海院师说（24）| 从生活中认识世界，找到方向——桂端副教授
青年教师专职辅导员的工作要尽量与教学工作协调，在不同的方面都找到一个平衡状态，同时也可以跟学生们增强交流，邀请更多学生加入自己的科研项目。
——桂端
桂端，男。副教授，硕士生导师，现就职于新奥门31999鲸类与环境保护团队。2007、2010年于华中农业大学动物科学与基础兽医学院获得学士、硕士学位，2013年于新奥门31999生命科学学院获得博士学位，同年入职新奥门31999新奥门31999，2018年转聘成为副教授。目前主要从事鲸类生理生态健康的研究，近年来作为第一作者发表鲸类保护相关SCI论文10余篇，主持国家自然科学基金和省自然科学基金等项目4项，在国内外鲸类保护会议上多次做口头报告。
近期，新奥门31999新闻中心对桂端老师进行了专访。
记者简称“记”，桂端老师简称“桂”。下面是采访记录。
记：桂老师你好，鲸类种群生理生态健康研究是一项非常有价值的工作，请问您是如何开展这项工作的？
桂：我们团队采用野外考察和实验室分析相结合的方法，利用小分子化合物稳定的特点和生物富集及生物放大的特性，反映中华白海豚对环境胁迫的响应及环境污染物对中华白海豚的健康危害，为其种群的保护管理提供科学依据。
在2011年，我获得了一个宝贵的机会，参加在印度尼西亚巴厘岛举办的鲸类保护生物学工作坊。在那里我学到了如何处理搁浅的鲸类动物以及解剖和生态毒理学研究。回来后，我参照美国国家海洋和大气管理局鲸类搁浅处理的标准流程，协助海洋鲸类与环境保护团队建立了中华白海豚解剖、死因分析及搁浅报告的规范。从2010年到现在，我主刀解剖的中华白海豚和其他鲸类动物超过了50头，也教会了一批学生解剖和取样分析。通过详细解剖，我们不仅可以尝试揭示鲸类动物的死因，也可以获取很多生理生殖健康方面的信息和疾病情况。结合组织病理学分析，我们可以了解珠江口中华白海豚的流行病学情况。
通过高分辨色谱质谱联用仪的方法，我们对中华白海豚体内富集的九种重金属、21种多氯联苯、10种有机氯农药、16种多环芳烃和21种全氟和多氟化合物的痕量水平进行定量分析。结果显示滴滴涕（DDTs）是中华白海豚体内主要的持久性有机污染物（POPs）之一，其含量在世界上所有鲸类中处于最高水平，并且以化合物单体p,p′-DDT为主，说明珠江口近十年来仍有新排入的DDT。一系列研究证明，在我国港口船只维护使用的三氯杀螨醇防污漆含有高水平DDT，造成港口的DDT污染程度处于严重水平。高浓度的DDT能够对中华白海豚的免疫、内分泌及繁殖系统造成一系列危害。此外，珠江口中华白海豚也暴露于高浓度新型污染物，如全氟和多氟化合物（PFASs）。我们研究表明，约40%的珠江口中华白海豚个体体内PFASs富集水平超过了能够引起肝损伤的毒性阈值。除了对中华白海豚暴露污染物的现状进行健康风险评估，我们也反演了近十五年来中华白海豚暴露污染物的时空变化趋势，并揭示了其变化规律与环境扰动的关系。
桂端副教授在科考船上寻找和拍摄鲸豚
记：根据您近年来的研究，您认为海洋污染物对中华白海豚造成了哪些健康危害呢？
桂：我解剖过的一头成年雌性中华白海豚，根据体长判断它的年龄早已经超过了性成熟年龄。但是我们在其卵巢没有发现成熟的卵泡，证明它从来没有生育过。污染物分析显示其体内DDTs的负荷处于超高水平。我们知道鲸类和人类一样能够通过妊娠和哺乳将体内污染物排出体外，由于这头中华白海豚没有生殖能力，因此其体内的污染物会随着年龄增长不断积累，从而达到影响健康的超高水平。另一方面，有没有可能是由于这头中华白海豚已经暴露了超高的污染物才导致其繁殖系统障碍，因此不能生育呢？回答这个问题需要我们进一步科学研究，但是这一现象已足够说明环境污染对中华白海豚的健康影响是不容忽视的，希望社会各界能够重视保护海洋生态健康。
记：我们了解到您近期在“珠江口鲸类动物对高强度人类干扰与环境胁迫的生理生态响应”这一课题上开展了大量的研究工作，能否请您介绍这项研究的研究目的、研究方法和已经取得的研究进展？
桂：在可持续发展观的推动下，人类活动和气候变化对海洋生态系统健康的不利影响已引起各界的广泛重视。鲸类被认为是指示海洋生态系统健康、量化海洋生态系统压力的旗舰伞护物种。
