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在这项工作中，研究团队提出了一种可拉伸自供能三维遥感触觉器件(3D remote tactile device, 3D-RTD)，其通过导电-介电异质结构实现对外界物体在景深方向(depth-of-field, DOF)机械运动的感知。
　　近日，中科院深圳先进院集成技术研究所神经工程中心与德国马克思普朗克聚合物研究所有机电子研究团队合作，以深圳先进院为第一单位在Science Advances发表了题为“An artificial remote tactile device with 3D depth-of-field sensation”的文章。朱珊珊助理研究员为第一作者，李光林研究员、Prof. Paschalis Gkoupidenis和邰艳龙研究员为共同通讯作者，深圳先进院脑认知与脑疾病研究所李骁健研究员等人对该论文脑机接口方面提供支持。
　　柔性触觉神经形态器件已成为人机协同发展的重要动力，然而，用人工智能实现其功能并进一步超越人类智能还面临着许多障碍与挑战。在这项工作中，研究团队提出了一种可拉伸自供能三维遥感触觉器件(3D remote tactile device, 3D-RTD)，其通过导电-介电异质结构实现对外界物体在景深方向(depth-of-field, DOF)机械运动的感知。
　　该器件能够通过感知信号的正/负、频率及振幅与外界物体DOF运动建立精确的逻辑关系。其感知机制通过静电场理论和多物理场模拟来揭示，感知性能通过微观/宏观交互的人工-生物混合系统进行验证。最后，作为神经界面贴片，3D-RTD的感知增强和辅助交互功能在避障场景中进行了演示，即大鼠在昏暗的环境中行走，在非接触状态下感受到潜在危险并传递信号给大脑，同时发生动作反馈，实现感觉-感知-交互全过程，这是传统的二维接触式传感器无法实现的。该工作展示了3D-RTD的场景联系与逻辑识别能力，并可与生物感知相结合，为多模态神经形态器件和类脑智能提供了一种新的选择。
　　该工作得到了金沙威尼斯欢乐娱人城人机智能协同系统重点实验室、粤港澳人机智能协同系统联合实验室、深圳人工智能与机器人研究院及国家自然科学基金、金沙威尼斯欢乐娱人城海外人才项目、中国博士后基金、深圳市科技计划、深圳先进院创新基金等资助。
　　
　　
　　图1 文章线上截图　
　　
　　图2 一种超越皮肤功能的三维景深触觉器件
　　全文链接
　　https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo5314
　　

2022-11-03

深圳先进院在光催化调控关节炎滑膜微环境研究获进展

近日，集成所神经工程中心李光林研究员团队的唐为副研究员课题组联合上海交通大学氢科学中心何前军教授合作在Science Advances发表题为“NIR-photocatalytic regulation of arthritic synovial microenvironment”的文章。
　　近日，中科院深圳先进院集成技术研究所神经工程中心李光林研究员团队的唐为副研究员课题组联合上海交通大学氢科学中心何前军教授合作在Science Advances发表题为“NIR-photocatalytic regulation of arthritic synovial microenvironment”的文章。文章上线后就立即收到了Nature Reviews Rheumatology杂志副主编Dr Robert Philips的采访，并为该工作撰写Research highlights，认为催化调控微环境“使风湿性关节炎的无药治疗成为可能”。深圳先进院唐为副研究员与上海交通大学何前军教授为共同通讯作者。金沙威尼斯欢乐娱人城深圳先进技术研究院、上海交通大学与深圳大学为该论文共同通讯单位。
　　类风湿性关节炎（RA）是一种自身免疫性疾病，伴随慢性炎症，常导致手足关节畸形及功能丧失，被称为“不死的癌症”。其中关节炎滑膜微环境诱导的滑膜增生、血管翳形成及软骨侵蚀，在RA的病理发展进程中发挥着至关重要的作用。非甾体抗炎药、抗风湿药、糖皮质激素是目前RA治疗的常用药物，但都存在毒副作用大、无法调控骨免疫失衡、难以阻止RA进程等系列问题，使得RA治疗亟需新的有效干预手段。
　　该工作提出了光催化调控关节炎滑膜微环境的新概念，并通过全溶液法开发了一种具有金红石单晶结构的单分散氢掺杂二氧化钛纳米催化剂，有效实现了近红外光催化产氢和乳酸剥夺，从而联合校正了滑膜微环境（如下图所示），达到了高效的RA治疗效果。一方面，原位产生的氢分子通过清除过表达ROS，介导巨噬细胞抑炎极化；另一方面，将RA微环境中过表达的代谢中间产物乳酸转化为丙酮酸，进一步抑制了滑膜细胞和巨噬细胞的炎症/侵袭型转变，降低滑膜细胞异常增殖，防止滑膜血管翳的形成。小鼠胶原诱导关节炎模型实验结果证实该策略可有效阻止RA病程的加剧，显著减少软骨破坏及骨侵蚀。该研究工作通过可控、按需释氢，同时原位消耗过表达乳酸的新方法，有望为RA临床治疗提供重要的技术支撑和科学价值。
　　该工作得到了金沙威尼斯欢乐娱人城人机智能协同系统重点实验室、国家自然科学基金、深圳市科创委、金沙威尼斯欢乐娱人城青年创新促进会以及上海交通大学氢科学中心等基金项目的支持。
　　
　　图1 文章线上截图
　　图2 光催化调控关节炎滑膜微环境策略，原位催化产氢和乳酸剥夺，介导过表达病理产物清除，实现可控、按需、高效RA治疗。
　　全文链接
　　https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq0959
　　
　　
　　

