孫曉霞，女，中國科學院海洋研究所研究員，博士生導師，膠州灣國家野外科學觀測研究站副站長， 主要從事海洋浮游生態(tài)學研究，主持國家自然科學基金、中科院重要方向群項目、中科院戰(zhàn)略先導科技專項子課題、“973”課題等研究。已發(fā)表研究論文40余篇，SCI收錄10余篇，參與編寫專著多部。  

教育及工作經(jīng)歷：

1992年9月至1996年7月，中國海洋大學海洋生命學院，學士。

1996年9月至2001年7月，中國科學院海洋研究所，博士。

2001年11月至2004年2月，韓國仁荷大學生物工程系和西海海洋研究中心，博士后。

2004年至今，中國科學院海洋研究所，副研究員，研究員。

2008年法國國家海洋研究中心Villefranche實驗室高級訪問學者。

2013年英國普利茅斯大學海洋研究所高級訪問學者。

2014年法國土倫大學訪問教授。

學術(shù)兼職：

1、中國海洋學研究委員會（SCOR）副秘書長。

2、國際海洋生物地理信息系統(tǒng)（OBIS）科學指導委員會委員。

3、國際海洋生物普查計劃（Census of Marine Life, CoML，2001-2010）中國委員會秘書長。

4、第二屆全球海洋生物多樣性大會國際科學委員會委員。

5、中國藻類學會會員。

研究方向：

主要從事海洋浮游生態(tài)學研究，主要研究方向包括海洋初級生產(chǎn)力、浮游植物生態(tài)學、浮游生物圖像自動識別等。

承擔科研項目情況：

先后承擔了國家自然科學基金項目、中科院重要方向群項目、中科院戰(zhàn)略先導科技專項、國家海洋局公益項目、973項目等多項科研課題。

1、 “973”課題“陸坡浮游生物群落分布與功能”，負責人，2013-2018。

2、中國科學院戰(zhàn)略先導科技專項子課題“熱帶西太平洋典型區(qū)域生物多樣性與生物生產(chǎn)過程”，負責人，2013-2018

3、973項目“中國近海水母暴發(fā)的關(guān)鍵過程、機理及生態(tài)環(huán)境效應”子課題“浮游植物群落演替與水母暴發(fā)的相互影響”負責人，2011-2015。

4、 國家海洋局公益項目子課題“海洋生態(tài)風險評價”，負責人，2011-2014。

       5、中國科學院戰(zhàn)略先導科技專項子課題“黃東海生物固碳速率研究”，負責人，2011-2015。

6、中科院“海洋生物資源”重要方向群項目“我國近海基礎(chǔ)生產(chǎn)力分布格局及關(guān)鍵控制過程”，負責人，2009-2011。

7、國家自然科學基金面上項目“營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)失衡對海洋浮游生物群落的影響機制”，負責人，2009-2011。

8、國家自然科學基金面上項目“生物表面活性劑槐糖脂在有害赤潮治理中的環(huán)境生態(tài)效應研究”，負責人，2006-2008。

 

在國內(nèi)外國內(nèi)外專業(yè)學術(shù)刊物發(fā)表研究論文40 余篇，其中國際SCI收錄論文10余篇， 參與編寫專著四部。

出版專著:

1、《膠州灣生態(tài)系統(tǒng)長期變化圖集》，孫松，孫曉霞編,海洋出版社, 2011

發(fā)表英文論文:

1. S. Sun, A. Adrianov, K. Lutaenko, X. Sun, 2014. Marine Biodiversity and Ecosystem Dynamics of the Northwest Pacific Ocean, Science Press, Beijing.

2.Sun Song, Li Yinghong, Sun Xiaoxia*，2012, Changes in the small jellyfish community in recent decades in Jiaozhou Bay, China，Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 30(4): 507-518.

3.Pieter Vandromme, Lars Stemmanna, Carmen Garcìa-Comas, Léo Berline,Xiaoxia Sund, Gaby Gorsky, 2012. Assessing biases in computing size spectra of automatically classified zooplankton from imaging systems: A case study with the ZooScan integrated system, Methods in Oceanography 1–2: 3–21.

4. Xiaoxia SUN, Shiwei WANG, Song SUN, 2011. Introduction to the China Jellyfish Project——The Key Processes,Mechanism and Ecological Consequences of Jellyfish Bloom in China Coastal Waters , Chinese Journal of Oceanology & Limnology, 29 (2): 491-492. 

