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南海海洋所?|?研究揭示海底地形對海嘯波的深遠(yuǎn)影響
近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室研究員邱強(qiáng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中山大學(xué)和國家海洋預(yù)報(bào)中心等單位,深入探討了南海一個(gè)半封閉環(huán)礁在海嘯波作用下的水動(dòng)力學(xué)特征,揭示了海底地形對海嘯波傳播、震蕩和海流的顯著影響,為沿海災(zāi)害評估和減災(zāi)措施提供了新的視角。相關(guān)成果發(fā)表于Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics(計(jì)算流體力學(xué)的工程應(yīng)用)。珊瑚礁因地形特征獨(dú)特,對海嘯、風(fēng)暴潮等災(zāi)害較為脆弱。然而,目前對于島礁的海嘯影響研究仍相對較少。研究團(tuán)隊(duì)通過模擬馬尼拉數(shù)百種地震情景,發(fā)現(xiàn)半封閉環(huán)礁潟湖內(nèi)的淺水區(qū)域會捕獲海嘯波并使其振蕩超過30小時(shí),產(chǎn)生多次放大海嘯波和強(qiáng)海流。這一現(xiàn)象主要由島體主軸尺寸主導(dǎo)。研究還發(fā)現(xiàn),長期振蕩可能導(dǎo)致強(qiáng)烈的侵蝕作用,對沿海設(shè)施造成破壞。該研究強(qiáng)調(diào)了海底地形在海嘯災(zāi)害評估中的重要性,呼吁對更多低海拔島礁進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,以完善海嘯風(fēng)險(xiǎn)評估和減災(zāi)措施。本項(xiàng)研究得到國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、南方海洋科學(xué)與工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)珠海實(shí)驗(yàn)室等資助。文章信息:Qiang Qiu,Linlin Li,Fating Li,Tingting Zheng,Jinghe Cao & Peitao?Wang (2025) Sustained tsunami-wave excitations and oscillations in the lagoon of a semi- enclosed atoll island in the South China Sea,Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics,19:1,2507752,DOI: 10.1080/19942060.2025.2507752原文鏈接:https://doi.org/10.1080/19942060.2025.2507752圖1??南海及周邊地震和歷史海嘯事件分布。帶顏色的箭頭區(qū)域展示馬尼拉俯沖帶不同區(qū)段海嘯波的能量傳播方向
2025-06-20
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南海海洋所?|?精確震源定位揭示西南馬里亞納島弧新生裂谷變形機(jī)制
近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境與島礁生態(tài)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、邊緣海與大洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室徐敏團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院倪四道院士、美國伍茲霍爾海洋研究所吳文波助理研究員,使用創(chuàng)新性的地震定位技術(shù),系統(tǒng)揭示了西南馬里亞納裂谷(SWMR)這一島弧新生裂谷地區(qū)的構(gòu)造演化機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《中國科學(xué):地球科學(xué)》和Science China Earth Sciences上(封面文章)。論文第一作者為中國科學(xué)院南海海洋研究所博士后臧翀,通訊作者為研究員徐敏。島弧巖石圈拉張變形是俯沖帶構(gòu)造演化中的關(guān)鍵過程,但目前對處于新生裂谷階段的島弧系統(tǒng)的了解仍然有限。SWMR位于馬里亞納海溝南端,臨近全球最深的海域“挑戰(zhàn)者深淵”,目前仍處于初始構(gòu)造張裂階段,這使得它成為研究早期島弧裂谷變形機(jī)制的理想場所。研究團(tuán)隊(duì)使用前期創(chuàng)新發(fā)展的基于遠(yuǎn)震P波尾波三維格林函數(shù)的定位方法,對過去近20年間發(fā)生在該區(qū)域的中強(qiáng)地震進(jìn)行了高精度定位。這些地震的矩心深度表明裂谷下方脆性孕震地殼深度至少可達(dá)15 km,暗示整個(gè)地殼從淺到深都處于活躍的張裂狀態(tài)。同時(shí),地震事件在空間上的分布呈現(xiàn)出集群特征,表明裂谷內(nèi)部的拉張變形具有顯著的空間不均一性。裂谷中部和兩端均有顯著中強(qiáng)地震活動(dòng),整體未表現(xiàn)出不對稱拉張?zhí)卣?。研究人員基于上述觀測結(jié)果分析認(rèn)為,相較于早期卡洛琳洋底高原碰撞的影響,板塊俯沖可能是西南馬里亞納裂谷形成和持續(xù)演化的主導(dǎo)動(dòng)力來源。