2022-11-03

南海海洋所揭示南极中层水(AAIW)的形成位置和输运路径

　　近日，金沙威尼斯欢乐娱人城南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）研究员杜岩团队利用机器学习的方法识别了三种南极中层水(AAIW)，揭示了三种AAIW的形成位置和输运路径。该研究成果由博士研究生夏星月为第一作者发表在期刊Geophysical Research Letters（《地球物理研究通讯》）上，合作者包括研究员修鹏、助理研究员洪宇。
　　AAIW是一种在南大洋亚南极锋面(SAF)周围形成的水团，它源自于南极表层水(AASW)，其形成和输运是南大洋经向翻转环流的分支，对世界大洋的热量、淡水、碳以及营养盐收支具有重要影响。近年来随着观测资料日益增多，我们对AAIW的来源及输运路径的理解更加深刻，即便如此，AAIW的形成在学术界仍存在较大争议。
　　与以往使用传统属性分类的研究不同，该研究应用了一种无监督的机器学习方法，对Argo温度和盐度剖面进行自主分类，并从南大洋体系中识别出三种类型的AAIW。一是东南太平洋AAIW，形成于SAF以北的德雷克海峡西侧角，会随海流输运到南太平洋的副热带环流系统；二是南太平洋AAIW，形成于SAF周围的南太平洋，会随着SAF跨过德雷克海峡，随后和副热带水混合导致其盐度更咸、密度更大；三是绕极AAIW，为最冷和最淡的AAIW，分布于SAF和极锋(PF)之间的绕极区域, 会在德雷克海峡东侧的汇流区域注入海洋内部。分类结果与前人的研究结果相一致，但该研究发现了在不同地区形成不同类型的AAIW。此外，该研究方法也证明了机器学习技术在处理海洋大数据和识别传统属性分类方法难以区分的AAIW类型方面的优势。
　　图1. 机器学习的方法对30°S以南Argo剖面进行14种簇划分，叠加了5个锋面。三个暖色系的簇是AAIW(簇8-10)。
　　本研究得到了国家自然科学基金(42090042,41906180)、金沙威尼斯欢乐娱人城重点项目(133244KYSB20190031)和广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515011933)的资助。
　　相关论文信息： Xia, X., Hong, Y., Du, Y., & Xiu, P. (2022). Three types of Antarctic Intermediate Water revealed by a machine learning approach. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL099445. https://doi.org/10.1029/2022GL099445
　　