5. Xiaoxia Sun, Eunki Kim, Song Sun, 2010, Laboratory study on ecological impact of sophorolipid used for harmful algae elimination, Chinese Journal of Oceanology & Limnology, 28 (6): 1240-1247.

6. Xiaoxia Sun, Joongki Choi, Eunki Kim, 2004, A preliminary study on the mechanism of harmful algal bloom mitigation by use of sophorolipid treatment, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 304(1): 35-49.

7. Xiaoxia Sun, Joongki Choi, 2004, Recovery and fate of three species of marine dinoflagellates after yellow clay flocculation, Hydrobiologia, 519(1-3): 153-165.

8. Xiaoxia Sun, Youngju Lee, Joongki Choi, Eunki Kim, 2004, Synergistic effect of sophorolipid and loess combination in harmful algal blooms mitigation, Marine Pollution Bulletin, 48(9-10): 863-872.

9. Xiaoxia Sun, Kyeongnam Han, Joongki Choi, Eunki Kim, 2004, Screening of surfactants for harmful algal blooms mitigation, Marine Pollution Bulletin, 48(9-10): 937-945.

10. Seunghak Baek, Xiaoxia Sun, et al, 2003, Mitigation of harmful algal blooms by sophorolipid, Journal of Microbiology and Biotechnology, 13 (5): 651-659.

11. Xiaoxia Sun, Zhang Bo, Yu Zhiming, 2001, Toxicity study of anti-HABs agents on Chinensis Penaeus, Marine Science Bulletin, 3(1): 51-54.

發(fā)表中文論文：

1 2010年膠州灣網(wǎng)采浮游植物種類組成與數(shù)量的周年變化 鄭珊; 孫曉霞; 趙永芳; 孫松 海洋科學 2014-11-15

2 2012年冬季菲律賓海浮游動物豐度和生物量的水平分布 代魯平; 李超倫; 孫曉霞; 吉鵬; 張武昌 海洋與湖沼 2014-11-15

3 夏季黃東海中華哲水蚤種群分布、脂類含量和利用策略 王延清; 李超倫; 劉夢壇; 孫曉霞 生態(tài)學報 2014-08-23

4 海洋生物功能群變動與生態(tài)系統(tǒng)演變 孫松; 孫曉霞 地球科學進展 2014-07-10

5 海洋浮游生物圖像觀測技術(shù)及其應用 孫曉霞; 孫松 地球科學進展 2014-06-10

6 膠州灣冬季浮游植物光合作用特征原位研究 李俊磊; 孫曉霞 海洋與湖沼 2014-05-15

7 幾種常見保存方法對浮游動物生物量的影響 馮秋園; 孫曉霞; 任琳琳 海洋與湖沼 2014-05-15

8 幾種保存方法對中華哲水蚤和強壯箭蟲體型的影響 馮秋園; 孫曉霞; 任琳琳 海洋科學 2014-04-15

9 基于圖像技術(shù)的膠州灣浮游動物優(yōu)勢種體型參數(shù)與生物量轉(zhuǎn)換關(guān)系研究 優(yōu)先出版 孫松; 畢永坤; 孫曉霞 海洋與湖沼 2013-04-11  

10 黃、東海水母暴發(fā)機理及其生態(tài)環(huán)境效應研究進展 孫松; 于志剛; 李超倫; 黃邦欽; 莊志猛; 魏皓; 孫曉霞 海洋與湖沼 2012-05-15

11 膠州灣浮游植物粒級結(jié)構(gòu)及其時空變化 孫曉霞; 孫松 海洋與湖沼 2012-05-15

12 2011年春夏季黃、東海浮游植物粒級結(jié)構(gòu) 孫曉霞; 任琳琳; 鄭珊; 文斐; 趙永芳; 孫松 海洋與湖沼 2012-05-15

13 2011年春、夏季黃、東海葉綠素a和初級生產(chǎn)力的時空變化特征 文斐; 孫曉霞; 鄭珊; 羅璇; 馮秋園; 孫松 海洋與湖沼 2012-05-15

14 海月水母(Aurelia sp.1)對中肋骨條藻(Skeletonema costatum)和東海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)攝食的研究 鄭珊; 孫曉霞; 孫松 海洋與湖沼 2012-05-15

