本文最初发表于 Hakai Magazine，这是一个关于沿海生态系统科学与社会的在线出版物。在 hakaimagazine.com 上阅读更多此类文章。
Arah Narida 俯身在显微镜前，凝视着一个装有帽珊瑚的塑料培养皿。这种动物——一种像蓝白色小石子一样的盘状物，大小约是橡皮擦的一半——是一个奇迹。就在三周前，这只珊瑚还比一粒米还小。它还被冻得硬邦邦的。直到 Narida，台湾中山大学的研究生，用一束激光将其解冻。现在，就在珊瑚的触手下方，她发现骨骼上有一个小小的凹痕，那是第二只珊瑚正在开始发芽的地方。这个小小的空腔证明了她的帽珊瑚正在发育成熟，这是其他科学家从未用先前冷冻过的幼体取得过的成就。Narida 微笑着拍了一张照片。
“这就像是看到美国队长埋在雪里，多年后又活了过来，”她说。“太酷了！”
近 20 年来，科学家们一直在对珊瑚进行冷冻保存——将它们冷冻在-196°C 的低温下进行长期储存。其目标是有一天能够将从冷冻保存的样本中培育出的珊瑚种植到遭受 珊瑚白化和酸化 困扰的珊瑚礁上。然而，进展一直缓慢得令人痛苦。今年早些时候，当 Narida 和她的同事们 发表一项研究 详细说明他们如何成功地从冷冻保存的幼体中培育出成体珊瑚时，这标志着该领域的一个里程碑。
珊瑚冷冻保存之所以困难，部分原因是冷冻和解冻会严重破坏细胞。当科学家们降低温度时，珊瑚细胞内的水分会结冰，导致细胞脱水、萎缩。重新加热同样微妙：如果珊瑚升温太慢，融化的冰会重新结冰并穿透细胞外膜。结果将是一团糟，细胞内部会通过参差不齐的孔洞渗出——想象一下，一个冷冻的草莓在解冻时变得软塌塌、皱巴巴的。
然而，通过反复试验，低温生物学家已经开发出帮助 Narida 将她的帽珊瑚培育到成熟的技术。Narida 说，为了防止冰损伤，她首先用抗冻剂清洗这些珊瑚。抗冻剂可能具有毒性，但它也会渗入幼体的细胞并排出水分，帮助珊瑚度过下一步：浸入液氮。
2018 年， 研究人员报告 称，他们首次设法让珊瑚幼体在冷冻和解冻后存活下来。科学家们将金纳米颗粒添加到他们的抗冻剂中，以帮助珊瑚在重新加热时均匀升温。然而，解冻后的幼体无法附着并发育为成体。相反，它们一直游动直到死亡。
当 Narida 于 2021 年开始对帽珊瑚进行实验时，她在抗冻剂配方中加入了金，并混合了几种不同的抗冻剂化学物质，以降低溶液的毒性。为了快速解冻这些珊瑚并尽量减少损伤，Narida 使用了一台用于焊接珠宝的高功率激光。然后，她小心地用海水冲洗掉抗冻剂，重新水合珊瑚。最终，实验中有高达 11% 的幼体在解冻后存活下来，然后附着并发育为成体。
巴西南里奥格兰德联邦大学的珊瑚低温生物学家 Leandro Godoy 对附着后存活下来的幼体数量表示赞赏。“这是一个巨大的进步，”他说，考虑到在野外，只有大约 5% 的珊瑚能走到这一步。
Narida 最早解冻的珊瑚已经存活了近九个月，并且仍在生长。但她还有更多工作要做。那些成功进行冷冻保存的幼体非常脆弱，可能会出现影响其发育的副作用。台湾国立东华大学的珊瑚低温生物学家、Narida 的论文合著者 Chiahsin Lin 说，它们需要像术后重症监护病人一样在实验室中得到精心照料。
Godoy 解释说，现在的挑战是进一步提高珊瑚的存活率，以使从冷冻保存的幼体进行大规模珊瑚礁恢复成为可能。
“我们还需要改进，”Narida 说。“但这已经是一个成功的故事了。”
本文首次发表于 Hakai Magazine，经许可在此转载。
