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近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所王志研究員聯(lián)合西南石油大學(xué)王劍教授團(tuán)隊(duì)及中國(guó)石油，開(kāi)展四川盆地深部構(gòu)造研究，揭示了其前寒武紀(jì)基底隆凹構(gòu)造格局及其與油氣富集區(qū)的密切關(guān)系。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際地學(xué)期刊《地球物理研究雜志：固體地球》(Journal of Geophysical Research-Solid Earth)。研究員王志為第一作者兼共同通訊作者，西南石油大學(xué)教授王劍為共同通訊作者。四川盆地是我國(guó)最重要的天然氣產(chǎn)區(qū)，據(jù)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司第四次評(píng)估，其天然氣儲(chǔ)量高達(dá)38.1萬(wàn)億立方米。?然而，深部前寒武紀(jì)基底（形成于6億年前）因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，長(zhǎng)期制約油氣勘探精度—傳統(tǒng)技術(shù)僅能探測(cè)單一地震波參數(shù)，難以還原復(fù)雜的地下構(gòu)造。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)627個(gè)新地震監(jiān)測(cè)站同步采集187,356組地下縱波（P波）與橫波（S波）信號(hào),采用多參數(shù)聯(lián)合地震波CT掃描技術(shù)，基于多參數(shù)聯(lián)合反演技術(shù)構(gòu)建的高精度三維模型（縱波速度、橫波速度及泊松比），首次清晰刻畫(huà)出橫貫盆地的巨型馬蹄形凹陷帶與縱貫西南的L形地質(zhì)隆起帶。?數(shù)據(jù)分析顯示：?76%的天然油氣井分布于L形隆起帶及其斜坡區(qū)，21%的氣井位于凹陷過(guò)渡帶。這一"深部藏寶圖"揭示了遠(yuǎn)古構(gòu)造對(duì)油氣運(yùn)移的關(guān)鍵控制機(jī)制，破解了四川盆地"油氣井集群分布"的長(zhǎng)期謎題。研究成果不僅能以隆凹格局為依據(jù)為勘探靶區(qū)優(yōu)選提供科學(xué)支撐，明確L形隆起區(qū)作為新層系勘探突破的重點(diǎn)方向，還可顯著降低無(wú)效鉆井成本、提升探井成功率，在油氣勘探實(shí)踐中具有重大應(yīng)用價(jià)值。該研究由中國(guó)石油-西南石油大學(xué)創(chuàng)新聯(lián)合體科技合作項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目聯(lián)合資助。相關(guān)論文信息：Wang,Z.,Du,Q.,Wang,J.,Wen,Y.,Zhou,G.,He,Y.,& Fu,X. (2025). New pattern of uplift‐depression of the pre‐Cambrian basement in the Sichuan Basin: Constraints from multi‐seismic parameter imaging.?Journal of Geophysical Research-Solid Earth,130,e2024JB030152.原文鏈接：?https://doi.org/10.1029/2024JB030152圖1?四川盆地及其周邊板塊構(gòu)造、前寒武紀(jì)基底L形隆起與馬蹄形凹陷構(gòu)造格局及油氣資源分布圖

