『Animal's Life』脸谱儿丨神奇地步入鱼类感觉行为的研究——张十三

我从小喜欢画画写写，每年暑假就回到农村外婆家捉鱼摸虾。很小的时候画过一幅虾趣的水彩画，获得全国少儿书画比赛铜奖。最初的高考理想是考美院，但阴差阳错了进入了大连海洋大学。服从志愿进入了海洋渔业专业，也就是通俗的捕捞学，从此开始跟渔与鱼打交道。毕业后，我跟朋友在大连干了几年海参养殖。在大连进行海洋渔业专业学习时，是我最早接触到鱼类的保护，也在那时候意识到我们在鱼类保护中的许多无奈。那个时候我们研究和设计各种不同类型的网具，开展许多针对网具相关的模拟实验。目的是设计捕大留小，具有选择性的绿色网具，以保证海洋渔业的可持续性发展。也是那个时候，知道鱼类有听觉。其实到现在为止，还是很多人不知道鱼类是有听觉的。这里，很感谢张国胜老师的前瞻性引导。但那个时候，直到现在鱼类听觉根本就是冷门方向，开展系统的鱼类听觉研究很困难。

2019年在奥克兰大学海洋学院

2008年，是我人生的一个转折。大连的海参养殖场在那年初的一场狂风中被掀了屋顶。在特别心灰意冷的时候，经过2个月的地狱式学习，我竟然考入了上海海洋大学博士。这是让很多人诧异的事情，因为在那之前我一直是一个沉迷于魔兽世界和写诗呻吟的学渣，但人生就是有这样很多的不可能。在博士面试的时候，现场英语翻译这个环节上，我只能认出几个比较常见的简单单词，只好连蒙带猜的凑。但当时上海海洋大学的水产类的博导们，都只想要一个有相关背景而且英语好的学霸级学生，所以没人愿意要我这个跨专业，没有相关分子生物学训练背景的学生。就在准备回去的时候，学校给我打电话说有老师要我了，这个老师就是当时的特聘教授宋佳坤。后来她说，我虽然英语不好，但会猜，而且猜的有点道理，没背景不怕，只要肯学一切都有可能。

2016年 在美国参加鱼类资源调查

人生总会出现一些不可能。博士期间，就因为我说了我喜欢电子产品，喜欢游戏，宋老师问我想不想做电生理。她说通过电生理可以了解神经的活动，这样就可以了解动物行为的基础。这是一个基础性的研究，现在国内没人做鱼类的电生理，如果有兴趣就可以试试。对于没人做的工作，我总是特别积极，于是那个时候就一头栽进文献里了。那时候一篇文献，我要看几个月。从认识单词到理解背后的意思，还要把那些设备的原理和数理处理方法弄明白，像对于电生理数据分析的那些熵计算什么的，都是我从来没有接触过的。那个时候每天都会熬夜很晚，但还是会抽点时间，打把魔兽世界来缓解我一天的紧张。

时间一天天过，实验室也一天天完善，由四壁空空到现在成熟的鱼类电感受电生理实验平台和鱼类听觉电生理平台。我也从博士走到了博士后，最后留校当老师。同时，慢慢形成了自己对鱼类保护的意识，也深知鱼类保护不是简简单单的让它们活着。当然现在很多动物连活着也仍然是一种奢望。

最早鱼类感觉电生理实验是在西伯利亚鲟鱼开展的。鲟鱼是一种古老的鱼类，同时也具有古老的电感受（感知水中微弱电场信号）。它们的电感受器官内嵌于皮肤下，在电感受器官内部，通过类电阻的材料来感受身体内外界的电势差。但想获得稳定的电感受神经的放电，就需要清楚的知道它们的支配神经和脑区，需要在解剖镜下一点点的揭开颅骨，暴露处理脑核。

