科研進(jìn)展
  • 廣州能源所構(gòu)建創(chuàng)新雙功能隔膜體系實(shí)現(xiàn)鈉金屬負(fù)極高穩(wěn)定性儲(chǔ)能方案
    近日，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所曹晏研究員團(tuán)隊(duì)揭示了一種雙極性功能協(xié)同調(diào)控金屬有機(jī)框架隔膜性能的新機(jī)制。該研究證實(shí)，經(jīng)過精確調(diào)控的具有雙極性官能團(tuán)UIO-66金屬有機(jī)框架（MOF）與隔膜相復(fù)合可顯著提升鈉金屬電池的循環(huán)壽命，在10C高倍率測(cè)試中表現(xiàn)出超2000次循環(huán)的超高穩(wěn)定性。近日，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所曹晏研究員團(tuán)隊(duì)揭示了一種雙極性功能協(xié)同調(diào)控金屬有機(jī)框架隔膜性能的新機(jī)制。該研究證實(shí)，經(jīng)過精確調(diào)控的具有雙極性官能團(tuán)UIO-66金屬有機(jī)框架（MOF）與隔膜相復(fù)合可顯著提升鈉金屬電池的循環(huán)壽命，在10C高倍率測(cè)試中表現(xiàn)出超2000次循環(huán)的超高穩(wěn)定性。鈉金屬電池（SMBs）憑借豐富的資源儲(chǔ)量、較低原材料成本以及高達(dá)1165 mAh g?1的理論比容量，被廣泛認(rèn)為是鋰離子電池的潛在替代技術(shù)。在此背景下，隔膜作為關(guān)鍵界面結(jié)構(gòu)，承擔(dān)著引導(dǎo)鈉離子通量、維持電解液分布均勻性及抑制枝晶穿透的重要功能，其性能優(yōu)劣對(duì)電池整體運(yùn)行穩(wěn)定性具有決定性影響。傳統(tǒng)的玻璃纖維（GF）隔膜孔徑無序、電解液浸潤(rùn)性差，導(dǎo)致鈉金屬沉積不均勻。本研究圍繞鈉金屬電池中界面不穩(wěn)定與離子遷移受限的核心挑戰(zhàn)，提出并構(gòu)建了一種雙極性功能團(tuán)（?F與?SO?H）協(xié)同修飾的UFS2@GF隔膜。該隔膜在結(jié)構(gòu)層面實(shí)現(xiàn)了對(duì)Na?脫溶劑化、遷移動(dòng)力學(xué)和成核行為的多重調(diào)控，在界面層面誘導(dǎo)形成富無機(jī)組分的穩(wěn)定SEI，顯著抑制枝晶生長(zhǎng)與副反應(yīng)，整體提升了電化學(xué)性能與循環(huán)穩(wěn)定性。DFT進(jìn)一步揭示了MOF骨架對(duì)Na?吸附與遷移路徑的本征調(diào)控機(jī)制，為實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供了理論支撐。UFS2@GF隔膜的SMBs中鈉沉積/剝離行為示意圖理論計(jì)算揭秘MOF骨架的“離子高速通道”：UFS2@GF中親鈉特性及擴(kuò)散機(jī)制模擬全電池性能驗(yàn)證：兼顧高倍率與長(zhǎng)壽命研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣西壯族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。相關(guān)成果以Synergistic Dual-Polar-Functionalized Metal?Organic Framework-Modified Separator for Stable and High-Performance Sodium Metal Batteries為題發(fā)表于ACS Nano。論文第一作者為博士研究生呂佳澤，通訊作者為曹晏研究員。論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c04051
    2025-04-25
  • 廣州地化所趙駿峰，陳華勇等-EG：電氣石成分變化及其光譜響應(yīng)的聯(lián)系：對(duì)斑巖-夕卡巖銅礦化的勘查指示
    ??電氣石超族礦物（tourmaline supergroup minerals）是一類硼硅酸鹽礦物，常見于斑巖銅礦床中，并通過其化學(xué)成分變化作為銅礦化的指示。最近的研究表明，使用短波紅外 (SWIR) 光譜特征可以更為高效地區(qū)分來自于礦化和貧礦樣品中的電氣石。然而，電氣石的光譜特征與化學(xué)成分變化之間的具體聯(lián)系仍不清楚，理論基礎(chǔ)的缺乏限制了其作為礦化指示的進(jìn)一步應(yīng)用。??針對(duì)這一科學(xué)問題，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所陳華勇研究員團(tuán)隊(duì)與中國(guó)黃金集團(tuán)合作，對(duì)來自于甲瑪超大型斑巖-夕卡巖系統(tǒng)（1,814 Mt @0.4%Cu）的礦化和貧礦電氣石樣品開展了短波紅外（SWIR）光譜、電子探針成分、以及穆斯堡爾譜鐵價(jià)態(tài)的分析。此外，還整合了現(xiàn)已發(fā)表斑巖銅礦床的礦化和貧礦電氣石樣品的成分與光譜數(shù)據(jù)，以對(duì)比礦化和貧礦電氣石之間的成分差異，并重新解讀了前人報(bào)道的光譜信號(hào)。??得到的主要認(rèn)識(shí)如下：??1. 甲瑪?shù)牡V化電氣石樣品和貧礦樣品相比，具有更長(zhǎng)的 2350W (>2350 nm) 和更短的2250W (<2247 nm)，以及更低的2250W/2350W比值 (<0.9570)。這些光譜特征的差異反映了化學(xué)成分上的差異，礦化樣品具有更高的Fe3+含量以及Fe3+/FeT占比，由氧逸度控制。匯編的電氣石數(shù)據(jù)集表現(xiàn)出了同樣的成分特征（圖1）。??2. 重新厘定了電氣石在短波紅外光譜波段范圍內(nèi)的診斷性吸收特征歸屬。在2250 nm附近產(chǎn)生的吸收特征和O1位置上的羥基有關(guān)，完整的表達(dá)為YYY-X-OH。而在2350 nm附近產(chǎn)生的吸收特征和O3位置上的羥基有關(guān)，完整的表達(dá)為YZZ-OH。??3. 建立了電氣石化學(xué)成分變化與光譜響應(yīng)之間的聯(lián)系。在2250 nm附近產(chǎn)生的吸收特征峰位置的偏移受控于Fe2+-Mg替代，隨著Fe2+含量的上升，2250W上升。而在2350 nm附近產(chǎn)生的吸收特征峰位置的偏移受控于Fe3+-Al替代，隨著Fe3+含量的上升，2350W上升。??這項(xiàng)工作建立了電氣石成分變化與光譜響應(yīng)之間的聯(lián)系，為電氣石的礦化指示提供了理論依據(jù)。在斑巖-夕卡巖系統(tǒng)中，為銅礦化的識(shí)別提供了一種可以在野外通過手持式設(shè)備實(shí)時(shí)測(cè)試獲得的指示工具：富含F(xiàn)e3+的電氣石具有更長(zhǎng)的2350W，是銅礦化的可靠標(biāo)志。??