科研進(jìn)展
  • 深圳先進(jìn)院這項科學(xué)實驗“飛”上天了……
    中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副研究員雷曉華團(tuán)隊順利開展了人多能干細(xì)胞在軌的3D生長及發(fā)育潛能研究，利用空間站生物技術(shù)試驗柜進(jìn)行了為期12天的在軌細(xì)胞培養(yǎng)。北京時間11月15日23時13分，搭載天舟八號貨運飛船的長征七號遙九運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射。隨著長征七號運載火箭在文昌航天發(fā)射場的轟鳴聲中騰空而起，天舟八號貨運飛船成功發(fā)射并順利進(jìn)入預(yù)定軌道，之后飛船太陽能帆板順利展開，發(fā)射取得圓滿成功。此次天舟八號貨運飛船除了攜帶補(bǔ)給物資外，天舟八號還搭載了各種用于開展空間科學(xué)實驗和試驗所需要的設(shè)備和材料。在此次任務(wù)中，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副研究員雷曉華團(tuán)隊順利開展了人多能干細(xì)胞在軌的3D生長及發(fā)育潛能研究，利用空間站生物技術(shù)試驗柜進(jìn)行了為期12天的在軌細(xì)胞培養(yǎng)。深圳先進(jìn)院干細(xì)胞項目組成員在文昌發(fā)射場合影?雷曉華介紹“我們本次的主要目標(biāo)是探索空間微重力對人多能干細(xì)胞3D生長規(guī)律、作用機(jī)制及發(fā)育潛能。在空間微重力環(huán)境中，干細(xì)胞的生長和分化模式可能會與地面環(huán)境具有差別，微重力下培養(yǎng)的干細(xì)胞可能帶來一些益處。我們希望通過這項研究，揭示人多能干細(xì)胞在3D生長過程中的新特性和規(guī)律，為未來的空間生命科學(xué)和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供重要的理論基礎(chǔ)?！睋?jù)了解，科研人員可以通過在軌自動顯微成像技術(shù)，獲取干細(xì)胞的3D生長圖片，并對采樣返回地面后的干細(xì)胞基因表達(dá)和分化功能進(jìn)行檢測分析，同時對在軌凍存的3D生長的干細(xì)胞進(jìn)行研究，以及對在太空生長后的活細(xì)胞，在帶回地面復(fù)蘇后進(jìn)行生長和分化研究。雷曉華（左二）帶領(lǐng)學(xué)生開展試驗準(zhǔn)備為了此次發(fā)射任務(wù)，雷曉華帶領(lǐng)團(tuán)隊成員進(jìn)行了長期的地面準(zhǔn)備工作，包括各層級的地基匹配實驗。在發(fā)射場，團(tuán)隊成員歷經(jīng)多輪演練和發(fā)射準(zhǔn)備的工作。全流程過程演練要求包括樣品的現(xiàn)場制備、培養(yǎng)盒加載、管路連接、樣品單元集成及實驗?zāi)K的安裝等。深圳先進(jìn)院博士研究生馬馳原和碩士研究生解婧彤分別作為操作成員，承擔(dān)了發(fā)射前各項實驗操作工作。博士研究生馬馳原表示“這是我第二次參與重大國家科研項目任務(wù)，我感到非常光榮和自豪。準(zhǔn)備過程中我們團(tuán)隊遇到了很多挑戰(zhàn)，但通過努力和協(xié)作，我們最終克服了這些困難，為實驗的成功打下了堅實的基礎(chǔ)”。碩士研究生解婧彤表示“這次任務(wù)不僅讓我深刻體會到了科研的艱辛和不易，更讓我感受到了作為科研工作者的責(zé)任和使命。我希望參與的研究能夠為未來的空間生命科學(xué)和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域做出一些貢獻(xiàn)?！睋?jù)了解，此次空間干細(xì)胞實驗項目將為研究空間微重力環(huán)境對干細(xì)胞生長和分化的規(guī)律提供寶貴的實驗數(shù)據(jù)，同時也為地面上的干細(xì)胞研究和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供新的思路和啟示。深圳先進(jìn)院醫(yī)藥所對此次任務(wù)給予了很大的支持。目前，天舟八號貨運飛船已成功完成對接，實驗樣品也成功由航天員轉(zhuǎn)運至空間站內(nèi)。雷曉華團(tuán)隊承擔(dān)的干細(xì)胞3D生長實驗項目已正式在中國空間站試驗柜中展開。雷曉華表示，期待著在接下來的實驗中，發(fā)現(xiàn)更多有趣的科學(xué)現(xiàn)象，能夠揭示更多關(guān)于空間微重力環(huán)境下干細(xì)胞生長、發(fā)育的奧秘。該實驗將進(jìn)一步激發(fā)太空3D生長和類器官研究的興趣，預(yù)計可為再生醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化干細(xì)胞技術(shù)帶來新的突破。<!--!doctype-->
    2024-11-21
  • 深圳先進(jìn)院科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)新型超靈敏寬帶透明超聲換能器助力高質(zhì)量光聲及聲光多模態(tài)成像
    近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院鄭海榮院士、邱維寶研究員、劉成波研究員團(tuán)隊，與西安交通大學(xué)李飛教授團(tuán)隊合作，開發(fā)了一款新型超靈敏、寬帶透明超聲換能器，突破了透明超聲換能器性能瓶頸，實現(xiàn)了高分辨、大視場、快速光聲顯微成像，為基于透明換能器的光聲成像、聲光多模態(tài)成像的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用鋪平了道路。近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院鄭海榮院士、邱維寶研究員、劉成波研究員團(tuán)隊，與西安交通大學(xué)李飛教授團(tuán)隊合作，開發(fā)了一款新型超靈敏、寬帶透明超聲換能器，突破了透明超聲換能器性能瓶頸，實現(xiàn)了高分辨、大視場、快速光聲顯微成像，為基于透明換能器的光聲成像、聲光多模態(tài)成像的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用鋪平了道路。