《2016年国际海洋保护工作的十大胜利》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: zhoubz
  • 发布时间:2017-01-17
  • 2016年国际时局跌宕起伏,许多人希望尽快走出这充满了种种不确定性的一年。2016年也是全球气候变暖破纪录的一年。尽管如此,为了水资源保护、为了难民、为了黑人等,人类还是以鼓舞人心的方式走在一起。2016年的海洋保护充斥着危机,也饱含了鼓舞。过度捕捞、气候变化、污染、沿海开发等持续威胁着海洋生态系统的基础。然而,人们也在直面挑战,正不断解决这些问题。下面便一些是值得我们激动的海洋保护上的胜利(译者注:作者Ayana Elizabeth Johnson为海洋保护政策领域的专家)。

    1. 渔业常识管理(Common sense fishery management)

    已严重枯竭的美国鱼类资源在科学研究的基础上通过严格的捕捞限额措施获得了重建。为了保护深海珊瑚,美国禁止在纽约地区和新泽西的海域采用底拖网。开曼群岛禁止在拿骚石斑鱼(Nassau Groupers)产卵季节开展捕捞作业。更广泛地,基于“我们周边的海洋”(Sea Around Us)项目的十多年来的研究结论——我们捕捞的鱼类数量是政府报告总数1.5倍,未来渔业管理将有一个更坚实的科学基础。好消息是海洋比我们预想的更加多产;坏消息是,我们仍然捕得太多,全球捕捞量正在下降(图1)。

    附图1:全球渔业区捕捞量的重建(via Pauly and Zeller in Nature Communications)

    2. 执法管理新技术(Better technology for enforcement and management)

    全球捕鱼监测网(Global Fishing Watch)能让我们看到何时何地商业捕鱼正在发生,并可查明非法捕捞活动。最新卫星图像显示(图2),在凤凰群岛保护区的捕捞活动已得到有效遏制,这种手段对难以执法的大面积遥远海域尤其是个好消息。令人鼓舞的更多的技术团体正参与到海洋问题的解决中来,比如通过招募开发人员基于各类海洋数据来开发海洋应用程序的XPRIZE/HeroX挑战活动。

    附图2: 凤凰岛保护区周边渔船活动图(via Global Fishing Watch)

    3. 打击非法捕捞(Combatting pirate fishing)

    今后非法捕鱼的船只将更难进港。二十九个国家和欧盟签署了《港口国措施协定》(Port State Measures Agreement),将针对入港的非法、不报告和不管制捕鱼(IUU)渔船所采取查验行动。美国现在要求对濒危物种进口进行跟踪(如鲨鱼、虾、鳕鱼、金枪鱼、鲷鱼)以阻止和起诉IUU行为。帕劳与全球捕鱼监测网以及绿色平组织一起在他们新的海洋保护区内阻止并起诉IUU活动。泰国和印度尼西亚也在严格执法,并抓获和沉没了数十艘偷捕船。

    4. 解放海产品行业中的奴役(Getting slave labor out of seafood)

    有报告显示,工业捕鱼行业存在惊人的侵犯人权行为,臭名昭著的奴役行为存在于太平洋金枪鱼捕捞船和泰国虾加工厂,船员们被迫背井离乡却所获甚微。倡导团体正向超市连锁店施加压力,要求证明他们出售的海产品生产环节不存在奴役行为。这反过来会给捕鱼公司施加压力,要求他们整顿作业过程中的非法行为。

    5. 大海洋保护区(Big marine reserves)

    2016年有多达2500000平方公里的海洋被禁止捕鱼(图3)。二十四个国家在南极罗斯海共同建立了世界上最大的海洋保护区。奥巴马将位于夏威夷的美国帕帕哈瑙莫夸基亚国家海洋保护区面积翻了两番,并在大西洋创建的第一个海洋保护区——东北部水下深谷与海底山海洋国家保护区。英国保护了皮特和圣海伦娜岛周边海域,俄罗斯保护了北极的法兰士约瑟夫地群岛周边海域。(但目前只有1%的海洋被保护避免捕捞,而科学家建议至少要有30%的比例被保护。)

    附图3:2016年世界大洋保护区示意图(via MPAtlas.org)

    6. 保护濒危物种(Protection for endangered species)