2025-08-21

南海海洋所?|?永暑礁頻現(xiàn)“美人魚(yú)”，生態(tài)島礁建設(shè)再添驚喜

2025年7月中旬以來(lái)，南沙群島永暑礁駐島環(huán)保部門(mén)與中國(guó)科學(xué)院島礁綜合研究中心（簡(jiǎn)稱(chēng)“島礁中心”）駐站科研人員在永暑礁近岸海域持續(xù)監(jiān)測(cè)到國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物儒艮活動(dòng)。儒艮是海牛目儒艮科唯一現(xiàn)存海洋物種，因雌獸懷抱幼崽哺乳的姿態(tài)被民間稱(chēng)為“美人魚(yú)”，是全球最古老的海洋哺乳動(dòng)物之一，主要分布于印度洋和西太平洋的淺海區(qū)域，在世界自然保護(hù)聯(lián)盟IUCN紅色名錄中被列為易危物種。這種體長(zhǎng)可達(dá)3米的草食性海洋哺乳動(dòng)物，對(duì)維護(hù)海草床生態(tài)系統(tǒng)健康具有關(guān)鍵作用，其攝食行為能促進(jìn)海草更新，維持棲息地生物多樣性。儒艮是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，2008年，海南省東方市發(fā)現(xiàn)的死亡儒艮是中國(guó)大陸最后一次目擊記錄，2022年，儒艮被宣布在中國(guó)大陸沿海功能性滅絕。2025年7月8日，永暑礁駐島環(huán)保部門(mén)巡視人員首次在海島西南方海域發(fā)現(xiàn)浮在海面換氣的“大魚(yú)”，并在其后近一個(gè)月內(nèi)持續(xù)觀測(cè)到其在該海域的活動(dòng)；8月2日-3日，巡視人員與駐島科研人員兩次近距離觀測(cè)到“大魚(yú)”在該海域活動(dòng)，并采集到影像資料。相關(guān)資料經(jīng)中國(guó)科學(xué)院海洋動(dòng)物專(zhuān)家秦耿研究員、李松海研究員鑒定，正是在中國(guó)大陸沿海被宣布功能性滅絕的儒艮。8月11日上午，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所、生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所、廣東工業(yè)大學(xué)等單位的科研人員又再次共同目擊了儒艮在海面的活動(dòng)情況。這是近半年來(lái)，在永暑礁繼發(fā)現(xiàn)國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物玳瑁、綠海龜?shù)然顒?dòng)后，首次在該海域發(fā)現(xiàn)極度瀕危物種儒艮的持續(xù)活動(dòng)蹤跡，這不僅填補(bǔ)了該海域的物種分布空白，更是近三十年來(lái)我國(guó)南沙群島及南海中部海域首次有科學(xué)影像佐證的儒艮活體記錄。儒艮通常喜歡成群活動(dòng)，常以2~3頭的家族群形式出現(xiàn)，此次為何單獨(dú)“流浪”至此尚待監(jiān)測(cè)研究。南海海洋所研究員秦耿指出，我國(guó)南海北部（如廣西、廣東沿海）近岸的儒艮種群已于20世紀(jì)末至21世紀(jì)初急劇衰退，南海中南部海域雖有零星漁民目擊報(bào)告，但從未有經(jīng)科研機(jī)構(gòu)確證的影像或?qū)嶓w記錄。此次發(fā)現(xiàn)與2025年3月中國(guó)臺(tái)灣省宜蘭海域的記錄形成呼應(yīng)，共同構(gòu)成近十年來(lái)我國(guó)海域內(nèi)極為罕見(jiàn)的儒艮分布實(shí)證，為研究全球變化和人類(lèi)活動(dòng)雙重影響下該物種的跨海域遷徙擴(kuò)散提供了關(guān)鍵線(xiàn)索。南海海洋所宋星宇研究員指出，綠海龜依賴(lài)沙灘產(chǎn)卵繁殖，玳瑁的生存與珊瑚礁健康緊密相關(guān)，而儒艮的出現(xiàn)則標(biāo)志著海草床生態(tài)系統(tǒng)的完整性——這三類(lèi)物種在永暑礁海域的相繼發(fā)現(xiàn)，凸顯了永暑礁島礁生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特價(jià)值，更證明了我國(guó)南沙島礁生態(tài)島礁建設(shè)與生態(tài)保護(hù)工作成績(jī)斐然。永暑礁形成的珊瑚礁、淺海海草床、沙灘產(chǎn)卵場(chǎng)等豐富生境，支撐了海洋生物的棲息與繁衍，也是南海島礁生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)健康發(fā)育的有力佐證。此次發(fā)現(xiàn)得益于南海海洋所與駐島環(huán)保部門(mén)構(gòu)建的島礁安全運(yùn)行長(zhǎng)期聯(lián)合監(jiān)測(cè)體系。南海海洋所島礁中心負(fù)責(zé)人表示，后續(xù)將持續(xù)深化島礁中心與駐島環(huán)保部門(mén)的合作，強(qiáng)化南海島礁海洋生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與研究，為島礁陸海生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)提供科學(xué)支撐，共同守護(hù)好這片美麗的“藍(lán)色國(guó)土”。圖1 儒艮地理分布范圍（數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄）圖2?永暑礁發(fā)現(xiàn)玳瑁發(fā)現(xiàn)儒艮視頻