15 膠州灣營養(yǎng)鹽濃度與結(jié)構(gòu)的長期變化 孫曉霞; 孫松; 趙增霞; 沈志良 海洋與湖沼 2011-09-30

16 膠州灣浮游動物群落長期變化 孫松; 李超倫; 張光濤; 孫曉霞; 楊波 海洋與湖沼 2011-09-30

17 膠州灣網(wǎng)采浮游植物群落結(jié)構(gòu)的長期變化 孫曉霞; 孫松; 吳玉霖; 張永山; 鄭珊 海洋與湖沼 2011-09-30

18 圖像自動識別技術(shù)在膠州灣浮游動物生態(tài)學研究中的應用 孫曉霞; 孫松; 王世偉; 劉夢壇; 趙永芳 海洋與湖沼 2011-09-30

19 膠州灣葉綠素a及初級生產(chǎn)力的長期變化 孫曉霞; 孫松; 張永山; 張芳 海洋與湖沼 2011-09-30

20 膠州灣浮游纖毛蟲豐度和生物量的周年變化 于瑩; 張武昌; 趙楠; 孫曉霞; 張翠霞; 豐美萍; 肖天 海洋與湖沼 2011-09-30

21 膠州灣氣象水文要素的長期變化 孫松; 孫曉霞; 張光濤; 唐好彬; 劉群; 李國民 海洋與湖沼 2011-09-30

22 深海化能合成生態(tài)系統(tǒng)研究進展 孫曉霞; 孫松 地球科學進展 2010-05-10

23 青島市前海一線海域水質(zhì)評價與水質(zhì)改善措施研究 崔文連; 劉靜; 譚培功; 孫曉霞 中國環(huán)境監(jiān)測 2008-06-15

24 國際海洋生物普查計劃 孫松; 孫曉霞 地球科學進展 2007-10-10

25 生物表面活性劑在有害赤潮防治中的應用前景——以槐糖脂為例 孫曉霞; 張波 第一屆中國赤潮研究與防治學術(shù)研討會論文摘要匯編 2004-08-01

26 無機高分子絮凝劑PSAS的制備及其在赤潮防治中的應用 孫曉霞; 張波; 俞志明 應用生態(tài)學報 2002-11-30

27 粘土礦物及無機絮凝劑對有害赤潮的治理研究 孫曉霞 中國科學院海洋研究所 2001-06-01 

28 赤潮防治劑對中國對蝦的毒性研究 孫曉霞; 張波; 俞志明 海洋環(huán)境科學 2000-12-10

29 粘土-MMH體系絮凝赤潮生物的動力學研究 宋秀賢; 俞志明; 孫曉霞 海洋與湖沼 2000-07-30

30 粘土-MMH體系對赤潮生物的絮凝作用機制研究 孫曉霞; 宋秀賢; 張波; 俞志明 海洋科學 1999-04-30

31 粘土表面改性及對赤潮生物絮凝作用研究 俞志明; 宋秀賢; 張波; 孫曉霞 科學通報 1999-02-08

32 芝罘灣沉積物中可提取相重金屬研究 張波; 李全生; 宋秀賢; 孫曉霞 海洋環(huán)境科學 1998-11-20

 

榮譽獎勵：

1、2008年獲中國科學院沈陽分院優(yōu)秀青年學者獎。

2、2014年獲中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡科技貢獻獎。

孫曉霞，女，中國科學院海洋研究所研究員，博士生導師，膠州灣國家野外科學觀測研究站副站長，是中國海洋學研究委員會（SCOR）副秘書長，國際海洋生物地理信息系統(tǒng)（OBIS）科學指導委員會委員，國際海洋生物普查計劃（Census of Marine Life, CoML，2001-2010）中國委員會秘書長，全球海洋生物多樣性大會國際科學指導委員會委員。主要從事海洋浮游生態(tài)學研究，主持國家自然科學基金、中科院重要方向群項目、中科院戰(zhàn)略先導科技專項子課題、“973”課題等研究。已發(fā)表研究論文40余篇，SCI收錄10余篇，參與編寫專著多部。2008年獲中國科學院沈陽分院優(yōu)秀青年學者獎，2014年獲中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡科技貢獻獎。

