科研進(jìn)展
  • 華南植物園“一種林下仿野生靈芝種植病蟲害綜合防治的方法”獲發(fā)明專利
    ?近日獲悉，由中國科學(xué)院華南植物園林永標(biāo)等科研人員完成的“一種林下仿野生靈芝種植病蟲害綜合防治的方法”獲國家發(fā)明專利授權(quán)。于春季進(jìn)行林下仿野生靈芝種植，種植后開展病蟲害調(diào)查，監(jiān)測蟲口及危害情況，害蟲蟲口數(shù)達(dá)3-5只時(shí)，采用粘和/或誘捕防治措施；害蟲蟲口數(shù)量達(dá)6-7以上，制作安裝帶有篩網(wǎng)的套管，采用帶有篩網(wǎng)的套管防護(hù)措施，或者直接在靈芝菌蕾剛萌芽，采用帶有篩網(wǎng)的套管防護(hù)措施，通過篩網(wǎng)觀測靈芝生長狀況，1-2周后調(diào)整套管位置，直至靈芝收獲，當(dāng)?shù)诙`芝萌蕾后，重新采用帶有篩網(wǎng)的套管防護(hù)，通過篩網(wǎng)觀測靈芝生長狀況，1-2周后調(diào)整套管位置，直至靈芝收獲，采用帶有篩網(wǎng)的套管防護(hù)措施可重復(fù)多年使用。該發(fā)明成功率高，簡單實(shí)用可應(yīng)用于人工林等林下仿野生靈芝種植中。?
    2025-03-26
  • 華南植物園“2’,3,4’,5,6’-五羥基-3’-異戊烯基查爾酮類似物及其應(yīng)用”獲發(fā)明專利
    近日獲悉，由中國科學(xué)院華南植物園溫玲蓉等科研人員完成的“2’,3,4’,5,6’-五羥基-3’-異戊烯基查爾酮類似物及其應(yīng)用”獲國家發(fā)明專利授權(quán)。該發(fā)明的2’,3,4’,5,6’-五羥基-3’-異戊烯基查爾酮可顯著抑制柑橘采后主要致病菌柑橘綠霉菌、柑橘青霉菌和柑橘酸腐菌，其作用效果高于商業(yè)殺菌劑咪鮮胺。因此，該發(fā)明為研究和開發(fā)新的抗菌藥物提供了候選化合物，也為新的水果保鮮劑的開發(fā)利用提供新途徑。
    2025-03-26
  • 亞熱帶所?|?集約化養(yǎng)殖場氨排放增加大氣氮沉降和氣溶膠污染取得進(jìn)展
    氨氣是大氣中含量最高的堿性氣體，與酸性氣體反應(yīng)會形成二次氣溶膠造成空氣污染。大氣中氨氣及其衍生物的干濕沉降也是大氣氮沉降的重要來源，并導(dǎo)致自然生態(tài)系統(tǒng)富營養(yǎng)化。近年來，國內(nèi)外有關(guān)通過減少氨氣排放來控制大氣氣溶膠污染和富營養(yǎng)化的呼聲越來越高。集約化養(yǎng)殖場是氨氣的重要排放源，氨氣排放后如何其在源周邊產(chǎn)生沉降并影響大氣氮的總沉降以及如何影響大氣氣溶膠PM2.5組成及濃度仍不清楚。氨氣是大氣中含量最高的堿性氣體，與酸性氣體反應(yīng)會形成二次氣溶膠造成空氣污染。大氣中氨氣及其衍生物的干濕沉降也是大氣氮沉降的重要來源，并導(dǎo)致自然生態(tài)系統(tǒng)富營養(yǎng)化。近年來，國內(nèi)外有關(guān)通過減少氨氣排放來控制大氣氣溶膠污染和富營養(yǎng)化的呼聲越來越高。集約化養(yǎng)殖場是氨氣的重要排放源，氨氣排放后如何其在源周邊產(chǎn)生沉降并影響大氣氮的總沉降以及如何影響大氣氣溶膠PM2.5組成及濃度仍不清楚。針對上述問題，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所土壤生態(tài)與環(huán)境課題組基于前期建立的大氣氨氣近源沉降研究方法，對我國華中地區(qū)典型集約化奶牛場（月存欄量為800頭至1000頭）進(jìn)行長達(dá)一年的近源大氣氨沉降、氮總沉降與氣溶膠污染研究。研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖場的氨氣平均排放量為26.3?kg?N yr?1 head?1，氨氣近源（養(yǎng)殖場周邊500m范圍）平均沉降量為20 kg N ha-1 yr-1，占到氨氣年排放的10.2%。近源大氣氨沉降呈現(xiàn)顯著的時(shí)空變異，主要受養(yǎng)殖場氨排放、風(fēng)向、風(fēng)頻及風(fēng)速等氣象因子驅(qū)動。距養(yǎng)殖場500 m范圍內(nèi)，大氣氮總沉降量高達(dá)78.4 kg N ha-1 yr-1，是周邊非養(yǎng)殖區(qū)氮沉降量的2.1倍。養(yǎng)殖場PM2.5濃度平均為79 μg m-3，是相鄰城市點(diǎn)PM2.5年均值的1.8倍，含銨二次氣溶膠組分NH4+、NO3-、SO42-是PM2.5重要組分，占PM2.5質(zhì)量濃度23.1%–52.0%，且PM2.5濃度與PM2.5中NH4+濃度呈顯著正相關(guān)，表明氨氣排放對大氣氣溶膠污染具有促進(jìn)作用。本研究表明養(yǎng)殖場氨氣排放造成近源區(qū)是大氣氮沉降和氣溶膠污染的熱點(diǎn)區(qū)域，今后有必要加強(qiáng)制約化養(yǎng)殖場氨排放的管控。該項(xiàng)研究成果分別以Increased nitrogen deposition and airborne particulate matter pollution in the vicinity of intensive animal farms caused by ammonia emissions為題發(fā)表在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域著名期刊Agriculture Ecosystems & Environment上。已畢業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)博士生易武英是論文第一作者，亞熱帶所沈健林研究員以及長江大學(xué)劉國平教授是該文通訊作者，亞熱帶所王敏研究員、澳大利亞墨爾本大學(xué)Deli Chen教授等參與了論文研究工作。該研究得到國家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)杰出青年基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等項(xiàng)目的支持。論文鏈接集約化養(yǎng)牛場氨氣排放、近源沉降及其生態(tài)環(huán)境影響示意圖集約化養(yǎng)殖場八個(gè)主風(fēng)向近源區(qū)不同距離處氨氣沉降量養(yǎng)殖場PM2.5、PM2.5含銨氣溶膠組分濃度及其相關(guān)關(guān)系
