編者按：

為深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略，助力國家科技后備人才培養(yǎng)，央廣網(wǎng)聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)普及部，推出面向K12青少年群體的科普教育欄目《大科學(xué)家》。首季節(jié)目由央廣網(wǎng)與北京第五實(shí)驗(yàn)學(xué)校共同策劃，并與“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”學(xué)習(xí)平臺(tái)聯(lián)合宣推，邀請(qǐng)科研專家、高校教授、總工程師等科學(xué)領(lǐng)軍人物走進(jìn)校園，以重趣味、強(qiáng)互動(dòng)的授課形式開展科普教學(xué)，為青少年播撒科學(xué)種子，帶來“不止于一堂科學(xué)課”的科普盛宴。

本期節(jié)目，中國科學(xué)院海洋研究所研究員、博士生導(dǎo)師李新正走上講臺(tái)，帶領(lǐng)少年們潛入深海，去發(fā)現(xiàn)另一套完全不同的生命規(guī)則。

央廣網(wǎng)北京9月12日消息（記者 隋坤）“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行�！边@句古語，或許是對(duì)中國科學(xué)院海洋研究所研究員、博士生導(dǎo)師李新正最好的寫照。作為我國第一位下潛到3500米深海的科學(xué)家，他的足跡已經(jīng)從淺海延伸至5100米的深淵。

在央廣網(wǎng)《大科學(xué)家》科普講堂中，這位“深海探路者”用他親歷的觀測與采集的標(biāo)本，為觀眾揭開了另一個(gè)世界的生存法則——在陽光無法抵達(dá)的深海，生命正在用完全不同的方式定義“活著”。

中國科學(xué)院海洋研究所研究員、博士生導(dǎo)師李新正

深海生命的“流行色”與生存之道

“萬物生長靠太陽”，這句我們從小聽到大的真理，在深海被徹底顛覆了。李新正的開場直擊核心：“淺海有植物，深海沒有植物——因?yàn)樘�陽光照不到，植物無法進(jìn)行光合作用�！碑�(dāng)深海徹底斷絕了光合作用的能量來源，動(dòng)物如何活下去？答案就藏在深海生命的獨(dú)特密碼中。

李新正指著他親自在深海中拍攝的一幅幅照片說，深海動(dòng)物的體色，有兩種“流行色”：白色（或透明）和紅色�！鞍咨�是因?yàn)樗鼈儧]有色素，在黑暗里不需要花費(fèi)能量去合成色素形成花紋保護(hù)自己。紅色則是因?yàn)榧t光的波長在可見光中最長，在深海中傳播最遠(yuǎn)——這讓同伴更容易發(fā)現(xiàn)彼此，便于求偶和聚群�！�

但更令人驚嘆的是，深海動(dòng)物還進(jìn)化出了另一個(gè)極端的生存技能——生物發(fā)光。李新正介紹，86%以上的深海生物都會(huì)發(fā)熒光。為什么？“因?yàn)槿绻麜?huì)發(fā)光，在漆黑一片的環(huán)境里，這既是捕食的陷阱，也是逃命的煙霧彈�！彼�展示了一張深海魚類的照片，魚的上唇有一個(gè)發(fā)光的“釣竿”，小球發(fā)出閃爍的熒光吸引小魚小蝦靠近，然后張開血盆大口一口吞下——“即使把自己的胃脹破，它也要吞下去，因?yàn)檫@一頓飯可能夠它活半年到一年�！绷硪粡堈掌�中，一只深海的紅色真蝦在遭遇天敵時(shí)，從口中噴出熒光物質(zhì)，讓捕食者“愣一下”的工夫，自己則趁機(jī)逃跑。

這就是深海的生命法則：在極度缺乏食物、高壓、漆黑、低溫的嚴(yán)酷環(huán)境中，要么一次吞下甚至超過自己體型的獵物，要么學(xué)會(huì)用光釣魚、用光保命。陽光下的生存邏輯在這里行不通，活下來的生物，都成了“機(jī)會(huì)主義者”，不放過任何一次獲取資源的機(jī)會(huì)。

李新正在講臺(tái)上用精彩的演講帶領(lǐng)同學(xué)們“潛入”深海

魯米諾熒光與深海“藍(lán)眼淚”

為了幫助觀眾理解生物熒光的原理，節(jié)目設(shè)置了一個(gè)特別的化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。老師邀請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)，演示魯米諾試劑與鐵氰化鉀溶液的反應(yīng)——當(dāng)兩種溶液接觸的一瞬間，試管里立刻迸發(fā)出漂亮的藍(lán)色熒光。