浮游生物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中極為重要的類群，是海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵組成部分。浮游生物的種類組成和數(shù)量變動會引起整個海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的改變。在全球氣候變化和人類活動的共同影響下，我國近海許多區(qū)域浮游生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化。一方面，受氣候變化影響，暖水種種類和數(shù)量增加，分布格局發(fā)生改變；另一方面，受人類活動影響，富營養(yǎng)化問題突出，營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)偏離平衡狀態(tài)，引起浮游生物群落結(jié)構(gòu)改變。部分海域浮游植物出現(xiàn)由硅藻占優(yōu)勢轉(zhuǎn)向甲藻占優(yōu)，而浮游動物則出現(xiàn)膠質(zhì)類浮游動物增多、餌料浮游動物數(shù)量下降、浮游動物小型化等現(xiàn)象。因浮游生物暴發(fā)引起的有害藻華、水母災害等生態(tài)異常現(xiàn)象為我國近海生態(tài)系統(tǒng)健康狀況敲響了警鐘。深入進行浮游生物的觀測與研究是探究海洋生態(tài)系統(tǒng)變化的基礎(chǔ)。

1．黃東海生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)生產(chǎn)力格局及變動趨勢研究

海洋生物生產(chǎn)力水平的高低直接決定海洋的食物產(chǎn)出，對其變動規(guī)律和控制因素的了解是保證海洋生物資源可持續(xù)開發(fā)利用的基礎(chǔ)。海洋初級生產(chǎn)力作為整個生物生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，是海洋漁業(yè)資源評估、水質(zhì)評價、水團劃分、上升流分析及整個生態(tài)系統(tǒng)功能研究中不可缺少的重要內(nèi)容。隨著全球CO2濃度的持續(xù)升高，中國近海生物固碳能力的估算亦是當前國家重大需求之一。依托中國科學院重要方向群項目和中國科學院先導科技專項，孫曉霞研究員系統(tǒng)開展了黃東海基礎(chǔ)生產(chǎn)力格局及關(guān)鍵控制過程研究和黃東海浮游生物固碳速率研究。自2008年以來，系統(tǒng)研究了黃東海初級生產(chǎn)力及浮游生物時空分布格局、季節(jié)變化、長期變化特征。通過比較研究，發(fā)現(xiàn)近二十余年來黃東海基礎(chǔ)生產(chǎn)力分布格局發(fā)生較大變化。與不同歷史時期相比，黃海北部初級生產(chǎn)力升高現(xiàn)象較為顯著。整個黃海的初級生產(chǎn)力總體表現(xiàn)為升高的趨勢，這一現(xiàn)象與全球中低緯度初級生產(chǎn)力呈現(xiàn)下降趨勢并不一致。

通過對膠州灣生態(tài)系統(tǒng)長期變化的研究進一步證明，受氣候變化和人類活動的共同影響，近二十年來膠州灣浮游植物群落發(fā)生很大變化，優(yōu)勢種更替現(xiàn)象明顯，甲藻類浮游植物在膠州灣的數(shù)量逐年增加，浮游植物暖水種數(shù)量的增加亦非常顯著。浮游動物中水母類和被囊類等膠質(zhì)浮游動物豐度增加顯著，而餌料性浮游動物橈足類的豐度與比例則顯著降低。

上述研究證明，我國近海許多典型區(qū)域基礎(chǔ)生產(chǎn)力并未呈現(xiàn)下降趨勢，但浮游生物種類組成發(fā)生了改變，這種變化通過食物網(wǎng)的級聯(lián)效應，會對近海漁業(yè)資源等產(chǎn)生重大影響。這一成果為我國近海生物資源潛力估算、海洋生態(tài)系統(tǒng)長期演變、生態(tài)系統(tǒng)動力學模式研究以及我國近海生物固碳能力估算等提供了最基本的依據(jù)。

2．圖像自動識別技術(shù)在我國海洋浮游生物生態(tài)學中的應用研究

浮游生物群落結(jié)構(gòu)的變動是引起我國近海生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能變化的重要原因，也是當前海洋生態(tài)災害頻發(fā)的重要原因之一。受長期觀測資料的限制以及觀測手段的局限性，目前缺乏足夠的證據(jù)來證明浮游生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部究竟發(fā)生哪些變化。綜觀當前我國近海浮游生物群落結(jié)構(gòu)變化特征，急需解決兩個方面的問題：一是浮游生物群落內(nèi)部是否發(fā)生優(yōu)勢種類的改變及其變化規(guī)律研究，二是浮游生物向小型化方向發(fā)展的證據(jù)。在當前的浮游生物研究中，主要使用浮游生物網(wǎng)具進行樣品采集并進行人工鏡檢分類計數(shù)，一方面耗時、費力，數(shù)據(jù)獲取嚴重滯后，難以開展大尺度、長時間序列的浮游生物群落結(jié)構(gòu)研究，另一方面，難以獲得浮游生物粒級結(jié)構(gòu)等特征數(shù)據(jù)，無法對浮游生物群落結(jié)構(gòu)是否向小型化方向發(fā)展作出判斷。