這一成果不僅揭示了新生島弧裂谷的變形行為模式,也為理解島弧系統(tǒng)的演化提供了新的視角和科學(xué)依據(jù)。本研究得到了國家自然科學(xué)基金和廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金的資助。相關(guān)論文信息:臧翀,徐敏,倪四道,吳文波. 2025. 西南馬里亞納裂谷中強(qiáng)地震震源參數(shù)精確測定及裂谷變形機(jī)制研究. 中國科學(xué):地球科學(xué),55,doi:10.1360/SSTe-2024-0265Zang C,Xu M,Ni S,Wu W. 2025. Improved source parameter estimation of moderate-sized earthquakes in the Southwest Mariana Rift and its implications for arc deformation mechanisms. Science China Earth Sciences,68.論文鏈接:https://doi.org/10.1007/s11430-024-1576-6
2025-06-18
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廣州地化所?|?廣東省戰(zhàn)略金屬與綠色利用基礎(chǔ)學(xué)科研究中心(地球科學(xué))啟動(dòng)會暨自主部署項(xiàng)目立項(xiàng)評審會順利召開
2025 年 6 月 6 日,廣東省戰(zhàn)略金屬與綠色利用基礎(chǔ)學(xué)科研究中心(以下簡稱學(xué)科中心)啟動(dòng)會暨立項(xiàng)評審會在廣州召開。廣東省緊扣國家基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略,立足區(qū)域特色,遴選整體實(shí)力位居國內(nèi)前列、彰顯廣東特色的基礎(chǔ)學(xué)科,建設(shè)基礎(chǔ)學(xué)科中心。其旨在培育國內(nèi)頂尖、世界一流的高峰學(xué)科,同時(shí)作為與廣東省實(shí)驗(yàn)室協(xié)同發(fā)展的重要基礎(chǔ)研究平臺,成為學(xué)術(shù)新思想的策源地。依托中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所建設(shè)的“廣東省戰(zhàn)略金屬與綠色利用基礎(chǔ)學(xué)科研究中心”是廣東省首批建設(shè)的5家學(xué)科中心之一。會上對學(xué)科中心自主部署項(xiàng)目進(jìn)行專家評審,專家組成員包括胡瑞忠院士,劉勇勝教授、孫曉明教授、王汝成教授、周美夫教授、范宏瑞研究員、許成教授、王焰研究員、陳華勇研究員等。廣州地化所徐義剛院士、所長王強(qiáng)、副所長朱建喜以及學(xué)科中心骨干等50余人參會。王強(qiáng)所長代表承擔(dān)單位致辭。他首先對廣東省科技廳的支持表示誠摯的感謝。他指出,學(xué)科中心立足國家戰(zhàn)略金屬的關(guān)鍵領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵金屬從成礦理論、勘查方法、賦存狀態(tài)和綠色利用的全鏈條創(chuàng)新,不僅對研究所學(xué)科的發(fā)展有重要意義,更強(qiáng)力支撐深地全重的建設(shè)。他表示,研究所將在人員配置、平臺建設(shè)、研究生培養(yǎng)等方面給予全方位支持,全力保障中心建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn),努力將其打造成為戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的原始創(chuàng)新高地與高端人才搖籃。廣東省科技基礎(chǔ)條件平臺中心劉銘副研究員詳細(xì)介紹了廣東省基礎(chǔ)學(xué)科研究中心建設(shè)專項(xiàng)的組織實(shí)施方式及管理要求。在學(xué)科中心自主部署項(xiàng)目立項(xiàng)評審環(huán)節(jié),梁曉亮研究員匯報(bào)了學(xué)科中心建設(shè)方案,楊武斌研究員與李寧波副研究員詳細(xì)匯報(bào)了學(xué)科中心自主部署項(xiàng)目布局和擬立項(xiàng)情況。專家組審閱了項(xiàng)目申請書、聽取匯報(bào)并進(jìn)行了質(zhì)詢,隨后圍繞學(xué)科中心建設(shè)方向、項(xiàng)目可行性等方面提出專業(yè)指導(dǎo)意見,最終確定 6 項(xiàng)固定類項(xiàng)目與 13 項(xiàng)自主遴選類項(xiàng)目通過立項(xiàng)評審。立項(xiàng)論證會前,王強(qiáng)所長還向?qū)W科中心學(xué)術(shù)委員會成員頒發(fā)聘書。本次會議的順利召開,對學(xué)科中心的建設(shè)和發(fā)展具有重要的意義。王強(qiáng)所長向?qū)W科中心學(xué)術(shù)委員會成員頒發(fā)聘書合影
2025-06-12
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華南植物園聯(lián)合海南大學(xué)完成三種藥用甘草的高質(zhì)量參考基因組,助力甘草的遺傳育種
