作者:赵婉婷 来源: 中国科学报 发布时间:2025-10-23
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刘聪:将蚂蚁视为“真爱”的人

 

刘聪与威尔逊(右)2019年的合影。受访者供图

■本报见习记者 赵婉婷

2019年,刘聪来到美国哈佛大学做博士后研究,见到了自己的学术偶像爱德华·威尔逊。这位被誉为“现代社会的达尔文”“社会生物学之父”的生物学巨擘,还是一位高产的科普作家,其著作两次获得普利策奖。

见面时,刘聪带着威尔逊所著的《蚂蚁》——蚂蚁研究人员的案头“圣经”。听刘聪介绍自己手头的研究,彼时90岁高龄的威尔逊很欣慰——这么多年过去,还有人继续做岛屿蚂蚁研究。那是刘聪因威尔逊选择研究蚂蚁的第7年,而威尔逊研究蚂蚁已有70余年。

今年9月,以刘聪为第一作者兼共同通讯作者的一项研究,正式上线《科学》。该研究利用群体遗传方法,重建了斐济群岛的蚂蚁在数千年尺度上的种群动态,印证并扩展了威尔逊过去提出的理论。

验证

20世纪50年代,威尔逊在太平洋岛屿进行了多次蚂蚁调查,并提出一个理论:岛屿物种遵循入侵岛屿并扩张、在局部栖息地逐渐稳定并特化、随着竞争和环境变化走向衰退甚至灭绝的规律。

然而,威尔逊的理论很难真正被验证。即使实地考察数十年,他也只能捕捉到演化的“瞬间截图”。

2012年,第二代测序技术快速发展,科学家得以对大量DNA片段进行高通量测序,并借助群体遗传学模型重建种群历史。这年,刘聪赴日本冲绳科学与技术大学读博,他的导师Evan Economo的实验室藏有大量从斐济群岛采集的干制蚂蚁标本。这是验证威尔逊理论的好时机。

2014年,刘聪启程前往斐济,补充采集标本。

刘聪与同事曾借住在当地人家中,也会在火山口扎帐篷过夜。那两个月里,几乎天天下雨,刘聪总是蹚在泥里、不停地摔跤。但他把那段时光称为“感觉是做梦一样”。

随后,刘聪筛选出127个物种的4000余个标本,建立群体遗传学模型。

刘聪分析发现,斐济蚂蚁群落逐渐演化出88个本地特有种。约3000年前,79%的特有种出现衰退趋势。这种趋势在近300年欧洲殖民、商业农业扩张和外来物种引入后加剧。与此同时,外来种在新的生态格局下反而扩张。这种“特有种衰退-外来种扩张”的格局与威尔逊的理论高度契合。

阻力

研究经历了一个漫长的过程。

4000多份蚂蚁标本中,不少原本靠形态学鉴定的物种需重新修正。为了保证结果的准确性,刘聪花费了大量时间系统厘清物种边界。后续的群落分析因涉及庞大数据与复杂运算,进一步拉长了研究周期。

2024年8月,刘聪将论文投至《科学》。一位审稿人提出一个关键问题:你们使用的不是全基因组测序,而是简化基因组测序,这会不会影响结论的稳健性?为此,刘聪在不同种群、参数设置下重复分析,结果都高度一致,从而说服了审稿人。

至于为什么不用全基因组测序,原因很简单——贵。刘聪笑言,给4000多份标本做全基因组测序将花费上百万,这是一笔生物多样性课题组无法负担的开销。他坦言,如今经费申请难上加难。

无论回国还是继续在美申请,刘聪都会将蚂蚁研究继续下去。原因很简单,蚂蚁很好玩。有的蚂蚁会吐丝,有的蚂蚁会吸血……更为重要的是,蚂蚁是促进土壤循环、分解有机物的“生态工程师”,还参与害虫防治。

然而,蚂蚁的生态角色、演化历史和功能多样性还有许多未解之谜。刘聪想做的,就是一点点破译蚂蚁的自然密码。

传承

刘聪真正爱上蚂蚁,是读研究生之后。

2012年,刘聪在中国科学院西双版纳热带植物园读研,其间开始了解威尔逊的蚂蚁研究。

在这里学习与生活,刘聪自然而然地产生了一个问题:云南不少热带雨林被橡胶林取代,这种环境变化会对蚂蚁造成怎样的影响?

带着这样的问题,他决心继续深造,攻读博士学位。

2018年,刘聪在深圳参加亚洲演化生物学大会。他主动上前与哈佛大学的科研人员交流,询问是否有合适的博士后项目。因为哈佛大学是他的学术偶像威尔逊求学、任教一生的地方,其校内的比较动物学博物馆还收藏着全世界最丰富的蚂蚁模式标本。

巧的是,哈佛大学次年即将启动一个生物多样性博士后奖学金项目,而这个项目正是威尔逊设立的。2019年,刘聪成为该项目两位入选者之一,开启了博士后工作。

刘聪开展了横断山蚂蚁多样性研究,其间也得到了威尔逊的鼓励:“山地昆虫多样性是一个非常重要却仍有许多未知的领域,整理这份名录是一项重要的贡献。”

2020年,刘聪出版了横断山蚂蚁多样性专著,并特意送给威尔逊一本。次年冬日,威尔逊逝世了。刘聪与同事整理威尔逊的遗物时,看到了威尔逊书桌上的这本专著。当时专著尚未印封皮,威尔逊就亲自在空白的封面上写下标题与刘聪的名字。翻开这本170多页的专著,刘聪还看到了威尔逊的细致批注。

“威尔逊希望你留着它。”威尔逊生前的秘书把书递到刘聪手里。看着偶像的字迹,刘聪感慨不已:“它不仅是一份学术的传承,也是我科研旅程中最珍贵的记忆。”

作为一名生物演化学家,刘聪相信随机事件与时机的力量。

在生物演化理论中,“随机性”是驱动演化的重要动力之一 ——某些关键事件的发生概率不受生物“主观需求”或“适应性目标”的直接控制,却可能改变种群的基因组成。

刘聪的本科就读于安徽师范大学,当时差点去当高中生物老师。但一个念头总是闪过:去中国生物多样性最丰富的地方看看。于是,他便开启了学术生涯,又在威尔逊的书中坚定了目标与方向,最终来到蚂蚁研究者的殿堂。

“随机”中的必然,是刘聪不变的热情。刘聪目前开展的课题是蚂蚁颜色的演化与适应。他解释,这有助于理解蚂蚁如何在复杂的世界中适应并生存。

“你选的课题,就跟你的真爱一样,必须让你感兴趣、充满热情,愿意为它奉献一生,并且乐在其中。”

《中国科学报》 (2025-10-23 第4版 人物)
 
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