    2025-03-26
  • “十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“荔枝、柚等熱帶水果產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成示范”項(xiàng)目啟動會召開
    3月15日，“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成應(yīng)用”重點(diǎn)專項(xiàng)“荔枝、柚等熱帶水果產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成示范”項(xiàng)目啟動會暨實(shí)施方案論證會在廣州燕嶺大廈順利召開。該項(xiàng)目由中國科學(xué)院華南植物園牽頭，聯(lián)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所、海南大學(xué)、廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、西南大學(xué)等19家科研院所及龍頭企業(yè)共同承擔(dān)，旨在通過全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)突破推動熱帶水果產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。參加會議的主要專家有中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心委派的專項(xiàng)總體組專家浙江省農(nóng)科院食品科學(xué)研究所郜海燕研究員、北京工商大學(xué)王靜教授，以及技術(shù)咨詢專家重慶大學(xué)李正國教授、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院肖更生研究員、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭少泉研究員、廣州市從化區(qū)華隆荔枝產(chǎn)業(yè)研究院總經(jīng)理劉銳波。出席會議的領(lǐng)導(dǎo)有中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心產(chǎn)業(yè)科技處處長王峻和劉樹勛專員以及華南植物園副主任葉清。項(xiàng)目嘉賓及項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、課題負(fù)責(zé)人、研究骨干成員、科研管理部門相關(guān)同志等70余人參加了項(xiàng)目啟動會，啟動會和實(shí)施方案論證會分別由王俊處長和郜海燕研究員主持。會議中，葉清致開幕辭，代表項(xiàng)目牽頭單位感謝各位領(lǐng)導(dǎo)、專家對項(xiàng)目的長期支持，并表示華南植物園承擔(dān)此次國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目責(zé)任重大，將為項(xiàng)目實(shí)施提供各項(xiàng)工作保障，確保項(xiàng)目順利推進(jìn)。中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心產(chǎn)業(yè)科技處王峻處長也在會上致辭，他對項(xiàng)目的立項(xiàng)表示祝賀，并強(qiáng)調(diào)此次項(xiàng)目啟動會的重要性，強(qiáng)調(diào)確保項(xiàng)目順利實(shí)施的必要性。他希望項(xiàng)目組能夠精準(zhǔn)落實(shí)目標(biāo)任務(wù)，制定詳細(xì)的實(shí)施方案，確保各項(xiàng)工作有序推進(jìn)。劉樹勛專員圍繞項(xiàng)目推進(jìn)、財(cái)務(wù)培訓(xùn)、實(shí)施職責(zé)、成果規(guī)范等多方面，對項(xiàng)目管理及實(shí)施相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行討論并做出了明確要求。隨后的實(shí)施方案論證環(huán)節(jié)，項(xiàng)目首席段學(xué)武研究員及各課題負(fù)責(zé)人分別對項(xiàng)目和課題的總體目標(biāo)與考核指標(biāo)、研究內(nèi)容與任務(wù)分工、技術(shù)路線與研究方法、工作計(jì)劃與時(shí)間安排、經(jīng)費(fèi)預(yù)算與效益分析、組織管理與保障措施、基礎(chǔ)工作落實(shí)與開展情況、啟動三問落實(shí)情況等方面進(jìn)行了詳細(xì)匯報(bào)。該項(xiàng)目主要針對熱帶水果產(chǎn)業(yè)中存在的優(yōu)良品種短缺、輕簡高效種植技術(shù)滯后、保鮮和加工技術(shù)不足等問題，通過新品種篩選、綠色高效栽培技術(shù)研發(fā)、貯運(yùn)保鮮技術(shù)創(chuàng)新、精深加工技術(shù)研發(fā)及全產(chǎn)業(yè)鏈集成示范，推動荔枝、柚、砂糖橘、番木瓜等熱帶水果產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級和可持續(xù)發(fā)展。