基于此，要開展大尺度、長時間序列浮游生物生態(tài)學研究，急需解決浮游生物觀測的半自動化或者自動化問題。孫曉霞研究員基于浮游生物圖像自動識別方法，進行黃東海浮游動物生態(tài)學的研究。建立了我國近海浮游生物圖像數(shù)據(jù)庫并進行性能驗證。通過本項研究，對于黃東海絕大部分浮游生物類群，圖像識別的準確率可以達到80%以上。對于毛顎類、橈足類、夜光蟲、磷蝦、圓篩藻等類群的識別準確率可以高達90%以上。在此基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展了圖像識別方法在黃東海浮游生物體積變動、粒徑譜及生物量研究中的應用。通過建立橈足類、毛顎類、水母類等浮游動物優(yōu)勢類群體長、面積和體積等形態(tài)特征參數(shù)與濕重、干重及碳、氮含量的轉(zhuǎn)換方程，實現(xiàn)了浮游生物生物量及碳氮含量的自動化估算，為浮游生物重要類群生物量的快速獲取奠定了重要的方法基礎(chǔ)。通過該方法的研究，能夠在短時間內(nèi)獲得長時間序列的浮游生物類群粒級結(jié)構(gòu)、生物量、碳氮含量等許多使用傳統(tǒng)方法難以獲得的生態(tài)學參數(shù)，從而能夠更好地揭示浮游生物群落結(jié)構(gòu)的變動規(guī)律與趨勢。

3.陸坡及大洋生態(tài)系統(tǒng)浮游生物多樣性及生物生產(chǎn)過程

鄰近大洋對我國近海生態(tài)系統(tǒng)有重要影響，在近海生態(tài)系統(tǒng)演變研究基礎(chǔ)上，正在開展南海陸坡生態(tài)系統(tǒng)、熱帶西太平洋浮游生物群落結(jié)構(gòu)與功能研究，系統(tǒng)揭示我國近海生態(tài)系統(tǒng)演變機理。依托“973”項目，重點研究南海陸坡區(qū)浮游植物關(guān)鍵功能群和初級生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)的時空變化及其對物理－生物地球化學耦合過程和生物調(diào)控過程的響應；初級生產(chǎn)產(chǎn)品向經(jīng)典食物鏈和微食物環(huán)的傳輸及其潛在貢獻；浮游動物功能群分布格局及動態(tài)變化與浮游植物功能群分布格局及數(shù)量變動之間的互動關(guān)系；浮游動物功能群對浮游植物功能群的捕食壓力與轉(zhuǎn)換效率；浮游動物功能群的結(jié)構(gòu)與數(shù)量變化與中層魚變動的耦合關(guān)系。依托中國科學院戰(zhàn)略先導科技專項，重點研究熱帶西太平洋典型區(qū)域（黑潮源區(qū)、暖池區(qū)及海山周邊海域）生源要素分布規(guī)律及其變化特征；浮游生物以及生產(chǎn)力的水平格局與垂直變化，為研究鄰近大洋對我國近海生態(tài)系統(tǒng)的影響奠定重要基礎(chǔ)。

來源：科技成果管理與研究 2014年12期

 

大海不光有著豐富的魚蝦，還有數(shù)量極多的小型和微型生物資源，更好地研究這些生物，對我們未來的生活有著非常大的影響。通過對中國科學院海洋研究所研究員孫曉霞的采訪，讓我們走近了海洋的微觀世界。為了讓祖國的大海更美麗，她帶領(lǐng)團隊，以忘我的工作精神，為我國的海洋浮游生物研究做出了突出貢獻。 

青島為什么成了草原 

美麗的海濱城市青島，著名的匯泉灣，面朝大海的一個大院，就是中國科學院海洋研究所，這就是孫曉霞工作的地方。談起為什么來到中科院工作，孫曉霞說，中科院海洋研究所是從事海洋科學基礎(chǔ)研究與應用基礎(chǔ)研究、高新技術(shù)研發(fā)的綜合性海洋科研機構(gòu)，是中國科學院博士研究生重點培養(yǎng)基地。研究所面向國家需求和國際海洋科學前沿，開展了許多開創(chuàng)性和奠基性工作，直接推動了我國海洋科學研究事業(yè)的發(fā)展。在這里工作是一種當之無愧的榮耀。