甘草,被譽(yù)為“國老”,是中醫(yī)藥寶庫中的一顆璀璨明珠。早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中,它就被列為上品,在中醫(yī)藥臨床應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。中醫(yī)常說它能“調(diào)和諸藥”,在眾多經(jīng)典方劑中,甘草就像一位經(jīng)驗(yàn)老道的“和事佬”,既能緩和藥物峻猛之性,讓藥效發(fā)揮得更加平穩(wěn)持久,又能協(xié)調(diào)不同藥材間的作用,使整個(gè)藥方達(dá)到“君臣佐使”的完美平衡。除了在中醫(yī)藥領(lǐng)域大放異彩,甘草在現(xiàn)代醫(yī)藥、食品等行業(yè)也有著廣泛應(yīng)用。其根和根莖蘊(yùn)含的甘草酸、類黃酮等多種生物活性物質(zhì),使其具有抗炎、抗病毒、抗氧化等豐富的藥理功效,是眾多藥品、保健品的重要原料。在食品行業(yè),甘草獨(dú)特的甜味使其成為天然的甜味劑和風(fēng)味改良劑,被添加到飲料、糖果中。在甘草屬眾多物種里,烏拉爾甘草、脹果甘草和光果甘草是藥用甘草的主要來源。然而,以往對它們的研究多停留在形態(tài)、遺傳和化學(xué)差異的表面,全基因組層面的遺傳差異尚不明確。中國科學(xué)院華南植物園王瑛團(tuán)隊(duì)聯(lián)合海南大學(xué)夏志強(qiáng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了三種藥用甘草烏拉爾甘草、脹果甘草和光果甘草高質(zhì)量的參考基因組,基因組大小分別為425Mb、447Mb和423Mb。通過全基因組比對分析,發(fā)現(xiàn)三者存在共線性關(guān)系和結(jié)構(gòu)變異,其中存在/缺失變異(PAV)基因主要富集在次生代謝途徑,為解析三種甘草中的共有和差異活性成分的合成和調(diào)控提供了基因資源。基于獲得的結(jié)構(gòu)變異,聯(lián)合不同組織和發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組分析,構(gòu)建了甘草酸的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并驗(yàn)證了GibHLH9、GibHLH53和GibHLH174為促進(jìn)甘草酸合成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。同時(shí),分析了甘草查爾酮A(LCA)和光果甘草定生物合成途徑中的基因,并驗(yàn)證了GiOMT17在LCA生物合成中的催化功能。物種特有基因的形成和基因表達(dá)差異,解釋了特征類黃酮在三種藥用甘草中的差異積累。相關(guān)研究成果以“Comparative genomics of three medicinal Glycyrrhiza species unveiled novel candidates for the production of important bioactive compounds”為題近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊The Plant journal上。中國科學(xué)院華南植物園的助理研究員李玉萍、海南大學(xué)博士研究生夏成材、中國科學(xué)院華南植物園研究員羅鳴為該文共同第一作者,海南大學(xué)的夏志強(qiáng)教授、中國科學(xué)院華南植物園李勇青和王瑛研究員為共同通訊作者。該研究得到廣東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70223圖1. 三種藥用甘草的基因組共線性和結(jié)構(gòu)變異圖譜圖2. 三種甘草中甘草查爾酮A(LCA)和光甘草定合成的關(guān)鍵基因分析
2025-06-19
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廣州健康院開發(fā)新型雞尾酒水凝膠促進(jìn)人源功能性中間神經(jīng)元再生用于腦損傷治療
近日,中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院巫林平研究員和潘光錦研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Journal of Advanced Research發(fā)表題為“A cocktail hydrogel promoting the functional interneurons regeneration of human neural progenitor cells for brain injury therapy”的研究論文。近日,中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院巫林平研究員和潘光錦研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Journal of Advanced Research發(fā)表題為?"A cocktail hydrogel promoting the functional interneurons regeneration of human neural progenitor cells for brain injury therapy"?的研究論文。該研究從材料微納結(jié)構(gòu)調(diào)控與組織微環(huán)境模擬的雙重維度出發(fā),構(gòu)建了一種富含神經(jīng)調(diào)控因子的雞尾酒水凝膠,并闡明其在介導(dǎo)人源神經(jīng)前體細(xì)胞(hNPCs)向皮層中間神經(jīng)元分化及突觸連接形成過程中的作用機(jī)制,同時(shí)該水凝膠可以促進(jìn)體內(nèi)神經(jīng)血管單元(neurovascular?unit,NVU)的重建,修復(fù)受損的腦組織。