光学生物传感器的医学应用及进展

本文介绍了光纤生物传感器、椭偏光学生物传感器、纳米级PEBBLE传感器三种光学生物传感器的发展及在医学上的应用情况,并讨论了光学生物传感器的研究进展.     

光学生物传感器的医学应用及进展

本文介绍了光纤生物传感器、椭偏光学生物传感器、纳米级PEBBLE传感器三种光学生物传感器的发展及在医学上的应用情况,并讨论了光学生物传感器的研究进展.     

海洋酸化对固氮蓝藻束毛藻的影响及其作用机制

<正>海洋浮游植物贡献了地球上约一半的初级生产力,驱动着海洋生物泵将碳从海洋上层向深层输出.氮是浮游植物生长所必需的元素,而海洋固氮蓝藻束毛藻是海洋生态系统中"新氮"的重要来源之一,可贡献高达50%的全球海洋总固氮量[1],对海洋初级生产力以及碳、氮生物地球化学循环起着至关重要的影响.工     

海洋初级生产力与输出生产力的时滞效应研究进展

生物泵是海洋储碳的重要机制之一，其有机碳输出效率(e-ratio)通常用输出生产力(EP)与初级生产力(PP)的比值来表示.尽管国际学界已知e-ratio的估算受EP与PP时滞的影响，但是二者时滞的估算和解析存在较大不确定性，且造成时滞的原因尚不明确.因此，本文梳理EP与PP时滞的研究进展，总结估算和解析二者时滞的方法及挑战；并在此基础上提出南海是研究EP与PP时滞效应的理想试验场，其丰富的历史观测资料有利于构建区域食物网模型，以准确估算EP与PP时滞，并解析造成不同生态系统时滞差异的原因.     

内湾沉积物中生物硅的测定方法及其应用初探

生物硅指来源于硅藻、放射虫和海绵骨针等的生源无定形硅.生物硅积累的时空变动被看作是古生产力和古气候重建的一个重要标志.在内湾水域,生物硅可作为初级生产力和营养盐变动状况的良好指标.我们通过文献查阅和对比实验建立一套针对内湾沉积物样品的生物硅测定方法,并应用该方法分析了厦门西海域沉积物样品中的生物硅含量,同时讨论了利用生物硅数据推断此海域的各种环境参数的变动情况的可行性.     

江阴市植被净初级生产力及碳汇价值分析

利用遥感影像、逐日气象观测记录等相关数据,应用基于过程的生物地球化学模型(BEPS),对江阴市市域范围内的土地利用状况及年净初级生产力进行了研究,并对植被系统C02吸收功能的价值进行了估算.结果表明:1991-2002年,江阴市陆地生态系统的总平均NPP由818 g/(m2·a)下降为699 g/(m2·a),其生态系统服务的碳汇价值也下降了0.88亿元.期间江阴市建设用地面积扩张及由此导致的林地、农田面积萎缩,成为江阴市陆地生态系统年净初级生产力下降的主要原因,森林植被质量变化对区域NPP下降的影响较小,而气候变化产生的影响不明显.     

四川华蓥二叠-三叠系界线剖面稳定碳同位素变化特征及其生物地球化学循环成因

对四川华蓥楼房湾剖面稳定碳同位素进行的研究表明,该地区二叠-三叠系界线附近碳同位素变化趋势与全球变化基本一致。早三叠世早期ΔB平均值高于晚二叠世晚期,指示海水中磷酸盐浓度的增大和初级生产力的繁盛。从晚二叠世末期开始δ13Ccarb的缓慢降低是由大规模火山作用以及陆地风化作用加强造成的;早三叠世最早期δ13Ccarb和δ13Corg的快速同步降低所代表的全球碳循环变化主要受控于生物集群绝灭的主幕及海平面上升引起的底部缺氧水上涌。总之,二叠-三叠纪之交碳同位素变化是火山作用、海平面变化、海洋和陆地生物集群绝灭以及缺氧水上涌等因素综合作用的结果。     

近场光学中的光纤探针技术及其在纳米生物领域的应用

该文讨论了近场光学的基本原理和非辐射场探测分辨率,并着重研究了近场扫描光纤探针的辐射机理及其在纳米生物领域的应用.     

光学生物传感器的医学应用及进展

本文介绍了光纤生物传感器、椭偏光学生物传感器、纳米级PEBBLE传感器三种光学生物传感器的发展及在医学上的应用情况,并讨论了光学生物传感器的研究进展。     

海洋超微型蓝细菌聚球藻的生态学研究进展

海洋超微型蓝细菌是地球上数量最多的光合自养原核类群,主要由聚球藻(Synechococcus)和原绿球藻(Prochlorococcus)两个属组成,贡献了约25%的海洋净初级生产力.聚球藻是一个古老且多样性非常高的类群,从赤道到极地都有分布.聚球藻与异养细菌及蓝细菌病毒的相互作用维系了微食物环的结构和复杂性,对于海洋生源要素生物地球化学循环过程至关重要.在全球变化的大背景下,基于模式预测,聚球藻将会在生态系统中发挥更重要的作用.本文从海洋聚球藻对初级生产力的贡献、遗传多样性,及其与异养细菌、蓝细菌病毒的互作机制4个方面综述该领域研究的新进展.     

海洋微生物研究的回顾与展望

报道了本课题组近年来基于新理念、新技术在海洋污染环境的微生物修复、海洋赤潮灾害的微生物调控、海洋微生物对海域生物生产力的调控、海洋微生物资源的保护与利用等研究方面的新成果;介绍了微生态制剂在海水养殖中的应用和海洋极端环境微生物研究的新趋势;展示了海洋中的微小生物对地球的巨大贡献.强调进一步开展海洋微生物研究的重要性、必要性、可行性和紧迫性.     