專家組質(zhì)詢與討論環(huán)節(jié)，專家們對項(xiàng)目實(shí)施方案提出了寶貴意見，認(rèn)為該方案目標(biāo)明確、技術(shù)路線清晰、組織管理機(jī)制完善，創(chuàng)新性和可行性較強(qiáng)。最終，專家組一致通過了實(shí)施方案的論證。專家組組長郜海燕研究員總結(jié)強(qiáng)調(diào)了該重點(diǎn)專項(xiàng)的定位，整合嶺南或南方水果相關(guān)地區(qū)開展項(xiàng)目，很有意義和價(jià)值，能服務(wù)熱帶水果產(chǎn)業(yè)；項(xiàng)目應(yīng)圍繞產(chǎn)業(yè)需求解決技術(shù)問題，凝練創(chuàng)新成果，形成標(biāo)準(zhǔn)，便于推廣應(yīng)用；希望課題組要對成果嚴(yán)格把關(guān)，要及時(shí)與專家組和中心保持溝通，項(xiàng)目成果切實(shí)為國家重大需求提供支持。段學(xué)武研究員會后表示，將根據(jù)專家組的建議進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)施方案，強(qiáng)化課題組之間的協(xié)作與溝通，確保項(xiàng)目高質(zhì)量按時(shí)完成。會議現(xiàn)場會議合影
    2025-03-25
  • 廣州能源所提出胺法碳捕集溶劑的催化再生新路徑
    近日，中國科學(xué)院廣州能源研究所廖玉河研究員聯(lián)合比利時(shí)魯汶大學(xué)和法國道達(dá)爾能源公司，報(bào)道了一種酸堿協(xié)同催化胺法碳捕集溶劑再生的新路徑。該研究提出，固體ZrOxHy催化劑可顯著提升胺溶液中二氧化碳（CO2）的脫附速率，在固定床反應(yīng)器中表現(xiàn)出2.5倍的CO2脫附增強(qiáng)效果。相關(guān)成果以Proximity-independent acid-base synergy in a solid ZrOxHy catalyst for amine regeneration in post-combustion CO2 capture process為題，發(fā)表于《自然-催化》（Nature Catalysis）。近日，中國科學(xué)院廣州能源研究所廖玉河研究員聯(lián)合比利時(shí)魯汶大學(xué)和法國道達(dá)爾能源公司，報(bào)道了一種酸堿協(xié)同催化胺法碳捕集溶劑再生的新路徑。該研究提出，固體ZrOxHy催化劑可顯著提升胺溶液中二氧化碳（CO2）的脫附速率，在固定床反應(yīng)器中表現(xiàn)出2.5倍的CO2脫附增強(qiáng)效果。相關(guān)成果以Proximity-independent acid-base synergy in a solid ZrOxHy catalyst for amine regeneration in post-combustion CO2 capture process為題，發(fā)表于《自然-催化》（Nature Catalysis）。胺溶液吸收捕獲二氧化碳是成熟的碳捕集技術(shù)之一，當(dāng)前有望廣泛應(yīng)用于燃煤電廠、水泥、鋼鐵等行業(yè)。但是，該技術(shù)脫附CO2以再生胺溶劑需要較高溫度（>120℃），導(dǎo)致溶劑再生過程能耗高（占整個(gè)碳捕集過程能耗的60%以上）和溶劑降解，且高溫胺溶液腐蝕設(shè)備。針對上述問題和基于前期研究基礎(chǔ)（ACS Catalysis，2022，12，11485-11493），該工作通過調(diào)控溶膠-凝膠合成方法的pH值，獲得了富含橋聯(lián)羥基（-OHb）和端位羥基（-OHt）的ZrOxHy固體催化劑。原位表征和動力學(xué)研究表明無需這兩種羥基在催化劑表面的空間鄰近性，通過催化劑羥基之間的酸（-OHb）堿（-OHt）平衡和協(xié)同催化即可實(shí)現(xiàn)氨基甲酸鹽解離與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的雙循環(huán)反應(yīng)，從而提升CO2的脫附速率。在固定床實(shí)驗(yàn)中，ZrOxHy催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，在95℃條件下CO2從胺溶液中的脫附速率提升2.5倍，顯著降低了溶劑再生能耗和再生溫度。該催化劑也具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和可回收性。該工作得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等項(xiàng)目資助。
    2025-03-24
  • “全球深淵深潛探索計(jì)劃”完成中國-新西蘭普伊斯哥海溝載人深潛聯(lián)合科考航次