研究成果以“Transparent ultrasonic transducers based on relaxor ferroelectric crystals for advanced photoacoustic imaging”為題發(fā)表在Nature Communications期刊上。論文第一作者分別是西安交通大學(xué)和深圳先進(jìn)院聯(lián)培博士生邱超銳、深圳先進(jìn)院張志強(qiáng)副研究員和徐智強(qiáng)副研究員。文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-55032-0?utm_source=rct_congratemailt&utm_medium=email&utm_campaign=oa_20241204&utm_content=10.1038/s41467-024-55032-0透明超聲換能器可以高密度集成聲學(xué)模塊和光學(xué)模塊，是光聲成像以及聲光多模態(tài)成像走向應(yīng)用的關(guān)鍵。傳統(tǒng)超聲換能器是非透明的，存在光路和聲路的空間耦合難題，導(dǎo)致成像系統(tǒng)復(fù)雜以及近場盲區(qū)等問題。已報道的透明超聲換能器性能難以跟傳統(tǒng)超聲換能器相媲美，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量，限制了透明超聲換能器的實際應(yīng)用。本工作基于新型透明壓電單晶，設(shè)計優(yōu)化了透明換能器新型結(jié)構(gòu)和制備工藝，突破了透明換能器性能瓶頸，性能可以與傳統(tǒng)非透明換能器相媲美，甚至超過了一般傳統(tǒng)非透明換能器性能；基于研制的高靈敏度寬帶透明換能器，實現(xiàn)了微米級高分辨率的活體小鼠耳朵微血管光聲顯微成像和腦血流動態(tài)成像。（a）PIN-PMN-PT透明壓電單晶實物照片及性能對比，（b）新型透明超聲換能器結(jié)構(gòu)示意圖、實物照片、及性能對比，（c）活體小鼠耳朵毛細(xì)血管高分辨率光聲成像，（d）癲癇模型小鼠腦血流動態(tài)光聲成像。透明壓電超聲換能器簡介壓電超聲換能器以其靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計靈活等優(yōu)勢，在生物醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)中應(yīng)用廣泛。透明壓電超聲換能器是一種基于透明壓電材料研制的新型換能器，通過壓電層、匹配層、背襯層和電極的透明化設(shè)計，可以使換能器在滿足超聲波的接收和發(fā)射等基本功能的同時，還能夠允許光路的徑直通過，從而有利于各種光學(xué)系統(tǒng)的介入和光學(xué)操作的實施，是光聲成像、聲光多模態(tài)成像技術(shù)的理想選擇。新型透明壓電單晶傳統(tǒng)超聲換能器大都基于鋯鈦酸鉛（PZT）壓電陶瓷和鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛（PMN-PT）壓電單晶材料制備，是不透明的。當(dāng)前制備透明超聲換能器的常用透明壓電材料是鈮酸鋰（LiNbO3）單晶。但是鈮酸鋰單晶壓電性能不高，制備的透明換能器靈敏度和帶寬都不佳，限制了鈮酸鋰透明換能器的實際應(yīng)用。西交李飛教授團(tuán)隊通過新型的交流極化工藝開發(fā)了高透光率（~70%）的PIN-PMN-PT透明壓電單晶，且具有優(yōu)異的壓電性能和溫度穩(wěn)定性（相變溫度~120℃）。高性能透明超聲換能器基于開發(fā)的高性能PIN-PMN-PT透明壓電單晶，設(shè)計了石英玻璃和環(huán)氧樹脂雙層聲匹配層方案，通過優(yōu)化雙層聲匹配層制備工藝，大幅度提高了透明換能器聲波傳輸效率，同時設(shè)計優(yōu)化了新型電極引線結(jié)構(gòu)和ITO透明電極的性能，從而實現(xiàn)了透明超聲換能器超高靈敏度（雙路插入損壞-17.6dB）和帶寬（~80%），實現(xiàn)了透明換能器性能突破。研制的透明換能器靈敏度和帶寬分別是目前已報道的性能最佳透明換能器的3.5倍和1.3倍，可以與傳統(tǒng)非透明換能器性能相媲美，甚至超過了一般的傳統(tǒng)非透明換能器性能?；铙w小鼠高分辨率、大視場、快速光聲顯微成像基于研制的透明超聲換能器開發(fā)了光學(xué)分辨率光聲顯微成像系統(tǒng)（OR-PAM），首次實現(xiàn)了基于透明換能器的腦疾病模型連續(xù)動態(tài)成像應(yīng)用。傳統(tǒng)的非透明換能器和已報到的部分透明換能器因為靈敏度低，需要對成像結(jié)果進(jìn)行多次平均，嚴(yán)重影響成像速度（單次成像時間幾分鐘或以上）；或者需要采用聲透鏡等聲場聚焦器件來提高探測靈敏度，導(dǎo)致成像系統(tǒng)的探測視場非常?。◣资⒚祝?。本工作研制的高性能透明換能器突破了上述限制，使得成像系統(tǒng)可以通過二維振鏡光學(xué)掃描實現(xiàn)對活體組織大視場（毫米級別）、快速（幀率0.8Hz）高分辨（微米級別，可分辨單根毛細(xì)血管）成像。未來方向未來研究可以在透明換能器、成像技術(shù)和成像應(yīng)用三個層面繼續(xù)推進(jìn)。首先，在透明換能器方面，由于高的介電常數(shù)，PIN-PMN-PT透明壓電單晶在制備陣列超聲換能器上更有優(yōu)勢，研制透明陣列換能器一方面可以將成像視場擴(kuò)展到厘米級別，另一方面有利于實現(xiàn)超聲、光聲、光學(xué)等多模態(tài)融合成像。其次，在成像技術(shù)方面，可以采用高重頻激光器并結(jié)合高速掃描方案繼續(xù)提升基于透明換能器的OR-PAM的成像速度，實現(xiàn)視頻幀率成像。第三，在成像應(yīng)用方面，可以將透明換能器本身作為顱窗材料，從而消除常用的光聲腦成像顱窗材料（如PDMS或PVC薄膜）對信號的衰減，并且方便腦成像操作以及實現(xiàn)熒光等多模態(tài)腦成像；另外，可以充分利用透明換能器體積小、重量輕的優(yōu)勢，實現(xiàn)頭戴、貼片等可穿戴成像應(yīng)用。<!--!doctype-->
    2024-12-06
  • 喀斯特山區(qū)道路邊坡表層巖溶帶水資源高效利用研究取得進(jìn)展