本研究為腦皮層損傷的細(xì)胞替代治療提供了重要的理論依據(jù)和新的治療策略。hNPCs在腦損傷治療中常面臨移植后細(xì)胞存活率低、分化譜系不明確以及功能整合效率低下等瓶頸。為解決上述問題,研究團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化水凝膠關(guān)鍵組分濃度與交聯(lián)條件,精確調(diào)控水凝膠的微納結(jié)構(gòu)特性(如孔徑分布、力學(xué)性能和降解速率),構(gòu)建出一種具有腦組織仿生性的三維支架水凝膠系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠模擬天然細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的生化與力學(xué)環(huán)境,顯著提升hNPCs的黏附、生存及譜系特異性分化能力。通過轉(zhuǎn)錄組測序分析(RNA-seq)與狂犬病毒逆向追蹤技術(shù)(rabies virus–based monosynaptic tracing),研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步證實(shí)該多因子雞尾酒水凝膠可顯著增強(qiáng)谷氨酸能(glutamatergic)神經(jīng)元亞型的分化效率,并促進(jìn)其構(gòu)建功能性突觸連接。該過程主要源于該凝膠所構(gòu)建的仿生微納結(jié)構(gòu)與生物活性微環(huán)境協(xié)同作用,在模擬腦組織特征的同時(shí)提供持續(xù)性神經(jīng)誘導(dǎo)信號,從而高效驅(qū)動(dòng)hNPCs向功能性中間神經(jīng)元轉(zhuǎn)變。此外,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)該多因子雞尾酒水凝膠可在腦損傷區(qū)域有效募集宿主內(nèi)皮細(xì)胞并誘導(dǎo)其與移植細(xì)胞之間建立宿主細(xì)胞-外源細(xì)胞的相互作用,從而協(xié)同重建具備灌注能力和代謝支持功能的NVU微結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的形成顯著改善了損傷局部的免疫與代謝微環(huán)境,進(jìn)一步促進(jìn)hNPCs的存活和向皮層中間神經(jīng)元譜系轉(zhuǎn)化,進(jìn)而重塑受損的腦組織結(jié)構(gòu)并伴隨神經(jīng)傳導(dǎo)功能的部分恢復(fù),最終在一定程度上改善受損動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)表現(xiàn)。廣州健康院巫林平研究員和潘光錦研究員為該論文的共同通訊作者,助理研究員張迪博士和副研究員陳珺博士為共同第一作者。研究項(xiàng)目得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、廣州市科技重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、廣東省重大人才工程項(xiàng)目以及香港創(chuàng)新科技基金等經(jīng)費(fèi)的支持。論文鏈接???圖1 構(gòu)建多因子雞尾酒水凝膠促進(jìn)皮層中間神經(jīng)元再生、突觸連接及NVU微環(huán)境重塑
2025-06-18
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南海海洋所?|?海洋鏈霉菌吲哚生物堿和多環(huán)內(nèi)酰胺生物合成機(jī)制研究取得新進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境與島礁生態(tài)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省海洋藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員在海洋鏈霉菌來源吲哚生物堿類和多環(huán)內(nèi)酰胺類活性次級代謝產(chǎn)物的生物合成機(jī)制解析方面取得新進(jìn)展,相關(guān)成果分別以“Genome mining reveals a carboxyl O-methyltransferase gatekeeping the biosynthetic divergence of tryptophan dimers”和“Deciphering the biosynthetic logic for C14 oxidative modifications of polycyclic tetramate macrolactams”為題發(fā)表在化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Organic Letter(有機(jī)化學(xué)通訊)和Chinese Journal of Chemistry(中國化學(xué)),并均被選為封面文章。海洋微生物在適應(yīng)高鹽、高壓、黑暗、低溫(或局部高溫)、寡營養(yǎng)等嚴(yán)酷的生存環(huán)境壓力下,進(jìn)化出了與之相適應(yīng)的生理生化特征或特殊的代謝途徑,因此可產(chǎn)生化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或生物活性獨(dú)特的次級代謝產(chǎn)物,對這些產(chǎn)物的生物合成機(jī)制進(jìn)行深入研究可為其結(jié)構(gòu)改造和綠色生物制造提供重要理論依據(jù)。細(xì)菌來源色氨酸二聚體(TDs)是一類具有顯著生物活性的天然產(chǎn)物,其中midostaurin (商品名Rydapt?)