    三类鲨鱼物种和鹦鹉螺被纳入到了濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)的保护范围。该协议旨在防止由于国际贸易弱势物种灭绝,它已经保护了一些珊瑚、海参、所有的海龟以及海马等。

    7. 美国土著居民的水资源保护(Native Americans as water protectors)

    超过100个美国土著部落团结在斯坦丁罗克的苏族人周围一起抗议达科他管道接入以保护饮用水资源。据悉,由太平洋西北部部落发起的合法抗争,成功阻止了会给鱼类栖息地带来破坏的沿海煤炭出口码头建设。法院同意部落的捕鱼权意味着政府必须确保那里的鱼类能够持续存在。

    8. 海洋分区成为主流(Ocean zoning becoming mainstream)

    美国东北部和中部大西洋地区现在都有区域海洋行动计划,这些都是基于联邦政府和利益相关者的通力合作产生的。这些海洋行动计划构建了一个平衡沿海水域诸多诉求(从捕鱼到航运到能源)的框架,类似的计划正在美国其它沿海地区制定之中。澳大利亚、欧盟、安提瓜和巴布达岛以及其它一些地区也有各自的水域分区计划。Seasketch平台在在后台支持了许多国家(包括新西兰)的相关工作,包括场景构建,软件可视化利益相关者等。

    9. 北极钻探禁令(Prohibition of drilling in the Arctic)

    加拿大和美国联合宣布了他们无限期关闭北极水域钻探的计划。令人振奋的是,在这个决策过程中,土著部落的意见得到了参考并被优先考虑。

    10. 净化海滩(Cleaning up our beaches)

    印度完成了世界上最大的海滩清理工作,通过志愿者们长达一年的努力,从单一的海滩移除了超过四百万磅的残骸。加纳、毛里求斯、塞内加尔、摩洛哥、法国和加利福尼亚等的塑料袋禁令,在经历了行业的挑战后获得了选民的支持。

    (周伯柱 编译)