    喀斯特地貌區(qū)土壤淺薄、巖石滲漏性強(qiáng)，地表水體（如溪流水和塘庫）少。在表層巖溶泉水分布密度低、流量小的偏遠(yuǎn)村落，集蓄硬質(zhì)路面雨水成為居民解決生產(chǎn)生活用水的普遍做法。然而，由于對喀斯特山區(qū)道路及其路塹邊坡系統(tǒng)徑流路徑及產(chǎn)流機(jī)制認(rèn)識不清，該區(qū)針對道路的雨水集蓄工程的選址及設(shè)計缺乏理論依據(jù)，導(dǎo)致收水效率普遍偏低。為此，研究團(tuán)隊基于長時序山坡淺表層多界面水文水化學(xué)監(jiān)測及同位素技術(shù)（2019年5月至2022年5月共計156次降雨事件），深入揭示了喀斯特山區(qū)道路邊坡系統(tǒng)的主要產(chǎn)流路徑和多界面徑流觸發(fā)機(jī)制，系統(tǒng)評估了利用喀斯特山區(qū)道路系統(tǒng)集蓄雨洪徑流的潛力，明確了影響道路邊坡系統(tǒng)地上-地下徑流分配比例的主控因素。喀斯特地貌區(qū)土壤淺薄、巖石滲漏性強(qiáng)，地表水體（如溪流水和塘庫）少。在表層巖溶泉水分布密度低、流量小的偏遠(yuǎn)村落，集蓄硬質(zhì)路面雨水成為居民解決生產(chǎn)生活用水的普遍做法。然而，由于對喀斯特山區(qū)道路及其路塹邊坡系統(tǒng)徑流路徑及產(chǎn)流機(jī)制認(rèn)識不清，該區(qū)針對道路的雨水集蓄工程的選址及設(shè)計缺乏理論依據(jù)，導(dǎo)致收水效率普遍偏低。為此，研究團(tuán)隊基于長時序山坡淺表層多界面水文水化學(xué)監(jiān)測及同位素技術(shù)（2019年5月至2022年5月共計156次降雨事件），深入揭示了喀斯特山區(qū)道路邊坡系統(tǒng)的主要產(chǎn)流路徑和多界面徑流觸發(fā)機(jī)制，系統(tǒng)評估了利用喀斯特山區(qū)道路系統(tǒng)集蓄雨洪徑流的潛力，明確了影響道路邊坡系統(tǒng)地上-地下徑流分配比例的主控因素。研究發(fā)現(xiàn)：（1）喀斯特區(qū)土壤-表層巖溶帶剖面巖溶風(fēng)化程度隨深度增加逐漸降低，水分垂向入滲性能由表層巖溶帶頂部的40 mm/h逐漸降低到表層巖溶帶底部的8 mm/h，這為喀斯特山坡淺表層橫向徑流的發(fā)生提供了重要的物理結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?？λ固刈匀簧狡碌乇韽搅飨禂?shù)為2.2%，修建道路過程中形成的路塹邊坡，促使原本在淺表層運移的表層巖溶帶橫向伏流從工程創(chuàng)面出露（占降雨量的16.0%），使得山坡整體雨水資源利用率提高至18.2%。（2）監(jiān)測期間年均降雨量為1468 mm，整個道路邊坡徑流集蓄系統(tǒng)可實現(xiàn)年雨洪徑流收集量達(dá)到34,287 L m–1 a–1，表現(xiàn)出可觀的雨洪徑流集蓄效率。其中，土壤-表層巖溶帶側(cè)向流為263 L m–2 a–1（按單位集水區(qū)投影面積計算）或25,808 L m–1 a–1（按單位道路長度計算，即一米的道路邊坡系統(tǒng)可以收集的水量），該徑流量是道路上方截獲地表徑流及道路本身地表徑流兩者之和的3倍，使其成為喀斯特山區(qū)道路邊坡系統(tǒng)的主要徑流組分（占總徑流量的76%）。（3）道路邊坡系統(tǒng)98%的徑流量發(fā)生在雨季，土壤-表層巖溶帶側(cè)向流表現(xiàn)為蓄滿產(chǎn)流機(jī)制，降雨量和前期土壤含水量是影響道路邊坡系統(tǒng)產(chǎn)流過程的主要氣象因子。本研究結(jié)果基于多界面水文長期原位監(jiān)測，明確了喀斯特山區(qū)修建道路所揭露的土壤-表層巖溶帶系統(tǒng)是整個道路系統(tǒng)中的重要產(chǎn)流路徑，為研發(fā)山區(qū)道路系統(tǒng)地表徑流-表層巖溶帶側(cè)向流聯(lián)合集蓄技術(shù)提供了重要理論支撐。目前，西南喀斯特區(qū)95%的居民點實現(xiàn)了道路村村通，累計建成公路網(wǎng)總里程達(dá)43萬公里。因此，有必要將道路系統(tǒng)中土壤-表層巖溶帶橫向徑流的發(fā)生潛力，作為喀斯特山區(qū)雨水集蓄系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化布局的重要依據(jù)。相關(guān)研究成果以Enhancing rainwater harvesting efficiency in karst terrains: The role of road intercepted soil-epikarst lateral flow為題發(fā)表在環(huán)境類Top期刊Journal of Environmental Management，陳洪松研究員為論文通訊作者，付智勇副研究員為第一作者。圖 1 地表徑流(SR)和土壤-表層巖溶帶側(cè)向流(SEF)對道路邊坡系統(tǒng)徑流(RCF)的貢獻(xiàn)圖2 喀斯特山區(qū)道路系統(tǒng)主要產(chǎn)流路徑及其降雨水量分配特征論文鏈接
    2024-12-17
  • 華南植物園發(fā)現(xiàn)草海桐主要害蟲的2種高效天敵寄生蜂
    草海桐（Scaevola?taccada）是一種多年生常綠灌木或小喬木，廣泛分布于太平洋和印度洋的熱帶和亞熱帶海岸線。草海桐因其對干旱、鹽堿、貧瘠等熱帶珊瑚島環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，在島嶼和海岸帶的防風(fēng)、固沙、植被恢復(fù)等方面發(fā)揮著重要作用，被廣泛用于防治海岸侵蝕、用于土壤改良和沿海景觀美化，是熱帶海島植物的優(yōu)勢樹種之一。近年來，我國南海熱帶珊瑚島上的草海桐遭受多種害蟲的侵?jǐn)_，一些害蟲發(fā)生量大，對草海桐自然群落造成了非常嚴(yán)重的損害，如不嚴(yán)格監(jiān)控，極易對熱帶珊瑚島的植被與環(huán)境造成威脅。鑒于草海桐在島嶼植被生態(tài)恢復(fù)中的重要性以及這些島嶼脆弱的環(huán)境，采用可持續(xù)的害蟲管理策略，例如利用天敵對害蟲進(jìn)行生物防治將是一個有利且具有成本效益的選擇。