已被FDA批準(zhǔn)用于治療白血病。研究團(tuán)隊(duì)前期從深海來源鏈霉菌Streptomyces marincola SCSIO 03032中發(fā)現(xiàn)了3類具有細(xì)胞毒活性的TDs (包括SPMs、LNMs和IDMs),克隆鑒定了參與TDs的生物合成基因簇(spm),證實(shí)spm為非典型基因簇,即在基因簇外存在游離的生物合成基因。近期,研究團(tuán)隊(duì)成功從菌株SCSIO 03032基因組中鑒定了一個(gè)游離在spm基因簇外的甲基轉(zhuǎn)移酶SpmM1,從其突變株中分離獲得了5個(gè)新穎的色氨酸二聚體IDMs,通過生化表征確定SpmM1負(fù)責(zé)催化LNMs中吡咯環(huán)側(cè)鏈羧基的氧甲基化,進(jìn)一步結(jié)合喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)SpmM1通過甲基化反應(yīng)控制SPMs和IDMs生物合成途徑的分化,且羧甲基為SPMs形成的特異識別位點(diǎn)。以上結(jié)果為鑒定其它游離在基因簇外的后修飾酶提供了研究思路。副研究員馬亮和博士劉智文為本文共同第一作者,研究員張長生為通訊作者。圖1?色氨酸二聚體生物合成途徑中游離甲基轉(zhuǎn)移酶SpmM1的功能研究多環(huán)內(nèi)酰胺類天然產(chǎn)物(PoTeMs)具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和良好的生物活性,是藥物先導(dǎo)化合物和生物農(nóng)藥的重要資源。PoTeMs的化學(xué)合成步驟多、收率低,但生物合成卻非常簡潔和保守,可通過途徑改造實(shí)現(xiàn)不同類型PoTeMs的綠色定制生產(chǎn)。遺憾的是,目前仍缺少高效、干凈的底盤宿主應(yīng)用于PoTeMs基因簇的異源表達(dá),且尚不清楚數(shù)量最多的5/5型和5/5/6型PoTeMs結(jié)構(gòu)中C14位氧化修飾差異的生物合成機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)通過大片段敲除改造海洋鏈霉菌Streptomyces sp. ZJ306,構(gòu)建了專屬生產(chǎn)PoTeMs多烯前體的干凈底盤細(xì)胞306A,為實(shí)現(xiàn)PoTeMs生物合成基因“即插即用”和藥源PoTeMs的結(jié)構(gòu)多樣化奠定了基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過在底盤細(xì)胞306A中的組合生物合成比較研究表征了南海來源放線菌Streptomyces falvogriseus SCSIO 40032中沉默PoTeMs基因簇fla的生物合成途徑,通過喂養(yǎng)和同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)證實(shí)黃素環(huán)化酶FlaB1在催化C6–C13環(huán)化的同時(shí)引入羥化和環(huán)氧化修飾,體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定P450酶FlaD及其同源酶FtdF、SSHG_05717負(fù)責(zé)將5/5/6型PoTeMs中的C14位羥基轉(zhuǎn)化為酮基,同時(shí)催化后續(xù)的C12位羥化?;谝陨辖Y(jié)論,本研究成功揭示了5/5型和5/5/6型PoTeMs中C14位迭代氧化修飾的生物合成邏輯。2022級博士研究生蔣鵬為本文第一作者,研究員張長生與副研究員張麗萍為共同通訊作者。圖2?PoTeMs異源表達(dá)底盤細(xì)胞306A構(gòu)建及C14位迭代氧化機(jī)制解析以上工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“合成生物學(xué)”重點(diǎn)專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金項(xiàng)目等資助。論文信息:1、Liang Ma,# Zhiwen Liu,# Wenjun Zhang,Yiguang Zhu,Liping Zhang,Weiliang Xiong,Xiao-Nian Li,Xinpeng Tian,Changsheng Zhang.* Genome mining reveals a carboxyl O-methyltransferase gatekeeping the biosynthetic divergence of tryptophan dimers. Organic Letters,2025,27 (23):5936-5941.?2、Peng Jiang,Hongbo Jin,Wenjun Zhang,Wei Tang,Xiaodong Jiang,Yiguang Zhu,Ying Wang,Liping Zhang,* and Changsheng Zhang.* Deciphering the biosynthetic logic for C14 oxidative modifications of polycyclic tetramate macrolactams. Chinese Journal of Chemistry,2025,43 (5):483-490. ?論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.orglett.5c01012??????????https://doi.org/10.1002/cjoc.202400982
2025-06-16