2022-11-08

南海海洋所揭示赤道西印度洋海洋热浪特征及驱动机制

　　近日，金沙威尼斯欢乐娱人城南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）研究员杜岩团队揭示了赤道西印度洋海洋热浪特征及驱动机制，该研究成果由硕士研究生齐睿思作为第一作者，杜岩研究员和张莹博士作为共同通讯作者发表在国际期刊Journal of Geophysical Research: Oceans （《地球物理学研究杂志：海洋》）上，合作者还包括澳大利亚联邦科学与工业研究组织研究员冯明。
　　海洋热浪是海洋中的极端高温事件，通常定义为海表温度连续五天及以上超过气候平均态第九十百分位阈值。海洋热浪可持续数天至数月，面积可达几平方公里至数千平方公里，会导致珊瑚白化，物种迁移，鱼类死亡率增加等生态灾害，给全球海洋生态系统带来严重威胁，并给社会经济带来巨大损失。
　　基于卫星观测资料发现，赤道西印度洋存在显著的海洋热浪活跃区（48°E–54°E, 2°S–2°N），主要受到海洋行星波动过程的调控作用。在1982-2020年期间，该海区的平均海洋热浪强度、持续时间和发生频次分别可达1.54°C、13.33天和1.97次（图1）。此外，该海区的海洋热浪事件存在显著的年际变化，其中有11年的海洋热浪年平均总天数较其平均态更多，证实与印-太海区主要气候模态厄尔尼诺事件和印度洋偶极子事件有关。在热带印度洋，赤道东风异常会激发下沉的赤道罗斯贝波，其向西传播至赤道西印度洋，导致该海域上层暖水辐合，次表层冷水上涌受到抑制，促使海表温度异常增暖、海洋热浪发生（图2）。此外，热带南印度洋的下沉罗斯贝波也会通过海洋波动的传播和反射过程影响赤道西印度洋海洋热浪的发生。该研究也指出，近39年来赤道西印度洋海洋热浪的年平均发生频次、持续时间和总天数都呈现显著增加趋势（分别为每十年增加1.56次、4.95天和31.72天），这与全球变暖背景下平均海表温度的升高密切相关。
　　综上，该研究给出了赤道西印度洋海洋热浪统计特征，并揭示了该海域海洋热浪的驱动机制，这将有助于我们进一步理解赤道西印度洋海洋极端高温事件与气候模态相关的海气相互作用和海洋动力过程，也有助于对海洋极端事件的预测。
　　图1. 1982-2020年赤道西印度洋海洋热浪统计特征。（a-f）年平均的海洋热浪平均强度（℃）、最大强度（℃）、累计强度（℃·天）、持续时间（天）、发生频次（次），总天数（天）
　　图2. 1993-2020年1°N-1°S平均的去除长期趋势的逐日海表面高度异常的时间-经度剖面图（填色，厘米）；黑色点表示海洋热浪事件的发生
　　本研究得到了国家自然科学基金（No. 41830538）、金沙威尼斯欢乐娱人城项目（Nos. 133244KYSB20190031, XDB42010305, 183311KYSB20200015, ISEE2021PY02, ISEE2021ZD01, LTOZZ2005）和南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）团队项目（No. GML2019ZD0303）资助。
　　相关论文信息：Qi, R., Zhang, Y.*, Du, Y.*, & Feng, M. (2022). Characteristics and drivers of marine heatwaves in the western equatorial Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127, e2022JC018732. https://doi.org/10.1029/2022JC018732
　　