    在中國科學(xué)院“全球深淵深潛探索計(jì)劃”的支持下，2025年3月21日，中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所深海科學(xué)與智能技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合新西蘭國家水與大氣研究所共同組織實(shí)施并完成了為期80天的中國-新西蘭普伊斯哥海溝載人深潛聯(lián)合科考航次。深淵，特指水深超過6000米的深海區(qū)域，具有超高靜水壓力、黑暗、低溫、構(gòu)造活躍等特點(diǎn)，是地球最極端的海洋環(huán)境，其復(fù)雜的板塊構(gòu)造活動孕育了獨(dú)特的化能生態(tài)系統(tǒng)與未知的生命形式，是地球科學(xué)與生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生重大發(fā)現(xiàn)和理論突破的最前沿領(lǐng)域。依托國際上唯一的強(qiáng)作業(yè)能力萬米載人潛水器“奮斗者”號以及“探索”系列科考船為全球深淵科考平臺，中國科學(xué)院部署啟動“全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）”，中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所（簡稱“深海所”）作為該計(jì)劃的牽頭單位，進(jìn)一步開展多國聯(lián)合、多學(xué)科綜合深潛考察。該計(jì)劃得到了來自新西蘭、智利、丹麥、印度尼西亞、巴西、德國等10多個(gè)國家的參與和支持，已對馬里亞納、雅浦、克馬德克、蒂阿曼蒂那、瓦萊比-熱恩斯、爪哇、千葉-勘察加、阿留申、普伊斯哥等九條全球主要海溝深淵進(jìn)行了載人深潛科考，取得一系列原創(chuàng)性科學(xué)發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造多項(xiàng)世界載人深潛作業(yè)紀(jì)錄。航次合影在“全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）”的支持下，2025年1月1日至3月21日，深海所“深?？茖W(xué)與智能技術(shù)”全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合新西蘭國家水與大氣研究所共同組織實(shí)施了中國-新西蘭普伊斯哥海溝載人深潛聯(lián)合科考航次。本航次是國際首次對普伊斯哥海溝開展載人深潛科學(xué)考察，也是中國-新西蘭第二次實(shí)施載人深潛聯(lián)合科考航次。該航次由來自新西蘭、馬來西亞、丹麥、德國、法國、巴西、印度、中國等8個(gè)國家，深海所、新西蘭國家水與大氣研究所、新西蘭國家博物館、南丹麥大學(xué)、德國亥姆霍茲極地與海洋研究中心、法國國家科學(xué)研究中心、巴西圣保羅大學(xué)、海南省深海技術(shù)創(chuàng)新中心等10家單位，68名科考隊(duì)員共同參與。“全球深淵深潛探索計(jì)劃（Global TREnD）”攜手全球伙伴挺近深淵中國載人深潛運(yùn)維技術(shù)繼續(xù)領(lǐng)先國際水平，深潛作業(yè)能力得到進(jìn)一步提升。這是國際首次在處于魔鬼西風(fēng)帶的普伊斯哥海溝開展載人深潛科考航次，在極惡劣海況下完成32個(gè)潛次任務(wù)，創(chuàng)造了75小時(shí)5潛次的中國載人深潛新紀(jì)錄。形成了依托我國深潛裝備的高效、高水平國際合作能力。本航次是中國-新西蘭科學(xué)家共同設(shè)計(jì)、多國科學(xué)家共同實(shí)施的深淵載人科考航次，9個(gè)潛次任務(wù)由外籍科學(xué)家完成；航次采集樣品和數(shù)據(jù)由參航科學(xué)家共享，依托我國深潛大裝備的國際合作與協(xié)調(diào)機(jī)制日趨成熟。首次實(shí)現(xiàn)人類下潛至普伊斯哥海溝最深處。通過載人深潛觀察到大量新奇的生命現(xiàn)象；采集了一批寶貴的生物樣品，大部分為深度新紀(jì)錄或疑似新物種；采集了一批不同巖性的巖石樣品，為揭示俯沖過程和機(jī)制研究提供了重要樣本?！叭蛏顪Y深潛探索計(jì)劃”也得到了中國科學(xué)技術(shù)部和海南省的大力支持，后續(xù)將進(jìn)一步拓展全球深淵研究網(wǎng)絡(luò)，攜手全球伙伴，繼續(xù)挺進(jìn)全球深淵，攀登深海科學(xué)高峰。深海生物
    2025-03-22
  • 廣州健康院合作繪制小鼠肺發(fā)育時(shí)空分子圖譜
    ?3月10日，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院彭廣敦團(tuán)隊(duì)聯(lián)合廣州實(shí)驗(yàn)室索生寶、崔桂忠團(tuán)隊(duì)在Science Bulletin上在線發(fā)表了最新研究成果，成功繪制了小鼠肺發(fā)育的時(shí)空轉(zhuǎn)錄組圖譜，為理解肺這一重要器官的發(fā)育過程提供了全新的分子和細(xì)胞生物學(xué)視角。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用高通量空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，對小鼠從胚胎第12.5天（E12.5）到出生后（P0）的肺發(fā)育過程進(jìn)行了詳細(xì)描繪。通過這一技術(shù)，研究人員能夠精準(zhǔn)地分析基因在空間和時(shí)間上的表達(dá)模式，從而揭示肺發(fā)育過程中的復(fù)雜調(diào)控機(jī)制。研究揭示了肺氣道沿近端-遠(yuǎn)端軸的發(fā)育過程，不同區(qū)域展現(xiàn)出獨(dú)特的基因表達(dá)模式。近端（靠近氣管）區(qū)域中，Sox2和Foxj1基因表達(dá)豐富；而在遠(yuǎn)端（靠近肺泡）區(qū)域，Sox9和Etv5基因則更為突出。這一發(fā)現(xiàn)有助于理解氣道發(fā)育的空間特異性調(diào)控機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)不同的肺泡生態(tài)位（D2和D7），它們處于不同的發(fā)育狀態(tài)。其中，D2生態(tài)位以Angpt2和Epha3基因的高表達(dá)為標(biāo)志，表現(xiàn)出更高的成熟度，并在出生時(shí)的肺泡發(fā)育成熟中發(fā)揮關(guān)鍵作用。