我的这项课题采用野外观测和实验室分析相结合的方法，对珠江口中华白海豚和江豚进行科学研究，为鲸豚保护管理提供科学依据。具体工作包括：通过搁浅网络收集不同海域搁浅鲸豚组织样本，通过系统解剖和组织病理学剖析鲸豚的死因和流行病学趋势；基于GC-MS/MS对鲸豚体内新型环境污染物的富集状况进行痕量分析并揭示其健康风险，系统研究新型环境污染物在海洋生态系统的迁移转化规律；基于LC-MS/MS对鲸豚健康生物标记的开发和方法建立，利用多重生物标记重演鲸豚对多重环境胁迫的生理生态响应；基于AI和无人设备对鲸豚健康进行健康管理。
全氟和多氟化合物（Per- and polyfluoroalkyl substances，PFASs）是现代工业生产广泛应用的一类环境污染物，能够通过海洋食物链进行生物富集和生物放大，对海洋食物链顶端的鲸类的健康造成严重危害。近期，我们团队关于含氟污染物对珠江口中华白海豚健康影响的研究取得了一些成果，在国际环境科学与生态学知名学术刊物“The Science of The Total Environment”（中科院二区TOP，IF=5.589）发表了一篇论文《Bioaccumulation behavior and spatiotemporal trends of per- and polyfluoroalkyl substances in Indo-Pacific humpback dolphins from the Pearl River Estuary, China》。
在这项研究中，我们通过LC-MS/MS对中华白海豚不同组织中PFASs富集水平进行了痕量分析，并通过广义加性模型重建了过去十年间中华白海豚富集PFASs的时间变化趋势和空间分布规律。结果表明，珠江口中华白海豚肝脏中PFOS（全氟辛烷磺酰基化合物）富集水平在全球鲸类中处于最高水平。风险评估显示46%中华白海豚成年个体肝脏中的PFOS富集水平超过了毒性阈值，并且在2004-2016年间呈上升趋势。该结果证明PFOS污染是对珠江口中华白海豚健康产生不利影响的重要因素，应当引起鲸类保护管理工作者的重视。
通过广义加性模型重演中华白海豚体内全氟化合物富集水平的空间分布（左）与长时间趋势2004-2016年（右）
记：我们了解到您近期主持的课题“海洋生态健康管理应用示范”，是利用无人系统开展对鲸类动物的观测，同学们对它很感兴趣，能否请您介绍一下？
桂：“海洋生态健康管理应用示范”是我在南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）海洋智能无人装备创新团队主持的课题。针对传统鲸类调查耗时、耗力、成本高、效率低的缺陷，我们希望利用无人系统不受天气影响、高机动性和连续作业的优点，对鲸类动物进行自动化、实时追踪、多区域同步的全天候、昼夜连续观测，以获得鲸类分布、迁徙、行为、种群结构和数量等健康参数及其动态变化等高精度科学数据。如今，越来越大量的声学方法已被用于海洋生态系统的研究，这些方法可以不受环境条件限制（例如黑暗、雾），实现大空间和时间尺度分辨率的快速采样。然而，目前的声学设备通常是设置在固定浮标上进行定点式采集，而海洋生物的分布非常广泛，需要大量声学设备才能对大面积海域进行监测，成本昂贵。针对这一问题，近期NOAA（美国国家海洋和大气管理局）研制了搭载自动识别鲸类声音的水下滑翔机主动跟踪鲸豚。这一方法比固定式被动声学监测效率更高。然而，我国对无人船的组网观测系统的开发和基于移动式声学设备采集数据的信号处理还需要进一步研发。我联合新奥门31999数据与计算机科学学院、海洋工程学院的老师，计划研制基于无人系统的海上、海面、海底立体监测鲸类的应用平台，为估算其种群数量和研究鲸类与环境的关系提供充分的数据支撑，为鲸类保护管理提供科学依据。目前该项目正在启动的初步阶段，如果有本科生感兴趣的话，欢迎参加我们的课题。
记：您刚才提到了南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），请问它对您的科研工作有怎样的促进和影响？