2025-08-21

深圳先進(jìn)院發(fā)布新型圖像復(fù)原大模型HYPIR

7月28日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院數(shù)字所董超研究員團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一項(xiàng)名為HYPIR的圖像復(fù)原大模型，不僅比現(xiàn)有的圖像復(fù)原技術(shù)快數(shù)十倍，更在高清分辨率、文字保真、理解能力、用戶(hù)控制靈活性等方面展現(xiàn)出了優(yōu)異性能，為圖像復(fù)原技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了更高效的解決方案，更為文化傳承與保護(hù)、影視修復(fù)等領(lǐng)域帶來(lái)新的可能性。圖像復(fù)原領(lǐng)域長(zhǎng)期面臨一個(gè)難題：要么追求質(zhì)量卻耗時(shí)漫長(zhǎng)，要么追求速度卻犧牲細(xì)節(jié)。如何把一張老照片修復(fù)得又快又好？7月28日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院數(shù)字所董超研究員團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一項(xiàng)名為HYPIR的圖像復(fù)原大模型，不僅比現(xiàn)有的圖像復(fù)原技術(shù)快數(shù)十倍，更在高清分辨率、文字保真、理解能力、用戶(hù)控制靈活性等方面展現(xiàn)出了優(yōu)異性能，為圖像復(fù)原技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了更高效的解決方案，更為文化傳承與保護(hù)、影視修復(fù)等領(lǐng)域帶來(lái)新的可能性。突破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸，圖像修復(fù)更高效傳統(tǒng)方法中，基于預(yù)訓(xùn)練擴(kuò)散模型的復(fù)原技術(shù)顯著提升了圖像復(fù)原效果，但存在計(jì)算復(fù)雜度高、推理速度慢、訓(xùn)練資源消耗大以及生成結(jié)果可控性不足等問(wèn)題，成為了限制圖像復(fù)原技術(shù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。去年，董超團(tuán)隊(duì)提出了智能畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)大模型SUPIR，將低質(zhì)量的圖像恢復(fù)到接近原始狀態(tài)的高清圖像，有效修復(fù)多種退化類(lèi)型的圖像。而此次圖像大模型HYPIR作為升級(jí)版，舍棄了迭代式的擴(kuò)散模型訓(xùn)練，改用單步的對(duì)抗生成模型訓(xùn)練方式，將原有的算法速度提升了數(shù)倍，同時(shí)采用更新的文生圖基模型進(jìn)一步提升算法效果，實(shí)現(xiàn)了8K級(jí)別的細(xì)節(jié)生成，在生成圖像的穩(wěn)定性和可控性方面遠(yuǎn)超SUPIR大模型。 “以往圖像復(fù)原方法中往往包括擴(kuò)散模型蒸餾、ControlNet適配器或者多步推理過(guò)程。而HYPIR則不需要依賴(lài)這些步驟，使用方法更加簡(jiǎn)單。在訓(xùn)練和推理速度上較傳統(tǒng)方法提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，且性能更優(yōu)。”董超介紹，HYPIR主要有兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，一是使用預(yù)訓(xùn)練擴(kuò)散模型初始化復(fù)原網(wǎng)絡(luò)；二是從理論角度出發(fā)解釋這一簡(jiǎn)單方法背后蘊(yùn)含的深刻原理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在單張顯卡（圖像處理器）上，HYPIR僅需1.7秒即可完成一張1024x1024分辨率圖像的復(fù)原。相比現(xiàn)有的圖像復(fù)原方法，研究人員提出的HYPIR在復(fù)原圖像的質(zhì)量上性能更優(yōu)，且能夠適用于各種尺寸的預(yù)訓(xùn)練擴(kuò)散模型，為不同應(yīng)用場(chǎng)景提供了靈活性。多種性能優(yōu)異，應(yīng)用前景廣闊在應(yīng)用層面，研究人員介紹，HYPIR在圖像高清分辨率、文字保真、理解能力、用戶(hù)控制靈活性等方面均展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。例如，在老照片修復(fù)方面，研究人員運(yùn)用HYPIR修復(fù)了國(guó)內(nèi)外經(jīng)典電影、電視劇老照片，讓模糊的影像重現(xiàn)清晰的細(xì)節(jié)，為文化記憶傳承提供了技術(shù)支持。在高分辨率圖像修復(fù)領(lǐng)域，HYPIR同樣表現(xiàn)出色，因其兼具速度與效果，HYPIR成功攻克了傳統(tǒng)方法在生成8k分辨率圖像時(shí)往往面臨速度慢或效果不佳的難題。在文字保真方面，傳統(tǒng)基于擴(kuò)散模型的方法常導(dǎo)致復(fù)原出的文字模糊或扭曲，缺乏精確性，而HYPIR則能夠使復(fù)原出的文字保持高保真度和清晰度，無(wú)論是簡(jiǎn)單的標(biāo)識(shí)還是復(fù)雜的文檔，HYPIR都能精準(zhǔn)地還原其原始形態(tài)，使圖像中的文字清晰可讀。值得一提的是，HYPIR還具備了突出的自然語(yǔ)言理解能力，能夠精準(zhǔn)捕捉和理解用戶(hù)的輸入指令，在圖像復(fù)原過(guò)程中準(zhǔn)確地反映用戶(hù)的意圖。此外，用戶(hù)可以根據(jù)需求靈活調(diào)節(jié)生成與復(fù)原的平衡，或精細(xì)控制圖像細(xì)節(jié)程度，從而獲得符合自身偏好的結(jié)果。這種用戶(hù)友好的設(shè)計(jì)使得HYPIR不僅適用于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，也能滿(mǎn)足普通用戶(hù)的需求。HYPIR不僅展示了圖像修復(fù)技術(shù)上的創(chuàng)新性，也體現(xiàn)了對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求的理解。通過(guò)打破傳統(tǒng)思維定式，該技術(shù)在文化傳承與保護(hù)、影視修復(fù)、高分辨率圖像生成等領(lǐng)域提供了切實(shí)可行的解決方案，為圖像復(fù)原技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。一直以來(lái)，董超帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)致力于底層視覺(jué)技術(shù)研究，在圖像處理領(lǐng)域取得了多個(gè)重要突破，并出版了人工智能專(zhuān)著《底層視覺(jué)之美》。在他看來(lái)，做科研要堅(jiān)持“三心”，即“初心、良心、愛(ài)心”，不僅要保持純粹的好奇心，也要堅(jiān)守實(shí)事求是的底線(xiàn)，更要秉持科技向善的責(zé)任。“真正的科研成果要尊重事實(shí)真相，經(jīng)得起反復(fù)推敲。”董超介紹，目前HYPIR大模型的開(kāi)源代碼和模型已上傳至GitHub開(kāi)放使用并已成功部署于明犀科技平臺(tái)中（HYPIR主頁(yè)https://hypir.xpixel.group），同時(shí)與深圳市南山區(qū)檔案館合作對(duì)部分館藏照片進(jìn)行修復(fù)，后續(xù)該大模型還將進(jìn)一步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，讓社會(huì)公眾親身體驗(yàn)科技魅力。HYPIR大模型修復(fù)圖像效果展示。研究團(tuán)隊(duì)供圖HYPIR大模型處理圖片紋理細(xì)節(jié)的效果展示。研究團(tuán)隊(duì)供圖HYPIR大模型在高分辨率圖像超分復(fù)原方面的效果展示。研究團(tuán)隊(duì)供圖1985年的深圳南頭半島（下圖，攝影：陳宗浩）與4倍超分修復(fù)（上圖）后的對(duì)比圖1927年第五屆索爾維會(huì)議合影修復(fù)董超研究員（左）介紹HYPIR大模型