這一發(fā)現(xiàn)揭示了肺泡發(fā)育過程中的異質(zhì)性，為深入理解肺泡成熟的調(diào)控提供了線索。研究團(tuán)隊(duì)鑒定了驅(qū)動肺發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。例如，F(xiàn)oxa1在近端氣道的發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用，而Tbx2和Cux1則對于遠(yuǎn)端氣道和肺泡成熟至關(guān)重要。這些轉(zhuǎn)錄因子通過復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，精確地指導(dǎo)肺發(fā)育過程中的細(xì)胞分化和組織形成。在更成熟的肺泡生態(tài)位中，VEGF、ANGPT和EPHA等信號通路高度活躍。這些信號通路在肺泡成熟和血管生成中發(fā)揮著重要作用。這一發(fā)現(xiàn)為理解肺發(fā)育過程中的細(xì)胞間通訊和微環(huán)境調(diào)控提供了重要依據(jù)。這一詳細(xì)的分子圖譜為理解人類肺發(fā)育提供了重要的研究基礎(chǔ)，并可能為治療呼吸系統(tǒng)疾病帶來新的治療策略。通過比較小鼠和人類肺中的空間基因表達(dá)模式，研究人員識別了物種保守和特異性的基因表達(dá)特征。這一比較分析有助于發(fā)現(xiàn)治療特發(fā)性肺纖維化（IPF）和慢性阻塞性肺疾?。–OPD）等疾病的新靶點(diǎn)，為開發(fā)針對性的治療手段提供了科學(xué)依據(jù)。廣州健康院/中國科技大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生孟小高、廣州實(shí)驗(yàn)室李文佳為本文的共同第一作者。研究項(xiàng)目得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國自然以及GIBH自主部署項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)的支持。論文鏈接圖1?該研究利用高通量空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)繪制小鼠胚胎期主要階段到出生后P0天的時(shí)空分子圖譜，突出了肺發(fā)育的分子軌跡、近端和遠(yuǎn)端氣道發(fā)育的空間模式、肺泡發(fā)育的生態(tài)位異質(zhì)性和肺發(fā)育中的信號通路調(diào)控。
    2025-03-21
  • 廣州地化所賀依琳等：微生物驅(qū)動氟碳鈰礦溶解為風(fēng)化殼型稀土礦床提供成礦物源（GCA）
    風(fēng)化殼型稀土礦床（又稱離子吸附型稀土礦床）是全球中重稀土資源的主要來源。在該類礦床形成過程中，原生（含）稀土礦物風(fēng)化釋放稀土元素是稀土最終在風(fēng)化殼中以離子吸附態(tài)富集成礦的關(guān)鍵，但各類稀土賦存礦物的溶解行為及其對成礦的貢獻(xiàn)尚未明晰。氟碳鈰礦在成礦基巖中廣泛分布，同時(shí)也是三大稀土工業(yè)礦物之一。氟碳鈰礦等稀土氟碳酸鹽礦物通常在半風(fēng)化層便完全風(fēng)化，因此認(rèn)為它們的抗風(fēng)化能力較弱，是成礦的重要物質(zhì)來源。然而，溶解反應(yīng)熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果卻表明氟碳鈰礦在風(fēng)化殼型稀土礦床的弱酸性地下水環(huán)境中（pH=5.4–6）無法溶解（Li et al.,?2022）。野外觀測與模擬計(jì)算結(jié)果的不一致引發(fā)了對氟碳鈰礦風(fēng)化溶解機(jī)制的疑問。為此，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所何宏平研究員團(tuán)隊(duì)基于其前期研究（He et al.,2023,2024）提出“微生物作用可能是驅(qū)動氟碳鈰礦風(fēng)化釋放稀土元素的重要?jiǎng)恿Α边@一假設(shè)并利用風(fēng)化型稀土礦床風(fēng)化殼中原位棲息的微生物菌株開展了礦物溶解實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，與熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果一致，在與風(fēng)化殼深部地下水環(huán)境相近的pH?= 6條件下，氟碳鈰礦難以通過酸解反應(yīng)被溶解。然而，相似條件下，微生物顯著增強(qiáng)了氟碳鈰礦溶解，稀土元素的溶解量提升約2個(gè)數(shù)量級。微生物釋放的葡萄糖酸、酒石酸等強(qiáng)有機(jī)配體，通過絡(luò)合和酸解作用協(xié)同促進(jìn)稀土元素活化。在風(fēng)化殼中氟碳鈰礦等稀土氟碳酸礦物通常在弱風(fēng)化層已大量風(fēng)化，過快的風(fēng)化速率可能導(dǎo)致稀土元素過早流失，反而限制了其對成礦的有效貢獻(xiàn)。經(jīng)估算，在pH = 6條件下，實(shí)驗(yàn)測定的氟碳鈰礦的溶解速率（RCe?= 10?13?10?12?mol?m?2?s?1）接近或略低于相似條件下估算的部分長石和云母類礦物的溶解速率。由此推斷，氟碳鈰礦溶解釋放出的稀土元素能被這些造巖礦物風(fēng)化形成的黏土礦物吸附富集，從而為成礦提供物質(zhì)來源。上述發(fā)現(xiàn)表明微生物是驅(qū)動氟碳鈰礦自然風(fēng)化的重要因素，為氟碳鈰礦溶解的熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果與自然現(xiàn)象之間的矛盾提供了可能的解釋，同時(shí)也為認(rèn)識風(fēng)化殼型稀土礦床成礦物源以及完善其生物地球化學(xué)成礦模型提供了新視角。