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廣州地化所李建平、陳華勇等-GCA:高溫高壓實(shí)驗(yàn)揭示巖漿鋁飽和指數(shù)如何主導(dǎo)斑巖銅礦Au/Cu與Mo/Cu比值的分異
?斑巖銅礦是全球重要的Cu,Au和Mo金屬來源,該類礦床通常被劃分為Cu-Au型與Cu-Mo型兩大類。兩者皆與中-酸性弧巖漿活動(dòng)密切相關(guān),但其金屬組合的分異機(jī)制(如Au/Cu與Mo/Cu比值差異)長期存在爭議。當(dāng)前主流觀點(diǎn)認(rèn)為,Au/Cu與Mo/Cu等金屬比值的差異可能與構(gòu)造背景、巖漿成分和演化以及巖漿侵位深度等多個(gè)因素的作用有關(guān)。已有統(tǒng)計(jì)研究顯示,成礦巖漿的鋁飽和指數(shù)(ASI,Aluminum Saturation Index)可能是影響斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床分異的重要巖漿地球化學(xué)參數(shù)之一,然而目前仍缺乏對其控制機(jī)理的系統(tǒng)研究。?針對上述科學(xué)問題,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所陳華勇研究員團(tuán)隊(duì)開展了系統(tǒng)的高溫高壓實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究,重建了上地殼巖漿房內(nèi)流體出溶并萃取Cu、Au、Mo的過程,評估了巖漿ASI、流體氯度及流體HCl含量對金屬配分行為的影響,揭示了控制Cu-Au與Cu-Mo型礦床金屬比值的關(guān)鍵機(jī)制。核心研究結(jié)果:(1)巖漿鋁飽和指數(shù)對礦體Au/Cu與Mo/Cu比值的分異具有重要影響?實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,富堿準(zhǔn)鋁質(zhì)巖漿(ASI~1.0)有利于出溶富Au流體,形成高Au/Cu比值礦體(Au/Cu~0.8–0.9 × 10??),與Grasberg等典型斑巖Cu-Au礦床相當(dāng)。ASI升高至>1.2后,流體萃取Au能力顯著下降,形成貧Au礦體。相比之下,Mo對ASI呈“雙峰型”響應(yīng),ASI~1.0和>1.2時(shí)均有利于形成高M(jìn)o/Cu比值流體,形成富Mo礦體(Mo/Cu~0.015),接近El Teniente等典型斑巖Cu-Mo礦床水平。(2)流體初始氯度(鹽度)與巖漿初始H2O含量的作用較為次要?對比分析顯示,在相近的巖漿ASI條件下,流體初始氯度和巖漿初始H?O含量變化對金屬比值影響相對較弱,這進(jìn)一步顯示巖漿ASI作為控制礦體金屬比值的首要因素。(3)斑巖型Cu-Mo與Cu-Au礦床所需巖漿房體積差異顯著????基于實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步估算了形成典型斑巖Cu-Au(Grasberg)與Cu-Mo(El Teniente)礦床所需的巖漿房體積。結(jié)果表明,富Mo礦床的形成依賴于更大規(guī)模的巖漿系統(tǒng),指示其成礦過程中金屬的出溶效率較低或富集過程更為緩慢,因此對巖漿系統(tǒng)的持續(xù)供給能力具有更高要求。圖1. 不同弧巖漿ASI值與礦床金屬組合的對應(yīng)關(guān)系,以及斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床所需巖漿條件差異研究意義與展望:?本研究揭示了巖漿ASI對Cu、Au和Mo在巖漿-熱液體系中配分行為的協(xié)同調(diào)控作用,厘清了Cu-Au與Cu-Mo型礦床分異的關(guān)鍵機(jī)制。該成果為多金屬斑巖礦床的形成提供了新的地球化學(xué)視角,并為區(qū)域找礦與巖漿成礦潛力評估提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)依據(jù)。?相關(guān)成果近期發(fā)表于國際地球化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》,第一作者為李建平博士(現(xiàn)于加拿大麥吉爾大學(xué)從事博士后研究),通訊作者為陳華勇研究員,加拿大麥吉爾大學(xué)A.E. Williams-Jones教授,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所丁興副研究員,中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所蔣子琪博士為主要合作者。本研究獲得了國家自然科學(xué)基金和科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的聯(lián)合資助。?論文信息:Jianping Li (李建平),?A.E. Williams-Jones,Xing Ding(丁興),Ziqi Jiang(蔣子琪),Huayong Chen*(陳華勇),(2025). The role of the melt aluminum saturation index in controlling gold and molybdenum?proportions in porphyry copper deposits: An?experimental investigation.論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703725002686
2025-06-16