2025-07-29

廣州地化所?|?月球41.6億年前遭巨型撞擊！嫦娥六號(hào)三顆月球巖屑揭示太陽(yáng)系撞擊歷史新認(rèn)知

中國(guó)科學(xué)家通過(guò)對(duì)嫦娥六號(hào)月壤樣品的高精度年代學(xué)研究，首次精確測(cè)定月球阿波羅盆地形成于41.6億年前。這一發(fā)現(xiàn)為揭示月球遭受太陽(yáng)系內(nèi)“撞擊風(fēng)暴”（晚期重轟炸，簡(jiǎn)稱(chēng)LHB）提供了關(guān)鍵證據(jù)，相關(guān)成果于8月20日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》（Nature Astronomy）。月球“傷疤“藏著太陽(yáng)系動(dòng)力學(xué)演化的秘密月球表面遍布的巨型撞擊盆地，其中大多數(shù)是約38億年前太陽(yáng)系內(nèi)小天體撞擊的遺跡。科學(xué)家一直爭(zhēng)論這場(chǎng)太陽(yáng)系內(nèi)“撞擊風(fēng)暴”是逐漸減弱，還是在距今約38億至40億年間出現(xiàn)了強(qiáng)度驟增。這一持續(xù)數(shù)十年的爭(zhēng)議源于月球上關(guān)鍵撞擊盆地缺乏精確年齡數(shù)據(jù)。嫦娥六號(hào)采樣點(diǎn)所在的阿波羅盆地（直徑約540公里）位于月球南極-艾特肯盆地（SPA）內(nèi)部，是該區(qū)域最大的次級(jí)撞擊構(gòu)造，其形成年齡可能標(biāo)志著晚期重轟擊事件的啟動(dòng)時(shí)間，從而成為破解這場(chǎng)“撞擊風(fēng)暴”謎題的關(guān)鍵。?三粒巖石破解遠(yuǎn)古真相中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所徐義剛院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合大灣區(qū)及國(guó)外合作者，在僅3.5克月壤中發(fā)現(xiàn)三顆大小150-350微米特殊的巖石碎屑（圖1）。圖1 嫦娥六號(hào)月壤中識(shí)別出的三顆KREEP巖屑?這些巖屑是阿波羅盆地形成時(shí)產(chǎn)生的撞擊熔融巖石，是記錄撞擊事件最理想的“巖石時(shí)鐘”。研究團(tuán)準(zhǔn)確測(cè)定了巖屑的年齡，同時(shí)綜合遙感圖像和地球化學(xué)數(shù)據(jù)等多方面的信息，最終確認(rèn)巖屑記錄的41.6億年為阿波羅盆地的形成年齡（圖2）。圖2? Pb-Pb等時(shí)線(xiàn)年齡推翻月球撞擊通量的“災(zāi)變說(shuō)“這一結(jié)果帶來(lái)兩大認(rèn)知：1，更新“撞擊風(fēng)暴”開(kāi)始的時(shí)間：研究獲得的年齡將月球晚期重轟擊事件（LHB）的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)向前推進(jìn)了至少1億年。2，揭示早期動(dòng)力學(xué)演化規(guī)律：本研究的撞擊通量分析表明，月球晚期重轟炸（LHB）期間的撞擊通量是呈漸變衰減趨勢(shì)的，并不支持38-40億年撞擊通量激增的假說(shuō)。阿波羅盆地年齡的精確測(cè)定，為太陽(yáng)系撞擊歷史樹(shù)起了“中國(guó)定標(biāo)點(diǎn)”。徐義剛院士強(qiáng)調(diào)：“嫦娥六號(hào)樣品的研究將持續(xù)推動(dòng)人類(lèi)重新認(rèn)識(shí)地月系統(tǒng)的演化”。該研究由徐義剛院士指導(dǎo)，陳景有博士后與張樂(lè)高級(jí)工程師為論文共同第一作者。本工作得到了中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所月球研究項(xiàng)目和中國(guó)科學(xué)院與香港地區(qū)“化學(xué)地球動(dòng)力學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”等的資助。論文信息：https://www.nature.com/articles/s41550-025-02640-5