相關(guān)成果近期發(fā)表于國(guó)際礦床學(xué)領(lǐng)域TOP1期刊Economic Geology（《經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)》），第一作者為在讀博士生趙駿峰，通訊作者為陳華勇研究員。該研究成果獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金（42230810）、科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2022YFC2903301）和中國(guó)黃金集團(tuán)科研項(xiàng)目（ZJZY-2023-KY02）的聯(lián)合資助。?論文信息：Zhao,J. (趙駿峰),Chen,H. (陳華勇*),Xiao,B. (肖兵),Zhu,Y. (朱亞博),Wang,H. (汪浩),Yang,Z. (楊征坤),Du,L. (杜亮),2025,Linking Short-Wave Infrared Spectral Features of Tourmaline to Compositional Variations: Implications for Porphyry-Skarn Copper Mineralization: Economic Geology,v. 120,p. 363-384.論文鏈接：https://doi.org/10.5382/econgeo.5146圖1 甲瑪電氣石光譜特征（A-B）和全球典型斑巖銅礦系統(tǒng)中電氣石成分變化（C-F）
    2025-04-25
  • 廣州地化所王賀麗、鐘音等-WR：微塑料加速藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)硫酸鹽還原與溶解性有機(jī)碳降解的耦合
    ?紅樹林作為重要的藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)，在緩解氣候變化中發(fā)揮著不可替代的作用。然而，隨著粒徑小于5毫米的微塑料（Microplastics）等新污染物在環(huán)境中的持續(xù)累積，紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其碳匯功能和生態(tài)服務(wù)價(jià)值均受到顯著影響。在紅樹林厭氧沉積物中，硫酸鹽還原菌（Sulfate-Reducing Bacteria,SRB）作為關(guān)鍵的功能微生物群落，承擔(dān)著超過50%的碳通量轉(zhuǎn)化過程。這些微生物通過將硫酸鹽還原為硫化氫等中間產(chǎn)物，并與溶解性有機(jī)碳（Dissolved Organic Carbon,DOC）發(fā)生耦合反應(yīng)，從而影響紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯效率和穩(wěn)定性。然而，目前關(guān)于微塑料污染對(duì)紅樹林沉積物中SRB代謝活性及其介導(dǎo)的碳-硫循環(huán)過程的影響機(jī)制尚不清楚，尤其是不同粒徑微塑料的生態(tài)效應(yīng)及其與SRB群落的相互作用仍需深入研究。?針對(duì)這一科學(xué)問題，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所鐘音、彭平安等研究人員以生物可降解的聚乳酸（Polylactic Acid,PLA）微塑料為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了長(zhǎng)達(dá)70天的厭氧微宇宙實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)探究了不同濃度的毫米級(jí)（mm-PLA）和微米級(jí)（μm-PLA）兩種PLA微塑料對(duì)紅樹林沉積物硫酸鹽還原及DOC降解的影響，結(jié)合穩(wěn)定硫同位素分析、三維熒光-平行因子分析（EEM-PARAFAC）、16S rRNA基因擴(kuò)增子測(cè)序和宏基因組分析等多種技術(shù)手段，深入解析了碳-硫循環(huán)微生物群落結(jié)構(gòu)、功能基因及代謝網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同粒徑微塑料的響應(yīng)機(jī)制。?研究發(fā)現(xiàn)，mm-PLA比μm-PLA更顯著增強(qiáng)了紅樹林沉積物中硫酸鹽還原菌的代謝活性，主要表現(xiàn)為更顯著地促進(jìn)了硫酸鹽的還原以及還原態(tài)硫物種的生成，包括酸揮發(fā)性硫化物（AVS）、元素硫（S0）及鉻還原硫（CRS）（圖1）。含1%毫米級(jí)微塑料處理組（mm-1%-PLA）的硫酸鹽還原速率最高，但硫酸鹽中硫同位素分餾系數(shù)（34?）卻最低（16.85‰），這可能與mm-PLA釋放了更多的DOC，為硫酸鹽還原菌（SRB）提供了充足電子供體從而加速硫酸鹽還原過程而抑制分餾效應(yīng)有關(guān)。PLA微塑料釋放的DOC可能被微生物直接利用進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成CO2，其中，mm-1%處理組CO2排放量最大，較空白組增加了194%（圖2）。EEM-PARAFAC分析表明，微塑料添加改變了沉積物碳組成，沉積物源DOC以類蛋白物質(zhì)（C3組分）為主，其熒光強(qiáng)度較對(duì)照組顯著提升，生物指數(shù)（BIX）高于對(duì)照組，表明微塑料的存在增強(qiáng)了微生物的代謝活性。這一發(fā)現(xiàn)揭示了生物可降解微塑料通過“碳釋放-微生物代謝”調(diào)控紅樹林沉積物固碳功能的重要機(jī)制。?16S rRNA基因擴(kuò)增子測(cè)序分析顯示PLA微塑料顯著影響微生物多樣性（β-多樣性），微塑料粒徑大小依賴效應(yīng)比濃度依賴效應(yīng)更為顯著。在mm-PLA處理組中，Acetobacteroides和完全氧化型SRB（如Desulfobacter）的相對(duì)豐度顯著升高，而μm-PLA處理組中，Anaerovorax和Desulfopila（不完全氧化型SRB）的豐度更高。這些優(yōu)勢(shì)菌的相對(duì)豐度與硫酸鹽濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與δ34S、CO2產(chǎn)生量呈正相關(guān)關(guān)系（圖3），表明這些菌屬可能是推動(dòng)硫酸鹽還原和有機(jī)碳降解為CO2的關(guān)鍵微生物。宏基因組分析進(jìn)一步揭示了PLA微塑料存在時(shí)Anaerovorax、Acetobacteroides、Desulfopila、Desulfobacter和Desulfobulbus驅(qū)動(dòng)碳代謝與硫酸鹽還原的關(guān)鍵基因豐度變化（圖4）。在μm-PLA處理組中，Anaerovorax和Desulfopila的碳代謝潛力顯著增強(qiáng)，其編碼的乳酸脫氫酶基因（dld、lldG）、淀粉降解酶基因（amyA、malZ）及脂肪酸β-氧化酶基因（bcd、atoB）的相對(duì)豐度升高，表明μm-PLA促進(jìn)了乳酸、淀粉等小分子有機(jī)物的代謝活性。