摘要：所有海洋生物中，有四分之一以珊瑚礁为家，但目前全球大约三分之一的珊瑚面临灭绝危险。生物学家想方设法拯救它们，其中包括设立珊瑚的精子银行。
地球上大约三分之一的珊瑚面临着灭绝危险。
一些专家认为，到2050年珊瑚礁将永远消失。
哈吉顿创建了第一个珊瑚精子银行，那里存有鹿角珊瑚(如图)和夏威夷强壮屣珊瑚的“种子”。
所有海洋生物中，有四分之一以珊瑚礁为家，但目前全球大约三分之一的珊瑚面临灭绝危险。生物学家想方设法拯救它们，其中包括设立珊瑚的精子银行。
背后是一只张牙舞爪的巨大鱿鱼，头顶有一头45英尺长的脊美鲸隐约地摆动着尾巴，这一切给我们一种错觉，仿佛自己正坐在一个珊瑚礁上，但实际上我们置身于美国国家自然历史博物馆的海洋厅中。史密斯索尼生物研究院的海洋生物学家玛丽·哈吉顿正绘声绘色地向我们介绍：“让我们想像它们都是一个物种，都是鹿角珊瑚，它们长得就像美洲杉，它们是珊瑚中的猛犸。想像一下，想像我们面前有数百个鹿角珊瑚。”
鹿角珊瑚是一种濒危物种，之所以名为“鹿角”，因为它的枝干长得就像鹿角。鹿角珊瑚一般生长于加勒比海的浅水地区，每年8月或者9月份，鹿角珊瑚会以一种名为“撒播”（broad-cast spaw ning）的方式进行有性繁殖。相邻的珊瑚群落会利用月光、日落（珊瑚虫体内有一种“光传感器”，可以感受到光线的变化）和一种可以让它们“闻”到彼此的化学物质为信号，实现同步产卵。在两到四夜的时间里，群落里每只珊瑚虫向水流中排出一堆卵子和精子。哈吉顿说，这些看似一串串葡萄的卵囊和精囊漂游到海面，然后破裂，与来自其他群落的精子或卵子混到一起，实现受精。
在加勒比海域和太平洋中，哈吉顿曾实地观察了10个珊瑚群落的63次繁殖行为，其中包括鹿角珊瑚。“它们就在你面前漂动，有些漂向左边，有些漂向右边。”她一边说，一边挥着手臂，仿佛站在想像中的珊瑚礁上，指挥着珊瑚们生儿育女的宏大交响乐。
四分之一的海洋生物以珊瑚礁为家，珊瑚礁保护海岸线免受飓风和海啸破坏，也是大有前途的生物制药业的原料。但是，过去30年来，光是在加勒比海地区，就有80%的珊瑚被破坏。水质下降令珊瑚疾病蔓延，矿物燃料的大量使用增加了海洋吸收的二氧化碳数量，提高了海水的酸度。形成珊瑚礁的珊瑚虫骨骼被酸水腐蚀，就像牙齿碰上碳酸饮料一样。目前全球大约三分之一的珊瑚面临灭绝危险，一些珊瑚专家认为，到2050年，珊瑚礁可能会彻底消失。
哈吉顿并非一直在研究珊瑚，直到七年前，她还是个鱼类专家。但在成功实现鱼类胚胎的低温贮藏后———即把它们冷冻并储存起来，以备后用———她想到自己也许可以利用同样的技术拯救珊瑚。2004年，为了进一步了解珊瑚虫的排卵（精）活动，她从华盛顿大区搬到瓦胡岛（夏威夷群岛的主岛，位于太平洋中北部）东北沿岸，在位于椰子岛的夏威夷海洋生物研究所工作，并在那儿创建了第一个珊瑚虫精子与胚胎细胞冷冻储藏室。从某种意义上说，这个存有鹿角珊瑚虫和夏威夷强壮屣珊瑚虫样本的“精子银行”是一种保险措施，50年乃至1000年后，人们仍然可以利用这些冷冻的材料复苏濒临灭绝的种群，增加它们的遗传多样性。“我这个人一向是做好最坏的准备，期待最好的结果，”她说，“建立一个冷冻库并不需要付出太多，但如果你不做这种准备，则要付出天文代价……”
对于哈吉顿来说，重要的是要在合适的时间出现在合适的地点。在瓦胡岛，每当6月、7月、8月和9月满月后那两天，夏威夷强壮屣珊瑚忙着排卵（精）时，她已经出现在事先选定的位置。随着时间的流逝，哈吉顿的经验越来越丰富，收集技巧越来越纯熟。当珊瑚开始“就位”，也就是说它们身上“鼓”出一串串精子或卵子，准备释放时，哈吉顿和她的潜水员团队会将定制的细密鱼网罩上去，网上有一个塑料漏斗，连接着样品杯和浮标。当珊瑚虫排出精子和卵子后，划着皮艇将它们收集起来，带到岸边迅速冷冻。“我们希望这个过程尽量简单，可以教给任何科研人员，他们只要在岸边搭一个小小的实验室，就可以做完全部工作。”哈吉顿说。