  • 原文来源:http://voices.nationalgeographic.com/2017/01/05/top-10-ocean-conservation-victories-of-2016/
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在疫苗和中和性抗体研发方面,同时开展了灭活疫苗、病毒载体疫苗、蛋白亚单位疫苗、核酸疫苗等的研发,腺病毒载体疫苗在全球率先开展1期临床试验,灭活疫苗在全球率先开展3期临床试验,并获批附条件上市;鉴定并创制靶向新冠刺突蛋白S和受体结合域RBD的一系列中和单克隆抗体,形成抗病毒“鸡尾酒”中国抗体组合方案。 我国科学家通过不懈努力和无私奉献,通过严谨高效的科研工作,为我国取得抗击新冠肺炎疫情斗争重大战略成果提供了强大科学支撑。 2. 嫦娥五号首次实现月面自动采样返回 11月24日,嫦娥五号探测器在海南文昌航天发射场发射,由长征五号运载火箭直接送入地月转移轨道;此后,探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、月面采样封装、月面起飞、月球轨道交会对接与样品转移、月地入射、月地转移和再入回收等飞行阶段,历时23天嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致电,代表党中央、国务院和中央军委,祝贺探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。 作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程,嫦娥五号首次完成了地外天体采样与封装、首次地外天体表面起飞、首次无人月球轨道交会对接与样品转移、首次月地入射并携带月球样品高速再入返回地球等我国航天史上多个重大技术突破,最终实现了我国首次地外天体采样返回。嫦娥五号月面自动采样返回任务的圆满成功,标志着我国探月工程绕、落、回三步走规划的圆满收官,是中国航天向前迈进的一大步,将为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知做出贡献。 3. “奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录 “奋斗者”号全海深载人潜水器研制是我国“十三五”深海关键技术与装备领域的重大攻关任务,于2016年立项启动。2020年6月,“奋斗者”号完成总装集成与水池试验。2020年7月,“奋斗者”号完成第一阶段海试,共计下潜17次,最大下潜深度4548米。2020年10月10日,“奋斗者”号启航赴马里亚纳海沟开展第二阶段海试,期间共计完成13次下潜,其中11人24人次参与了8个超过万米深度的深潜试验。2020年11月10日8时12分,“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜深度纪录。 中国船舶七〇二所是“奋斗者”号研制的牵头单位,在潜水器的总体设计、关键技术研发、集成建造及试验验证等工作中发挥了核心作用,创建了独立自主的全海深载人深潜装备设计技术体系,构建了稳定可靠的高标准、规范化的试验、检测与应用体系,进一步在潜水器总体设计与优化、系统调试与仿真、深海作业等关键技术方面取得重大突破,国际上首次攻克高强高韧钛合金材料制备和焊接技术,实现万米级浮力材料固化成型新工艺自主可控,潜水器动力、推进器、水声通信、智能控制等核心技术水平进一步提升。 ”奋斗者”号作为当前国际唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备,其研制及海试的成功,显著提升了我国深海装备技术的自主创新水平,使我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的能力,体现了我国在海洋高技术领域的综合实力,是我国深海科技探索道路上的重要里程碑。 4. 揭示人类遗传物质传递的关键步骤 DNA复制是人类遗传物质在细胞之间得以精确传递的基础,人们对高等生物中识别DNA复制起始位点的具体过程并不清楚,这在一定程度上也阻碍了人们对癌症发生发展机制的理解。 中国科学院生物物理研究所李国红团队及其合作者揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。该研究发现,组蛋白变体H2A.Z能够通过结合组蛋白甲基化转移酶SUV420H1,促进组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。而带有二甲基化修饰的H2A.Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白,从而帮助DNA复制起始位点的识别。该研究进一步发现,被H2A.Z-SUV420H1-H4K20me2通路调控的复制起始位点具有很强的复制活性,并偏向在复制期早期被激活使用。在癌细胞中破坏该调控机制后,癌细胞的DNA复制和细胞生长都受到了抑制。在T细胞中破坏该调控机制后,T细胞的免疫激活也受到了抑制。 该研究阐述了一个新颖的由H2A.Z介导的DNA复制表观遗传调控机制,对理解高等生物DNA复制起始位点的识别提供了新的视角,为解决长期存在的真核细胞DNA复制起始点选择启动问题做出了重要贡献。 5. 研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶 弛豫铁电单晶[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3, PMN-PT](注:数字均为下标)具有优异的压电效应,已广泛应用于超声成像、声呐装备和微电子机械系统(MEMS)等领域。然而,自其发现20多年以来,压电性能就再没有新的突破,并且由于铁电畴壁的存在,导致其透光率低,无法满足当前压电器件多功能、高灵敏度的发展需求,急需新的理论和设计方法 西安交通大学徐卓教授研究团队揭示了弛豫铁电单晶高压电效应的起源,研发出了钐掺杂的PMN-PT单晶,其压电性能超过4000 pC/N,相比未掺杂单晶提高了一倍。在此基础上,利用电畴结构调控,消除了单晶中对光起散射作用的铁电畴壁,首次在PMN-PT单晶中同时获得了高压电性和高透光性,突破了长期以来二者难以共存的国际难题。