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南海海洋所?|?研究揭示硨磲代謝轉(zhuǎn)變與肌肉重塑的能量補(bǔ)償策略
中國科學(xué)院南海海洋研究所水產(chǎn)品種創(chuàng)制與高效養(yǎng)殖全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、熱帶海洋生物資源與生態(tài)實(shí)驗(yàn)室(LMB)喻子牛研究員團(tuán)隊(duì)在珊瑚礁生物硨磲白化適應(yīng)性機(jī)制方面取得重要進(jìn)展,相關(guān)研究成果Metabolic Shifts and Muscle Remodeling as Pro-Survival and Energy Compensation Strategies in Photosymbiotic Giant Clams after Bleaching作為封面論文發(fā)表于Environmental Science & Technology(圖1)。副研究員毛帆為論文第一作者,副研究員肖述、香港大學(xué)博士黨欣為論文共同第一作者,研究員張揚(yáng)為通訊作者。全球海洋持續(xù)變暖是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的首要威脅,同珊瑚一樣,依賴光合共生的硨磲也難以幸免于白化危機(jī)。研究團(tuán)隊(duì)以番紅硨磲(Tridacna crocea)為模型,模擬未來海洋升溫場景,成功誘導(dǎo)了硨磲白化現(xiàn)象。通過整合組織生理學(xué)與多維組學(xué)分析,系統(tǒng)闡明了硨磲在應(yīng)對白化的獨(dú)特“能量補(bǔ)償”策略:面對由于白化-共生藻“斷供”導(dǎo)致的能量枯竭,硨磲激活了體內(nèi)的"能量感應(yīng)開關(guān)"(AMPK通路),減少能量消耗;并啟動(dòng)"肌肉降解信號"(FoxO-atrogin通路),驅(qū)動(dòng)共生組織中的"肌肉萎縮"和蛋白降解,為氨基酸代謝提供了原料。這種碳水化合物/脂肪酸到氨基酸的代謝轉(zhuǎn)變,以及膠原蛋白豐富的肌肉纖維的降解和重塑是其存活的關(guān)鍵(圖2)。此外,研究還發(fā)現(xiàn),部分硨磲在經(jīng)歷了白化后仍具有膠原性肌纖維的再生能力,表現(xiàn)出較強(qiáng)的生理韌性。研究成果不但揭示了珊瑚礁生物獨(dú)特的白化適應(yīng)性,也為珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)提供了科學(xué)依據(jù)。該研究由國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、中國科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目、中國科學(xué)院國際伙伴計(jì)劃項(xiàng)目、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目等共同資助完成。相關(guān)論文信息:Mao F,Xiao S,Dang X,Cui G,Gaitán-Espitia JD,Thiyagarajan V,Vidal-Dupiol J,Yi W,Jin X,Yu Z,Zhang Y*. Metabolic Shifts and Muscle Remodeling as Pro-Survival and Energy Compensation Strategies in Photosymbiotic Giant Clams after Bleaching. Environ Sci Technol. 2025 Jun 3;59(21):10239-10252.原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c00474圖1 Environmental Science & Technology封面論文圖2 硨磲pro-survival能量補(bǔ)償模式圖
2025-06-13
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南海海洋所?|?研究揭示厄爾尼諾轉(zhuǎn)拉尼娜年秋季南海臺風(fēng)頻發(fā)新機(jī)制
近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室(LTO)王鑫研究院團(tuán)隊(duì)在厄爾尼諾轉(zhuǎn)拉尼娜年秋季南海熱帶氣旋頻發(fā)機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展,相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature旗下期刊npj Climate and Atmospheric Science上。博士潘麗霞為論文第一作者,副研究員陳潔鵬和研究員王鑫為共同通訊作者,合作者還包括研究員詹海剛、復(fù)旦大學(xué)教授周文和香港城市大學(xué)教授陳仲良。近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室(LTO)王鑫研究院團(tuán)隊(duì)在厄爾尼諾轉(zhuǎn)拉尼娜年秋季南海熱帶氣旋頻發(fā)機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展,相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature旗下期刊npj Climate and Atmospheric Science上。