宏偉藍圖。所里急需既懂天然產物化學,又熟悉行為生態學的復合型人才。
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突破口。她決定回國加入海岸帶所。
回國后的數月間,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平臺。她的研究方向是海洋化學生態學及信息素調控,這正是我國沿海生態安全的大難題。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”,實現對有害物種的精準誘捕與生態修復。
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流動系統,將活魚放入觀察艙,不斷將周邊水體泵入預先裝填特殊吸附劑的柱子中,又將柱子置于低溫環境中夜間吸附,以避免信息素在室溫下分解。經過數十次夜以繼日的試驗,她帶領團隊終于將吸附劑配方和流速調至最佳狀態,萃取效率提高近百倍。
團隊通過分子信號研究,揭示了信息素調節水生動物集體行為的作用機制,為解析水下生態系統化學通信網絡提供了關鍵線索。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。”李可解釋說,“信息素在生物體間傳遞著關鍵信息,它們讓人們對隱藏在波濤之下的生態奧秘有了更直觀的認識。”
用信息素請“星”入甕
近年來,海星成了“麻煩”。原本分布穩定的棘皮動物,在多地突然暴發,嚴重破壞生態系統。傳統消除手段收效甚微,急需創新科學治理方案。
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精準誘捕,從而有效控制入侵海星的數量。該技術在初步試驗時即顯示了出色成效,也為未來應對其他物種入侵奠定了堅實的基礎。
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和生態功能完美銜接,為我們深入解讀海洋化學通信打開了全新視角。”
“化學生態學的魅力在于理解‘生命的語言’。”李可憑借深厚的跨學科背景,精通多組學研究、行為實驗設計及統計分析,開發了水生生物信息素分離鑒定新技術及代謝組學與生物活性相結合的新方法。
利用色譜質譜聯用技術,她開發了多種高效、快速、靈敏的分析測試方法,能夠對水體、動物組織和體液中的性激素、雌激素、神經傳導化合物、甾體類衍生物以及環境污染物進行精準定量測定。這一系列技術突破,使得復雜環境中化學信號的檢測和解析成為可能,為監測生態變化和評估環境風險提供了科學依據。李可迄今已發表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的脈搏。”李可說。
育人正如傳“燈”
李可常說,科研是一場長跑,而一位好導師,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、學術嚴謹的好老師,他們信任并鼓勵我。”從碩士到博士后,每一段學術旅程,都有老師在關鍵節點上為她點一盞“燈”。
成為導師后,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”的規范。李可在批注里寫下“別怕推翻重來,先了解規則,再表達自己”。隨后,她專門組織了一次論文寫作細節訓練營,帶著學生逐段解析頂刊論文摘要的結構邏輯。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論文臨近答辯,論文已經進入最后修改階段。但李可發現,其論文中結果圖的標注略顯模糊,便提醒學生“圖例要經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,我們要對每一個數據負責。”
“做科研就像在海邊拾貝殼,重復拾起又放下,簡單的工作重復化,在重復中發現不簡單,為了離自然的真相再近一點,要不斷尋找想要的答案。”李可說。
(原載于《中國科學報》?2025-06-19?第3版?綜合)
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