本研究得到了以下項(xiàng)目的聯(lián)合資助：國家自然科學(xué)基金；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目。相關(guān)成果已在線發(fā)表于地球化學(xué)期刊Geochimica et Cosmochimica Acta。論文信息：Yilin He (賀依琳),Lingya Ma (馬靈涯),Xurui Li (李旭銳),Xun Liu (劉洵),Xiaoliang Liang (梁曉亮),Jianxi Zhu (朱建喜),Hongping He (何宏平).?Microbial-mediated bastnaesite dissolution as a viable source of clay-adsorbed rare earth elements in the regolith-hosted deposits. Geochimica et Cosmochimica Acta,2025,394: 43-52.文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gca.2025.02.027.圖 1?本研究中氟碳鈰礦的溶解速率（以RCe表示）與前人研究在相似條件下測定的（A）斜長石（Pl）和鉀長石（Kfs）、（B）黑云母（Bt）和白云母（Ms）的溶解速率（以RSi表示）。Buffered-biow RCe是指恒定pH = 6條件下的微生物風(fēng)化實(shí)驗(yàn)中測得的Ce釋放速率。同時(shí)將本研究中未添加緩沖劑的微生物風(fēng)化實(shí)驗(yàn)（Exp-Biow）中穩(wěn)定酸性條件下（pH ~3.7）第8至30天Ce的釋放速率以及無菌化學(xué)溶解實(shí)驗(yàn)中的Ce釋放速率置于圖中以作比較.?參考文獻(xiàn):[1] He Y,Ma L,Li X,Wang H,Liang X,Zhu J,He H. Mobilization and fractionation of rare earth elements during experimental bio-weathering of granites. Geochimica et Cosmochimica Acta,?2023,343: 384-395.文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.12.027.?[2] He Y,Ma L,Liang X,Li X,Zhu J,He H. Resistant rare earth phosphates as possible sources of environmental dissolved rare earth elements: Insights from experimental bio-weathering of xenotime and monazite. Chemical Geology,2024,661: 122186.?文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122186.[3] Li MYH.,Kwong HT,Williams-Jones AE,Zhou M-F. The thermodynamics of rare earth element liberation,mobilization and supergene enrichment during groundwater-regolith interaction. Geochimica et Cosmochimica Acta,2022,330:?258-277.文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.05.002.
    2025-03-20
  • 廣州地化所楊奕煊、朱潤良等：不同表面對MnOx納米顆粒結(jié)晶生長的耦合誘導(dǎo)效應(yīng)（GCA）
    納米礦物指僅以納米尺寸存在的礦物；礦物納米顆粒指以納米尺寸存在，但仍可以更大尺寸存在的礦物顆粒。納米礦物和礦物納米顆粒（Nanominerals and mineral nanoparticles,NMMNs）在大氣、海洋、地表水、土壤和沉積物環(huán)境中廣泛存在，具有高遷移能力和高表面反應(yīng)性，對環(huán)境物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化具有重要作用。NMMNs的反應(yīng)性受物相、尺寸和形貌制約，其微觀形成機(jī)制受到地球化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、礦物學(xué)等領(lǐng)域廣泛關(guān)注。地球系統(tǒng)中各種物理化學(xué)反應(yīng)大多始于礦物表面；NMMNs的結(jié)晶生長過程同樣受礦物表面制約：礦物表面可通過界面相互作用制約NMMNs的成核速率和生長途徑，影響產(chǎn)物的物相、尺寸、形貌等。前人對NMMNs在純相表面上的異相結(jié)晶生長開展了大量研究；然而，尚不清楚共存不同物相表面如何影響上述過程。自然環(huán)境中，各種礦物普遍共存，常以異質(zhì)聚集體形式出現(xiàn)（例如地表環(huán)境中常見的鐵氧化物-黏土礦物聚集體）。異質(zhì)聚集體可以表現(xiàn)出各礦物組分耦合的表面反應(yīng)性（例如吸附、催化），因而極有可能對NMMNs的結(jié)晶生長產(chǎn)生復(fù)雜的耦合效應(yīng)。