博士潘麗霞為論文第一作者,副研究員陳潔鵬和研究員王鑫為共同通訊作者,合作者還包括研究員詹海剛、復(fù)旦大學(xué)教授周文和香港城市大學(xué)教授陳仲良。厄爾尼諾-南方濤動(dòng)(ENSO)作為全球海氣耦合最強(qiáng)年際信號之一,對西北太平洋熱帶氣旋活動(dòng)具有顯著影響。相較于厄爾尼諾,拉尼娜現(xiàn)象更易形成持續(xù)多年事件,且對大尺度環(huán)境的影響存在明顯差異。一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題是:拉尼娜事件的不同演變過程,特別是其前期所處的ENSO位相(厄爾尼諾、拉尼娜或中性),是否會影響熱帶氣旋的生成?為解答這一問題,王鑫研究員團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了基于前期不同ENSO狀態(tài)演變出的三種拉尼娜類型(循環(huán)型拉尼娜 - cyclic La Ni?a、多年型拉尼娜 - multiyear La Ni?a、偶發(fā)型拉尼娜 - episodic La Ni?a)對西北太平洋熱帶氣旋活動(dòng)的影響。研究發(fā)現(xiàn),在“循環(huán)型拉尼娜”事件期間,南海每年生成的熱帶氣旋數(shù)量高達(dá)“多年型”和“偶發(fā)型”拉尼娜事件的約2.6倍,同時(shí)導(dǎo)致整個(gè)西北太平洋熱帶氣旋生成總數(shù)顯著高于其他類型,年均達(dá)13.5個(gè)(其他類型約為11-12個(gè))(圖1)。研究結(jié)果表明,在“循環(huán)型拉尼娜”事件秋季,中層大氣相對濕度顯著增加,為熱帶氣旋頻發(fā)提供了關(guān)鍵水汽條件。這一濕度增加與印度洋異常增強(qiáng)的西風(fēng)水汽輸送密切相關(guān)。該異常水汽輸送與南海地區(qū)的氣旋式環(huán)流相結(jié)合,形成了強(qiáng)烈的水汽輻合,進(jìn)一步促進(jìn)了南海熱帶氣旋的生成(圖2)。數(shù)值試驗(yàn)證實(shí),秋季菲律賓以東海區(qū)的暖海溫異常是驅(qū)動(dòng)上述印度洋水汽西向輸送及南海氣旋式環(huán)流的關(guān)鍵因素。此外,大西洋和印度洋海溫對前期厄爾尼諾事件的滯后響應(yīng),有助于維持菲律賓以東海域的反氣旋式環(huán)流,導(dǎo)致該區(qū)域暖海溫異常持續(xù)至夏季。這種獨(dú)特的環(huán)流場配置是“循環(huán)型拉尼娜”區(qū)別于其他類型拉尼娜事件、并創(chuàng)造有利于秋季南海熱帶氣旋生成環(huán)境的核心機(jī)制。此項(xiàng)研究深入闡釋了“循環(huán)型拉尼娜”事件影響南海熱帶氣旋生成的物理過程,為理解ENSO復(fù)雜演變與區(qū)域極端天氣災(zāi)害的聯(lián)系提供了新的重要視角。研究成果對未來熱帶氣旋活動(dòng)預(yù)測以及氣候變化背景下極端天氣事件的風(fēng)險(xiǎn)評估,具有重要的科學(xué)價(jià)值和實(shí)踐意義,為相關(guān)研究提供了寶貴的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。該研究由國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)項(xiàng)目、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目、南海所自主部署項(xiàng)目和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等共同資助。相關(guān)論文信息:Pan,L.,Chen,J.,Wang,X.,Zhan,H.,Zhou,W.,& Chan,J. C. L. (2025). More autumn tropical cyclone genesis in the South China Sea during El Ni?o to La Ni?a transition. npj Climate and Atmospheric Science,8(1).?原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41612-025-00947-8圖1(a)所有拉尼娜、(b)循環(huán)型拉尼娜、(c)多年型拉尼娜和(d)偶發(fā)型拉尼娜事件在發(fā)展年秋季(9-11月)熱帶氣旋生成位置(黑點(diǎn))和潛在生成指數(shù)(GPI,填色)的空間合成分布。白色斜線區(qū)域表示GPI異常通過95%顯著性水平檢驗(yàn)。(e)西北太平洋(a-d紫色矩形框)和南海(a-d綠色矩形框)熱帶氣旋個(gè)數(shù)在不同類型拉尼娜事件的合成。*表示熱帶氣旋個(gè)數(shù)通過90%顯著性水平檢驗(yàn)。圖2三種拉尼娜事件(左列:循環(huán)型拉尼娜 - cyclic La Ni?a;中列:多年型拉尼娜 - multiyear La Ni?a;右列:偶發(fā)型拉尼娜 - episodic La Ni?a)在秋季發(fā)展階段的合成距平分布:(a–c)海平面氣壓至700 hPa垂直積分水汽通量(矢量,單位:kg m-1s-1)及其散度(填色,單位:10-6kg m-2?s-1)。(d–f)沿赤道至23°N平均的緯向-垂直剖面:相對濕度(填色,單位:%)、緯向輻散風(fēng)(矢量,單位:m/s)和垂直速度(矢量,單位:10-2 Pa s-1)。(g–i)海表溫度異常(填色,單位:°C)和850 hPa風(fēng)場距平(矢量,單位:m/s)。白色圓點(diǎn)和黑色矢量表示通過95%顯著性水平檢驗(yàn)。
2025-06-12
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