2024年3月5日，湖北省科协公布“2023年度湖北十大科技进展”，中国科学院水生生物研究所东湖湖泊生态系统试验站的成果“控制蓝藻水华的非经典生物操纵理论及其成功应用”榜上有名（http://www.hbkx.org.cn/news/info?newsid=c8716c18406b4843b3913a933c98f1dc）。

   在富营养湖泊中，一类原核生物——蓝藻常常大量繁殖，并浮在水面上形成像绿油漆一样的水华。形成水华的蓝藻常常产生毒素和异味物质，危及饮水安全，影响水体景观，损害人类健康，已成为全球性的环境问题。在大中型水体中的蓝藻水华治理往往是一个耗资巨大且十分缓慢的过程。20世纪70年代中期，美国学者提出了利用浮游动物的生物操纵理论，虽然经过近半个世纪的努力，但鲜有成功的案例，蓝藻水华的生态控制是一个世界性难题。湖北是千湖之省，蓝藻水华频发是社会关切的重大生态环境问题。

        东湖生态站的研究团队基于对武汉东湖的长期生态监测、大型围栏实验和一系列中宇宙实验等跨尺度的整合研究（图1），创造性地提出了以滤食性鱼类鲢、鳙为核心的“非经典生物操纵”理论（图2），将有害蓝藻的生物控制转变为一种人与自然良好共生的循环/可再生型的生产系统管理模式，为“两山理论”提供了一个良好案例。“非经典生物操纵”是目前国内应用最广泛的蓝藻生物控制技术的理论基础，为湖北省及全国富营养湖泊蓝藻水华防控做出了突出贡献。

图1 非经典生物操纵理论的研究历程

图2 “非经典生物操纵”理论（红色箭头所示）与西方流行的“经典生物操纵”理论（绿色箭头所示）在原理上有根本性的不同（Chen et al. 2023, The Innovation Life 1(3), 100038. https://doi.org/10.59717/j.xinn-life.2023.100038）

       2021年，武汉东湖时隔36年再次爆发蓝藻水华（优势种为微囊藻），主湖区（12.8 km²）水华面积一度接近87%（图3左）。东湖生态站临危受命，在武汉市东湖管委会、武汉市水务局和湖北省生态环境厅等部门的积极协调及相关团队的大力支持下，运用“非经典生物操纵”理论，通过对食物网结构和下行效应的精准调控，在2022-2023年实现了对蓝藻水华彻底而稳定的控制（图3右），保障了首次在中国举办的《湿地公约》缔约方大会COP14在武汉东湖的顺利召开，为武汉东湖位列2023年全国十大最热景区提供了水环境质量保障，产生了巨大的社会、经济和生态环境效益，得到了武汉市政府和社会公众的高度认可。

图3 运用“非经典生物操纵”对武汉东湖蓝藻水华（左）的成功控制（右）

       由于这一重大科技进展及其成果的成功应用，研究团队的首席科学家获得2023年度“武汉最美科技工作者”、“武昌楷模”、“武汉楷模”以及“武汉市十大守护国家安全代表人物”等荣誉称号。武汉市东湖风景区管委会也发来了感谢信，对基于“非经典生物操纵”对武汉东湖蓝藻水华的成功控制给予了高度肯定和感谢，并与水生所建立了东湖蓝藻生态防控的长期战略合作关系。

  该项成果实现了从0到1的突破，解决了水污染防治中的一个重大科技难题，具有快速、稳定、绿色和经济等优点，应用前景广阔，有望在我国湖库蓝藻的防控中发挥越来越重要的作用。

中国科学院水生生物研究所东湖湖泊生态系统试验站（晨景）