孫曉霞選擇青島的另外一個原因，是因為喜歡這里的海。孫曉霞出生在威海，在海邊長大的孩子，對大海有著特殊的感情。所以，當她考上中國海洋大學生命學院，來到青島這座濱海城市的時候，立刻喜歡上了這里。畢業(yè)后，出于對這座城市的愛，她又努力考取了中科院海洋研究所的研究生。在這里，她可以更加接近美麗的大海，也實現(xiàn)了天天與大海打交道的夢想。

可是，不知是從什么時候開始，赤潮、滸苔、水母等成了人們關(guān)注的話題。孫曉霞生活多年的青島，也遇到了這個問題。近年來，由于全球氣候變化、人類活動加劇等原因，造成海洋生態(tài)災害頻頻爆發(fā)。特別是近兩年來，到青島去看草原成了網(wǎng)絡上的一個時髦的調(diào)侃，使人們更加感覺到面對海洋生態(tài)惡化的無奈。

頻繁爆發(fā)的海洋生態(tài)危機，把人們關(guān)注的目光吸引到了海洋浮游生物的身上。海洋里需要保護的，不光是像小山一樣巨大的座頭鯨，還有人們?nèi)庋劭床坏降母∮紊铩８∮紊锸呛Ｑ笊镦湹幕A(chǔ)，它的數(shù)量和種類的平衡對于生態(tài)系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用。無論是過多還是過少，都會對海洋生態(tài)產(chǎn)生災難性的后果，進而威脅到人類的生活。孫曉霞說，海洋生態(tài)系統(tǒng)如同人體，人們所感受到的更多是其表觀的變化，如災害的發(fā)生，而其內(nèi)部的變化我們經(jīng)常難以察覺，例如海洋生物多樣性的變化、生物種類的替代、生物分布格局的變化等等。因此，近海生態(tài)系統(tǒng)變動的根本原因我們并不完全清楚，其未來的發(fā)展趨勢亦很難預測，如何更好地應對上述問題，需要從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的變化、基礎(chǔ)生產(chǎn)力的變動趨勢以及生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化和人類活動的響應機制等方面進行深入細致的研究，探尋其內(nèi)在的變化機制。 

制造危機的浮游生物 

近海生態(tài)危機的出現(xiàn)，很多人都把浮游生物當作了威脅。其實，制造危機的浮游生物，是人們生活中不可缺少的。關(guān)鍵在于人們是否了解浮游生物，是否能夠科學地利用，是否能夠約束人類的活動，避免浮游生物的爆發(fā)性生長，使其更好地造福于人類。從這個角度講，其研究對漁業(yè)生產(chǎn)和海洋科學基礎(chǔ)理論都有重要意義。孫曉霞的專業(yè)是海洋浮游生物研究。她說，浮游生物種多、量大，是海洋生物的主要成員，是海洋食物鏈中的重要環(huán)節(jié)，是海洋經(jīng)濟魚類的餌料基礎(chǔ)，掌握浮游生物的變化規(guī)律，可以為我國漁業(yè)的發(fā)展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。如海洋捕撈業(yè)中，某些浮游生物的數(shù)量分布變化可提示魚類（如鯡形魚類）索餌洄游的路線，有助于尋找漁場、確定漁期；在海水養(yǎng)殖業(yè)中，對于浮游生物的培育可以解決水產(chǎn)養(yǎng)殖的餌料問題；更何況，有的浮游生物種類本身就是漁業(yè)資源，如海蜇、毛蝦和磷蝦，用這些浮游生物加工制作的水產(chǎn)品，成為豐富人們餐桌的佳肴，有著豐富的營養(yǎng)價值；有些浮游生物對環(huán)境的污染物具有凈化和富集的能力，會發(fā)展成為重要的化工原料。人們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)明了培育微藻的技術(shù)，不僅可以提取生物柴油的技術(shù)，還可以制做出化妝品、保健品等非常多的品種。

