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全球土壤有机碳（SOC）是地球碳循环的关键组成部分，对气候变化具有重要影响。铁氧化物（Fed、Feo、Fep）的矿物保护已被证实为土壤有机碳长期稳定性的关键机制之一，明确陆地生态系统土壤铁结合态有机碳（Fe-OC）分布格局、形成机制、饱和亏缺状态，有助于深入认识陆地生态系统土壤有机碳长期稳定性机制。
在石蒜科生物碱的合成生物学研究中，汪仁研究员带领的研究团队利用自主开发的模块化真核细胞色素P450酶功能性表达策略，通过设计、重构与调整真核细胞色素P450酶系统的空间架构，首次用实验证明了该酶系统分子伴侣之间的肽链N-端桥连表达的真核细胞色素P450酶系统，可以在重组原核细胞中显著提高植物天然产物和人类药物代谢物的关键中间产物合成。该研究还表明通过调整蛋白分子间的装配架构来克服真核细胞色素P45...
南京大学黄小强团队《Nature》：推动光酶领域到复杂多组分转化（图）
光酶 多组分转化 黄小强 南京大学
2024/12/2
南京大学化学化工学院黄小强团队长期致力于光酶催化研究。近期，团队改造了焦磷酸硫胺素依赖酶，通过协同可见光催化的方式，构筑了一种三组分光生物催化体系。该工作交叉融合了生物和化学，一方面突破了天然酶通常只能催化1-2个底物的局限、赋能绿色生物制造，另一方面也为化学领域的手性精准控制难题提供了新策略。成果以“Synergistic photobiocatalysis for enantioselecti...
生态系统总初级生产力（GPP）是生物圈与大气之间最大的碳通量，理解GPP的水分响应是准确预测气候变化-碳循环反馈关系的关键。目前的地球系统模型通常基于土壤水分的经验函数（β）来表征GPP对水分亏缺的响应，因为土壤水分是植物光合作用过程的主要限制因子。其中，β取值范围为0到1，β = 1表示无土壤水分胁迫下的最大光合速率。然而，近期的观测研究发现土壤水分过高也会对GPP产生抑制作用。这说...
全球陆地生态系统通过光合作用每年吸收近1/4人类活动排放的CO2，在减缓全球变暖中发挥了关键作用。然而，随着全球范围内极端高温事件频率和强度的持续增加，陆地生态系统的CO2吸收能力受到了极大挑战。目前研究大多集中在持续时间较长的单一极端事件或单一地区的定量评估工作，缺乏对全球范围内极端高温事件的长期趋势对陆地生态系统吸碳与排碳等环节，以及高温极端条件下水热条件转变对陆地生态系统碳汇能力影响的全面揭...
森林是陆地生态系统中最大碳库，提升森林碳汇增量是实现我国双碳目标的重要路径。自上世纪70年代以来，我国过去几十年的规模化造林取得了举世瞩目的成就，但也因缺乏有效规划存在诸多失败的案例。我国当前面临着强烈的人地矛盾和耕林博弈问题，能够用来大规模造林增汇的剩余空间极其有限。此外，我国乔木林整体较为稀疏，低密度与低郁闭度稀疏森林占比过高影响了森林实际碳汇规模。现有的造林潜力评估方法主要强调规模化造林的潜...
中国科学院声学所王文团队论文获得Nature子刊2024年度热点论文奖（图）
王文 超声学 信号传输
2024/11/4
2024年10月21日，中国科学院声学研究所超声学实验室王文研究员团队与军事科学院防化研究院潘勇团队联合发表的论文“A passive wireless surface acoustic wave (SAW) sensor system for detecting warfare agents based on fluoroalcohol polysiloxane film”获得Nature旗下子...