相較于μm-PLA，mm-PLA組中Desulfobacter和Desulfobulbus的脂肪酸/氨基酸降解基因（bcd、kamA）及硫酸鹽還原關(guān)鍵基因（sat、aprAB、dsrAB）豐度更高，表明其通過硫酸鹽還原增強(qiáng)了脂肪酸/氨基酸代謝過程。此外，mm-PLA組Acetobacteroides還攜帶更多半纖維素降解基因（manA、manB），表明其同時(shí)促進(jìn)了沉積物復(fù)雜有機(jī)的降解過程?？傊?，mm-PLA微塑料可能由于較大的表面積提高了微生物在其表面附著能力，促進(jìn)了PLA微塑料表面降解和有機(jī)碳的釋放，增強(qiáng)了碳-硫循環(huán)微生物活性，促進(jìn)了紅樹林沉積物復(fù)雜有機(jī)質(zhì)的降解和CO2的排放。?該研究首次系統(tǒng)解析了不同粒徑PLA微塑料對(duì)紅樹林沉積物碳-硫循環(huán)的影響機(jī)制，為理解藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)中微塑料的生物地球化學(xué)行為提供了重要科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果近期發(fā)表于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Water Research》上。王賀麗博士（我所畢業(yè)博士生）為文章第一作者，鐘音為通訊作者。該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省科學(xué)技術(shù)研究基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目和海南省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。論文信息:Heli Wang?(王賀麗),Yin Zhong *(鐘音),Qian Yang?(楊倩),Jiaying Li (李佳瀅),Dan Li?(李丹),Junhong Wu?(吳駿宏),Sen Yang?(楊森),Jiashuo Liu (劉家碩),Yirong Deng (鄧一榮),Jianzhong Song (宋建中),Ping’an Peng?(彭平安). 2025. Coupling of sulfate reduction and dissolved organic carbon degradation accelerated by microplastics in blue carbon ecosystems. Water Research,279,123414.論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123414圖1.?不同粒徑及濃度微塑料對(duì)硫酸鹽還原速率、還原態(tài)硫物種生成和硫酸鹽硫同位素分餾的影響圖2. 不同粒徑與濃度PLA微塑料對(duì)上覆水和沉積物中溶解性有機(jī)碳轉(zhuǎn)化及CO2生成的影響圖3.?毫米級(jí)與微米級(jí)聚乳酸微塑料存在下硫酸鹽還原菌（Desulfopila、 Desulobacter、?Desulfobulbus）和發(fā)酵菌（Anaerovorax、Acetobacteroides）相對(duì)豐度與SO42-濃度（A-E）、δ34S (F-J)和CO2排放量（K-O）的相關(guān)性圖4.?70天厭氧培養(yǎng)后μm-PLA和 mm-PLA微塑料存在下Desulfopila、Desulfobacter及Desulfobulbus屬編碼碳-硫循環(huán)相關(guān)功能基因的情況
    2025-04-23
  • 亞熱帶所?|?環(huán)江站長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)驗(yàn)進(jìn)展咨詢討論會(huì)在環(huán)江召開
    4月16日至18日，為推動(dòng)中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站的長(zhǎng)期野外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，優(yōu)化建設(shè)方案，解決臺(tái)站建設(shè)出現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)與資源協(xié)調(diào)問題，在廣西環(huán)江召開了環(huán)江站長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)驗(yàn)進(jìn)展咨詢討論會(huì)。4月16日至18日，為推動(dòng)中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站（環(huán)江站）的長(zhǎng)期野外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，優(yōu)化建設(shè)方案，解決臺(tái)站建設(shè)出現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)與資源協(xié)調(diào)問題，在廣西環(huán)江召開了環(huán)江站長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)驗(yàn)進(jìn)展咨詢討論會(huì)。會(huì)議邀請(qǐng)了中國(guó)科學(xué)院華南植物園副主任閆俊華研究員、中國(guó)科學(xué)院華南植物園劉占鋒研究員、中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所白曉永研究員、云南大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院程曉莉教授、亞熱帶生態(tài)所李峰研究員組成咨詢專家組，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局巖溶地質(zhì)研究所黃芬研究員，環(huán)江站張偉、趙杰、李德軍、聶云鵬等研究員及科研骨干、研究生參加會(huì)議。會(huì)議由環(huán)江站執(zhí)行站長(zhǎng)張偉主持。會(huì)上，張偉詳細(xì)介紹了環(huán)江站長(zhǎng)期野外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)行狀況，以及階段性科研成果。