孫曉霞說，浮游生物是一座極其豐富的寶藏，是全球海洋生物多樣性的基礎(chǔ)。但是，浮游生物的暴發(fā)性繁殖對環(huán)境的影響也是非常大的。如水母是我們常見的浮游生物，海蜇等水母也是人們餐桌上常見的美味。但是，災害性水母的爆發(fā)性繁殖，卻會帶來危害。水母在大量獵殺和攝食浮游動物以及魚類的卵和幼體，給其他海洋生物的生存帶來威脅。其實，造成有害赤潮、水母暴發(fā)等等這些生態(tài)災害的始作俑者，是人類自身，或者說，不是浮游生物的爆發(fā)傷害了人類，而是人類的活動傷害了浮游生物的平淡生活。而且這種傷害遠遠沒有結(jié)束。其惡性后果，也遠遠不止赤潮和水母暴發(fā)那么簡單。

在孫曉霞看來，浮游生物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中極為重要的類群，是海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵組成部分。浮游生物的種類組成和數(shù)量變動會引起整個海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的改變。深入進行浮游生物的觀測與研究是探究海洋生態(tài)系統(tǒng)變化的基礎(chǔ)。 

讀懂大海的深刻內(nèi)涵 

湛藍的海水，美麗的魚群，徐徐的海風，潔白的浪花，這只是游客眼里看到的大海的外表，成千上萬種浮游生物，則是外表背后的深沉的內(nèi)涵。孫曉霞和她的團隊，就是努力讀懂大海內(nèi)涵的人。

孫曉霞說，我們所居住的星球，有百分之七十覆蓋著海水。在陸地開發(fā)的空間越來越小的今天，更多的人把目光投向了廣闊的海洋。也因此有人說，21世紀是海洋的世紀。海洋將是21世紀的藥庫，也將是未來的糧倉。

阿拉丁能控制巨大的神靈，是因為他擁有神燈；阿里巴巴能打開裝滿珠寶的山洞，是因為他知道芝麻開門的咒語。

孫曉霞和她的年輕的團隊，就是在努力尋找打開海洋未來寶庫的芝麻開門的咒語。

膠州灣是我國近海生態(tài)系統(tǒng)的代表性海域之一，也是揭示近海生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律的理想場所。孫曉霞所在的膠州灣站對這里開展了長期的觀測和研究，獲得了極為寶貴的長期觀測資料。與人們的想象不同，在多重壓力的脅迫下，生物多樣性并沒有降低，但生物的種類組成發(fā)生了很大的變化，與90年代相比，2000年之后甲藻類浮游植物、水母等膠質(zhì)類浮游動物的種類和數(shù)量增加顯著，而可以作為魚類餌料的餌料性浮游動物的數(shù)量和比例都明顯降低。這種變化通過食物網(wǎng)的級聯(lián)效應，會對生態(tài)系統(tǒng)等產(chǎn)生重大影響。赤潮、水母等海洋生態(tài)災害的暴發(fā)正是海洋生態(tài)系統(tǒng)演變的一種體現(xiàn)。

在中科院重要方向群項目的支持下，孫曉霞及其團隊進一步開展了黃東海典型海域基礎(chǔ)生產(chǎn)力格局及浮游生態(tài)系統(tǒng)變動趨勢研究。他們發(fā)現(xiàn)近20余年來黃東海基礎(chǔ)生產(chǎn)力分布格局、浮游生物種類組成同樣發(fā)生較大變化。與八九十年代相比，黃海、長江口等典型區(qū)域的初級生產(chǎn)力總體表現(xiàn)為升高的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象與全球中低緯度初級生產(chǎn)力呈現(xiàn)下降趨勢并不一致。

海洋是多變而復雜的，驅(qū)動我國海洋生態(tài)系統(tǒng)變化的內(nèi)在原因是什么？除了人類活動的影響外，鄰近大洋是否會對近海產(chǎn)生影響？因此，近海生態(tài)系統(tǒng)的問題不能僅僅從近海解決。在近海生態(tài)系統(tǒng)演變研究基礎(chǔ)上，孫曉霞將研究范圍進一步向外海拓展。

2013年，孫曉霞承擔了中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項“熱帶西太平洋海洋系統(tǒng)物質(zhì)能量交換及其影響”的子課題，其內(nèi)容是“熱帶西太平洋典型區(qū)域生物多樣性與生物生產(chǎn)過程”。通過研究熱帶西太平洋，特別是暖池區(qū)、黑潮源區(qū)浮游生物群落結(jié)構(gòu)特征，并通過與近海生態(tài)系統(tǒng)的比較研究，研究該區(qū)域?qū)ξ覈Ｉ鷳B(tài)系統(tǒng)的影響。