2022-11-08

广州地化所提出通用岩石圈探测策略GC_SRF并揭示青藏高原东南缘岩石圈几何结构不均一性

　　岩石圈底界(Lithosphere-Asthenosphere Boundary, LAB)是地球内部的一个主要间断面，而近年来越来越多研究显示在克拉通的岩石圈内部可能存在一个与岩石圈增生相关的间断面(Mid-lithosphere discontinuity, MLD)。精确厘定LAB的深度和讨论MLD的存在性特征，能为理解克拉通和造山带的演化提供重要依据。岩石圈结构探测的主要地震学方法S波接收函数(SRF)的传统处理流程中，常因人为设定参数而引入诸多不可控误差。迄今在避免人为干预条件下获取可靠SRF这一研究方向上，尚无一种全流程稳健且能被完整复现的通用策略。
　　针对SRF的提取问题，广州地球化学研究所的博士生张周和邓阳凡研究员提出了一种通用的估计策略——GC_SRF(图1)。该策略通过网格搜索(Grid searching)和相关性分析(Coherence)，可以精准确定SRF计算时的旋转角度和时窗长度两个主要参数，同时有效避免人为干扰的引入。通过对比分析，研究中选用30%的均方根误差(RMSE)比例对SRF进行有效质量控制。理论测试表明，该方法能从全波场理论地震图中恢复转换于LAB的微弱地震信号，进一步结合偏移成像等方法能够获得清晰的岩石圈几何形态。
　　图1 GC_SRF策略流程图
　　青藏高原东南缘的构造背景复杂(图2)，是研究青藏高原侧向生长和物质逃逸的关键地区。该区已有研究展现出显著争议，例如，川滇地区区域的岩石圈在面波层析成像结果中显示为高速异常区域，而在体波层析成像中却显示为低速异常，而体波衰减成像研究则表明四川盆地和川滇地区具有相同的低衰减特征。为探索青藏高原东南缘岩石圈的分块体特征，本研究基于GC_SRF对其LAB以及MLD的几何形态展开了精细成像。
　　图2 研究区地形与基本构造及地震台站分布图。带蓝线的白色三角形代表本研究中使用的59个固定台。黑色实线代表成像剖面A-A'的位置。深绿色的十字标志着100km处相应的Sp穿透点。红色线条为地质边界。灰色线条代表缝合带。黑色弧形虚线勾勒出二叠纪峨眉山大岩浆省的内、中、外带。TC: 腾冲火山。
　　利用GC_SRF可以在避免人为干预的前提下，最终获得与此前邻近区域一致的上地壳和岩石圈的不连续特征(图3)。结果显示四川盆地岩石圈厚度约为160km且在100km深度附近存在清晰的MLD，腾冲火山岩石圈厚度约为90km。四川盆地属于古老的克拉通区域，其岩石圈相对较厚，而腾冲火山下方由于存在热的地幔作用，其岩石圈相对较薄。值得注意的是，与四川盆地和腾冲火山相比，川滇地区下方的LAB却无法从成像结果中清晰分辨。本研究认为川滇地区下方无法清晰识别的LAB指示了地幔柱作用下岩石圈改造后的重新生长特征，也正是这一复杂过程造成该地区复杂的地震波速结构、低衰减和高电导率等地球物理异常。
　　该研究分别从理论数据测试与实测数据研究两个方面，共同论证了 GC_SRF策略的有效性。所提出策略可进一步被广泛应用于其他重点地区以获得岩石圈厚度信息，从而为理解岩石圈演化的动力学过程提供更多的地震学证据。
　　图3 (a)测线A-A’的共转换点(CCP)叠加结果和(b)叠后偏移成像结果图。图(a)中使用灰色虚线追踪了转换于LAB的深度震相SLp，图的顶部显示了每个叠加窗口(bin)中的SRF数量(实线)以及半窗宽度(虚线)。图(b)底部子图中的白色虚线表示LAB，(b)中的红色虚线表示可能的岩石圈中部不连续面(MLD)。CD: 川滇地区; SCB: 四川盆地; TC:腾冲火山。
　　该成果发表在国际知名SCI期刊Geochemistry, Geophysics, Geosystems上。本研究得到国家自然科学基金 (41874106, 42104103, 42021002，和中科院青促会(YIPA2018385)等项目资助。
　　论文信息：
　　Zhang, Z. (张周) & Deng, Y.*(邓阳凡) (2022), A generalized strategy from S‐wave receiver functions reveals distinct lateral variations of lithospheric thickness in southeastern Tibet. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 23, e2022GC010619, https://doi:10.1029/2022GC010619 .
　　论文链接
　　