胡培雷副研究員從研究背景與關(guān)鍵科學(xué)問題、研究?jī)?nèi)容與研究方案等方面對(duì)“喀斯特基巖風(fēng)化驅(qū)動(dòng)的生態(tài)-巖溶碳匯效應(yīng)及作用機(jī)制”的實(shí)施方案進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，與會(huì)專家肯定了方案的科學(xué)性與合理性，認(rèn)為研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)結(jié)合緊密，方案切實(shí)可行，并對(duì)方案細(xì)節(jié)進(jìn)行了充分討論，提出了寶貴意見和建議。專家組成員還參觀了環(huán)江站園區(qū)綜合試驗(yàn)示范區(qū)的野外研究場(chǎng)地，包括喀斯特地球關(guān)鍵帶觀測(cè)平臺(tái)、坡地徑流場(chǎng)、生態(tài)與高經(jīng)濟(jì)植物引種園、站區(qū)鐵皮石斛栽培樣地、水土過程監(jiān)測(cè)微區(qū)、植被-土壤-表層巖溶帶三維水土過程監(jiān)測(cè)平臺(tái)，并就平臺(tái)建設(shè)給出了寶貴建議。會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)??環(huán)江站野外試驗(yàn)平臺(tái)考察
    2025-04-23
  • 華南植物園發(fā)現(xiàn)北方獐牙菜功效成分Bellidifolin可改善高脂飲食引發(fā)的肥胖
    肥胖及相關(guān)代謝性疾?。ㄈ绺咧Y、非酒精性脂肪肝）已成為全球公共健康的重要挑戰(zhàn)。世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示，自1975年以來，全球肥胖率增長(zhǎng)近三倍，約6.5億成年人受其困擾。高脂飲食（HFD）是誘發(fā)脂代謝紊亂的關(guān)鍵因素，但現(xiàn)有干預(yù)手段效果有限，亟需開發(fā)新型天然療法。北方獐牙菜（Swertia diluta）主產(chǎn)在我國(guó)陜北延安地區(qū)，在當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期作為傳統(tǒng)草藥和食材，用于緩解肝膽疾病及高脂血癥。中國(guó)科學(xué)院華南植物園戰(zhàn)略植物資源保育與利用科研團(tuán)隊(duì)最新研究發(fā)現(xiàn)，北方獐牙菜中的主要活性成分—Bellidifolin（BEL）可通過調(diào)控腸道菌群和膽汁酸代謝，顯著改善高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖及相關(guān)代謝異常。研究團(tuán)隊(duì)通過高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS/MS）從北方獐牙菜提取物中鑒定出25個(gè)氧雜蒽酮類化合物，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)其與脂代謝和動(dòng)脈粥樣硬化通路密切相關(guān)。其中，BEL顯著降低了血清甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）和低密度脂蛋白（LDL）水平，減輕了肝臟的脂肪變性和炎癥損傷。同時(shí)，它有效降低了厚壁菌門（Firmicutes）和乳桿菌科（Lactobacillaceae）等促炎菌群的豐度，增加了擬桿菌門（Bacteroidota）等有益菌的比例，從而改善了腸道微環(huán)境。此外，BEL通過上調(diào)CYP7A1增強(qiáng)了肝臟膽汁酸的合成，通過抑制ASBT和OSTα/β而減少了腸道中膽汁酸的重吸收，促進(jìn)了糞便排泄，并降低了肝內(nèi)脂質(zhì)的沉積。相關(guān)研究成果以“Bellidifolin, a constituent from edible Mongolic Liver Tea (Swerita diluta), promotes lipid metabolism by regulating intestinal microbiota and bile acid metabolism in mice during high fat diet-induced obesity”為題近期發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Food Bioscience(《食品生物科學(xué)》)。華南植物園博士后艾克拜爾·居買為第一作者，邱聲祥研究員為通訊作者，研究團(tuán)隊(duì)核心成員包括李百琳助理研究員和趙麗云副研究員等。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fbio.2025.106562圖1. BEL的改善脂質(zhì)代謝和肝損傷作用圖2. BEL促進(jìn)脂質(zhì)代謝和減肥的潛在作用機(jī)制
    2025-04-23
  • 華南植物園揭示橡樹物種局地適應(yīng)性形成的遺傳基礎(chǔ)
    物種如何通過遺傳變異實(shí)現(xiàn)局地適應(yīng)（Local adaptation）是進(jìn)化生物學(xué)研究的核心命題。傳統(tǒng)研究多依賴單一參考基因組和短讀長(zhǎng)測(cè)序技術(shù)，難以全面解析結(jié)構(gòu)變異（Structural variants，SVs）等復(fù)雜遺傳元件。研究表明，SVs能顯著調(diào)控環(huán)境脅迫響應(yīng)基因表達(dá)并驅(qū)動(dòng)表型分化，但因其檢測(cè)難度，長(zhǎng)期成為適應(yīng)性進(jìn)化研究的“盲區(qū)”。隨著長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，整合多個(gè)體高質(zhì)量組裝的泛基因組（Pan-genome）圖譜為系統(tǒng)性挖掘SVs提供了全新范式，已在擬南芥、水稻等模式物種中揭示SVs與適應(yīng)性性狀的深層關(guān)聯(lián)。然而，針對(duì)壽命長(zhǎng)、雜交頻繁的森林樹種，泛基因組資源仍極度匱乏，嚴(yán)重制約適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制的解析。殼斗科櫟屬植物作為北半球森林生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)類群，憑借廣泛的環(huán)境適應(yīng)性和顯著的種間雜交特性，成為研究適應(yīng)性進(jìn)化的理想體系。其中，東亞特有近緣種栓皮櫟（Quercus variabilis）與麻櫟（Q. acutissima）自新近紀(jì)晚期分化后，形成從溫帶至亞熱帶的環(huán)境適應(yīng)梯度。兩者在長(zhǎng)期同域共存中頻繁發(fā)生基因交流，群體遺傳學(xué)證據(jù)表明，基因滲入可能通過傳遞有利變異促進(jìn)其局地環(huán)境適應(yīng)。然而，既往研究受限于單一參考基因組和短讀長(zhǎng)數(shù)據(jù)，既未能揭示SVs的適應(yīng)性貢獻(xiàn)，也缺乏對(duì)關(guān)鍵區(qū)域跨物種選擇機(jī)制的實(shí)證。