史大林：“养海带的”科学家如何研究海洋酸化？｜探索者(3)

“从控制痕量金属的角度，它是一个mess（混乱），一团糟。” 史大林说，早期研究中，为了模拟真实海洋中的环境，一般需要调配人工海水。Hutchins团队用于培养束毛藻的人工海水配方源自1996年的一项研究，它自发表之后便被广泛使用。如果研究者采用不同公司生产的不同纯度的原材料配置人工海水，就可能引入不同的氨浓度和金属铜浓度。
铜虽然是藻类必需的金属，但一旦浓度稍微高一些，就可能产生毒性。史大林的团队剖析了人工海水培养液的化学组成，认为在酸化条件下，更多的铜会变成络合态，毒性会下降；同时氨在酸化条件下从NH3变成NH4 ，对束毛藻的毒性同样也下降。毒性下降，意味着藻类所处的环境变好了。因此史大林认为，Hutchins实验结果中海水酸化后，束毛藻固氮之所以上升，很可能是这两个毒性下降的反映。
史大林团队用同样的人工海水配方做了实验，但增加人工海水中的金属络合物含量，缓冲过多的铜，同时使用高纯度的原材料降低氨浓度，实验结果显示，束毛藻的固氮速率在酸化条件下是下降的。
“当我们把实验背景的污染降低、把培养液的金属化学控制好，就会发现正效应没有了，它应该是一个负效应或者是一个轻微的负效应。” 史大林说。
2017年，史大林的相关论文 [5] 发表后，两个团队在《科学》杂志上展开 “论战”。Hutchins坚持认为自己的样品未经污染 [6]；史大林则回复称，他的实验数据经得起检验，而Hutchins声称其实验环境未经污染这一事实无法检验 [7]。
科学 “论战” 并未说服其中任何一方，但无疑，史大林的分析对于海洋生物地球化学研究领域是重要的一笔。
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史大林之所以能敏锐意识到人工海水中的问题，是因为他对海洋中的痕量金属非常敏感。
他师从普林斯顿大学教授 Franois Morel，国际海洋痕量金属研究的权威专家。海洋痕量金属指的是海水中含量等于或小于1μmol/kg（微摩尔/千克）的金属元素，包括铁、锌、铜等。痕量金属在海洋中含量极低，但微量的变化就能对藻类的生产力产生巨大影响。