為了摸清我國南海熱帶珊瑚島草海桐的主要害蟲的天敵資源及其在害蟲的生物防治上的應(yīng)用潛力，中國科學(xué)院華南植物園植物分類與多樣性研究團(tuán)隊動植物關(guān)系與生態(tài)適應(yīng)研究方向?qū)ξ覈魃橙簫u上的草海桐害蟲及天敵進(jìn)行了全面調(diào)查和評估。研究結(jié)果表明：（1）草海桐的主要害蟲有緣黑黃野螟（Herpetogramma submarginale）和草海桐蛇潛蠅（Ophiomyia scaevolana），大量發(fā)生時嚴(yán)重阻礙草海桐的生長。（2）絹野螟長頰繭蜂（Dolichogenidea stantoni）是緣黑黃野螟幼蟲的重要天敵，自然寄生率可達(dá)48.9%。（3）黃赤蠅繭蜂(Opius biroi)和白跗艾姬小蜂(Euderus albitarsis)草海桐蛇潛蠅幼蟲的重要天敵，自然寄生率分別為5.8% 和 64.4%。研究發(fā)現(xiàn)，絹野螟長頰繭蜂和白跗艾姬小蜂在草海桐兩種害蟲的生物防治上有較高的運用潛力。相關(guān)研究成果已近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Insects（《昆蟲》）上。中國科學(xué)院華南植物園副研究員陳華燕為論文的第一作者，羅世孝研究員為論文的通訊作者。浙江大學(xué)的 van Achterberg 教授、成都師范學(xué)院李楊博士、湖南文理學(xué)院劉珍副教授和華南植物園王俊研究員等共同參與研究工作。該研究工作得到國家重點研發(fā)計劃項目和中國科學(xué)院華南植物園“十四五”項目等資助與支持。論文地址：http://doi.org/10.3390/insects15120926圖1. 草海桐兩種主要害蟲注：(A) 緣黑黃野螟幼蟲為害狀 （B）緣黑黃野螟成蟲 （C）草海桐蛇潛蠅幼蟲為害狀（D）草海桐蛇潛蠅成蟲圖2. 絹野螟長頰繭蜂注：（A）絹野螟長頰繭蜂在緣黑黃野螟幼蟲體外結(jié)繭（B）絹野螟長頰繭蜂成蟲圖3. 白跗艾姬小蜂注：（A）白跗艾姬小蜂幼蟲（紅箭頭）在草海桐蛇潛蠅幼蟲（白箭頭）體外取食（B） 白跗艾姬小蜂取食完草海桐蛇潛蠅幼蟲后化蛹 （C）白跗艾姬小蜂在草海桐葉主脈上的羽化孔（D） 白跗艾姬小蜂雌成蟲
    2024-12-16
  • 華南植物園發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)和形態(tài)學(xué)證據(jù)支持亞洲產(chǎn)崖豆藤屬劃分為3個屬
    崖豆藤屬Millettia隸屬于豆科蝶形花亞科核心崖豆藤族（core Millettieae）。該屬是一個分類復(fù)雜的大屬，全世界約有150種，分布于亞洲和非洲。以往的研究已經(jīng)表明崖豆藤屬在形態(tài)上高度多樣，分子證據(jù)也證明該屬是高度多系。2005年，英國邱園出版的《世界豆類》被譽為豆科植物的百科全書，該專著明確指出崖豆藤屬的分類迫切需要大修（major revision）。中國科學(xué)院華南植物園助理研究員宋柱秋與合作者，從2013年開始著手研究，基于大量的館藏標(biāo)本、野外調(diào)查和分子系統(tǒng)學(xué)研究，陸續(xù)獲得該屬在分類上的一些進(jìn)展，主要包括：（1）建立一個新屬——啟明豆屬Huchimingia（Song et al. 2022a. Phytotaxa 532: 37-56)，僅5種，包括此前描述的1個喬木新種韋直啟明豆（Song et al. 2019. Nordic Journal of Botany 35: 404-410），以及1個中國新記錄種柄果啟明豆；（2）將部分種轉(zhuǎn)移或歸并至至魚藤屬Derris，如厚果崖豆藤、榼藤子崖豆藤、Millettia boniana等?(Song & Pan 2022. Phytotaxa 531: 230-248)；（3）恢復(fù)白崖豆屬Imbraylx的屬級地位（Song 2021. Phytotaxa 525: 223-231），該屬隸屬于核心崖豆藤族的刀豆氨酸群(Canavanine group)，區(qū)別于崖豆藤屬所在的非刀豆氨酸群(Non-canavanine group)；（4）將無患子崖豆藤歸并至云南魚藤，并首次對此種的系統(tǒng)位置提出質(zhì)疑（Song et al. 2017a. Nordic Journal of Botany 35: 404-410），后來該種被其他研究者搶先發(fā)表為新屬——異齒豆屬Ohashia；（5）證明瀾滄崖豆藤是一個混雜的種，花標(biāo)本屬于草崖豆藤Cruddasia insignis，果標(biāo)本屬于球子雞血藤Callerya sphaerosperma，由于花標(biāo)本被指定為模式標(biāo)本，因此將該種歸并到草崖豆藤，由此報道草崖豆藤屬為中國新記錄屬(Song et al. 2021a. Phytotaxa 497: 29-38)；（6）綜述了越南和印度產(chǎn)崖豆藤屬的現(xiàn)狀（Song et al. 2022b. Phytotaxa,571,169-185;Song 2023a. Phytotaxa 591: 55-63），澄清了該屬其他一些種級水平的分類問題（Song et al. 2017b. Phytotaxa 32: 51-58;Song et al. 2021b. Phytotaxa 507: 183-190）；（7）也對崖豆藤屬的近緣屬——短翅魚藤屬進(jìn)行了分類學(xué)研究（Song 2023b. Phytotaxa 484: 251-263）。但是已有的這些研究依然未能解決亞洲產(chǎn)崖豆藤屬多數(shù)種的歸屬問題，該屬剩余的亞洲三個組也均不是單系類群，需要進(jìn)一步研究。近期，基于第二代測序數(shù)據(jù)提取了完整的葉綠體基因組和2000余個單拷貝核基因，在核心崖豆藤族完整屬級取樣的情況下，解決了亞洲產(chǎn)崖豆藤屬的分類。該研究主要結(jié)果包括：（1）重新界定了核心崖豆藤族的范圍，正式將菜豆族擬大豆亞族的3個屬（Cruddasia,?Ophrestia和Pseudoeriosema）納入核心崖豆藤族的范圍，將核心崖豆藤族分為2群（刀豆氨酸群和非刀豆氨酸群）5個分支及14個亞支，總共包含29個屬約1000種；（2）亞洲產(chǎn)崖豆藤屬種類聚成3個高支持率的亞支，并得到形態(tài)證據(jù)的支持，因此這三個亞支被處理為三個屬，即水黃皮屬Pongamia（56種）、耳旗豆屬Otosema（3種）和狹義崖豆藤屬Millettia?s.str.