水生态环境研究前沿发展
2014年11月4日上午9:00,第4期名家零距离在研究生院308国际会议厅开讲。本期《名家零距离》特邀加拿大劳里埃大学水科学研究所副教授,生物学博士Jim McGeer教授,以及加拿大劳里埃大学生物学助理教授Jonathan Mark Wilson教授做客名家会客厅。两位教授分别就各自研究的领域为重大师生做了精彩的演讲,并与同学们进行了深刻的交流。
首先是Jim McGeer教授为大家做了题为《针对性和具体性的毒性预测模型》的演讲。他从生物配体模型(BLM)的基本理论出发,结合模型的发展,为重大师生详解了BLM建模过程,探究了BLM模型对于评价金属毒性的适用性。
在演讲中,Jim McGeer教授首先对水生态环境压力的机理即金属怎样影响水环境和水生生物做了解释。他通过列举一些环境污染的实例,指出即使是在加拿大也同样面临着严峻的环境污染问题,并强调了BLM模型在测量和评估金属在环境中的毒性以及金属的生物可利用性的重要性。随后,他结合模型的发展为大家详细解释了BLM综合影响模型的建立过程。Jim McGeer教授通过展示他们研究的不同水生生物(蚯蚓、水蚤、鳟鱼等)对Ni元素的生物有效性的模型,以及Cu元素在一些河流中的背景浓度与加拿大环境质量参照浓度的比较实例,指出环境监管应以自然环境背景值作为参考,且应该是统一的,而非只是特定地区的监管。并提出了应该禁止某些金属使用、提高金属贸易壁垒、废除不合适的环境保护方案等环境保护建议。
关于金属毒性作用的水化学环境,他指出,H+、Ca2+、Na+等竞争性阳离子能够与产生毒性的自由金属离子在水—生物体界面竞争配位点。另外,关于金属急性毒性,他指出在通常情况下只有自由金属离子才是评价金属毒性的关键,而与有机物结合的金属形态相对来说毒性很低,甚至没有毒性,并且金属毒性作用具有特异性,即各种离子平衡作用的综合结果。除此之外,他还针对鱼鳃对金属吸收的生理学方面进行了描述,有助于模拟鱼的毒性反应以及水化学的影响,探究BLM模型对于评价金属毒性的适用性。
最后,Jim McGeer教授还特别感谢了对他们团队研究工作给予帮助和支持的加拿大自然科学和工程研究理事会,国际锌协会和国际铜业协会等机构。目前国内对BLM模型的研究较少,发展也相对缓慢,Jim McGeer教授的精彩演讲激起了在场听众对这个研究领域的兴趣,会后大家踊跃提问,积极交流,Jim McGeer教授都为大家作了详细的解答。
接下来是Jonathan Mark Wilson教授为大家作了题为《用于环境研究的鱼类生理学工具包》的演讲,为大家讲解了如何将鱼类生理学作为一种工具用来评估人类活动对水生环境扰动带来的影响,帮助理解和预测人为变化对生态系统的影响。
Wilson教授在讲解正文之前先介绍了他们的研究团队,一些来自劳里埃大学不同研究领域的专家们学科互补,组成了他们的研究团队,这也是他们的研究得以顺利进行的先决条件。
在演讲中,Wilson教授提到,鱼类作为一种水中的哨兵物种,已经被一些地区用来评估和监测人类活动对水生环境扰动带来的影响,他还用生动的图片简单介绍了一些他们团队研究过的鱼类物种。随后,他对鱼类生理学的基本概念做出了解释,即研究活鱼的机体各部组成是如何共同发挥作用的科学,然后由浅至深的重点讲解了鱼类的生理应激作用、鱼的渗透调节生理作用以及在淡水和咸水中的鱼类对钠离子的不同的吸收机理,这些都是鱼类生存的核心生理机能。他举了重金属镉作用于尼罗罗非鱼的例子,来向大家阐述金属对鱼类的毒性作用机理。另外,他还简单介绍了在研究中把免疫组化作为一种工具来研究鱼鳃中离子转运的研究实例。随后,他为大家详细的解释了氨和敏感性疾病之间的联系和作用机制。他指出,当鱼类受到感染后会产生急性期反应,但此反应会随之衰减,直至鱼不能应付细菌与疾病的发展。其中氨的作用机理是当氨暴露并与鱼接触时,会使应激激素皮质醇增加,而研究发现药物可以阻断皮质醇受体,可以阻碍急性期反应的衰减。
最后,他对演讲做出了总结:鱼类生理学是理解可观察终点(例如死亡)中必不可少的机理,可以用来预测对环境干扰的潜在影响,同时还可影响环境监测以及保护鱼类资源和水产养殖,应用前景广阔。在有限的时间里,Wilson教授针对老师和同学的提问也做了认真而详细的解答,对同学们提出建议也给予了肯定和赞赏。最后他还表示希望未来与重庆大学有更多的合作,也希望劳里埃大学与重庆大学成为更好的合作伙伴。
在轻松氛围和热烈的掌声中,此次讲座圆满结束。
重庆大学研究生创新实践基地
重庆大学研究生科学技术协会
2014年11月7日
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