中國(guó)科學(xué)院華南植物園植物進(jìn)化與保護(hù)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合植物研究所、中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院、瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)和于默奧大學(xué)等單位，首次構(gòu)建了包含22個(gè)栓皮櫟個(gè)體的泛基因組圖譜，系統(tǒng)鑒定了54萬(wàn)個(gè)高質(zhì)量結(jié)構(gòu)變異，闡明SVs與SNPs在氣候適應(yīng)性中的功能互補(bǔ)機(jī)制?；谒ㄆ蹬c麻櫟全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)通過全基因組掃描和基因型-環(huán)境關(guān)聯(lián)分析，鎖定染色體9上250 kb的Chr9-ERF區(qū)域（含8個(gè)串聯(lián)重復(fù)的AP2/ERF逆境響應(yīng)基因）為兩物種平行適應(yīng)進(jìn)化的核心區(qū)域，并利用溯祖分析證實(shí)該區(qū)域源自麻櫟的基因滲入。該研究不僅填補(bǔ)了林木泛基因組資源空白，也為解析雜交背景下物種快速適應(yīng)機(jī)制提供了理論框架，對(duì)全球氣候變化下的森林適應(yīng)性管理具有重要的科學(xué)價(jià)值。研究成果以Pan-genome analysis reveals local adaptation to climate driven by introgression in oak species為題近期發(fā)表在進(jìn)化生物學(xué)權(quán)威期刊Molecular Biology and Evolution（《分子生物學(xué)與進(jìn)化》）。華南植物園王寶生研究員為通訊作者，梁藝燁博士、劉輝博士及林瓊瓊（博士在讀）為共同第一作者。植物研究所郭亞龍研究員，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院劉建鋒研究員、華南植物園曠遠(yuǎn)文研究員、瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)Pa?r K. Ingvarsson教授、瑞典于默奧大學(xué)趙偉博士等人對(duì)本研究做了重要貢獻(xiàn)。研究獲廣東基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究旗艦項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金和博士后面上基金資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1093/molbev/msaf088圖1.?22個(gè)栓皮櫟個(gè)體的基因組組裝與泛基因組分析圖2.?栓皮櫟和麻櫟的遺傳分化及群體歷史圖3.?栓皮櫟（左）和麻櫟（右）局地適應(yīng)性進(jìn)化的基因組基礎(chǔ)
    2025-04-23
  • 深圳先進(jìn)院等揭示細(xì)菌感染新規(guī)律 開發(fā)力學(xué)抗菌新策略
    細(xì)胞邊緣為何更易被感染？上皮細(xì)胞層是人體抵御外界感染的第一道防線，在維持身體正常狀態(tài)、保護(hù)屏障和抵抗感染的過程中，其形狀和結(jié)構(gòu)會(huì)不斷發(fā)生變化。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌能夠通過識(shí)別器官組織的幾何特性以破壞細(xì)胞層的保護(hù)作用并引發(fā)感染擴(kuò)散。雖然理解清楚組織器官幾何特性調(diào)控細(xì)菌感染的具體機(jī)制對(duì)開發(fā)新型抗感染療法具有關(guān)鍵意義，但這一科學(xué)問題尚未得到充分揭示。4月21日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院定量合成生物學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員黃術(shù)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授朱奎團(tuán)隊(duì)、北京大學(xué)研究員黃建永團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》發(fā)表最新研究：團(tuán)隊(duì)通過跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新，從“器官幾何結(jié)構(gòu)特征-細(xì)胞力信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)-病原菌感染”互作機(jī)制出發(fā)，首次揭示組織形態(tài)特征調(diào)控細(xì)菌感染的新規(guī)律。同時(shí)團(tuán)隊(duì)提出了基于力敏感離子通道蛋白Piezo1的抗菌策略，為抗菌藥物提質(zhì)增效、降低毒副作用和指導(dǎo)合理用藥提供了潛在方案，具有重要的臨床應(yīng)用前景。力學(xué)導(dǎo)航揭秘細(xì)菌“精準(zhǔn)打擊”研究團(tuán)隊(duì)通過結(jié)合微生物學(xué)、力學(xué)生物學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程等多學(xué)科交叉研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌感染并非隨機(jī)發(fā)生，而是受到宿主組織力學(xué)特性的精準(zhǔn)控制。通過構(gòu)建不同組織形態(tài)的上皮細(xì)胞層模型，探究病原菌與其互作的時(shí)空動(dòng)態(tài)過程，團(tuán)隊(duì)揭示了多種病原菌上皮單層中的空間感染規(guī)律并非傳統(tǒng)認(rèn)為的隨機(jī)分布，而是呈現(xiàn)出明顯的“邊際效應(yīng)”，這種感染模式與細(xì)胞層的致密程度直接相關(guān)——結(jié)構(gòu)越緊密的細(xì)胞層，其邊緣區(qū)域越易被細(xì)菌侵襲，且這一規(guī)律不受細(xì)胞種類或培養(yǎng)條件影響，打破了傳統(tǒng)認(rèn)為細(xì)菌隨機(jī)分布的觀點(diǎn)，表明不同組織形態(tài)對(duì)細(xì)菌感染的空間分布具有重要調(diào)控作用。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過力學(xué)分析模型發(fā)現(xiàn)，在上皮細(xì)胞層中，細(xì)胞牽引力與細(xì)菌感染具有高度協(xié)同性，高牽引力的細(xì)胞邊緣區(qū)域更容易被細(xì)菌入侵。