2022-11-07

华南植物园揭示热带海岸森林恢复过程中微生物调控土壤有机碳固持生态机制

微生物代谢产物（如球囊霉素和氨基糖）是土壤有机碳库的重要来源，在调控土壤有机碳的形成和稳定性方面发挥着重要作用。再造林是恢复热带退化海岸台地的有效途径，前期研究发现乡土树种混交可以显著加速土壤生物多样性的恢复（ Wu et al . .5329-5340 ），但是对于恢复过程中不同微生物代谢产物积累特征及其对土壤有机碳库的相对贡献尚缺乏直接的比较和量化评估，相关研究的开展不仅有助于提升恢复过程中生态功能重建的机制性理解，也可为区域生态恢复实践和气候变化应对提供科技支撑。EP ，桉树人工纯林， MF ，乡土树种混交林， NF ，自然林。
　　
　　微生物代谢产物（如球囊霉素和氨基糖）是土壤有机碳库的重要来源，在调控土壤有机碳的形成和稳定性方面发挥着重要作用。再造林是恢复热带退化海岸台地的有效途径，前期研究发现乡土树种混交可以显著加速土壤生物多样性的恢复（Wu et al., 2021, Global Change Biology, 27, 5329-5340），但是对于恢复过程中不同微生物代谢产物积累特征及其对土壤有机碳库的相对贡献尚缺乏直接的比较和量化评估，相关研究的开展不仅有助于提升恢复过程中生态功能重建的机制性理解，也可为区域生态恢复实践和气候变化应对提供科技支撑。
　　中科院华南植物园恢复生态学任务团队基于小良热带海岸生态系统定位研究站长达60年的植被恢复序列，探究了植被恢复过程中球囊霉素相关土壤蛋白与氨基糖的积累特征及其土壤有机碳库的贡献。研究发现：（1）裸地造林大大增加了球囊霉素相关蛋白和氨基糖在土壤中的积累，但降低了它们对土壤有机碳库的贡献；（2）恢复过程中球囊霉素相关蛋白比氨基糖积累更快，对土壤有机碳库的贡献更大，表明森林恢复过程中丛枝菌根真菌在调节土壤碳循环方面发挥着重要作用，丛枝菌根真菌植物的引入可以作为一种有效的恢复策略来促进土壤有机碳的固持；（3）土壤碳：磷比在调节微生物代谢产物积累方面的重要性表明在磷限制的生态系统可以通过施肥管理实现对土壤有机碳固存和稳定性的调控。（4）乡土树种混交林在磷限制的长期适应、磷储存和磷利用效率方面的优势导致其可以快速恢复土壤生物多样性同时显著提升土壤碳固持能力，植物的“功能混搭”可以作为退化生态系统结构和功能协同恢复的优选策略。
　　相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Global Change Biology（《全球变化生物学》）上。华南植物园博士后李腾腾和硕士生袁也（已毕业）为论文的共同第一作者，刘占锋研究员为论文的通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）核心团队项目等资助与支持。论文链接：https://doi.org/10.1111/GCB.16467
　　图1. 热带海岸森林恢复过程中微生物代谢产物积累及其对土壤有机碳库的贡献。
　　BL，光裸地；EP，桉树人工纯林，MF，乡土树种混交林，NF，自然林。
　　

2022-11-07

南海海洋所研究揭示赤道印度洋西向潜流异常增强的驱动机制

　　近日，金沙威尼斯欢乐娱人城南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）研究员王卫强团队利用潜标观测数据和数值模式揭示了赤道印度洋西向潜流在1998年和2016年异常增强的驱动机制。相关研究成果以副研究员黄科为第一作者发表在Geophysical Research Letters(《地球物理研究通讯》)上，合作者包括美国科罗拉多大学教授Weiqing Han，美国NOAA教授McPhaden，澳大利亚CSIRO研究员Ming Feng和日本国立海洋研究开发机构博士Nagura等。
　　赤道潜流是一支位于次表层的强大而稳定的海流，它的流向与赤道表层流相反，影响着海盆尺度的热盐和营养物质的分配。在太平洋和大西洋，赤道潜流均是自西向东流动的对称于赤道的狭窄海流。而印度洋主要受季风控制，盛行的东北与西南季风驱动了赤道印度洋潜流的快速响应，其流向和热盐交换呈现季节更替的间歇性特征，具有不同于太平洋和大西洋的长波动力和能量平衡过程。
　　研究人员利用热带印度洋次表层潜标观测，发现在1998年和2016年夏季，赤道印度洋东向潜流消失，西向潜流出现且流速异常增强。机制分析表明，这一异常现象与大尺度气候模态的变化密切相联：1997年和2015年与强厄尔尼诺和IOD正位相相关的东风异常激发了赤道次表层开尔文波，它在东边界反射形成反射波，并与1998年和2016年厄尔尼诺和IOD负位相相关的西风异常激发的赤道波发生叠加，共同导致了西向潜流的异常增强。斜压波诊断发现，东边界反射波的延时贡献主要受到传播较慢的赤道中阶斜压波动的调制。西向潜流异常增强的驱动机制亦存在差异：1998年以东边界反射波占主导，而2016年则以直接风强迫波占主导。本研究揭示了气候模态背景下直接风强迫和边界反射波的相互作用激发赤道印度洋西向潜流年际增强的重要作用。
　　图1 赤道印度洋西向潜流异常增强的观测特征与驱动机制
　　本研究得到了中科院战略先导专项、国家自然科学基金项目、LTO自主研究基金等共同资助。
　　相关论文信息：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2022GL100168
　　

