低调的“超能力者”

初次见冰鱼，你一定想不到它们具有对抗冰冻的“超能力”，因为它们长得太“低调”了：灰白色的身体上点缀着深灰色的斑块，除了又宽又扁的脑袋上长了张大嘴，外貌与大多数鱼类并无区别。

冰鱼体内的盐分不可能跟海水中的盐分一样多，当海水温度接近甚至低于零度，其体内的水就有冻结的危险！既然盐能降低海水的冰点，其他物质是否能起到相同的作用呢？经过长期的演化，冰鱼还真的能产生这种物质。不过，它们产生的不是盐，而是抗冻蛋白。

抗冻蛋白是一类分子量较小的蛋白质。这些蛋白质的特殊结构使其能结合很多水分子。当温度下降、水分子开始凝聚为网格结构时，这些抗冻蛋白就插入其中，让冰晶的网格结构无法正常形成，在低于零度的情况下依然不会冻结。抗冻蛋白的效果十分显著，只需约十万分之一的浓度就能实现抗冻效果。

除了抗冻蛋白，冰鱼还有个十分奇妙的特征——它们的血液几乎是无色的！冰鱼的血液中血红蛋白含量很低。由于缺乏血红蛋白，冰鱼的血液并非运输氧气的“主力军”。它们依靠皮肤直接吸收溶解在海水中的氧气。这一特征使得很多种冰鱼呈灰白色，这在充满浮冰的环境中是很好的伪装。

科学家发现，除了冰鱼，不少适应冰冷海水的动物体内也能产生多种抗冻蛋白，例如冰鱼的近亲、同样生活在南极周边海域的南极鱼和生活在地球另一端——北美洲北部沿海的美洲绵鳚。

抗冻蛋白不但能帮助冰海中的动物生存，而且对人类也有很多启发。将它们添加在一些贵重的生物试剂、酶试剂中，能延长试剂的保存时间。因为能阻止冰晶产生，抗冻蛋白还被添加到冰激凌中，以使冰激凌的冰晶更小，口感更细腻。

除了抗冻蛋白本身，抗冻蛋白基因也有其应用之处。一些动物，比如美洲绵鳚体内本没有抗冻蛋白，而是在感受到低温之后合成抗冻蛋白。科学家将美洲绵鳚负责合成抗冻蛋白的基因应用在三文鱼身上，使养殖在较冷海域的三文鱼长得更快——比普通三文鱼要快一倍以上呢！

（郗旺/上海辰山植物园科研中心工程师）