2025-08-21

華南植物園揭示藻源碳調(diào)控海洋溶解性碳庫(kù)機(jī)制

浮游植物（藻）是海洋溶解性有機(jī)碳（DOC）的主要來(lái)源，它們產(chǎn)生的DOC一方面以生物可利用有機(jī)碳（BDOC）的形式被微生物快速消耗，并在轉(zhuǎn)化過(guò)程中部分進(jìn)入頑固碳（RDOC）庫(kù)；另一方面也可直接分泌RDOC。無(wú)論是間接轉(zhuǎn)化還是直接分泌，這些 RDOC 最終都會(huì)對(duì)海洋 DOC 庫(kù)的長(zhǎng)期積累產(chǎn)生重要貢獻(xiàn)。因此，藻源碳的組分特征是調(diào)控海洋 DOC 庫(kù)規(guī)模與穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。然而，由于浮游植物物種多樣且生長(zhǎng)階段快速變化，不同類(lèi)群在生長(zhǎng)與衰退過(guò)程中的碳分配與釋放特征復(fù)雜多變，嚴(yán)重制約了我們對(duì)藻源碳特征及其作用機(jī)制的深入理解。針對(duì)這一科學(xué)空白，中國(guó)科學(xué)院華南植物園可持續(xù)生態(tài)學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)超高分辨質(zhì)譜解析不同類(lèi)群與生長(zhǎng)階段的DOC分子組成，并結(jié)合遙感與機(jī)器學(xué)習(xí)方法，在全球尺度上評(píng)估浮游植物對(duì)DOC動(dòng)態(tài)的貢獻(xiàn)（圖1）。圖1. 相關(guān)研究的技術(shù)路線(xiàn)首先，他們利用超高分辨率質(zhì)譜技術(shù)（FT-ICR MS），系統(tǒng)地量化了六個(gè)典型藻門(mén)（藍(lán)藻門(mén)、綠藻門(mén)、硅藻門(mén)、金藻門(mén)、甲藻門(mén)和定鞭藻門(mén)）類(lèi)群在生長(zhǎng)期與衰亡期下，不同碳餾分（胞內(nèi)DOC，胞外結(jié)合態(tài)DOC及胞外溶解態(tài)DOC）中BDOC及RDOC的相對(duì)占比（圖1a和b）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在所有的實(shí)驗(yàn)藻株中，定義為難以被分解的RDOC都占其總有機(jī)碳的10%以上（圖2）。這一結(jié)果突破了傳統(tǒng)對(duì)藻源碳多以活性碳為主的認(rèn)知，也強(qiáng)化了藻類(lèi)可直接釋放RDOC這一現(xiàn)象的普適性。緊接著，在獲得這些類(lèi)群特異的碳分配參數(shù)后，本研究進(jìn)一步結(jié)合衛(wèi)星反演的類(lèi)群分辨葉綠素濃度數(shù)據(jù)，構(gòu)建了機(jī)器學(xué)習(xí)模型，用于預(yù)測(cè)海洋表層DOC濃度（圖1c）。結(jié)果顯示，引入類(lèi)群特異的碳分配參數(shù)后，模型的預(yù)測(cè)精度顯著提高（生長(zhǎng)期和衰退期的R2分別達(dá)0.92和0.80，圖3a和b），遠(yuǎn)超未考慮此類(lèi)信息的模型（R2僅為0.69和0.46，圖3c和d）。最后，基于這一優(yōu)化模型，本研究生成了全球尺度的海洋DOC數(shù)據(jù)集（圖1d），不僅發(fā)現(xiàn)海洋表層DOC庫(kù)的物種貢獻(xiàn)度，其中硅藻門(mén)對(duì)該DOC庫(kù)的變化貢獻(xiàn)最大，解釋了高達(dá)63.8%的變異；更揭示了不同生長(zhǎng)季下藻源DOC的差異性，生長(zhǎng)期產(chǎn)生的頑固型DOC顯著高于衰退期。這些現(xiàn)象意味著未來(lái)浮游植物暴發(fā)持續(xù)時(shí)間及氣候驅(qū)動(dòng)的群落結(jié)構(gòu)變化，將深刻影響著海洋DOC動(dòng)態(tài)與碳循環(huán)過(guò)程。圖2. 六個(gè)典型藻門(mén)（藍(lán)藻門(mén)、綠藻門(mén)、硅藻門(mén)、金藻門(mén)、甲藻門(mén)和定鞭藻門(mén)）類(lèi)群在生長(zhǎng)期與衰亡期下，不同碳餾分（胞內(nèi)DOC，胞外結(jié)合態(tài)DOC及胞外溶解態(tài)DOC）中不同碳組分的相對(duì)占比圖3. 引入類(lèi)群特異的碳分配參數(shù)前后的模型預(yù)測(cè)精度該研究為理解和預(yù)測(cè)全球碳循環(huán)提供了新的視角和工具，也為評(píng)估氣候變化背景下海洋碳匯功能的變化提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果以“The role of phytoplankton in structuring global oceanic dissolved organic carbon pools”為題近期發(fā)表于綜合性期刊Nature Communications（《自然-通訊》）上。中國(guó)科學(xué)院華南植物園盧哲副研究員為第一作者，王法明研究員為通訊作者。此外，廈門(mén)大學(xué)焦念志院士，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所宋立榮研究員，香港科技大學(xué)劉紅斌教授等參與了研究。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃等項(xiàng)目及國(guó)家水生生物種質(zhì)資源庫(kù)的支持。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63105-x

2025-08-20

華南植物園揭示長(zhǎng)期高氮沉降下熱帶原始林土壤微生物代謝限制的垂直分異規(guī)律

華南植物園魯顯楷研究員團(tuán)隊(duì)在《全球變化生物學(xué)》發(fā)表最新研究，通過(guò)長(zhǎng)達(dá)20年的野外氮添加實(shí)驗(yàn)，首次揭示長(zhǎng)期高氮沉降下熱帶原始林土壤微生物代謝限制的垂直分異規(guī)律，即長(zhǎng)期氮沉降會(huì)加劇表層土壤的磷限制，但緩解其碳限制；而深層土壤則呈現(xiàn)相反的響應(yīng)模式。土壤微生物在生物地球化學(xué)循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定中發(fā)揮著重要作用。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，大氣氮沉降升高顯著加速了陸地氮循環(huán)過(guò)程，并改變了底物元素化學(xué)計(jì)量比，從而導(dǎo)致土壤微生物代謝限制發(fā)生變化。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，熱帶森林相對(duì) “富氮貧磷”的特性使其對(duì)氮沉降異常敏感，氮沉降會(huì)進(jìn)一步加劇磷素限制。然而，目前尚不清楚在高度風(fēng)化的熱帶森林中，長(zhǎng)期氮素輸入如何影響不同深度的土壤微生物代謝限制。研究團(tuán)隊(duì)于2002年在廣東鼎湖山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)原始林（季風(fēng)常綠闊葉林）建立了長(zhǎng)期連續(xù)氮添加實(shí)驗(yàn)樣地（4種梯度：0-150 kg N ha?1 year?1），探討了長(zhǎng)達(dá)20年的高氮素輸入如何影響不同土壤剖面中土壤微生物代謝限制特征。研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)觀點(diǎn)不同，長(zhǎng)期氮添加對(duì)磷限制的影響具有深度選擇性：表層土壤的磷限制增強(qiáng)，而深層土壤則未受影響。土壤微生物可通過(guò)下調(diào)微生物群落豐度來(lái)適應(yīng)磷限制，其中放線(xiàn)菌的相對(duì)豐度可指示磷限制狀態(tài)。與此同時(shí)，長(zhǎng)期氮添加通過(guò)增加表層土壤溶解性有機(jī)碳（DOC）含量緩解了微生物的碳限制，但加劇了深層土壤微生物碳限制。該研究首次證實(shí)長(zhǎng)期氮沉降對(duì)熱帶森林土壤微生物代謝限制的影響具有深度選擇性，并且修正了"氮沉降普遍加劇磷限制"的單一結(jié)論。考慮到微生物?碳-磷代謝的"深度分異"現(xiàn)象，研究特別提出未來(lái)地球系統(tǒng)模型需納入深度依賴(lài)的微生物代謝限制參數(shù)，特別是在預(yù)測(cè)熱帶森林碳匯功能時(shí)。這一成果為預(yù)測(cè)全球氮沉降加劇背景下熱帶亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)功能變化提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果以“Divergent microbial metabolic limitations across soil depths after two decades of high nitrogen inputs in a primary tropical forest”為題發(fā)表在全球變化研究領(lǐng)域權(quán)威期刊Global Change Biology（《全球變化生物學(xué)》）上。中國(guó)科學(xué)院華南植物園碩士研究生龐朝龍為論文第一作者，碩士生張澤和為共同第一作者，魯顯楷研究員為通訊作者。該研究得到廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省科技計(jì)劃等項(xiàng)目資助。文章鏈接：https://doi.org/10.1111/gcb.70440圖1. 長(zhǎng)期氮添加對(duì)不同土層微生物代謝碳限制（a,Vector length）和磷限制（b,Vector angle）特征的影響圖2. 不同土層環(huán)境因子對(duì)微生物代謝碳限制和磷限制影響的相對(duì)重要性圖3. 氮添加對(duì)表層和深層土壤微生物代謝限制的主要影響途徑