“在刑偵劇里，魯米諾試劑常用來檢測血跡。當(dāng)鐵離子與魯米諾試劑在堿性條件下相遇，就會(huì)發(fā)出藍(lán)色的熒光�！崩蠋熃忉�，“我們的身體里，鐵也是常見的元素，所以這個(gè)反應(yīng)其實(shí)和生物體內(nèi)的熒光反應(yīng)有相通之處。”

同學(xué)們?cè)谂_(tái)上做實(shí)驗(yàn)

李新正看著試管中跳躍的藍(lán)光，感嘆道：“這光很美，但比起深海里那些生物發(fā)出的光，我覺得深海的熒光更加飄逸、更加輕靈。”他補(bǔ)充說，同學(xué)提問的“淺海熒光�！爆F(xiàn)象，是因?yàn)楦∮紊�物大量繁殖后受波浪刺激集體發(fā)光；而深海生物的熒光，是每個(gè)個(gè)體在完全黑暗的環(huán)境下，憑借生物電擊打細(xì)胞中的熒光素釋放出來的�！皽\海的熒光是‘群舞’，深海的熒光是‘獨(dú)舞’，每一個(gè)生命都在用自己的方式點(diǎn)亮黑暗�！�

當(dāng)深海生物對(duì)抗千倍大氣壓

在科學(xué)討論環(huán)節(jié)，一位同學(xué)提出了一個(gè)扎實(shí)的問題：“深海的水壓那么大，它們是怎么扛住的？”李新正給出了一個(gè)反直覺的答案：“其實(shí)很簡單——它們的內(nèi)外壓力是一樣的�！�

他解釋道：“比如海參身體里外是通透的，水通過嘴巴可以進(jìn)到身體里，內(nèi)外壓力一樣，皮囊就不會(huì)被壓爆。細(xì)胞層面也一樣，細(xì)胞膜上有巧妙的機(jī)關(guān)調(diào)節(jié)內(nèi)外壓力，如果里面壓力大了，物質(zhì)會(huì)出去；外面壓力大了，物質(zhì)會(huì)進(jìn)來。保持內(nèi)外壓力平衡，細(xì)胞就不會(huì)爆裂。但需要一定的反應(yīng)時(shí)間�！彼�補(bǔ)充說，這也是為什么從深海里采集樣品要緩慢上升的原因——“蛟龍?zhí)柮糠昼娭簧仙�三四十米，給細(xì)胞足夠的時(shí)間調(diào)整內(nèi)外壓力，適應(yīng)壓力變化。所以潛器采上來的動(dòng)物樣品到母船上來時(shí)還是活的�！�

另一名同學(xué)追問了關(guān)于深海紅色生物的疑問：“為什么紅色也是流行色？”李新正給出了更深層的解讀：“紅光波長最長，傳播距離最遠(yuǎn)。同伴之間要發(fā)現(xiàn)彼此，尤其是繁殖季節(jié)，紅色比白色更加醒目。雖然紅色同時(shí)也意味著容易被天敵發(fā)現(xiàn)，但是在‘繁殖’和‘被吃掉’之間，生命選擇了讓種群延續(xù)下去——沒被吃掉的，就繼續(xù)繁殖了。”

一位對(duì)海洋很有研究的同學(xué)則拋出了一個(gè)更專業(yè)的問題：“淺海的熒光海是由大量原生生物受波浪刺激集體發(fā)光的，深海的生物熒光和它是同一種現(xiàn)象嗎？”李新正先是贊賞了這個(gè)問題“非常科學(xué)”，然后解釋道：“完全不同。深海生物發(fā)光是一個(gè)主動(dòng)的、個(gè)體的行為，是由生物電擊打熒光素產(chǎn)生的；淺海的熒光現(xiàn)象是被動(dòng)的、被刺激的集體反應(yīng)。而且深海的營養(yǎng)不足以支撐藻類大量繁殖，所以深海不會(huì)有熒光海。”

在回答“如何應(yīng)對(duì)深海危險(xiǎn)”時(shí)，李新正笑著透露了一個(gè)細(xì)節(jié)：“蛟龍?zhí)栐O(shè)計(jì)深度是7000米，但總工告訴我，放到1萬米也是沒問題的——大國重器的安全冗余，比我們想象的要大得多�！�

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行�！崩钚抡�最后寄語現(xiàn)場的同學(xué)們：“自然科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，海洋科學(xué)就要到海上去，到海底去，親眼去觀察、去探索、去發(fā)現(xiàn)。只有這樣，才能獲得真正的科學(xué)成果�！�

從淺海到5100米的深海，李新正用親身經(jīng)歷證明了：生命，遠(yuǎn)比我們想象的更加頑強(qiáng)與智慧。在陽光照不到的地方，生命用另一種方式，重新定義了“活著”。