（7種），并將干花豆屬Fordia和糠皮豆屬Ibatiria歸并到水黃皮屬，共建立了56個新組合和2個新名稱。（3）基于分化時間估計，推測核心崖豆藤族的一個主要分支（clade VII）經(jīng)歷了早期的快速分化，該分支涉及崖豆藤族的三個長期有分類爭議的中心屬，即廣義崖豆藤屬、廣義魚藤屬Derris?s.lato和廣義醉魚豆屬Lonchocarpus?s.lato。因此推測這種基于形態(tài)上的有爭議的分類處理，可能與快速分化導(dǎo)致的復(fù)雜的形態(tài)性狀演化有關(guān)。相關(guān)研究成果已近期發(fā)表在國際知名期刊Molecular Phylogenies and Evolution（《分子系統(tǒng)發(fā)育與進(jìn)化》）上。華南植物園宋柱秋為第一作者，合作者包括華南植物園李世晉研究員，徐連升助理研究員，科研助理蔣凱文，復(fù)旦大學(xué)趙義勇博士，武漢植物園李湉博士，印度馬拉巴爾植物園和植物科學(xué)研究所A.P. Balan博士，以及法國國家自然歷史博物館M. Gaudeul博士。該研究得到了廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究旗艦項目的支持。論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S105579032400246X圖1. 基于完整葉綠體基因組的核心崖豆藤族的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系圖2. 基于2106個單拷貝核基因的核心崖豆藤族的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系圖3. 核心崖豆藤族的分化時間估計
    2024-12-16
  • 南海海洋所科研人員研究揭示孟加拉扇區(qū)沉積物運輸與氣候變化的復(fù)雜關(guān)系
    中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員劉建國研究團(tuán)隊在孟加拉扇區(qū)沉積物運輸研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊利用在孟加拉扇區(qū)獲取的沉積巖芯，通過沉積物年代測試、粒度測試、粘土礦物組合測試、鍶釹同位素測試等多代理方法，重建了過去16000年以來的沉積物運輸過程，并揭示了活躍通道在喜馬拉雅河流向深海沉積過程中的關(guān)鍵作用。該研究成果已發(fā)表在Quaternary Science Reviews期刊上，論文作者包括中國科學(xué)院南海海洋研究所博士生Md Hafijur Rahaman Khan（中文名蘇曼）、研究員劉建國、助理研究員黃云、研究員陳忠、博士生Ananna Rahman。孟加拉扇區(qū)作為全球最大的海底扇區(qū)之一，其沉積物運輸過程對于理解區(qū)域氣候和構(gòu)造歷史具有重要意義。研究團(tuán)隊通過分析沉積巖芯，使用端元分析（EMA）方法估計不同粒度端元的變化，結(jié)合粘土礦物分析及Sr-Nd同位素分析，確認(rèn)了沉積物主要來源于恒河-布拉馬普特拉（G-B）系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，在距今約9100年前，活躍的河道系統(tǒng)在將沉積物從河流輸送到深海方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，顯著地塑造了孟加拉扇的結(jié)構(gòu)。然而，自9100年以來，活動峽谷的影響開始減弱，海平面的迅速上升降低了其向深海輸送沉積物的能力。到距今7000年時，它們的作用完全消失，泥沙分散主要受季風(fēng)水流控制，季風(fēng)洋流成為孟加拉扇系統(tǒng)內(nèi)泥沙輸運的主導(dǎo)力量。該研究還揭示了沉積物沉積模式如何隨著季風(fēng)變化和構(gòu)造活動的變化而變化，展現(xiàn)了孟加拉地區(qū)氣候變化、沉積動力學(xué)和地質(zhì)演化相互關(guān)聯(lián)的過程。了解恒河-雅魯藏布江水系的歷史演變，可以為未來氣候場景及其對沿海和海洋系統(tǒng)的潛在影響提供重要參考。隨著海平面繼續(xù)上升和季風(fēng)模式的轉(zhuǎn)變，孟加拉扇可能會經(jīng)歷重大變化，進(jìn)而影響該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)、漁業(yè)和人口。研究為我們提供了一個關(guān)于孟加拉扇區(qū)沉積物運輸和沉積模式的全新視角。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院南海海洋研究所專項基金、以及國家自然科學(xué)基金委共享航次的支持。圖1孟加拉灣的地理環(huán)境和水文圖2 沉積物隨時間的擴(kuò)散模式相關(guān)論文信息：Khan,M.H.R.,Liu,J.*,Huang,Y.*,Chen,Z.,Rahman,A.,2024. The role of active channels in sediment transport to the Bengal Fan and their implications for climate and sediment source changes since 16 ka. Quaternary Science Reviews 345,109024.文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2024.109024
    2024-12-16
  • ?深圳先進(jìn)院?| 宿主跑得夠快就能“淘汰”病毒？定量合成生物學(xué)研究揭示生物“遷徙淘汰”病毒新機(jī)制（PNAS）