2013年7月，孫曉霞又承擔了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（“973”計劃）“南海陸坡生態(tài)系統(tǒng)動力學與生物資源的可持續(xù)利用”的“陸坡浮游生物群落分布及功能”課題。通過研究陸坡區(qū)初級生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)、浮游植物和浮游動物的群落結(jié)構(gòu)特征及與關(guān)鍵物理過程和生物地球化學循環(huán)過程之間的關(guān)系，揭示陸坡區(qū)浮游生物高生產(chǎn)力的機理，探索浮游動物功能群與中層魚變動之間的關(guān)聯(lián)。孫曉霞自信地說，這個課題如果按期完成，可以使我國陸坡浮游生態(tài)系統(tǒng)研究團隊水平進入國際先進行列。 

注重創(chuàng)新的工作團隊 

浮游生物的研究，并不像海邊撿貝殼那樣浪漫，也不是駕船出海那樣怡情，而是一個真正的力氣活，而且需要團隊的分工合作，密切配合才能完成。同時，海洋浮游生物研究也是一個年輕的領(lǐng)域，更需要工作上的創(chuàng)新與探索。

說起創(chuàng)新，孫曉霞說，對海洋浮游生物的研究，自1887年德國人亨森（V. Hensen）創(chuàng)用了“浮游生物”一詞開始算起，迄今不過100多年歷史，與擁有幾百年甚至上千年研究史的數(shù)學、物理、化學等其他學科相比，無論是從理論的厚度，數(shù)據(jù)的豐富度，還是研究技術(shù)的先進度，都有很大的提高空間。這更需要研究者以創(chuàng)新的精神去迎接種種挑戰(zhàn)。

同時，浮游生物種類繁多，結(jié)構(gòu)復雜。個體小的，須在顯微鏡下才能看清其構(gòu)造，個體大的，如有的水母最大直徑可達2米。如何快速對這些五花八門的生物進行采集、分類、研究、分析，也需要創(chuàng)新技術(shù)手段。

長期以來，浮游生物的觀測仍然主要使用浮游生物網(wǎng)具進行樣品采集并進行人工鏡檢分類計數(shù)，由于浮游生物的樣品鑒定耗時、費力，一方面導致數(shù)據(jù)獲取滯后，難以快速開展大尺度、長時間序列的浮游生物群落結(jié)構(gòu)研究；另一方面，難以獲得不同類群浮游生物大小、生物量等特征數(shù)據(jù)。如何提高分析效率，實現(xiàn)浮游生物觀測的半自動化乃至自動化，從而在短時間內(nèi)獲取數(shù)據(jù)，以便對生態(tài)系統(tǒng)狀況作出快速的判斷，是孫曉霞經(jīng)常思考的問題。

成功來自于實干，創(chuàng)新也來源于于實踐。自2008年起，孫曉霞與法國、英國等實驗室開展合作，開展基于浮游生物圖像技術(shù)的新技術(shù)與方法研究。以此為基礎(chǔ)，孫曉霞及其團隊建立了我國近海浮游生物圖像數(shù)據(jù)庫并進行性能驗證。對于黃東海浮游生物的優(yōu)勢類群，圖像識別準確率可以達到90%以上。通過圖像自動識別技術(shù)，樣品分析效率大大提高。但僅僅知道數(shù)量的多少還不夠。這就像一只螞蟻和一頭大象，論數(shù)量都是一個，但重量的差異之大可想而知。對于浮游生物也是如此。最為科學的方法是使用碳的含量來表征。如何能夠快速獲得不同浮游生物類群生物量或者碳、氮含量的數(shù)據(jù)？通過儀器直接測定，無論從成本還是從人力上都是不可行的。為了解決這一問題，孫曉霞及其團隊進一步開展了圖像識別方法在我國近海浮游生物體積變動及生物量研究中的應用，實現(xiàn)了浮游生物生物量及碳氮含量的自動化估算，為我國近海浮游生物重要類群生物量的快速獲取提供了重要的手段。

正是這種苦干加巧干的團隊工作精神，使他們獲得了豐碩的成果。由于工作業(yè)績突出，2014年，孫曉霞被授予“中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡科技貢獻獎”。

       來源：科學中國人   2015年第1期