就像橡皮筋拉伸時(shí)兩端受力最大，細(xì)胞層邊緣因幾何限制產(chǎn)生的“強(qiáng)拉力”，成為了細(xì)菌攻擊的“熱點(diǎn)區(qū)域”，這一發(fā)現(xiàn)為理解細(xì)菌感染的空間選擇性提供了新的視角。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)“鎖定”了關(guān)鍵蛋白--力敏感性離子通道蛋白 Piezo1的作用：當(dāng)細(xì)菌開始入侵時(shí)，這種能感知牽引力的蛋白會(huì)像磁鐵一樣聚集到感染部位，形成特殊的囊泡結(jié)構(gòu)。這些囊泡就像“信號(hào)放大器”，把細(xì)胞受到的牽引力轉(zhuǎn)化為“生化信號(hào)”，促使更多細(xì)菌在邊緣區(qū)域聚集感染。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了力學(xué)因素“指揮”細(xì)菌攻擊位置的精細(xì)調(diào)控，還指出了一個(gè)全新治療方向——通過干擾細(xì)胞的力學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)（比如阻斷Piezo1蛋白的功能），可能開發(fā)出阻止細(xì)菌精準(zhǔn)定位感染部位的新型藥物策略。宿主導(dǎo)向抗菌新策略，精準(zhǔn)給藥破解腸道感染難題研究團(tuán)隊(duì)基于以上“力學(xué)感應(yīng)開關(guān)”--Piezo1蛋白調(diào)控細(xì)菌感染的核心發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新性提出“力學(xué)導(dǎo)航抗菌”雙效策略。第一步靶向力學(xué)信號(hào)源頭：嘗試將Piezo1作為抗菌靶點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)抑制Piezo1的表達(dá)和激活均能明顯降低感染組織中的細(xì)菌載量。第二步構(gòu)建“仿生戰(zhàn)場(chǎng)”：建立仿生3D腸道芯片精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)腸道隱窩結(jié)構(gòu)（類似腸道褶皺深處的隱蔽角落），發(fā)現(xiàn)消化道細(xì)菌傾向于在隱窩結(jié)構(gòu)中富集，以在感染過程中隱匿在胞質(zhì)中躲避抗菌制劑的殺傷作用，使傳統(tǒng)藥物難以有效滲透。為此，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了靶向隱窩結(jié)構(gòu)的“細(xì)菌替身”納米遞藥系統(tǒng)——就像“特洛伊木馬”般，這些納米顆粒外殼模擬耐藥菌的表面特征，內(nèi)核裝載抗生素。該藥物遞送系統(tǒng)不僅能夠在物理空間上精準(zhǔn)靶向感染位點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)藥物的空間精準(zhǔn)遞送，還能提升抗菌藥物在隱窩結(jié)構(gòu)的局部濃度，提高對(duì)耐藥菌（如MRSA和VRE）感染的療效，這種“斷其信號(hào)源+精準(zhǔn)送彈藥”的力學(xué)導(dǎo)航療法，為應(yīng)對(duì)耐藥菌感染提供了增效減毒的新范式。近年來抗生素研發(fā)的枯竭加劇了細(xì)菌耐藥性對(duì)于公共衛(wèi)生安全的威脅，亟需從多元角度開發(fā)新型的抗菌策略。傳統(tǒng)的抗菌制劑研發(fā)過程通常僅關(guān)注對(duì)于細(xì)菌的殺傷效果，該研究突破了傳統(tǒng)“以菌為本”的研發(fā)思路，轉(zhuǎn)向“宿主導(dǎo)向”的新模式。該治療策略顯著提升了抗生素抗消化道病原菌感染的療效，不僅豐富了合理用藥手段，也為應(yīng)對(duì)全球耐藥危機(jī)提供了創(chuàng)新解決方案。文章上線截圖圖1：細(xì)菌感染多細(xì)胞單層呈現(xiàn)的“邊際效應(yīng)”圖2：宿主細(xì)胞單層結(jié)構(gòu)調(diào)控細(xì)菌感染示意圖
    2025-04-22
  • 廣州健康院發(fā)現(xiàn)調(diào)控線粒體趨核分布的關(guān)鍵因素，揭示多能干細(xì)胞重編程新機(jī)制
    4月17日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉興國(guó)與廣州醫(yī)科大學(xué)項(xiàng)鴿團(tuán)隊(duì)在Stem Cell Reports期刊上發(fā)表了一篇題為Perinuclear Mitochondrial Clustering for Mesenchymal-to-Epithelial Transition in Pluripotency Induction的文章，鑒定Oct4是介導(dǎo)多能性獲得過程中線粒體趨核分布的關(guān)鍵因子，揭示線粒體趨核分布通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路，而調(diào)控間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（MET）的新模式。4月17日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉興國(guó)與廣州醫(yī)科大學(xué)項(xiàng)鴿團(tuán)隊(duì)在Stem Cell Reports期刊上發(fā)表了一篇題為Perinuclear Mitochondrial Clustering for Mesenchymal-to-Epithelial Transition in Pluripotency Induction的文章，鑒定Oct4是介導(dǎo)多能性獲得過程中線粒體趨核分布的關(guān)鍵因子，揭示線粒體趨核分布通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路，而調(diào)控間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（MET）的新模式。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)展了線粒體重塑，特別是線粒體的亞細(xì)胞定位變化在多能干細(xì)胞獲得進(jìn)程中的重要作用。該研究是4月9日劉興國(guó)與應(yīng)仲富團(tuán)隊(duì)在Nature Metabolism發(fā)表的關(guān)于線粒體未折疊蛋白反應(yīng)（Mitochondrial unfolded protein response,UPRmt）調(diào)控MET這一細(xì)胞可塑性的持續(xù)性工作。多能干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的大事件，對(duì)于基礎(chǔ)和臨床研究都具有劃時(shí)代的意義。