我國水域正面臨外來水生生物入侵的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著國際貿(mào)易規(guī)模擴(kuò)大，船舶壓艙水排放、養(yǎng)殖物種引進(jìn)等途徑導(dǎo)致外來水生物種數(shù)量持續(xù)攀升。鱷雀靝等破壞性捕食者與齊氏羅非魚等生態(tài)擠占者，在擴(kuò)散初期常因體型微小、隱蔽性強(qiáng)而逃過傳統(tǒng)監(jiān)測手段，導(dǎo)致防控工作長期陷入"發(fā)現(xiàn)即擴(kuò)散"的被動(dòng)困局。

針對這一難題，由上海海洋大學(xué)主導(dǎo)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)研究取得突破性進(jìn)展。該項(xiàng)目聯(lián)合全國多家科研機(jī)構(gòu)，構(gòu)建起覆蓋四大海域及遼河、珠江、洞庭湖等重點(diǎn)水域的立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，通過季度性系統(tǒng)采樣，運(yùn)用環(huán)境DNA技術(shù)成功鎖定20余種高危入侵物種的擴(kuò)散痕跡。在黃海監(jiān)測中，科研人員利用便攜式檢測設(shè)備，僅用半小時(shí)便精準(zhǔn)定位海鞘幼蟲集群；洞庭湖監(jiān)測團(tuán)隊(duì)則通過水體樣本分析，提前三個(gè)月發(fā)現(xiàn)福壽螺種群擴(kuò)張趨勢。

研究團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)瓶頸，創(chuàng)新研發(fā)出多維度監(jiān)測體系。李晨虹教授團(tuán)隊(duì)建立的環(huán)境DNA檢測方法，可同時(shí)識別福壽螺、亞歷山大藻等物種的特異性基因片段，檢測靈敏度較傳統(tǒng)方法提升5倍以上。項(xiàng)目組在渤海灣設(shè)置的智能監(jiān)測浮標(biāo)，能實(shí)時(shí)傳輸水體生物數(shù)據(jù)，結(jié)合AI算法實(shí)現(xiàn)入侵物種擴(kuò)散路徑的動(dòng)態(tài)模擬。

在防控機(jī)制研究方面，科研人員通過全基因組測序技術(shù)，解析了福壽螺在低溫環(huán)境下的適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)3個(gè)關(guān)鍵抗凍基因的突變頻率與擴(kuò)散范圍呈顯著正相關(guān)。針對亞歷山大藻毒素分泌特性，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了代謝通路模型，成功預(yù)測其赤潮爆發(fā)周期。這些基礎(chǔ)研究成果為制定差異化防控策略提供了科學(xué)依據(jù)。

項(xiàng)目組開發(fā)的入侵物種風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)已進(jìn)入試運(yùn)行階段。該系統(tǒng)整合了物種生物學(xué)特性、水域環(huán)境參數(shù)、人類活動(dòng)強(qiáng)度等300余項(xiàng)指標(biāo)，可對重點(diǎn)水域的入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)量化評估。在珠江口模擬演練中，系統(tǒng)提前兩周預(yù)警了齊氏羅非魚的異常聚集現(xiàn)象，為相關(guān)部門采取攔截措施爭取到寶貴時(shí)間。

最新績效評審顯示，項(xiàng)目組建立的"監(jiān)測-預(yù)警-防控"全鏈條技術(shù)體系已達(dá)國際先進(jìn)水平。專家組特別肯定了環(huán)境DNA技術(shù)在淡水水域的應(yīng)用突破，認(rèn)為該技術(shù)將入侵物種發(fā)現(xiàn)窗口期從傳統(tǒng)方法的數(shù)月縮短至數(shù)周。目前，相關(guān)技術(shù)成果正在長江經(jīng)濟(jì)帶、粵港澳大灣區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域推廣應(yīng)用，為守護(hù)我國水域生態(tài)安全構(gòu)筑起科技防線。