其压电系数比现有的透明压电单晶LiNbO3(注:3为下标)提高了100倍,电光系数最大可提高40倍,同时还具有更高的抗光损伤阈值和非线性光学效应。这种透明铁电单晶可大幅提升光声成像系统在乳腺癌、黑色素瘤和血液疾病诊断中的成像分辨率,也为研制高性能电光调制器、光学相控阵和量子光学器件提供了一种全新的关键材料。这种具有优异电光、声光和声-光-电耦合效应的单晶材料,有望进一步开辟更多新的应用领域。 6. 2020珠峰高程测定 珠峰高度长期以来受到全世界关注,精确测定珠峰高度并向全世界公布,彰显国家综合实力和科技水平。2020珠峰高程测量,中国科学家团队综合运用多种现代测绘技术,实现多个重大技术创新突破,获取了历史上最高精度的珠峰高程成果。 此次珠峰高程测量,北斗卫星定位技术和国产测量装备首次全面担纲主力,国产测量装备应用实现重大突破。首次完成了峰顶地面重力测量,获取了人类历史上第一个珠峰峰顶的重力测量结果,有助于提升珠峰高程测量精度。科学家团队克服珠峰地区极端气象和恶劣环境,首次实现珠峰峰顶及周边区域1.27万平方千米的航空重力、光学和激光遥感测量的历史性突破,填补了珠峰地区重力资料空白,大幅提升了珠峰高程测量的精度。与2005年珠峰高程测量相比,珠峰地区大地水准面精度提升幅度达300%。中国和尼泊尔科学家团队开展科技合作,首次建立了基于全球高程基准的珠峰地区大地水准面,历史上首次共同确定了基于全球高程基准的珠峰雪面高程8848.86米,国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函,共同宣布珠穆朗玛峰最新高程,赢得国际社会广泛赞誉。除此之外,珠峰测量获取的丰富观测数据成果,将为珠峰地区的生态环境保护修复、自然资源管理、地质研究与调查、地壳运动监测、气候变化和冰川冻土研究等领域提供宝贵、翔实的第一手资料。 7. 古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史 在国际古基因组学领域,有关东亚,尤其是中国史前人群的古基因组研究非常匮乏。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队首次针对中国南北方史前人群展开时间跨度最大、规模性、系统性的古基因组研究,通过前沿实验方法成功获取我国南北方11个遗址25个9500-4200年前的个体和1个300年前个体的基因组,揭示中国人群自9500年以来的南北分化格局、主体连续性与迁徙融合史。 研究发现中国南北方主体人群9500年前已分化,但南、北方同期人群的演化基本是连续的,没有受到明显的外来人群的影响,迁徙互动主要发生在东亚区域内各人群间;此外明确以台湾岛原住民为代表、广泛分布在太平洋岛屿的南岛语系人群,起源于中国南方沿海地区且可追溯至8400年前。该项成果填补了东方尤其是中国地区史前人类遗传、演化、适应的重要信息缺环,为阐明中华民族的形成过程及修正东亚南方人群演化模式做出重要科学贡献。 8. 大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史 生命起源与演化是世界十大科学之谜之一。地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝,通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的最重要途径之一。然而,地质历史时期地球生物多样性变化研究的时间分辨率低、生物分类粗,无法精确识别突发性重大生物演变事件,也不能为近代地球生态系统演变研究提供重要参考。 南京大学沈树忠、樊隽轩团队联合国内外专家创建国际大型数据库,自主研发人工智能算法,利用“天河二号”超算取得突破,获得了全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性演化曲线,时间分辨率较国际同类研究提高400多倍。新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件,揭示了当时生物多样性变化与大气CO2(注:2为下标)含量以及全球性气候剧变的协同关系。该研究将推动整个演化古生物学研究的变革。 9. 深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标 随着人口老龄化程度的日益加剧,深入研究衰老、科学应对人口老龄化是新时代的国家重大需求。围绕衰老的机制和干预等核心科学问题,中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组,中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组,同北京大学汤富酬研究组联合攻关,利用多学科交叉的方法,在系统水平上揭示了哺乳动物多器官衰老的新型生物学标记物和可调控靶标。 在衰老机制解析方面,发现氧化还原通路稳态失衡是灵长类卵巢衰老的主要分子特征,为评价卵巢衰老及女性生殖力下降提供了新型生物学标志物,也为寻找延缓卵巢衰老的措施及开发相关疾病的干预策略提供了新思路。在衰老干预方面,阐明热量限制(“七分饱”)可通过调节机体各组织的免疫炎症通路,延缓多器官衰老的新型分子机制,揭示了代谢干预、免疫反应与健康寿命之间的科学联系。这些研究成果加深了人们对器官衰老异质性和复杂性的理解,为建立针对衰老及衰老相关疾病的早期预警和科学应对策略奠定了重要基础。 10. 实验观测到化学反应中的量子干涉现象 化学反应的进程伴随着复杂的量子力学现象,但其通常难以被直接观测到,因而化学反应的本质亦难以得到透彻的理解。 中国科学院大连化学物理研究所杨学明院士、张东辉院士、孙志刚和肖春雷研究团队提供了一个研究范例。他们研究发现,在H + HD→H2 + D反应中,在碰撞能量为1.9~2.2电子伏的范围内,产物H2(v'= 2,j'= 3)的后向散射呈现显著的振荡(其中v'是振动量子数,j'是转动量子数)。通过拓扑理论分析,发现该反应存在两条迥然不同的反应路径,振荡是由这两条路径之间的量子力学干涉所产生的。该研究揭示了该反应在较低能量处,量子几何相位效应仍然存在,并可以被观测到。这非常类似于众所周知的Aharonov-Bohm效应,清晰地揭示了化学反应的量子性。