珊瑚礁被誉为“海洋热带雨林”，是维持海洋生物多样性的关键生态系统。由于全球气候变暖和人类活动的影响，全球珊瑚礁持续退化，南海珊瑚覆盖率明显下降，珊瑚人工繁育与修复工作已刻不容缓。近日，一项针对柱形筛珊瑚的专项实验取得重要突破：采用1立方厘米微型切割技术，断肢存活率达到100%，并搭配自主研发的AI图像测量工具，既显著提升了母株利用率，又实现了无损伤、高精度生长监测，为珊瑚礁生态修复提供了低成本、高效率的新方案。
（张王诗珏 摄）
珊瑚危机：传统繁育方式的不足
据生态修复相关资料显示，珊瑚礁具有海岸防护、渔业资源供给和气候调节等多重生态功能。我国南海和隐蔽海湾分布的柱形筛珊瑚，是本土修复的优质物种。然而，传统珊瑚扩繁主要采用4厘米以上的大块切割，虽然成活率较高，但会大量消耗母株，单株母株所能提供的种苗数量有限，难以满足大规模珊瑚礁修复的需求。
此外，过去评估珊瑚生长速率主要依靠卡尺测量和人工计数，存在误差较大、操作耗时、易损伤珊瑚组织等问题，长期连续监测难度很高，制约了繁育技术的进一步优化。
实验突破：微型切割实现断肢100%存活
本次研究选取健康柱形筛珊瑚母株，在标准化550L人工海水养殖系统中进行了为期163天的培育实验。研究人员使用专业切割工具将母株分割为约1㎝³的微型断肢，共制备13株实验样本，并固定于陶瓷基座进行长期观测。
（张王诗珏 摄）
实验结果显示，在整个培育周期内，所有微型断肢均健康存活，存活率达100%。切割后第54天伤口完全愈合，7天后切面水螅体完成重建，珊瑚组织开始向基座外缘延伸生长。至实验结束时，多数样本的骨骼切面已被珊瑚组织完全覆盖，钙化生长恢复正常。即使养殖过程中水质碱度和磷酸盐出现阶段性小幅波动，微型断肢也未出现白化或坏死现象，充分表明柱形筛珊瑚对1㎝³微型切割具有极强的耐受性和再生能力。
对7株代表性样本的持续追踪数据显示，观测期内珊瑚覆盖面积增量在37.27～177.05㎜²之间，日均生长速率最高可达1.09㎜²/天，微型断肢能够稳定实现软组织扩张与骨骼沉积。与传统大块切割相比，微型切割技术可将单株母株的种苗产出量提升一个数量级，显著节约了珊瑚母株资源。
AI模型测量工具：实现非接触高精度监测
为精准量化珊瑚生长动态，研究团队自主开发了基于Python与OpenCV的AI珊瑚面积测量工具，实现了无损伤自动化测算。
测量流程简便高效：只需标准化垂直拍摄图像、标定画面内置标尺校准像素比例、沿珊瑚轮廓勾勒边界，系统即可通过算法自动计算实际表面积。
陶制方片（左上）AI模型测量结果，显示比例尺参照（红）与面积勾勒（绿）
（张王诗珏 摄）
精度验证显示，使用101㎜标准陶瓷方片测试时，AI测量结果与人工实测相差仅42.30㎜²，相对误差仅0.41%，完全满足科研监测需求。该技术具有三大优势：全程非接触式操作，避免对微型断肢造成二次损伤；可批量处理图像，监测效率大幅提升；所有图像和数据自动存档，便于追溯管理。
研究同时指出，目前藻类附着、光线条件和拍摄角度变化仍会对边界识别产生轻微干扰，标尺标定仍需人工辅助，未来可通过扩充训练数据集和开发自动标尺识别功能进一步提升自动化水平。
生态价值：新技术助力珊瑚保护实践
“微型切割+AI智能监测”组合技术在珊瑚保护领域具有广阔应用前景：
1. 实验室保种与苗圃培育：微型切割大幅提高繁育效率，可建立低成本微型珊瑚苗圃，有效缓解种苗短缺问题；AI监测则简化了长期数据统计工作。
2. 水族产业绿色转型：通过无性扩繁小块珊瑚，减少对野生珊瑚的开采，降低捕捞压力。
3. 近海生态修复：建议将微型断肢先在人工环境中培育至4-5㎝成体后再进行海底移植，以提高野外定植存活率，助力南海珊瑚礁修复。
观察与倡议
作为生态环境小记者，这次采访让我深刻认识到，海洋保护离不开科技创新的支撑。珊瑚的退化意味着无数海洋生物失去家园，而借助科学手段，微小的珊瑚断肢也能重获新生。
（张王诗珏 摄）
在此倡议全体同学和市民朋友：
1. 主动学习珊瑚礁与海洋生物多样性知识，向身边人传播护礁理念；
2. 减少一次性塑料制品使用，不向海洋丢弃垃圾，海边活动时不踩踏、不采摘珊瑚；
3. 践行低碳生活，减少温室气体排放，缓解海水升温导致的珊瑚白化；
4. 持续关注珊瑚人工修复科研进展，积极参与海洋生态研学和环保宣传活动。
守护海底珊瑚花园，需要每一位普通人的共同努力。
（记者：海南海淀外国语实验学校 张王诗珏）