中国科学院海洋研究所Nature 子刊报导海洋所生物膜胞外多聚物研究重要论述（图）
生物膜 地球化学 循环 过程
2024/11/8
2024年10月15日，海洋所特聘研究员Hans-Curt Flemming在Nature Reviews Microbiology（影响因子69.2）发表了关于生物膜胞外多聚物的重要综述，重点讨论了生物膜中的胞外多聚物（EPS）在天然环境和人工构筑环境中对生物地球化学循环过程以及其它环境化学过程的正面和负面影响，并指出了EPS对生物污损和微生物腐蚀（MIC）的重要影响作用，拓展和提升了当前对相关...
2024年来，食物损失和浪费问题引发了各界广泛关注，校园食物浪费尤为突出。研究团队通过实地调研发现，某大型城市中小学生的食物浪费量明显高于该城市餐饮业的平均水平。减少食物浪费是一个逐步建立科学、理性、文明消费习惯的过程，需要寻找切实有效的解决方案。学校作为教育的主阵地，是系统、有效干预消费行为和习惯的重要场所。
树种多样性在维持森林生态系统功能尤其作为重要碳汇方面发挥着关键作用。过去三十年，由于气候变化和二氧化碳浓度的上升导致了区域间的森林动态失衡(如生长或死亡)，全球森林面积经历了显著变化，但大尺度上森林树种多样性对气候变化的响应仍不清楚。
中国科学院南海海洋研究所Nature最新成果提升超慢洋中脊地幔动力学认知（图）
动力学 认知 地震 探测
2024/10/17
2024年8月31日，中国科学院南海海洋研究所（简称“南海海洋所”）林间院士团队和自然资源部第二海洋研究所（简称“海洋二所”）李家彪院士团队、南方科技大学、法国巴黎地球物理研究所（IPGP）等单位中外科学家，首次在极端的北极环境中，成功实施破冰并放置海底地震探测仪器，揭示了超慢速扩张洋中脊的岩浆活动的超强变化特征，提出主动和被动地幔上涌双机制控制了全球洋中脊系统。
干旱和放牧压力增加等全球变化显著影响陆地系统的植物表型多样性，目前对于这些因素如何影响植物特性之间的协变关系，以及这些关系如何塑造植物表型多样性的研究缺乏。在欧洲研究委员会支持下，由法国Nicolas Gross研究员和西班牙阿利坎特大学Fernando Maestre教授等全球100多位科学家，通过研究全球六大洲、25个国家的98个旱区样地。发现旱区是全球植物表型多样性的重要区域，这一发现挑战了...
BIODESERT是由欧洲研究委员会资助，阿卜杜拉国王科技大学Fernando Maestre教授主持，全球100多位科学家参与的全球旱区研究项目，研究区包括分布在六大洲、25个国家的98个典型旱区样地。因在毛乌素沙地长期深入的研究积累，卜崇峰研究员受邀参与了BIODESERT项目，面积约4万平方公里的毛乌素沙地作为中国西北旱区的典型样地也被纳入该其中。卜崇峰团队沿西北-东南方向分别在内蒙古自治区...
2024年8月21日，中国科学院深圳先进技术研究院戴卓君课题组在Nature子刊Nature Chemical Biology发表题为“Degradable living plastics programmed by engineered spores”的研究工作。该工作通过对微生物进行基因编辑并产生具备极端环境耐受能力的孢子，使其可以在特定条件下分泌塑料降解酶；并通过塑料加工方法（高温、高压或有...
中国科学院地理科学与资源研究所牛书丽课题组在Nature Reviews Earth & Environment 上发表关于生态系统呼吸温度响应的综述（图）
牛书丽 生态系统 呼吸 群落
2024/8/8
生态系统呼吸（ER）是生物圈与大气之间最大的碳通量之一，研究ER的温度响应是准确预测未来大气CO2浓度以及气候变化的关键。目前陆面模型普遍认为ER随温度升高持续增加，甚至预测在本世纪末陆地生态系统呼吸所排放的CO2通量将超过光合作用吸收的CO2，从而使陆地生物圈从全球碳汇（净吸收）变成碳源（净排放）。然而近期的观测研究发现ER广泛存在最适温，即ER的温度响应是单峰型而非传统认知上的指数型，当温度超...