因此，了解異質(zhì)聚集體表面對NMMNs結(jié)晶生長的微觀作用機(jī)制有助于我們進(jìn)一步認(rèn)識自然環(huán)境中NMMNs的形成過程。針對上述問題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所楊奕煊、朱潤良、何宏平等研究人員制備了鐵氧化物（水鐵礦）-黏土礦物（高嶺石/蒙脫石）異質(zhì)聚集體，探究了其對Mn(II)異相氧化及錳（氫）氧化物（MnOx）納米顆粒異相結(jié)晶生長的影響，主要得到以下認(rèn)識：水鐵礦可催化Mn(II)逐漸氧化去除，誘導(dǎo)MnOx納米顆粒異相成核。高嶺石、蒙脫石可快速吸附Mn(II)，但對Mn(II)氧化的催化作用較弱。水鐵礦表面形成的MnOx納米顆粒可遷移至高嶺石/蒙脫石表面，與其發(fā)生相互作用，使不同體系中MnOx的生長途徑、微觀形貌產(chǎn)生顯著差異：水鐵礦體系中的MnOx可自由聚集并組裝形成納米線（圖1）；水鐵礦-高嶺石體系中，高嶺石表面靜電吸引使MnOx難以聚集，MnOx主要通過自催化Mn(II)氧化形成納米棒（圖2）；水鐵礦-蒙脫石體系中，蒙脫石表面強(qiáng)烈的靜電吸引使大量弱結(jié)晶MnOx納米纖維附著其在表面，后者進(jìn)而組裝形成塊狀MnOx（圖3）。上述結(jié)果表明，共存鐵氧化物、黏土礦物在誘導(dǎo)Mn(II)氧化和MnOx納米顆粒結(jié)晶生長過程中存在“合作”關(guān)系，共同制約產(chǎn)物中Mn的氧化態(tài)與空間分布、MnOx的微觀形貌（圖4、5）。本研究率先揭示了不同表面在誘導(dǎo)NMMNs異相結(jié)晶生長過程中的耦合效應(yīng)。上述發(fā)現(xiàn)還對進(jìn)一步理解環(huán)境中MnOx的形成-轉(zhuǎn)化、Mn的遷移-固定具有重要意義。本研究受國家杰出青年科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金、廣東省杰出青年基金等項(xiàng)目聯(lián)合資助。相關(guān)成果近期在線發(fā)表于Geochimica et Cosmochimica Acta。論文主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所電鏡中心完成測試。論文信息：Yang Y.?(楊奕煊),Chen Q.(陳情澤),?Liu J.?(劉晶),?Xing?J.?(邢介奇),Yang Y.?(楊宜坪),Zhu R.*(朱潤良),He H.?(何宏平),Hochella?M.F. (2025) Coupled effects of iron (hydr)oxides and clay minerals on the heterogeneous oxidation of aqueous Mn(II) and crystallization of manganese (hydr)oxides.?Geochimica et Cosmochimica Acta. 388,167–181.論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gca.2024.09.034圖 1 水鐵礦體系（Fhy）產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)特征：（A）TEM圖；（B）元素分布圖；（C）MnOx顆粒寬度分布圖（C）；（D）圖A中選區(qū)的HRTEM圖，顯示MnOx產(chǎn)物具有顆粒組裝結(jié)構(gòu)；（E）圖D中選定區(qū)域的IFFT圖，顯示顆粒邊界處位錯(cuò)。圖 2 水鐵礦-高嶺石體系（Fhy-Kln）產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)特征：（A）TEM圖；（B）元素分布圖；（C）MnOx顆粒寬度分布圖；圖A中選區(qū)的HRTEM圖，顯示MnOx產(chǎn)物具有不同結(jié)構(gòu)：顆粒組裝（D）、核殼（E）、單晶（F）。圖 3水鐵礦-蒙脫石體系（Fhy-Mnt）產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)特征：（A）TEM圖；（B）元素分布圖；圖A中不同選區(qū)的HRTEM圖，顯示MnOx產(chǎn)物具有顆粒組裝結(jié)構(gòu)：（C）MnOx納米纖維、（D）塊狀MnOx、（E）MnOx納米纖維-塊狀MnOx交界處；（F、G、c1-c4）對應(yīng)圖D全局、圖E全局、圖C選區(qū)的FFT圖。圖 4 水鐵礦、水鐵礦-高嶺石、水鐵礦-蒙脫石體系產(chǎn)物的Mn-L2,3電子能量損失譜（EELS）面掃結(jié)果，顯示Mn平均氧化態(tài)（AOS）的納米尺度二維空間分布特征。圖 5 水鐵礦-高嶺石、水鐵礦-蒙脫石體系中MnOx納米顆粒的結(jié)晶生長機(jī)制示意圖。
    2025-03-20
  • 南海所?|?南海海草床碳儲能力及變化機(jī)制獲新認(rèn)知
    近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所黃小平研究團(tuán)隊(duì)在南海海草床的碳儲能力及變化機(jī)制的研究獲得新認(rèn)知。相關(guān)成果“Improving carbon budgets by accounting for inorganic carbon in seagrass ecosystems”發(fā)表在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Global Change Biology上（博士生任玉正為第一作者，副研究員劉松林和研究員黃小平為共同通訊作者），以及“Nutrient loading accelerates breakdown of refractory dissolved organic carbon in seagrass ecosystem waters”發(fā)表在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Water Research上（副研究員張霞和副研究員劉松林為論文共同第一作者，研究員黃小平為通訊作者）。