探索生物“生存”的奥秘

吕为群，上海海洋大学教授，博士生导师。1998年毕业于英国利物浦JM大学，获得环境生物学博士学位。自1998年起从事适应生理学领域的科研和人才培养工作。在国际上率先建立和应用整合生物学研究体系，对生物环境适应性和应激分子调控网络进行研究，揭示生物在不同环境下“生存”的奥秘，在《Current Biology》、《PNAS》、《Endocrinology》等国际著名刊物发表了一系列文章。目前继续从事生物环境适应力及其调控机制、抗逆品系培育和可持续发展水产养殖体系的研究。图为吕为群教授（左）与英国皇家科学院院士Foster RG教授在2011年EBRS（欧洲生物节律协会）年会上。

物竞天择，适者生存。

为了生存，很多生物会在结构上、功能上、颜色上进行改变，仙人掌的肉质化茎储水、猛禽尖利的喙和爪子、变色龙的体色伪装等，都属于生物改变自身适应环境的范畴。这种改变的过程和改变后的结果就是生物适应性，是长期的自然选择形成的。而生物面对突然发生的环境变化做出的短期的、动态的反应，则是应激，它也是生物适应性的一种。

通常来讲，生物具有调整自身适应环境的能力，它们只有适应周期性（季节、昼夜等）和突发性（极端气候等）的环境变化，才能够生存繁衍下去。

如今，社会经济的迅猛发展和工业化进程的加快，将更多的人为因素带入大自然中，使本就瞬息万变的环境因素更加变幻莫测。各种环境问题的出现，已经对生物的生存繁衍造成了困扰。在这种情况下，掌握生物响应环境变化的调控机制，解析响应环境胁迫的分子调控网络，研发应对环境变化的育种和养殖技术，就变得越来越重要。

吕为群，上海海洋大学教授，自1998年起开始从事适应生理学领域的科研和人才培养工作，在世界上率先建立和应用整合生物学研究体系，对生物环境适应性和应激分子调控机制进行研究，旨在揭示生物在不同环境下“生存”的奥秘，已经形成了独特的研究特色和一定的国际影响力。

研究表明，生物应对突发性和周期性环境变化分别受控于应激系统和生物钟系统。以往科学家将两个系统分别进行研究，而吕为群却通过研究应激系统对生物钟重新定时和在周期性环境变化中的调控作用，将两个系统有机地联系了起来。同时，他发现这两个调控系统能够相互影响、交叉组成调控网络，以保障生物的环境适应力、生长繁殖的强势和规律性。

在对季节性繁殖调控机制的研究中，吕为群创新性地发现极地动物和一些鱼类的光调控褪黑素分泌机制与一般动物不同，它们仅受光直接传导途径调控，而没有间接的日钟门控作用。这一发现证明极地动物为适应长期的特异极地光环境，拥有较强的年钟，不需日钟调控，从而揭示了生物钟季节调控的环境特异性。这一创新性科技成果，对适应生理学、生物进化和繁殖生物学的进一步研究具有重要意义，尤其对水产养殖中逆季节繁殖、上市、增产的应用研究和人类时差调整药物的研发具有重要的理论指导价值。

吕为群教授（后排中）在泰国参加ASEM项目会

同时，吕为群在国际上提出应激（stress）是“生物为了应对环境和自身的要求重新调整体内动态平衡而进行非特异级联放大的生理反应”的新定义，开展了鱼类尾部神经分泌系统的研究，探讨鱼类环境适应能力的调控机制及其培育理论。通过研究，他在世界上首先发现鱼类尾部神经内分泌系统是应激系统的一部分，是鱼类适应环境变化的关键。他通过研究揭示了鱼尾部神经分泌系统可直接控制鱼类的环境适应力大小，并通过不断调整体内动态平衡来应答盐度、季节等环境变化，最终达到其体内的生理机制与外部环境相适应的生理需求。该研究在应激生物学、生理学、神经学、内分泌学方面具有重要意义，特别对发展海水鱼淡养、鱼类环境适应力培育和健康状况的评估以及建立健康养殖体系等有应用和理论指导价值。

吕为群的一系列研究成果不仅对最终解析鱼类响应环境变化的适应机制和环境适应力的分子调控网络具有极其重要的意义，将有力地推进水产和生命科学研究的深度和广度，而且为水产生物抗逆能力的培育提供了理论依据和指导。同时，这些成果也为吕为群赢得了行业内的广泛认可，更帮助他实现了服务祖国的愿望。

2009年12月，吕为群凭借优秀科研能力和自主创新成果，受聘为上海市“东方学者”特聘教授，任教于上海海洋大学，继续从事生物环境适应性及调控机制、应激分子调控网络、抗逆品系培育和可持续发展水产养殖体系的研究。

回国第二年，吕为群就依托教育部水产种质资源挖掘与利用省部共建重点实验室，迅速领导建立了水产动物适应生理学团队。团队定位于从群体、个体、组织、细胞和分子水平研究水产动物存活和繁殖的基本生理过程，了解它们适应环境的机制，开展水产动物抗逆能力的培养和抗逆养殖品种培育。

经过近两年的发展，通过联合教学和课题申请，吕为群积极整合上海海洋大学适应生理学人才，逐渐打造起一支高素质的、创新能力强的教学和科研联合团队。基于探索生物“生存”的奥秘，以解决“环境变化带来的问题”为方向，吕为群团队逐步形成了与环境相关的、特色鲜明的水产动物生物学研究方向，在适应生理学领域具有明显优势。

特别值得一提的是，吕为群在尽心开展科研工作、打造学术梯队的同时，还利用自身的海外资源优势，积极开展国际交流合作。利用上海世博会平台，吕为群分别参与组织召开了以“可持续的水产品生产、贸易、消费”和“国际水产养殖的现状和未来挑战”为主题的世界水产新闻发布会，并提出中欧合作发展非洲水产业的建议。作为组织协调人和中方代表，吕为群努力促成中国科研院校、水产研究机构与欧盟的通力合作，以“亚欧水产平台—ASEM aquaculture platform”为依托，共同开展国际范围内的研究合作，推动世界水产养殖业的可持续发展。

长达十多年的海外求学和工作经历中，吕为群积累了扎实的理论基础和丰富的实践经验，这都使他对相关领域的发展和最新研究动态形成了敏锐的洞察力。

吕为群介绍，生物适应性研究是一个综合性的研究领域，涉及应激生物学、生理学、内分泌学、神经学、免疫学、发育生物学、细胞生物学、分子生物学、基因组学、信息生物学等多个学科和领域的知识与技能。开展这样的研究工作，不仅需要广博扎实的理论知识、丰富的实践经验，还需要敏锐的观察力、高度的责任感和持续不断的热情，更加需要掌握查新、知新、创新的技巧和发现问题、分析问题、解决问题的能力，以及合作创新的精神。他在教学和科研过程中，尤其注重学生和青年教师综合素质的提高和创新能力的提升，他以国际化的研究理念和管理理念提携后生、凝聚团队，为学生和青年教师提供科研环境、创造机会，为国内外适应生理学研究领域输送了不少优秀的科研人才。

吕为群表示，接下来他将和团队成员一起，继续开展与水产生物特异环境适应力和应激系统调控机制相关的研究，开展抗逆品系培育研究，探讨养殖生态标准化体系的研发；继续维护并推动ASEM亚欧水产平台的健康运行，加强国际间相关研究的交流与合作，帮助我国水产养殖和世界水产事业实现健康、低碳、可持续发展。