我们在实验室模拟生物电场来刺激这些电感受器官，以期可以获得它们的支配神经的神经活动（放电）。通过对放电特征的分析，就可以了解鱼类怎么“思考”。神经活动就是我们现在说的人工智能的基础。那个时候我们实验室还有一个方向是仿生学，也是基于形态和神经的基础研究。

2010在德国波恩大学

但准确获得一个神经元的活动却是很艰难的，往往一连好几天得不到一个数据。在你即将崩溃的边缘，突然就有了，这就是科研的乐趣。这里的喜悦不亚于魔兽世界的获得一个橙装，王者荣耀抽到了韩信。幸运的是，我找到了这些原始的数据，我的第一篇SCI文章也由此诞生于《Neuroscience Buttletin》，挖出了我人生的第一个橙装结果。

我们热衷于在神经元水平了解行为的奥秘，也是为更好的理解动物对环境的适应。当确定鲟鱼具有敏感的电感受能力后，我开始思考鲟鱼对环境的适应。也是那个时候起，开始思考我们在鲟鱼类保护中做的不足地方。

2012年 关于人工弱电场与鲟鱼保护的报告

由于一些特殊的原因，鲟鱼的研究没能继续下去。其实科学研究有时候真不是你喜欢就可以一直做下去，正如有些游戏里，RMB玩家总是碾压非RMB玩家的。还好我们那时又参与了一个973前期项目，于是我的研究方向也随之改为鱼类的听觉。人生就像是绕了一个大圈子，又回到鱼类听觉上了。

但这个时候鱼类的听觉研究已经不在局限于行为实验了。以台湾严宏阳为代表的科学家，把医学上人类听力检测的方法成功应用到鱼类研究上，就是我们现在实验室采用的听觉诱发电位法（AEP法）。这极大的缩短了实验时间，而且不需要进行损伤性的脑核暴露解剖。

在台湾严宏阳实验室，左二是我

我们通过AEP的方法确定几种东海主要经济鱼类的听觉特性，包括大黄鱼、黄姑鱼和褐菖鲉等。同时，我们也研究了它们的发声结构和发声特征。越来越多的野外记录数据表明，我们的鱼类正生活在一个充斥噪声的环境中，他们的听觉和对应的交流行为正遭遇着前所未有的挑战。能否在一个工业噪声的环境下健康的存活，已经是很多鱼类在思考的问题了。

海洋水下噪声调查

很明显，我们当中很多人并不关心它们是不是健康，他们只在乎鱼是不是还能活着。然而，经过几十年的生殖放流，海洋中，比如东海，曾经数量众多的鱼类资源并没有如预期的那样得到恢复。也正是这样的情况，我开始思考东海主要鱼类野生资源不能真正恢复的原因，也因此提出了一种从鱼类感觉系统出发的新概念渔业。

博士后出站报告

与美国迈阿密大学陆忠明展开鱼类听觉的合作研究

所谓的新概念渔业，从过去被动的渔业模式向主动渔业的转变，其实这种转变就是从鱼类保护出发的一种生态模式。在这样的养殖模式下，鱼类可以像野生条件下一样，自主的摄食，自主的选择交配对象。这与传统人工饲料的大量投喂，剖腹取卵取精的养殖模式不一样。这就要求我们必须了解鱼类对环境的感知，了解它们喜欢什么样的温度，喜欢什么样的流速，喜欢什么样的声场环境，都必须建立在我们对它们感觉系统的充分理解的基础上。

现在很多地方开展了鱼类的野生驯化项目，如以电感受为基础的中华鲟中摄食活饵的野生驯化项目已经开启起来了。国家正大力发展海洋牧场，利用各种声光电技术来对海洋牧场的物理环境进行调控。我国也执行长江十年禁捕的伟大计划以期对主要经济鱼类资源进行长期恢复。这些都表明了，我们开始重视鱼类的感觉世界，重塑一个健康有序的生态世界。

参加《动物话你知》科普沙龙系列活动

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