海草床是重要的藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)，盡管其分布面積小于海洋面積的0.2%，但其對海洋有機(jī)碳埋藏的貢獻(xiàn)卻超過10%，對調(diào)節(jié)全球氣候變化具有重要作用。海草床有機(jī)碳是貢獻(xiàn)碳儲的關(guān)鍵，但海草床無機(jī)碳的原位生產(chǎn)會導(dǎo)致CO2的釋放從而抵消其有機(jī)碳存儲，但目前關(guān)于海草床無機(jī)碳的生產(chǎn)會抵消多少有機(jī)碳存儲，在國際上仍有巨大爭議。同時(shí)，海草床有機(jī)碳中的惰性組分是其有機(jī)碳存儲穩(wěn)定性的重要表征，但會受到營養(yǎng)負(fù)荷等人類活動的影響，營養(yǎng)負(fù)荷對海草床有機(jī)碳穩(wěn)定性的影響機(jī)制，仍缺乏深入認(rèn)知。因此，厘清海草床無機(jī)碳對有機(jī)碳存儲的影響，并揭示有機(jī)碳存儲穩(wěn)定性對營養(yǎng)負(fù)荷的響應(yīng)，可為準(zhǔn)確評估海草床碳儲能力，以及海草床有機(jī)碳的長期儲存的變化機(jī)理提供科學(xué)依據(jù)。以我國南海近岸海草床為研究對象，通過大范圍調(diào)查研究，南海近岸海草床沉積物無機(jī)碳儲量為1.53~203.17 Mg C ha-1，其儲量主要受到海草生物量和底質(zhì)類型的調(diào)控。利用無機(jī)碳的碳-氧同位素技術(shù)探究其無機(jī)碳的來源，研究發(fā)現(xiàn)受陸地徑流影響的海草床其無機(jī)碳幾乎全部來自于陸源輸入，而主要受海水控制的大部分海草床多來源于鄰近珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的輸入。利用貝葉斯模型計(jì)算其外源輸入貢獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)約70~100%的海草床沉積物無機(jī)碳通過陸源或臨近的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)輸入（圖1）。這表明海草床僅有較少部分沉積物無機(jī)碳在原位生產(chǎn)，對有機(jī)碳存儲能力的影響有限，該成果為準(zhǔn)確評估全球海草床碳儲能力提供了重要的技術(shù)方法。利用近1年的連續(xù)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，探究營養(yǎng)負(fù)荷對南海海草床溶解有機(jī)碳存儲能力的影響。研究發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)負(fù)荷通過促進(jìn)細(xì)菌中海洋球菌屬（Oceanococcus）和磁螺旋菌屬（Magnetospira），以及真菌的金黃擔(dān)子菌屬（Aureobasidium）和外瓶霉屬（Exophiala）的等K-選擇微生物的豐度，促進(jìn)了海水中芳香類腐殖質(zhì)的轉(zhuǎn)化，使南海海草床水體中惰性溶解有機(jī)碳含量下降了15~27%（圖2）。通過估算，營養(yǎng)負(fù)荷可導(dǎo)致南海海草床溶解有機(jī)碳的儲量下降了16~51 Mg yr-1。該研究表明營養(yǎng)負(fù)荷會顯著降低海草床溶解有機(jī)碳存儲的穩(wěn)定性，這對海草床溶解有機(jī)碳存儲穩(wěn)定性的變化機(jī)制形成了新的認(rèn)知，并為海草床保護(hù)與管理提供了重要的科學(xué)依據(jù)。該研究主要得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會項(xiàng)目，以及海南省科技專項(xiàng)資助等的資助。圖1?南海海草床無機(jī)碳的來源貢獻(xiàn)概念圖圖2?營養(yǎng)負(fù)荷對海草床有機(jī)碳組分影響的概念圖相關(guān)論文信息：Yuzheng Ren,Songlin Liu*,Jiening Liang,Anirban Akhand,Hongxue Luo,Zhijian Jiang,Yunchao Wu,Xiaoping Huang*,Peter I. Macreadie. Improving carbon budgets by accounting for inorganic carbon in seagrass ecosystems. Global Change Biology,2025,31: e70060.Xia Zhang+,Songlin Liu+,Yunchao Wu,Hongxue Luo,Yuzheng Ren,Jiening Liang,Xiaoping Huang*,Peter I. Macreadie. Nutrient loading accelerates breakdown of refractory dissolved organic carbon in seagrass ecosystem waters. Water Research,2025,273,123017.文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/gcb.70060??????????https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135424019171
    2025-03-20