2022-11-05

南海海洋所在非典型俯冲带系统演化规律获得新认识

　　近日，金沙威尼斯欢乐娱人城南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）研究员赵明辉团队联合浙江海洋大学研究团队，在非典型俯冲系统的演化规律研究方面取得了新进展。相关成果于近日发表在Gondwana Research（《冈瓦纳研究》）上，研究生王星月为第一作者，赵明辉为通讯作者，曹令敏、何小波、程锦辉为论文共同作者。
　　俯冲带是地球上最大的物质循环系统，具有复杂的构造活动，是板块构造理论中至关重要的地质单元。当年老的、厚的、密度大的大洋板块俯冲到年轻的、薄的、密度小的大洋板块之下时，称为典型俯冲，如：伊豆-小笠原-马里亚纳（IBM）俯冲带。当年轻板块向年老板块俯冲时，称为非典型俯冲，如：穆绍海沟（Mussau Trench）、约尔特海沟（Hjort Trench）和存在争议的加瓜海脊（Gagua Ridge），且构造环境及控制因素是认识非典型俯冲的关键因素。
　　研究团队通过系统分析穆绍海沟、约尔特海沟和加瓜海脊的构造演化背景及地质与地球物理结构特征，提升了对板块俯冲体系的认识。研究认为：当板块边界以走滑分量为主，处于走滑挤压构造环境，且由老板块向着新板块运动时，更易形成非典型俯冲。加瓜海脊不具备这种构造环境，速度结构剖面没发现俯冲证据（图1），因此，不属于非典型俯冲。
　　基于构造环境和控制因素提出了两种非典型俯冲演化模式（图2）：当板块边界近平行或重合于年轻板块的残余扩张脊时，以走滑分量为主的走滑挤压应力条件下可直接形成非典型俯冲（如约尔特海沟）；当板块边界近垂直于年轻板块的残余扩张脊时，在年老板块向年轻板块运动的初期，海槽作为二者之间的板块边界，随着以走滑分量为主的走滑挤压应力的增加，年轻板块沿着其内部的一个转换断层向年老板块俯冲，形成非典型俯冲（如穆绍海沟）。
　　该研究得到了西太平洋地球系统多圏层相互作用重大研究计划、国家自然科学基金和金沙威尼斯欢乐娱人城边缘海与大洋地质实验室基金的联合资助。　　
　　相关论文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1342937X22003069
　　图1 （a）穿过Gagua海脊的T1B测线水深图；（b）T1B测线的多道地震剖面；（c）T1B测线的P波速度模型
　　图2 非典型俯冲的两种构造演化模式。模型1（a, b, c）板块边界近平行于年轻板块扩张脊；模型2（d, e, f）板块边界近垂直于年轻板块扩张脊。红-黄-蓝表示板块年龄逐渐增大。
　　