四川华蓥二叠-三叠系界线剖面稳定碳同位素变化特征及其生物地球化学循环成因

对四川华蓥楼房湾剖面稳定碳同位素进行的研究表明,该地区二叠-三叠系界线附近碳同位素变化趋势与全球变化基本一致。早三叠世早期Δ_B平均值高于晚二叠世晚期,指示海水中磷酸盐浓度的增大和初级生产力的繁盛。从晚二叠世末期开始δ¹³C_carb的缓慢降低是由大规模火山作用以及陆地风化作用加强造成的;早三叠世最早期δ¹³C_carb和δ¹³C_org的快速同步降低所代表的全球碳循环变化主要受控于生物集群绝灭的主幕及海平面上升引起的底部缺氧水上涌。总之,二叠-三叠纪之交碳同位素变化是火山作用、海平面变化、海洋和陆地生物集群绝灭以及缺氧水上涌等因素综合作用的结果。     

聚球藻(Synechococcus)分子生态学研究进展

蓝细菌聚球藻(Synechococcus)是海洋浮游植物群落的优势组分,是全球碳循环的主要参与者和初级生产力的主要贡献者,在海洋生态系统的光合作用、碳循环及食物链中扮演着举足轻重的角色.由于聚球藻在海洋生态系统中占有重要地位并且是少数几个可培养代表性海洋微型生物之一,自从它被发现以来一直是人们研究的热点.目前,在聚球藻的生理、生化及系统发育研究等方面取得了一系列重要进展.在综述聚球藻分子生态学研究进展的基础上,分析了目前的研究现状,并结合作者的工作实践对未来的研究进行了展望.     

有孔虫壳体δ44Ca的古海洋学意义

钙同位素是近些年被人们注意的海洋中阳离子同位素,为研究古海洋中钙同位素与海洋环境的变化状况,以东北印度洋MD81349岩芯为研究对象,由多接受杯电感耦合等离子体质谱仪(ISOPROBE)获得了浮游有孔虫 Globigerinoides sacculifer 壳体92个样品的钙同位素组成δ44Ca值.研究表明:海水中δ44Ca变化记录在有孔虫的钙质壳体中,海洋生物的发育状况,冰期的高生产力和间冰期的低生产力极有可能是控制海水及有孔虫壳体δ44Ca值波动的主要原因.高生产力阶段Ca同位素分馏作用强,较多的轻质40Ca优先进入生物体内而使海水中44Ca升高,记录在有孔虫壳体中的δ44Ca值呈高值;相反,低生产力阶段Ca同位素分馏作用弱,海水中44Ca相对降低,记录在有孔虫壳体中的δ44Ca值呈低值.     

水声网络中生物友好的网关部署优化

海洋哺乳动物与水声传感器网络共享水声信道,导致网络端到端延时增加,数据包投递率降低.针对这一问题,提出一种生物友好的水声网络多网关部署优化策略.该策略以网关作为网络的数据汇聚中心,用统计学方法确定海洋哺乳动物位置,并根据水声信道模型计算生物干扰半径,从而确定生物-网关干扰区域.以最小化网络端到端平均时延为目标,联合整数线性规划和贪婪-交换启发式算法优化网关部署.仿真结果表明:与随机部署和不考虑生物干扰的网关部署方法相比,采用本文策略使端到端时延降低62%和52%,数据包投递率提高36%和19%.     

闽江口无机氮营养盐的行为及入海通量

在河海水混合过程中,由于环境的剧烈改变,发生了一系列复杂的氧化还原,吸附、脱附、生物吸收及降解过程。氮等营养要素是海洋初级生产力的基础,在海洋生物地球化学中起着重要的作用,所以有必要研究氮等营养盐在河口区域的行为。闽江是福建第一大河,流域广阔,流量较大,所携带入海的营养盐是形成闽东、闽北渔场的基本条件之一。     

生物组织的光学特性及其测量技术

从物理学的角度系统地分析了生物组织的光学特性及组织光学特性参数测量的基本原理和方法,重点讨论了积分球测量技术．     

海洋底栖生物生态学和生物多样性研究进展

综述了海洋底栖生物生态学和生物多样性研究的过去和现状,阐述了海洋底栖生物生态学和生物多样性学说的基本原理,剖析了我国海洋底栖生物生态学和生物多样性研究存在的不足及与国际研究的差距,提出了海洋底栖生物研究的前景和方向.     

2021年光学热点回眸

回顾了光学领域在2021年的重大进展,盘点了微纳光学、强激光与超快光学、超分辨与成像技术、量子计算与光通信、生物光子学、量子光学、光学探测与整形、涡旋光、孤子光学、人工智能、光学传感、太赫兹光学、光伏光电、照明显示和拓扑光子学等15个光学技术研究领域的重大进展,探讨了其在未来可能会对人类生存及生活方式产生的巨大影响.     

南海水域生物固氮作用研究进展

生物固氮作用影响海洋氮收支平衡并调控初级生产力,是海洋氮循环研究的热点之一.南海是位于西太平洋的重要的边缘海,被认为是具备生物固氮作用的理想环境.为了对南海水域生物固氮作用研究有一个全面了解,尝试梳理南海生物固氮作用研究的相关结果,并对南海固氮作用的研究进行了展望.南海固氮生物组成较为复杂,具有较大的时空可变性.南海的固氮速率与其他热带、亚热带海区相近,其中海盆区的年固氮量可达3.6×107 mol/a.整体而言,生物固氮作用对南海初级生产力的贡献并不显著.营养盐调控、黑潮流入侵、大型河流羽状流区的影响等因素,都在很大程度上影响着南海固氮作用的时空分布.