從上個(gè)世紀(jì)多能干細(xì)胞誕生以來，人們已經(jīng)通過觀察認(rèn)識(shí)到，與體細(xì)胞相比，早期發(fā)育的卵子和各種多能干細(xì)胞，都有一個(gè)共同的特征：細(xì)胞核周圍有明顯的線粒體分布。然而核周分布的線粒體對(duì)于干細(xì)胞的命運(yùn)決定有何作用，這一世紀(jì)謎題一直沒有答案。團(tuán)隊(duì)首先發(fā)現(xiàn)在三因子（Oct4，Sox2，Klf4）誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程早期第三天開始，線粒體呈現(xiàn)趨向細(xì)胞核周圍運(yùn)輸，并一直維持趨核分布。同時(shí)發(fā)現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子中，只有Oct4可以介導(dǎo)線粒體趨核。Oct4是多能干細(xì)胞的標(biāo)志，它在多能干細(xì)胞中的高表達(dá)可以激活干細(xì)胞多能性維持所必須的編碼蛋白和非編碼RNA。隨著干細(xì)胞的分化，Oct4的表達(dá)水平會(huì)迅速下降。劉興國(guó)團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)表明，Oct4是介導(dǎo)體細(xì)胞重編程中線粒體趨核運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵因子，暗示ESCs（胚胎干細(xì)胞）中的線粒體趨核分布也離不開Oct4的調(diào)控作用。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果也表明，SKO（Yamanaka因子Sox2/Klf4/Oct4三因子）和Oct4單因子都可以激活線粒體趨核運(yùn)輸相關(guān)復(fù)合物的活性，從而激活了線粒體的趨核運(yùn)輸?；诖耍瑘F(tuán)隊(duì)通過RNA干擾抑制了線粒體趨核運(yùn)輸關(guān)鍵亞基Dynein的活性，發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞重編程被抑制了。此外，Drp1介導(dǎo)的線粒體分裂也會(huì)影響線粒體的趨核分布。初步研究表明，線粒體趨核分布調(diào)控了MET標(biāo)志蛋白E-cadherin的表達(dá)，從而調(diào)控了MET的順利進(jìn)行。進(jìn)一步研究表明，線粒體趨核主要是通過激活了Wnt/β-catenin信號(hào)，β-catenin不是通過進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用，而是通過直接調(diào)控了MET的關(guān)鍵蛋白E-cadherin的穩(wěn)定性而參與了MET的進(jìn)行，從而最終調(diào)控多能性獲得。這項(xiàng)研究揭示了在體細(xì)胞重編程進(jìn)程早期，線粒體會(huì)呈現(xiàn)趨核分布，這對(duì)于體細(xì)胞重編程的順利進(jìn)行不可或缺。線粒體的趨核分布主要是通過激活了Wnt/β-catenin信號(hào)通路而上調(diào)了β-catenin的蛋白表達(dá)量，上調(diào)的β-catenin可以通過提高M(jìn)ET標(biāo)志蛋白E-cadherin的穩(wěn)定性進(jìn)而參與了MET的調(diào)控。間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（MET）和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）在胚胎發(fā)育、組織再生和癌癥轉(zhuǎn)移發(fā)揮作用，所以線粒體趨核調(diào)控MET具有廣泛的發(fā)育和病理意義。線粒體在細(xì)胞骨架上運(yùn)動(dòng)，與細(xì)胞核的關(guān)系，是“吾棲絲路頭，卿立絲路尾”，在多能性的情況下，讓線粒體“陌上花開，可緩緩歸矣”，趨核到細(xì)胞核的身邊。本研究發(fā)現(xiàn)了線粒體趨核調(diào)控MET的新機(jī)制，豐富了線粒體重塑調(diào)控多能性獲得的新功能，有望為線粒體重塑調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)的理論創(chuàng)新提供參考。本研究由中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院、廣州醫(yī)科大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院香港創(chuàng)新研究院再生醫(yī)學(xué)與健康創(chuàng)新中心和香港大學(xué)等多個(gè)研究組合作完成。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院、廣東省及廣州市科技項(xiàng)目等支持。論文鏈接?圖?線粒體趨核運(yùn)輸通過調(diào)控間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化影響干細(xì)胞多能性獲得
    2025-04-22
  • 亞熱帶生態(tài)所?|?國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“中低產(chǎn)稻田減障提質(zhì)與產(chǎn)能提升關(guān)鍵技術(shù)”召開2025年度課題推進(jìn)會(huì)
    4月16日，“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“中低產(chǎn)稻田減障提質(zhì)與產(chǎn)能提升關(guān)鍵技術(shù)”課題推進(jìn)會(huì)在中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所召開。課題負(fù)責(zé)人吳金水研究員、各子課題負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目骨干等參加會(huì)議。4月16日，“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“中低產(chǎn)稻田減障提質(zhì)與產(chǎn)能提升關(guān)鍵技術(shù)”課題推進(jìn)會(huì)在中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所召開。課題負(fù)責(zé)人吳金水研究員、各子課題負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目骨干等參加會(huì)議。會(huì)上，5個(gè)子課題負(fù)責(zé)人分別就潛漬和瘠薄型中低產(chǎn)稻田障礙消減技術(shù)研發(fā)、抗逆品種篩選和產(chǎn)能提升技術(shù)模式構(gòu)建的實(shí)施進(jìn)展與考核指標(biāo)完成情況等進(jìn)行匯報(bào)。