HAB season is coming, Are you ready?
2019年03月25日-2019年04月07日，澤泉科技工程師陪同廈門大學近海海洋環(huán)境科學國家重點實驗室，海洋基因組學功能實驗室的李凌高級工程師和劉遲遲博士一起參加了Mclane Research Lab 和 Anderson Lab （WHOI）關于ESP的培訓。兩周的硬件設備及實驗過程的培訓學習收獲頗豐。相信回國后，我們能盡快調試準備好國內第一套有毒藻和藻毒素在線監(jiān)測系統(tǒng)ESP，為有害藻華的監(jiān)測提供更加快速準確的數據，為我國的海洋生物研究提供新的監(jiān)測方式。
左一：廈門大學劉遲遲博士；左二：Mclane Research Lab 資深工程師 Thomas L.Fougere；左三：廈門大學李凌博士；右二：澤泉科技產品經理王陽陽；右一：澤泉科技維修工程師宋立新
| 右圖，被稱之為環(huán)境樣品處理器（Environmental Sample Processor，ESP）的大鐵罐，是一種新型的產毒藻及藻毒素在線監(jiān)測系統(tǒng)。它布放在海洋中，可以自動采集水樣、過濾濃縮、破碎細胞獲得DNA/RNA和其它細胞物質，然后用分子生物學和免疫學的方法對產毒藻及藻毒素進行定量監(jiān)測，并實時、遠程、無線傳輸到岸上基站?？梢哉f是一種可長期、自動工作的“水下分子生物學實驗室”ESP由美國蒙特雷海洋研究所（Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI）Chris Scholin 教授團隊研發(fā)，Scholin教授曾是Anderson教授的博士研究生，當時Scholin在麻省理工大學/Woods Hole海洋研究所（MIT/WHOI）的聯(lián)合資助項目下進行了博士學位的研究工作。Mclane Research Lab 作為ESP的生產商是一家專業(yè)生產海洋生物，海洋物理觀測設備的公司。 |
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培訓的第二站，便是國際上著名的海洋研究單位Woods Hole海洋研究所（WHOI），著名的有害藻華研究專家Don Anderson教授的實驗室Anderson Lab。 科研人員Bruce Keafer 為我們系統(tǒng)的介紹了ESP的應用以及準備布放前校準流程。在這里，分子生物技術和ESP才完美結合到一起。
核酸探針技術是通過具有高度特異性和高度穩(wěn)定性的寡核苷酸探針對靶序列進行標記，實現對目標藻種的檢測。盡管基于分子生物學的藻種檢測技術已經非常成熟，但由于人工采樣的不連續(xù)性和前期處理的耗時性，對有害藻華的觀察依然存在空間和時間上的局限性。三明治雜交技術（SHA）以細胞裂解液中的DNA或者RNA為目標進行分析，操作簡單，易于自動化，是ESP有害藻華檢測的核心技術。成功應用于美國緬因灣及芬迪灣的亞歷山大藻藻華監(jiān)測。同時還可用于魚類eDNA的檢測。
廈門大學林森杰教授也參與了我們在WHOI的培訓，期間與Bruce就檢測探針、試劑以及布放經驗方面進行了深入交流。
ESP測量過程 儀器布放在水下 → 自動進水樣 → 過濾濃縮 → 破碎細胞 → 抽提核酸→ 利用probe array進行SHA雜交→ 檢測結果被數碼CCD拍攝 → 遠程無線傳輸到岸上基站 → 監(jiān)測中心根據藻毒素檢測結果采取應急預案 |