珊瑚虫精子和卵子只能存活几个小时，所以哈吉顿和她的团队手脚要快。在实验室内，一旦液囊裂开，哈吉顿就会清洗卵子，在显微镜下研究精子的活力和浓度，和人类生育专家所做的大体相同。她一般会搜集5到7个雄性珊瑚虫的精子进行冷藏。如果面对的是新的珊瑚物种，哈吉顿会测试不同的冻结率。精子温度从室温一路降到液氮温度，也就是-324华氏度，每分钟可能下降10、20或30华氏度。然后她会对精子解冻，再检查它的活性，决定采用怎样的冷冻系数，以便最大限度地获得和保存活跃的精子。在这个过程的临界实验中，哈吉顿曾成功地使用冷冻的珊瑚精子使新鲜卵子受精。
哈吉顿也冷藏珊瑚胚细胞。为此她要将新鲜的精子与卵子结合，然后依据珊瑚的不同种类，等上12到24个小时，让胚胎生长。接下来她将这些胚胎分离，将胚细胞冷冻起来。“我们现在还不知道怎么做，但是在将来，我们很有希望利用珊瑚胚细胞可能含有的珊瑚干细胞，把它们培育成一个个的珊瑚虫。”哈吉顿说，“我希望人类干细胞生物学飞速发展，届时我们就可以这种先进的技术应用到珊瑚身上。”
哈吉顿正努力扩展她的夏威夷精子银行，把大米珊瑚的精子和卵子也包括在内。大米珊瑚很容易受病害，发生褪色。8月份她花了整整两周时间参观位于贝利兹的卡丽堡礁海洋实验室，以便把濒危的小鹿角珊瑚也存起来。“现在是采集的最好时候，”哈吉顿说，因为目前海洋珊瑚仍然存在大量遗传多样性。“而不是等到20年后，那时海洋珊瑚群落可能进一步萎缩。”今年11月，哈吉顿和史密斯索尼保护生物研究所将与澳大利亚海洋科学研究所、悉尼塔龙加动物园以及其他机构合作，为大堡礁的两个主要珊瑚种群建立精子银行。
著名珊瑚礁研究者南茜·诺尔顿同意哈吉顿的看法，认为科学家应该利用已有的技术，减少珊瑚的损失。她说，低温贮藏是“工具箱里非常重要的工具。”
“珊瑚的正常产卵和繁殖并不需要我们人类的协助，”诺尔顿说。“但是鉴于全世界珊瑚礁面临的危急状态，也许我们不得不横插一杠子，拯救某些珊瑚，尤其是那些珍稀种类。我们将来要靠这些冷冻银行，才能保证它们不会灭绝。”
与此同时，哈吉顿也在潜心研究其他办法，比如冷冻一两毫米的小块珊瑚残片。除了有性繁殖，珊瑚也可以无性繁殖———如果一块珊瑚脱落，它可以在海底“扎根”，开创一个新的群落。“解冻之后，也许这些小小的珊瑚可以附着在海底，几年内实现种群的复苏，”哈吉顿说。她还热心提倡全世界的水族馆饲养珊瑚幼虫。在库拉索岛（位于加勒比海南部，属于荷兰），2002年成立的“珊瑚有性繁殖组织”（哈吉顿是成员之一）一群科学家正尝试在半自然环境中养珊瑚，他们从附近一个珊瑚礁取水，这样珊瑚幼虫可以接触到自然界的病菌和温度变化，但又不必面对天敌的威胁。
当然，低温贮藏和珊瑚复苏必须和促进整个野生生态系统的健康联系起来。“当危及珊瑚生存的威胁还普遍存在的时候，把你利用冷冻精子和卵子培育出来的漂亮小珊瑚放到可怕的野生环境中，当然不会有任何好结果。”诺尔顿说。
哈吉顿希望最终可以在全球范围内实施珊瑚细胞冷冻法。“她教会我热爱自己的工作，充满毅力地坚持下去，并对自己的信念始终不渝。”在哈吉顿的实验室工作的生物技术员吉妮·卡特说。
“如果我们失去了珊瑚礁，这将是人类历史上失去的第一个生态系统。这一切将在我们眼皮底下发生，而它之所以发生，主要是因为我们。我认为这不可接受。”哈吉顿说。她郑重地表示，人类必须意识到自己有关爱地球的责任。“对我来说，我能做的贡献就是保护珊瑚。”她说。