    自然界中遷徙行為到底是增強(qiáng)還是抑制病毒傳播，其背后的機(jī)制尚不清晰。在哪些條件下，宿主運動能夠抑制病毒的傳播？如果運動真能有效抑制病毒的傳播，是否宿主跑得夠快，就能淘汰、清除病毒呢？普遍觀點認(rèn)為，宿主的運動會加速病毒的傳播。但也有生態(tài)學(xué)研究表明，宿主的運動對病毒傳播起到抑制作用，北美帝王蝶就是一個典型例證。觀察顯示，那些進(jìn)行長距離遷徙的帝王蝶相較于不遷徙的同類，感染寄生蟲病的風(fēng)險顯著降低。基于這一現(xiàn)象，生態(tài)學(xué)家提出了“遷徙淘汰”假說，認(rèn)為遷徙行為有助于淘汰掉病毒感染者從而維持群體健康。自然界中遷徙行為到底是增強(qiáng)還是抑制病毒傳播，其背后的機(jī)制尚不清晰。在哪些條件下，宿主運動能夠抑制病毒的傳播？如果運動真能有效抑制病毒的傳播，是否宿主跑得夠快，就能淘汰、清除病毒呢？12月3日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成生物學(xué)研究所傅雄飛團(tuán)隊在PNAS上發(fā)表最新研究成果，通過定量合成生物學(xué)手段構(gòu)建了一個宿主-病毒共遷徙實驗系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了宿主在無方向型空間擴(kuò)張遷徙（unguided range expansion)條件下，宿主運動將促進(jìn)病毒傳播；然而，在有方向型空間擴(kuò)張遷徙運動中(navigated range expansion)，宿主運動可以抑制病毒傳播，從而解釋了以往人們對宿主運動對病毒傳播存在兩種截然相反觀點的原因，并且揭示了“遷徙淘汰”的機(jī)制：在有方向型的空間擴(kuò)張遷徙中，未被感染的宿主處于遷徙擴(kuò)張前沿（front）的前端，而病毒感染者處于后方位置，這種空間位置的有序分布（spatial sorting)導(dǎo)致了病毒感染者更容易被淘汰出去。文章上線截圖巧妙構(gòu)建可定量、調(diào)控的細(xì)菌-噬菌體共遷徙實驗系統(tǒng)研究人員巧妙利用實驗室中常見的細(xì)菌——大腸桿菌，及其病毒——M13噬菌體，利用合成生物學(xué)手段構(gòu)建了細(xì)菌-噬菌體共遷徙的實驗室系統(tǒng)，實現(xiàn)了宿主運動性和病毒侵染能力等系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的定量調(diào)控，突破了傳統(tǒng)生態(tài)研究手段的局限。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)菌被敲除了趨化基因后，只能依靠自身生長和無序隨機(jī)運動進(jìn)行“無方向型空間擴(kuò)張”，其遷移速度越快，噬菌體傳播越廣；相反，野生型的細(xì)菌擁有趨化基因，能通過化學(xué)引導(dǎo)進(jìn)行“定向型空間擴(kuò)張”，隨著遷移速度的提高，噬菌體的傳播范圍反而越?。▓D1）。圖 1 （A）細(xì)菌-噬菌體空間上的共傳播形成一個扇形感染區(qū)。（B）無方向型空間擴(kuò)張和（C）定向型空間擴(kuò)張下細(xì)菌的運動性和病毒傳播的關(guān)系結(jié)論顯示，細(xì)菌的趨化運動是抑制病毒傳播的關(guān)鍵。細(xì)菌的趨化運動速度越快，病毒傳播范圍越小，甚至感染病毒的個體能從整個遷徙群體中清除出去，即出現(xiàn)了生物遷徙與病毒傳播之間的“遷徙淘汰”現(xiàn)象。論文第一作者、深圳先進(jìn)院合成所助理研究員張易博士指出：過去針對病毒傳播時空動力學(xué)的研究主要依賴流行病學(xué)調(diào)研等，大多數(shù)基于經(jīng)驗性理論，缺乏實驗體系的驗證。該研究借助合成生物學(xué)手段構(gòu)建了宿主-病毒互相作用的微生態(tài)系統(tǒng)，利用數(shù)學(xué)模型預(yù)測及指導(dǎo)實驗，深入理解了病毒隨宿主空間傳播的特征，為其他病毒傳播問題提供了新思路和新實驗手段。借助定量合成生物學(xué)手段驗證：基于構(gòu)建的細(xì)菌-噬菌體空間互相作用的數(shù)學(xué)模型預(yù)測結(jié)果，作者借助合成生物學(xué)手段，對宿主細(xì)菌的運動行為以及噬菌體的侵染繁殖行為進(jìn)行調(diào)控（圖2A），從而證實了細(xì)菌的趨化運動速度抑制病毒傳播，并在運動速度比較高的情況下發(fā)生病毒從共傳播狀態(tài)到“遷徙淘汰”狀態(tài)的相變現(xiàn)象（圖2B）。圖2 （A）細(xì)菌運動行為和噬菌體繁殖能力可定量調(diào)控的菌株設(shè)計原理圖。（B）不同遷移速度和噬菌體繁殖能力下的菌株“遷徙淘汰”相變圖。（C）“遷徙淘汰”的空間分選機(jī)制及（D）實驗驗證。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)菌群體在趨化作用下向外擴(kuò)張時，會形成一個細(xì)菌數(shù)量恒定的前鋒營，其通過細(xì)菌自我繁殖時同步淘汰掉位于后方的個體來實現(xiàn)。模型預(yù)測顯示，由于病毒無法自主移動，不可運動的噬菌體總是落后于可運動的細(xì)菌，因此，前鋒營中健康細(xì)菌位于前端，而感染者則位于后端并被淘汰。隨著前鋒營運動速度的加快，淘汰速度也相應(yīng)加快，導(dǎo)致感染者從群體中被清除（圖2C），并通過實驗驗證了該機(jī)制假說（圖2D）。這也意味著，細(xì)菌毫無方向地“亂跑”對淘汰病毒是沒有意義的，只有在有方向性的空間擴(kuò)張下、宿主跑得夠快才能實現(xiàn)“淘汰病毒”。該研究通過闡明宿主運動與病毒傳播之間的復(fù)雜聯(lián)系，為探討自然界更廣泛的病毒傳播問題提供了新的實驗?zāi)Ｐ秃屠碚摶A(chǔ)，將有助于在流行病學(xué)背景下更好地理解傳染病的防控。通訊作者傅雄飛研究員指出：研究通過在分子層面定量調(diào)控了細(xì)菌遷移速度和噬菌體侵染能力，結(jié)合數(shù)理模型，揭示了在定向空間擴(kuò)張宿主與病毒共遷移系統(tǒng)的時空有序結(jié)構(gòu)，從而解釋了群體層面生物的“遷徙淘汰”機(jī)制，實踐了定量合成生物學(xué)“造物致知”的理念。同時，研究也為物理學(xué)、定量生物學(xué)、計算生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和傳染病學(xué)等多學(xué)科的交叉融合提供了示范。<!--!doctype-->
    2024-12-06
  • ?深圳先進(jìn)院?|?準(zhǔn)平坦帶隙窄禁帶CIGS底電池在鈣鈦礦/CIGS疊層電池中的應(yīng)用（Energy Material Advances）