4月，Mclane 和 WHOI 開始忙碌的季節(jié)。有害藻華季節(jié)即將來臨，在Anderson教授的實驗室中 的6臺ESP需要開始準備待命了。Thomas 和Bruce對“Short”號，”Susumu” 號進行校準。我們趕在他們忙碌之前來培訓，以獲得更系統(tǒng)的學習，在設備準備布放之際，也更加真切的領會布放準備工作的細節(jié)及重要性。
伍茲霍爾海洋研究所（Woods Hole Oceanographic Institution，WHOI） 是美國大西洋海岸的綜合性海洋科學研究機構，是世界上知名的私立的、非盈利性質的海洋工程教育研究機構。位于美國馬薩諸塞州的Woods Hole，在鱈魚角（CapeCod）的南端。這是個值得每個從事海洋學、生態(tài)學、生物學研究的人向往和留戀的地方。我想，其在海洋科學研究領域的成就，除了科學家縝密的科研思維，可敬的科學精神之外，還要得益于其善用工具和團隊合作。做為設備制造商的Mclane 和WHOI的密切合作，也給科研人員研究的順利進行提供了不可或缺的保障。而為科學家提供正確的研究工具，也是我們一直努力的目標。未來將會在中國的有害藻華（海洋赤潮、淡水水華）監(jiān)測預警、水產養(yǎng)殖監(jiān)測預警、供水水源監(jiān)測預警等工作中發(fā)揮巨大的作用。澤泉科技期待與您展開更多深入的合作。
天氣已經開始漸漸轉暖，酒店周圍的花草樹木也悄悄抽出了嫩芽，兩周的時間，竟然第一次感受到從冬到春的漸變。Falmouth 的夜空繁星點點，正如這里的科學明星們璀璨卻從不浮夸。
人物簡介
Bruce A. Keafer
具有多年海上經驗的資深科學家，多年ESP部署經驗： 2017 在芬迪灣和緬因灣東海岸部署了4臺ESP 2013-2016 與康涅狄格大學合作在緬因灣部署了3臺ESP 2014 在緬因灣部署3臺ESP 2013 在緬因灣部署2臺ESP |
林森杰
首次將PCNA方法應用到浮游植物細胞周期和生長率現場觀測，開拓了浮游植物整體細胞免疫染色的方法。應用浮游植物整體細胞免疫染色的方法發(fā)現了固氮藍藻（紅束毛藻）的固氮酶只分布在一部分（分化的）細胞內，為了解此生物種如何克服固氮與光合之間矛盾提供了細胞化學的證據。應用分子生物學和生理學方法首次發(fā)現在南極積雪里有細菌生存。 首次在浮游植物里克隆了線粒體細胞色素B基因，并應用它設計分子探針用以探測噬魚費氏藻（Pfiesteria piscicida）, Karlodinium veneficum等甲藻。 首次在甲藻門內發(fā)現mRNA編輯現象， 克隆了甲藻特異的Rubisco（CO2固定酶）第三例，首次證明這個基因重復排列(tandem repeat)，并且這些重復基因組一起被轉錄、翻譯。用Rubisco基因首次發(fā)現浮游纖毛蟲攝食大型海藻，說明傳統(tǒng)的大型海藻的顆粒食物鏈需要修訂。 首次嘗試用線粒體細胞色素B基因分析浮游植物的系統(tǒng)進化，演示了這個基因作甲藻系統(tǒng)進化分析的潛力并顯示一些重要門類的系統(tǒng)地位需要修改。 首次發(fā)現甲藻spliced leader RNA trans-splicing, 為甲藻現場實時基因組表達模式的研究打下基礎。 在國際上首次系統(tǒng)完整地分析了甲藻基因組的結構特性，描繪了珊瑚蟲和蟲黃藻共生過程中相互作用的分子機制，為今后甲藻基因組學和珊瑚-蟲黃藻共生生態(tài)系統(tǒng)的深入研究奠定了堅實的分子生物學基礎。這一研究成果不但填補了國內空白，且處于國際領先水平。 |
伍茲霍爾海洋研究所生物學系，副研究員
美國康涅狄格大學終身教授，2010年加盟廈門大學。現任《Frontiers in Microbiology》、《Plos ONE》等期刊編輯。