上纽大本科生科研“双城记”，探索同虫异命的奥秘

2023年秋，上海纽约大学2024届学生张扬聚焦上海和纽约两地斑衣蜡蝉（SLFs）耐热适应性的研究，获得了学校本科生科研专题研讨会理工科类（STEM）的最佳演示奖。

张扬在纽约大学纽约校园海外学习期间，于生物学助理教授Kristin Winchell的帮助下，开始了这项横跨两个大洲的独立研究，重点揭示了斑衣蜡蝉迁徙至美国后经历的适应性变化。

张扬说：“斑衣蜡蝉最初作为上海的本地族群，逐渐适应了城市化，后进入纽约，成为当地的入侵物种。其间，它们有过多轮进化。”

在Winchell教授看来，这项研究将极大地提升人们对斑衣蜡蝉从过去到现在如何适应不同环境的认知。她期待看到“纽约大学各校园间开展起成果丰硕的长期合作”，而张扬的研究，无疑使这份期待加速变为现实。

Winchell教授说：“整个研究过程中，张扬都表现得非常成熟。她学习能力很强，品学兼优。多亏有她，我们才能收集到这些数据。”

_{小时候看到斑衣蜡蝉的场景，让张扬记忆犹新}

为什么选择研究斑衣蜡蝉？一切还要从张扬的童年说起。

张扬在上海浦东金桥长大，自小就十分亲近大自然，喜欢茁壮成长的大小生物。她仍记得小时候和父母一起探索户外，收看英国广播公司（BBC）的自然类纪录片。儿时的回忆让她憧憬未来，职业目标也更加清晰。

“如果目之所及，没有我不认识的植物，那一定很酷。”张扬小时候希望成为植物学家，而现在，她的目标是“成为一名自然学家，研究自然界中的一切”。

来到上纽大后，张扬沉浸在生态学的世界里。无论是在这里，还是在纽约大学纽约校园海外学习，她的研究始终围绕一种生物展开——Lycorma delicatula，也就是人们常说的斑衣蜡蝉。

张扬小时候和家人散步时，初见这种与众不同的小昆虫。它们花纹鲜艳的翅膀，给她留下了深刻印象。记忆中，这种虫子随处可见。“这些虫子被人们踩过，被汽车碾过，在路上留下红色的印迹，让人看了有些不适。”

_{个别成虫可见蓝色带} 

2022年秋季学期，张扬前往纽约大学纽约校园。在那里，她惊讶地发现了熟悉的身影——纷飞在儿时记忆里的虫子，也出现在了异国他乡。“能在纽约看到斑衣蜡蝉，我太惊讶了。”

斑衣蜡蝉属于上海森林地区的本土物种，在纽约则被视作入侵物种，多见于摩天大楼内和繁忙街道上。人们普遍认为这种虫子最初是通过集装箱来到美国，而后因没有天敌而“发展壮大”。斑衣蜡蝉的大量繁衍对环境造成了巨大破坏，影响了包括树木、植被和其他昆虫在内的整体栖息地环境。

张扬带上野外装备，研究斑衣蜡蝉的耐热性，也就是它们在极端温度下的生存能力。“这项研究可以帮助我们全方位了解斑衣蜡蝉，它虽是入侵物种，但在原生地和入侵地都能很好地适应城市环境。”

大三和大四学年，张扬对斑衣蜡蝉进行了研究，并在Winchell教授的指导下学习了运用制图软件、数据可视化和分析工具等。谈及教授的支持，张扬说：“Winchell教授从最基础的知识开始，一步步教会我如何编码、怎么开展GIS（地理信息系统）空间分析，即使是极其微小的进步，教授也会给予我肯定。”

_{离开纽约前的最后一场实验室会议后，张扬（前排左一）和Winchell教授（后排右二）与实验室的同学们合影留念}

回到上海后，张扬到森林里采集活体标本。她发现相比于纽约街头，在上海更难找到斑衣蜡蝉。“我爸会开车带着我在上海四处寻找合适的采集点，直到我找到容易抓取斑衣蜡蝉的地方，且收集到足够数量的标本。”

找到斑衣蜡蝉只是挑战的一部分。它们往往聚集在树顶，难以靠近，何谈收集。

_{张扬在上海开展实地研究}

另一个问题是，斑衣蜡蝉无法在实验室里存活超过一天。张扬不得不在早上采集标本，飞奔回校园，在活体标本死亡前完成实验。很多时候，她每周有三天都待在野外，以推进研究。尽管工作强度大、时间紧，但在张扬看来，这一切都是值得的。

_{张扬在上纽大实验室进行斑衣蜡蝉的耐热适应性实验}

这项研究发现，生活在纽约的斑衣蜡蝉比生活在上海的斑衣蜡蝉对极端温度的耐受力更强。张扬推测，受“热岛效应”影响，由于温室气体排放等人类活动，城市环境更热，所以上海市区的斑衣蜡蝉种群在低温下的生存能力不如森林中的斑衣蜡蝉种群。她补充道，生活在纽约的斑衣蜡蝉在极端温度下的生存能力更强，可能是因为基因表达存在差异。

张扬利用软件绘制出斑衣蜡蝉的各采样点，分析了不同的自然变量，直观展示了温度和栖息地对斑衣蜡蝉种群的影响。

这项研究或可推动今后有关自然栖息地和入侵栖息地斑衣蜡蝉的研究，但张扬决定继续前进。“我很想探索和研究除斑衣蜡蝉以外的更多生物。”

今年5月的上纽大本科生毕业典礼上，张扬以优异的成绩获得生物学荣誉学士学位。当天，她头戴学士帽，上面还装饰着自己制作的羊毛毡小鸟。

_{个别成虫翅膀颜色偏米色} 

今年秋天，张扬将出国深造，继续攻读生态学和进化论硕士项目。只不过，在这个暑假，她将在大自然中放松身心，身边也许还有熟悉的斑衣蜡蝉相伴。“我现在觉得自己和斑衣蜡蝉很有缘分，我感觉它们就像是为我而生的。”