2022-11-05

国家自然科学区域创新发展联合基金项目“沙子岭猪优良肉质性状形成的分子机制及营养调控”研究取得新进展

猪肉是我国居民食物供给的重要组成部分，也是动物蛋白的主要来源。2021年，我国猪肉产量5296万吨，约占国内肉类总产量的60%。当前，在“大食物观”多元化背景下，为满足人民群众日益增长的对猪肉产品风味、营养和健康的更高需求，有效利用我国特色优良地方猪种质资源，研发改善猪肉品质的调控策略，已显得刻不容缓。
　　猪肉是我国居民食物供给的重要组成部分，也是动物蛋白的主要来源。2021年，我国猪肉产量5296万吨，约占国内肉类总产量的60%。当前，在“大食物观”多元化背景下，为满足人民群众日益增长的对猪肉产品风味、营养和健康的更高需求，有效利用我国特色优良地方猪种质资源，研发改善猪肉品质的调控策略，已显得刻不容缓。
　　沙子岭猪原产于湘潭城郊沙子岭一带，是湖南省分布最广、数量最多的优良地方猪种之一。沙子岭猪于1984年入编《湖南省家畜家禽品种志》，1986年作为华中两头乌猪的主要类群入编《中国猪品种志》，2006年被列入国保级家畜禽遗传资源保护品种名录。目前，有关沙子岭猪的研究仅限于体型外貌、生产性能和适应性等方面，对其优良肉质性状形成的机制研究十分有限。
　　金沙威尼斯欢乐娱人城亚热带农业生态研究所印遇龙院士团队在国家自然科学区域创新发展联合基金项目“沙子岭猪优良肉质性状形成的分子机制及营养调控”资助下，揭示了沙子岭猪优良肉质性状形成的分子机制。研究发现，日龄对沙子猪肉品质影响显著，最佳肉品质时期为150~210日龄；沙子岭猪背最长肌中主要的脂肪酸为C16:0、C16:1、C18:0、C18:1n9c和C18:2n6c，其中C18:2n6c与n6/n3多不饱和脂肪酸呈反比；丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢是沙子岭猪肉风味的主要代谢途径；肌肉中鹅肌肽、C16:0、C16:1和C18:1n9c的含量与肌内脂肪和/或pH24h呈正相关，与L*（亮度）和b*（黄色）值呈负相关。总之，日龄可显著影响沙子岭猪的肉品质，其肌肉中的鹅肌肽、C16:0、C16:1和C18:1n9c的含量可作为优良肉质的指示指标。该研究进一步丰富了对我国地方猪优良肉质性状形成机制的认识。
　　该研究成果以Profiles of muscular amino acids, fatty acids, and metabolites in Shaziling pigs of different ages and relation to meat quality为题发表在Science China-Life Sciences（中科院1区TOP期刊，IF=10.372）杂志上。
　　论文链接
　　沙子岭猪优良肉质性状形成的分子机制

2022-11-05

华南国家植物园揭示植物间正相互作用具有普遍性并降低群落的可入侵性

在自然群落中，植物间具有复杂的相互作用：除因资源竞争等发生负相互作用外，植物间也可通过养分积聚、减轻胁迫和保护不受植食性动物取食等方式产生正相互作用。然而，相对于植物间的竞争作用，生态学家对自然群落中植物间正相互作用的普遍性仍不清楚。植物间正相互作用可促进物种在不同建群阶段（如定殖、存活、种群增长等）的表现，从而影响群落的结构与动态。因此，探究自然群落中植物间正相互作用的普遍性，及其对本地植物和外来入侵植物在不同建群阶段的影响具有重要意义。
　　在自然群落中，植物间具有复杂的相互作用：除因资源竞争等发生负相互作用外，植物间也可通过养分积聚、减轻胁迫和保护不受植食性动物取食等方式产生正相互作用。然而，相对于植物间的竞争作用，生态学家对自然群落中植物间正相互作用的普遍性仍不清楚。植物间正相互作用可促进物种在不同建群阶段（如定殖、存活、种群增长等）的表现，从而影响群落的结构与动态。此外，植物间正相互作用可发生在本地植物与外来入侵植物之间，影响外来植物入侵的成功以及群落的可入侵性。因此，探究自然群落中植物间正相互作用的普遍性，及其对本地植物和外来入侵植物在不同建群阶段的影响具有重要意义。
　　中科院华南植物园生态研究中心助理研究员殷德意，以480个长期连续观测的植物演替群落样地为研究对象，通过分析样地近60年演替进程中，本地植物和外来植物间的相互作用的方向与强度，发现植物间正相互作用在自然群落中具有与植物间负相互作用相似甚至更高的普遍性。同时，正、负相互作用的相对频率随建群阶段以及本地种和外来种之间的变化而变化。具体而言，正相互作用在建群早期阶段（出现、存活、定殖）更普遍，而在后期阶段（种群增长）则是负相互作用更为普遍（图1）。本地植物的正相互作用的频度和强度均高于外来物种（图2），进而抑制群落中已有外来种对其它外来种的促进作用。即本地植物相较外来植物在植物间正相互作用中获益更多，降低了群落的可入侵性。
　　相关研究结果已近期在线发表在国际生态学主流期刊Ecology Letters（《生态学快报》）(IF2021: 11.274 )上。该研究得到国家自然科学青年基金、广州市科技计划项目等资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.14127
　　图1. 植物间正相互作用在建群早期阶段比负相互作用更普遍，而在建群后期则相反。
　　图2. 本地植物间的正相互作用的频度高于外来入侵植物。
　　

2022-11-04