桂：南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）是对标国际一流的实验室来建造的，投入是非常巨大的，并且实验室鼓励学科交叉，这使很多不同方向的老师有机会坐在一起去合作，共同探讨解决一个科学问题。
记：我们了解到老师您本科和研究生阶段方向为动物科学与基础兽医学，是什么契机让您将研究方向聚焦于海洋鲸豚类种群？这其中有可以分享的关于选择的故事或经验吗？
桂：这也是巧合吧。因为我博士才开始接触鲸豚类种群，但是在本科生和研究生时就比较喜欢野生动物保护研究，所以后来能够研究海洋鲸类种群等大型动物也觉得非常幸运。而且之前所学的一些基础知识肯定对现在做鲸豚研究是有帮助的，比如说解剖和其他一些生理生态学方面的知识。
另外，就像前面所说的，2011年我获得了一个宝贵的机会，参加在印度尼西亚巴厘岛举办的鲸类保护生物学工作坊，在那里我学到了如何处理搁浅的鲸类动物以及解剖和鲸类生态毒理学。这也是促使我将研究方向聚焦于海洋鲸类种群的一个契机。所以个人兴趣和人生阅历会指引你做出选择。
记：作为新奥门31999的学生，我们都对海洋污染及其对海洋生物的影响有所了解，请问老师您认为，在日常生活中，我们可以在什么方面为保护海洋生物尽一份力呢？
桂：要保护海洋环境，先要去实地了解海洋生态系统和人类与海洋的关系。本科生可以通过大学生创新项目等多个平台去参与海洋研究，培养对海洋研究的兴趣，锻炼自己的独立思考和研究能力，形成自己的观念和认识，再转化为行动。在日常生活中，我们主要是要减少塑料垃圾的使用。像同学们平时点的外卖以及早餐打包时使用的塑料袋，很多塑料垃圾就不知不觉中产生。作为新奥门31999的学生更应该树立环保意识，从自己做起，从小事做起。而像海精灵协会等与保护海洋生物相关的社团，在宣传海洋生物知识的基础上，要多跟科学结合，在一定专业背景的老师的指导下去开展一些活动。
记：老师您目前担任了青年教师专职辅导员的工作，请问您在担任这项工作中有什么感受和想法？期间有没有什么让您印象深刻的事情？辅导员的工作对您的科研和教学工作有什么影响？
桂：作为青年教师专职辅导员，首先跟学生会有比较多的接触和互动吧，会更多去关心他们的思想和成长，自己也会有比较强的责任感去带领他们走上科研道路以及人生道路。平时我也会经常带他们出去活动，给他们介绍珠海当地的美食美景，从日常生活的吃喝住行中帮助他们更好地认识身边的世界。
桂端副教授带领学生到会同村开展班级活动
印象深刻的事情就是第一次带他们去会同村的时候，路上有一家店在卖两头小毛驴，学生都很感兴趣。第一次看到有人卖活的毛驴，大家都围着看，觉得很意外很有趣。我觉得大学生活不要总关在象牙塔，要多了解身边的世界，做一些感兴趣的事情。我们在阳江发现的一头搁浅死亡领航鲸，花了很高的成本制成骨架标本（如下图）放在学院，就是为了引起大家对鲸豚保护的重视。
青年教师专职辅导员的工作首先肯定是要尽量与教学和科研工作协调，在不同的方面都找到一个平衡状态。同时也可以跟学生们增强交流，吸引更多学生加入自己的科研项目，比如一些大创项目，可以邀请有意向的学生一起参加。
海洋鲸类与环境保护研究团队协调组织与制作的短肢领航鲸骨骼标本
记：大学生科研训练是我们学院非常重视的一项育人工作，您认为本科生参加科研项目应该侧重于学习哪些内容？您近期有没有一些科研项目能让本科生参与，能否介绍一下这些项目的研究内容和目的？
桂：本科生参加大创等科研项目应该侧重学习一项技能或者是对某个科研方向有比较清楚的了解，为以后深入科研打下基础，同时也可以借机寻找自己感兴趣的方向。我最近的大创项目正在启动的初步阶段，下学期才能开始。如果有对鲸豚类动物感兴趣的同学可以留意后续信息，欢迎参加我们的课题。
采访后记：非常感谢桂端老师的支持，平易、随和是桂老师留给我们的第一印象。从桂老师的科研经历和学习生活中，我们收获颇多。在采访过程中，我们聆听桂老师对于其研究内容以及专业方向的独到见解，能够感受到老师对于科研和生活的热爱。在愉快的交谈过程中我们也能深切感受到桂老师对同学们的鼓励和期盼。也祝愿桂老师能够在新奥门31999新奥门31999这个广阔的科研平台上，再攀高峰，硕果累累，桃李满园。
友情链接：新奥门31999海洋科学官网·桂端副教授个人主页：http:/teacher/974?_=cfcd2084
文字：钟琪琪
图片：桂端、钟琪琪