    近期，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院李偉民副研究員、楊春雷研究員與北京理工大學(xué)姜巖教授團(tuán)隊，通過調(diào)整Ga梯度，使CIGS形成準(zhǔn)平坦帶隙。這種帶隙有利于更長的波長吸收，使其更適合用作串聯(lián)太陽能電池的底部電池。Cu(In1-xGax)Se2?(CIGS)是一種有前途且理想的疊層太陽能電池底部電池材料，可以將雙結(jié)太陽能電池的Shockley-Queisser理論效率突破到40%以上。然而，通過三步法工藝沉積的高效CIGS太陽能電池通常是雙分級的，導(dǎo)致底部電池的吸收不完全。為此，我們提出并制備了單帶隙分級和準(zhǔn)平帶隙CIGS太陽能電池用于鈣鈦礦/CIGS四端子串聯(lián)太陽能電池，這更有利于長波長吸收和更高的短路電流密度；并且應(yīng)用在18.9%半透明無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池上，制備了4-T的25.6% 鈣鈦礦/CIGS 串聯(lián)器件。圖 1：（a）GGI=0.40的三步共蒸發(fā)工藝圖；（b）GGI=0.27 的三步共蒸發(fā)工藝圖，（c）CIGS雙分級設(shè)計，（d）CIGS平帶設(shè)計。近期，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院李偉民副研究員、楊春雷研究員與北京理工大學(xué)姜巖教授團(tuán)隊，通過調(diào)整Ga梯度，使CIGS形成準(zhǔn)平坦帶隙。這種帶隙有利于更長的波長吸收，使其更適合用作串聯(lián)太陽能電池的底部電池。GGI達(dá)到最佳值0.27時，CIGS太陽能電池表現(xiàn)出高達(dá)17.3%的高效率。其與18.9%近紅外透明鈣鈦礦太陽能電池相結(jié)合，展示了4-T結(jié)構(gòu)的25.6%鈣鈦礦/CIGS疊層電池。該論文以“Quasi-flat narrow bandgap CIGS bottom cell application in perovskite/CIGS tandem solar cells”為題發(fā)表在Science合作期刊Energy Material Advances上。論文第一作者為碩士生梁博文、史勝、紹興超和陳璐璐，通訊作者為北京理工大學(xué)姜巖教授，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院楊春雷研究員和李偉民副研究員。該系列研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、深圳市等科技項目資助。圖 2：CIGS橫截面 SEM-EBIC圖像(a)Ga/（In+Ga）=0.40，(b)Ga/（In+Ga）=0.36，(c)Ga/（In+Ga）=0.34，(d)Ga/（In+Ga）=0.32和 (e)Ga/（In+Ga）=0.27。圖3：(a)不同GGI含量的XRD，(b)GGI=0.27時CIGS吸收層的XRD，(c)不同GGI含量CIGS的拉曼圖。圖4：不同鎵含量的CIGS太陽能電池的SIMS圖(a)GGI =0.40，(b) GGI =0.34，(c)GGI= 0.27，(d)SIMS計算出的GGI隨深度的變化。圖5：4-T串聯(lián)太陽能電池的性能。(a)J-V曲線和(b)EQE曲線的J-V曲線和EQE曲線。<!--!doctype-->
    2024-11-19
  • 《粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境科學(xué)觀測與應(yīng)用》專著正式發(fā)布
    粵港澳大灣區(qū)（大灣區(qū)）位于珠江三角洲地區(qū)，包括香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)和廣東省珠江三角洲九市，陸地總面積約 5.6 萬平方公里，2021 年常住人口達(dá) 8617.19 萬（第 七次人口普查），2020 年地區(qū)生產(chǎn)總值高達(dá) 11.5 萬億元，是中國開放程度最高、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)的區(qū)域之一?；浉郯拇鬄硡^(qū)內(nèi)擁珠江流系，面向中國南海，海岸線超過 1600 km，水域面積超 2 萬平方公里。區(qū)內(nèi)徑流-浪-潮-海流綜合交織、互相作用，構(gòu)成一個復(fù)雜動力系統(tǒng)。隨著灣區(qū)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人口快速聚集，該海域海洋環(huán)境受到來自陸地和海岸帶社會經(jīng)濟(jì)活動巨大而快速變化的脅迫。該脅迫又與全球氣候變化相互疊加，產(chǎn)生復(fù)合累積效應(yīng)。海洋環(huán)境急劇惡化與海洋災(zāi)害頻發(fā)已經(jīng)成為實現(xiàn)粵港澳大灣區(qū)國家重大戰(zhàn)略的阻礙。海洋環(huán)境科學(xué)觀測是認(rèn)識大灣區(qū)海洋環(huán)境的變化，提升大灣區(qū)海洋災(zāi)害的預(yù)防預(yù)測水平最基本也是最重要的途徑之一。在此背景下，中國科學(xué)院南海海洋研究所研究團(tuán)隊致力于粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境的科學(xué)觀測與應(yīng)用，協(xié)同香港大學(xué)與澳門大學(xué)合作研究團(tuán)隊，匯集粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境概況，實時現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)，科學(xué)考察航次觀測，衛(wèi)星遙感觀測，海洋數(shù)值模擬與預(yù)報，海洋信息平臺等內(nèi)容，編制出版了《粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境科學(xué)觀測與應(yīng)用》，力圖為大灣區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學(xué)參考。