吳金水圍繞各子課題內(nèi)容和任務(wù)、總體指標(biāo)完成情況作總結(jié)發(fā)言，并對(duì)2025年度的重點(diǎn)工作進(jìn)行部署。他肯定了課題實(shí)施以來取得的成果，并指出各子課題要加快推進(jìn)考核指標(biāo)的完成，布局典型示范區(qū)建設(shè)和應(yīng)用效果評(píng)價(jià)工作，重點(diǎn)圍繞潛漬和瘠薄稻田改良，系統(tǒng)凝練可量化、可推廣的核心標(biāo)志性成果。本次會(huì)議總結(jié)梳理了課題實(shí)施過程中存在的問題，并針對(duì)性地進(jìn)行了調(diào)整和布局，為后續(xù)課題的驗(yàn)收結(jié)題奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該課題最終將形成潛漬和瘠薄型中低產(chǎn)稻田障礙消減與產(chǎn)能提升技術(shù)模式，并進(jìn)行推廣示范，是“藏糧于地、藏糧于技”的重要體現(xiàn)。會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)參會(huì)合影
    2025-04-18
  • 南海海洋所?|?研究揭示全球海洋熱浪動(dòng)態(tài)演變規(guī)律
    近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室（LTO）、全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）以及廣東省海洋遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（LORS）的王春在研究員團(tuán)隊(duì)，以時(shí)空聯(lián)動(dòng)視角識(shí)別并追蹤了全球無冰帶海洋熱浪（MHW）的時(shí)空結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)移動(dòng)特征。相關(guān)研究成果發(fā)表在Geophysical Research Letters上。碩士研究生任杰為論文第一作者，研究員王春在為通訊作者，副研究員姚玉龍為共同作者。以往針對(duì)MHW的研究通常將時(shí)間維度與空間維度分開，只關(guān)注特定區(qū)域內(nèi)MHW的時(shí)間變化特征，或某一特定時(shí)段內(nèi)的空間變化。然而，多數(shù)MHW的形成和發(fā)展是一個(gè)從“產(chǎn)生”到“發(fā)展”再到“消亡”，并在空間上延展或移動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程（圖1）。因此，本研究從時(shí)空三維視角（時(shí)間×經(jīng)度×緯度）出發(fā)，首先構(gòu)建了一種識(shí)別時(shí)空連續(xù)型MHW新方法（Spatiotemporally Continuous Marine Heatwaves，SCMHWs），然后依據(jù)持續(xù)時(shí)間（D）、面積（A）和強(qiáng)度（I）三個(gè)維度是否極端（N: Normal;E: Extreme），將SCMHWs分為8個(gè)類型，并探究了主要類型時(shí)空移動(dòng)特征。該研究旨在以時(shí)空聯(lián)動(dòng)的視角揭示全球海洋無冰帶范圍內(nèi)時(shí)空連續(xù)海洋熱浪的時(shí)空結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)特征。1982-2022年全球共有6605個(gè)SCMHWs被識(shí)別，其中DNAEIN，DNANIE，DEAEIN和DEAEIE型發(fā)生頻繁，強(qiáng)度較高的區(qū)域主要出現(xiàn)在西邊界流及其延伸體區(qū)域、厄加勒斯溢流區(qū)、赤道中東太平洋區(qū)域等（圖2）。值得注意的是，平均強(qiáng)度處在高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的類型（圖2(c)和2(e)）僅在上述特定區(qū)域出現(xiàn)，這可能與渦旋活動(dòng)密切相關(guān)。此外，研究還發(fā)現(xiàn)SCMHWs多數(shù)沿東西方向移動(dòng)，且在過去幾十年中呈現(xiàn)頻率增加、持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)、覆蓋范圍擴(kuò)大、移動(dòng)距離增加但移動(dòng)速減慢的變化趨勢(shì)。本研究從時(shí)空聯(lián)動(dòng)的視角出發(fā)，提出的識(shí)別與分類時(shí)空連續(xù)海洋熱浪的新方法不僅揭示了海洋熱浪的時(shí)空結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)特征，豐富了海洋熱浪研究的方法體系，同時(shí)也為海洋熱浪的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)提供了新思路。本研究由國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金合作創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所發(fā)展基金等共同資助。相關(guān)論文信息：Ren,J.,Wang,C.,& Yao,Y. (2025). Spatiotemporally continuous marine heatwaves: A novel clustering approach reveals increasing frequency,duration,area,intensity,and movement distance. Geophysical Research Letters,52,e2024GL113211.論文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL113211圖1（a）時(shí)空連續(xù)海洋熱浪（SCMHW）的三維示意圖，其中X軸、Y軸和Z軸分別表示經(jīng)度、緯度和時(shí)間，填色部分表示平均強(qiáng)度。（b）SCMHW在不同平面的投影示意圖，填色部分圖2（a）不同類型SCMHWs的數(shù)量關(guān)系，持續(xù)時(shí)間：Duration（D）；影響面積：Area（A）；平均強(qiáng)度：Mean-Intensity（I），上角標(biāo)中普通水平為Normal（N），極端水平為Extreme（E）。（b,c,d,e） DNAEIN，DNANIE，DEAEIN和DEAEIE?型的空間分布。填色區(qū)域表示歷史時(shí)期這些類型SCMHWs的平均強(qiáng)度，空白區(qū)域表示未發(fā)生過該類型的SCMHWs。
    2025-04-14