2025-08-20

華南植物園在有機(jī)碳分析方法研究取得進(jìn)展——溶解有機(jī)質(zhì)信號(hào)優(yōu)化策略及不同實(shí)驗(yàn)室間結(jié)果的可比性

溶解性有機(jī)質(zhì)（DOM）是自然水體、土壤和沉積物中普遍存在的一類(lèi)重要物質(zhì)，在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著多重關(guān)鍵角色： DOM就像天然的"防曬霜"，能夠有效減弱紫外線(xiàn)對(duì)水生生物的傷害；它還能與各類(lèi)污染物相互作用，影響其遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程；通過(guò)分析DOM的組成，還可以追溯其來(lái)源區(qū)域的土地利用情況。更值得注意的是，DOM在碳循環(huán)中占據(jù)著重要的地位：基于"微生物碳泵"機(jī)制，DOM成為連接不同碳庫(kù)的重要紐帶。因此，深入研究DOM的組成和循環(huán)，對(duì)于揭示碳循環(huán)和營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)的奧秘具有特殊意義。但自然界中不同水體類(lèi)型中的DOM，尤其是難降解部分，往往表現(xiàn)出高度相似性。因此，如何獲得更加清晰、具有代表性的DOM“指紋圖譜”，是方法研究中的關(guān)鍵點(diǎn)之一。理論上，提高儀器分辨率能獲得更細(xì)致的DOM圖譜。例如，21T超高磁場(chǎng)的FT-ICR MS能提供極高分辨率，但此類(lèi)設(shè)備價(jià)格昂貴，僅有少數(shù)實(shí)驗(yàn)室配備。而單單是提高一倍分辨率的15T-FT-ICR MS，設(shè)備費(fèi)用相對(duì)常規(guī)的7T就增加了數(shù)千萬(wàn)人民幣。因此，在現(xiàn)有常規(guī)設(shè)備的條件下，優(yōu)化方法以提升DOM信號(hào)的分辨率和檢出通量是亟待解決的問(wèn)題。為此，我們采集了典型端元水體（表層、深層海水，濱海紅樹(shù)林沉積物間隙水、內(nèi)陸濕地間隙水，以及河水樣品）進(jìn)行方法調(diào)試和驗(yàn)證。基于當(dāng)前常用的7T 、9.4T和12T FT-ICR MS設(shè)備，本研究比較了多種分辨率調(diào)整策略。這三種磁場(chǎng)強(qiáng)度代表了目前較為普及的儀器類(lèi)型，研究結(jié)果可為使用不同儀器的研究人員提供優(yōu)化思路，也有助于推動(dòng)DOM研究方法的標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)共享。結(jié)果表明，根據(jù)不同水體來(lái)源的特征差異和研究目標(biāo)，相應(yīng)的DOM信號(hào)調(diào)試策略也不同（圖1）。該研究不僅有效提升了溶解有機(jī)質(zhì)的信號(hào)（圖2）、增強(qiáng)了不同水體端元（河流、間隙水、海水）指紋圖譜的差異化特征，也提出了在不同分辨率條件下具有可信度的變異系數(shù)區(qū)間（圖3），從而提升了不同實(shí)驗(yàn)室之間信號(hào)的可比性。相關(guān)研究以“Refining Resolution Settings for Analysis of Dissolved Organic Matter in Varied Natural Environments by FT-ICR MS”為題發(fā)表在ASLO旗下水生生態(tài)學(xué)和海洋學(xué)領(lǐng)域?qū)I(yè)期刊Limnology and Oceanography?–?Methods（《湖沼學(xué)與海洋學(xué)：方法》）。中國(guó)科學(xué)院華南植物園可持續(xù)生態(tài)學(xué)團(tuán)隊(duì)成員甘淑釵為論文的第一作者，王法明研究員為通訊作者，合作單位包括中國(guó)廣州分析測(cè)試中心、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所及哈佛大學(xué)。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、“一帶一路”國(guó)家與國(guó)際科學(xué)組織聯(lián)盟項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目、廣東省應(yīng)用植物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1002/lom3.10696圖1. 基于超高分辨質(zhì)譜FT-ICR MS分析有機(jī)質(zhì)的信號(hào)調(diào)試策略指南概要圖圖2. 不同參數(shù)設(shè)置對(duì)溶解有機(jī)質(zhì)“指紋圖譜”特征的影響示意圖圖3. 不同方法設(shè)置條件下溶解有機(jī)質(zhì)的組成變化、變異系數(shù)雷達(dá)圖及生物可利用指數(shù)變化