該專著的資料收集、編撰和出版得到了南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室（廣州）人才團(tuán)隊引進(jìn)重大專項、廣東省科學(xué)技術(shù)廳“廣東特支計劃”本土創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊專項、國家自然科學(xué)基金共享航次計劃等項目的資助。南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室(廣州)主任張偲院士(中國科學(xué)院南海海洋研究所)、人才團(tuán)隊引進(jìn)重大專項首席科學(xué)家周成虎院士(中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所)與蔣興偉院士（國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心）為該書提供了指導(dǎo)意見并作序。圖 1 《粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境科學(xué)觀測與應(yīng)用》，科學(xué)出版社，2024年出版圖 2 粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境實時現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)站位分布圖圖 3 “南海北部重大科學(xué)問題考察航次”合影圖 4 大灣區(qū)資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫首頁面截圖圖 5 遙感一張圖模塊截圖圖 6 大灣區(qū)表層葉綠素濃度模擬可視化
    2024-12-13
  • 楊傳茂等-EPSL：地幔誘發(fā)華北克拉通陸內(nèi)花崗巖源區(qū)的水化和氧化
    世界上大多數(shù)富水、氧化的花崗巖沿俯沖帶分布（圖1），這是因為俯沖板塊釋放的流體攜帶高氧逸度物質(zhì)進(jìn)入上覆地幔楔和地殼，導(dǎo)致地殼部分熔融形成的。通常認(rèn)為氧化性的俯沖物質(zhì)難以直接到達(dá)距離海溝很遠(yuǎn)的陸內(nèi)環(huán)境，因而陸內(nèi)花崗巖應(yīng)當(dāng)較為貧水、還原。然而，在距離海溝超過1000 km的陸內(nèi)也分布著大面積的氧化性花崗巖（圖1），比如華北克拉通和懷俄明克拉通等，這些氧化性花崗巖的成因尚不清楚。圖1 環(huán)太平洋高氧逸度花崗巖的分布近日，中國科學(xué)院廣州地化所徐義剛研究員團(tuán)隊的博士后楊傳茂等，聯(lián)合長江大學(xué)夏小平教授和地質(zhì)地球所楊進(jìn)輝研究員等，對華北克拉通燕山造山帶和遼東半島的花崗巖進(jìn)行了鋯石水含量、氧逸度和Hf-O同位素以及微量元素研究。根據(jù)巖性和形成時代，這些花崗巖可分為早白堊世A型、早白堊世I型和侏羅紀(jì)I型花崗巖。結(jié)果顯示，早白堊世花崗巖鋯石水含量高于侏羅紀(jì)的，并且A型花崗巖水含量高于I型，侏羅紀(jì)I型花崗巖的水含量與大陸弧花崗巖水含量類似（圖2）。更為重要的是，鋯石水含量與氧逸度之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系（圖3A），全巖和鋯石主微量元素等指標(biāo)顯示在同等演化程度下，早白堊世花崗巖鋯石水含量也高于侏羅紀(jì)花崗巖的，這表明初始巖漿成分而非巖漿分異控制了鋯石水含量，早白堊世花崗巖應(yīng)當(dāng)更為富水，A型花崗巖可能形成于富水條件下。另外，模擬計算顯示巖漿源區(qū)需要高氧逸度物質(zhì)的加入。幔源含水氧化熔/流體對華北克拉通內(nèi)部花崗巖源區(qū)的水化和氧化起到了關(guān)鍵作用。這也得到了鋯石Hf-O同位素的支持；鋯石的水含量和氧逸度與εHf(t)呈正相關(guān)，而與δ1?O呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明花崗巖中幔源物質(zhì)越多，則越富水和氧化。相比于侏羅紀(jì)，早白堊世華北陸下巖石圈地幔確實更為富水和氧化，能夠為同時期花崗巖提供水和氧化性物質(zhì)。古太平洋板塊在侏羅紀(jì)沿巖石圈底部向西前進(jìn)俯沖，溫度相對較低，板片不能有效脫水。到早白堊世，板塊轉(zhuǎn)變?yōu)楹笸烁_，俯沖角度增大，俯沖板片進(jìn)入地幔過渡帶，板片釋放大量的水和碳酸鹽等，導(dǎo)致上部巖石圈地幔的水化和氧化，這些富水的高氧逸度熔/流體最終流入地殼導(dǎo)致早白堊世花崗巖的形成。這種機(jī)制不僅解釋了為何華北克拉通內(nèi)部的花崗巖具有較高的水含量和氧逸度，也揭示了地幔物質(zhì)對大陸巖石圈演化的重要影響。圖2 不同地區(qū)和不同類型花崗巖鋯石水含量對比圖3 鋯石水含量和氧逸度相關(guān)圖和熔體水含量對氧逸度的影響相關(guān)成果近期發(fā)表于《Earth and Planetary Science Letters》。楊傳茂為文章第一作者，徐義剛研究員和夏小平教授為通訊作者。該項研究成果獲得了國家自然科學(xué)基金和博士后科學(xué)基金等項目的聯(lián)合資助。論文信息：Chuan-Mao Yang（楊傳茂），Yi-Gang Xu*（徐義剛），Xiao-Ping Xia*（夏小平），Jin-Hui Yang（楊進(jìn)輝），Xiao-Long Huang（黃小龍），Christopher J. Spencer，Jin-Feng Sun（孫金鳳），Ze-Xian Cui（崔澤賢），Meng-Jing Li（李夢靜），Wan-Feng Zhang（張萬峰），Qing Yang（楊晴），2025.?Mantle induced hydration and oxidation of intracontinental granite sources in the North China Craton. Earth and Planetary Science Letters 651,119177.論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2024.119177
    2024-12-13