2025-08-20

華南植物園揭示生態(tài)茶園常用間作喬木——臺(tái)灣相思的抗蟲(chóng)物質(zhì)及其形成機(jī)理

茶樹(shù)（Camellia sinensis）是重要的經(jīng)濟(jì)作物，單一種植模式易導(dǎo)致茶園生態(tài)系統(tǒng)脆弱、蟲(chóng)害頻發(fā)，制約茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，茶樹(shù)與伴生植物的間作模式逐漸受到關(guān)注，其中與臺(tái)灣相思（Acacia confusa?Merr.）的間作在生態(tài)調(diào)控方面表現(xiàn)良好，不僅顯著提升了害蟲(chóng)天敵的數(shù)量，還改善了茶葉的品質(zhì)。中國(guó)科學(xué)院華南植物園科研團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)解析了茶園常用間作喬木——臺(tái)灣相思所釋放的主要揮發(fā)性物質(zhì)，明確了(Z)-3-己烯乙酯在調(diào)控茶園節(jié)肢動(dòng)物行為中的關(guān)鍵作用。通過(guò)茶園實(shí)驗(yàn)與室內(nèi)選擇性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)(Z)-3-己烯乙酯具有驅(qū)避害蟲(chóng)茶小綠葉蟬及吸引捕食性天敵蜘蛛的雙重作用。進(jìn)一步結(jié)合轉(zhuǎn)錄水平分析、體內(nèi)外功能驗(yàn)證及轉(zhuǎn)錄調(diào)控等手段，明確AcAAT4為催化(Z)-3-己烯乙酯合成的關(guān)鍵酶，且該基因的表達(dá)受轉(zhuǎn)錄因子AcMYC2b的正向調(diào)控（圖1）。該成果不僅揭示了臺(tái)灣相思間作在茶園生態(tài)調(diào)控中的物質(zhì)基礎(chǔ)及其生物合成機(jī)制，也為景觀生態(tài)茶園建設(shè)體系的完善與茶樹(shù)優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)的提升提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果以題為“Mechanism mediating the biosynthesis of the anti-insect volatile (Z)-3-hexenyl acetate in?Acacia confusa?Merr.,an intercropping plant in tea plantations”近日在線(xiàn)發(fā)表在Molecular Horticulture（《分子園藝》）上。中國(guó)科學(xué)院華南植物園已畢業(yè)的簡(jiǎn)國(guó)泰博士和廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所黎健龍研究員為論文的共同第一作者，中國(guó)科學(xué)院華南植物園曾蘭亭研究員為論文通訊作者。該研究得到廣東省杰出青年基金等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://molhort.biomedcentral.com/articles/10.1186/s43897-025-00165-z圖1.?臺(tái)灣相思防御代謝物(Z)-3-己烯乙酯的抗蟲(chóng)功能與形成機(jī)制

2025-08-20

南海海洋所?|?南海西南次海盆海底擴(kuò)張與洋殼增生模式取得新進(jìn)展

近日，中國(guó)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（OMG）趙明輝研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局、德國(guó)GEOMAR亥姆霍茲基爾海洋研究中心等國(guó)內(nèi)外單位，在南海西南次海盆深部結(jié)構(gòu)研究中取得突破性進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際地學(xué)期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth《地球物理研究雜志-固體地球》上，南海海洋所副研究員張佳政為論文第一作者，德國(guó)GEOMAR亥姆霍茲基爾海洋研究中心博士后黎雨晗、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局教授級(jí)高工姚永堅(jiān)為共同通訊作者。西南次海盆位于南海漸進(jìn)式海底擴(kuò)張西南端，是研究南海海底擴(kuò)張與構(gòu)造演化的關(guān)鍵區(qū)域。研究團(tuán)隊(duì)于2021年采集了一條橫跨西南次海盆的540公里二維主動(dòng)源海底地震儀（OBS）深地震剖面（SWSCS2021），首次實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域洋殼、洋陸轉(zhuǎn)換邊界（COB）及共軛陸緣的“CT掃描”。通過(guò)廣角反射/折射聯(lián)合層析成像技術(shù)，團(tuán)隊(duì)揭示了西南次海盆海底擴(kuò)張與洋殼增生的兩階段演化模式。第一個(gè)為巖漿充裕期（>19.2 Ma）：擴(kuò)張速率超20毫米/年，形成典型雙層洋殼結(jié)構(gòu)，玄武巖層（層2）與輝長(zhǎng)巖層（層3）速度梯度存在明顯差異，莫霍面（Moho面）反射信號(hào)強(qiáng)烈，殘余擴(kuò)張脊（EMR）兩側(cè)呈對(duì)稱(chēng)擴(kuò)張。第二個(gè)是巖漿匱乏期（<19.2 Ma）：擴(kuò)張速率驟降至20毫米/年以下，洋殼極度變薄，Moho面消失，在薄洋殼下方存在蛇紋石化地幔，EMR兩側(cè)呈不對(duì)稱(chēng)擴(kuò)張，構(gòu)造作用取代巖漿活動(dòng)成為主導(dǎo)。結(jié)合前人板塊重建數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)提出：古南海向北俯沖終止引發(fā)的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)突變，是驅(qū)動(dòng)擴(kuò)張機(jī)制從巖漿主導(dǎo)轉(zhuǎn)向構(gòu)造主導(dǎo)的核心誘因，這一發(fā)現(xiàn)為邊緣海如何死亡提供了直接證據(jù)。該成果不僅為揭示南海漸進(jìn)式擴(kuò)張的動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程提供了關(guān)鍵的新證據(jù)，豐富與完善了邊緣海形成演化理論，更為我國(guó)即將實(shí)施的南海大洋鉆探計(jì)劃優(yōu)選了鉆探靶區(qū)。本項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所自主部署項(xiàng)目等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。相關(guān)論文信息：Zhang,J.,Li,Y.,Yao,Y.,Zhao,M.,Grevemeyer,I.,Sallares,V.,et al. (2025). Seismic structure and the variation of magmatic budget in the southwest sub-basin of the South China Sea. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,130,e2025JB031304.?論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2025JB031304圖1 南海西南次海盆的二維主動(dòng)源OBS深地震探測(cè)實(shí)驗(yàn)（SWSCS2021）圖2?南海西南次海盆SWSCS2021測(cè)線(xiàn)的縱波速度結(jié)構(gòu)及其地質(zhì)解釋

2025-08-19

?廣州能源所在碳排放“雙控”制度研究方面取得系列進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所能源戰(zhàn)略與碳資產(chǎn)研究中心王文軍研究員課題組圍繞碳排放“雙控”制度下碳預(yù)算管理體系的構(gòu)建與應(yīng)用展開(kāi)深入探索，取得系列進(jìn)展。2023年7月，中央全面深化改革委員會(huì)第二次會(huì)議審議通過(guò)了《關(guān)于推動(dòng)能耗雙控逐步轉(zhuǎn)向碳排放雙控的意見(jiàn)》，標(biāo)志著以碳排放“雙控”制度為抓手推進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展成為新時(shí)期綠色低碳機(jī)制創(chuàng)新的關(guān)鍵。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所能源戰(zhàn)略與碳資產(chǎn)研究中心王文軍研究員課題組圍繞碳排放“雙控”制度下碳預(yù)算管理體系的構(gòu)建與應(yīng)用展開(kāi)深入探索，取得系列進(jìn)展。課題組首先對(duì)全球主要國(guó)家碳排放總量管理制度即碳預(yù)算制度的理論和實(shí)踐進(jìn)行了深度剖析，從概念、內(nèi)容、工具等維度繪制了碳預(yù)算制度架構(gòu)全景圖；其次，對(duì)主要國(guó)家的碳預(yù)算制度開(kāi)展了中國(guó)適用性分析，提出適合中國(guó)國(guó)情的碳預(yù)算管理制度框架；第三，構(gòu)建了可持續(xù)發(fā)展與碳排放脫鉤模型SDCEM，對(duì)中國(guó)30個(gè)省份近20年的脫鉤狀態(tài)進(jìn)行了時(shí)空特征分析，研究發(fā)現(xiàn)社會(huì)福利水平的均等狀態(tài)對(duì)碳排放增速的影響正變得越來(lái)越重要，提出我國(guó)未來(lái)脫碳政策需重視非經(jīng)濟(jì)要素脫碳管理的觀點(diǎn)；第四，開(kāi)展重點(diǎn)耗能行業(yè)的碳預(yù)算制度建設(shè)與技術(shù)路徑研究。研究為相關(guān)政策制定提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐。研究成果發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)院院刊》《中國(guó)軟科學(xué)》《資源科學(xué)》Energy等學(xué)術(shù)期刊上，出版學(xué)術(shù)專(zhuān)著《碳預(yù)算制度體系研究：國(guó)際案例與中國(guó)方案》（北京：科學(xué)出版社，2025）。課題組在研究過(guò)程中得到了能源基金會(huì)低碳轉(zhuǎn)型項(xiàng)目部的率先資助和滾動(dòng)資助，后續(xù)得到了中國(guó)社會(huì)科學(xué)院重大創(chuàng)新項(xiàng)目、氣候工作基金等方面的支持。論文、專(zhuān)著：王文軍，黃輝泉，趙栩婕，等. 國(guó)外碳預(yù)算制度剖析及中國(guó)適用性研究[J]. 中國(guó)科學(xué)院院刊,?2025,?40(8):?1464-1477,?doi: 10.3724/j.issn.1000-3045.20240712003.趙栩婕，王文軍，謝鵬程，等. 可持續(xù)發(fā)展與碳排放脫鉤模型構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 資源科學(xué),?2024,?46(11):?2194-2209.?DOI: 10.18402/resci.2024.11.08.李帥威,?王文軍.全球鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈貿(mào)易格局演化、趨勢(shì)研判及韌性分析[J].中國(guó)軟科學(xué),?2025,?(04):26-40. doi.10.3724 /1005-0566.20250403.Zhang Xiande,?Fu Chonghui,?Xie Pengcheng,?Bo Yajie,?Pan Feng,?Wang Wenjun*,?Carbon price prediction model based on multi-agent and environmentco-evolution,?Energy,?Volume328,?2025,?136679,?ISSN0360-5442,?https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.136679.王文軍，傅崇輝，等著. 碳預(yù)算制度體系研究：國(guó)際案例與中國(guó)方案[M].北京：科學(xué)出版社，2025年。

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