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2017年第14期  (2017-8-3 马丽丽)       全选  导出

1 欧洲FIBRESHIP计划使用复合材料建造未来船只 2017-08-03

FIBRESHIP研究计划(2017.6.1—2020.5.31)希望用纤维增强聚合物材料(FRP)替换钢材,寻求未来在大型船只建造业上的革新。 目前,船长小于50m的游船、帆船、渡轮、巡逻船、搜救船只已经采用复合材料代替传统的钢材建造,但是超过50m长度的大船的建造至今仍使用钢材。因此,FIBRESHIP项目旨在突破目前传统造船业的技术瓶颈,推动复合材料在欧洲造船业中的使用。该项目针对未来超过50m长的轻型商业船只、客轮、货轮和大洋船只,目前是欧盟最大的创新型项目之一,欧盟为此投入了1100万欧元,其中900万欧元来自欧盟的地平线2020计划(Horizon 2020 Programme,H2020)。 FIBRESHIP项目涉及18家欧洲船舶和造船业的国际机构和公司,分别来自塞浦路斯、丹麦、芬兰、法国、英国、希腊、匈牙利、爱尔兰、意大利、罗马尼亚和西班牙等11个国家。爱尔兰利默里克大学(UL)和爱尔兰复合物材料中心的AnthonyComer博士(UL首席研究员)和IoannisManolakis博士(UL助理研究员和项目经理)是该项目复合材料方面的专家顾问。 Comer博士说:“欧洲在世界造船业的领导地位是建立在它对科学、技术的创新和高附加值产品的输送上的。事实上,欧洲新造个人和商业船只数量一直保持全球领先。FIBRESHIP项目也将成为第一个将复合材料全面用于大型船只建造的项目。” Manolakis博士补充道:“可以预见,爱尔兰海洋经济将直接从FIBRESHIP项目实现大船轻型复合材料使用的创新中获益,同时也将带动船舶燃料、货物、乘客载重和环境方面的发展。其他已有产业(如海洋造船业)和新兴产业(如海洋可再生能源业)也将受到积极影响。” 爱尔兰复合物材料中心主任TerryMcGrail博士说:“这是我们中心与UL的巨大成功,也是一个绝好的机会将已经成熟的复合材料知识和技术,尤其是UL和爱尔兰复合物材料中心的技术运用到新的产业比如造船业中去。” (罗维编译) 查看详细>>

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2 欧盟加强与巴西、南非研究合作 2017-08-03

欧盟将进一步加强与战略伙伴—巴西和南非的研究和创新合作,以便更好地了解海洋生态系统和气候。三方于2017年7月13日启动了《南大西洋研究与创新旗舰倡议》。并签署了《大西洋研究与创新合作联合声明》,该声明由欧盟委员会研究、科学和创新专员卡洛斯·莫伊达斯(Carlos Moedas)、巴西科学技术创新和通讯部长吉尔伯托·卡萨布(Gilberto Kassab)和南非科学技术部长Naledi Pandor在一场高级别的部长级科学会议中签署,会议在里斯本的历史性建筑贝伦塔(BelémTower)上进行。 Moedas委员说:“贝伦协议(Belémagreement)是一次科学外交,它推动了我们与巴西和南非的合作,使我们能够更好地协调我们的研究议题,并充分利用我们的研究和创新资金。我们将为我们的公民更好地开发大西洋‘蓝色经济’的价值。有了这个协议,我们进入了蓝色启蒙新纪元。” 新的南大西洋研究和创新旗舰项目将对以下体系进行完善:海洋生态系统的科学知识、海洋与气候变化、食品和能源系统之间的联系、从南极到北极整个大西洋的动力学和循环体系。 这一声明是建立在双边合作的基础上、与巴西和南非签署的关于进行海洋研究和创新合作的双边声明,以及在南热带大西洋和南大洋进行科技合作的南—南框架的发展。这将有助于将南大西洋和南大洋的研究活动与北大西洋的研究活动紧密联系起来,并探索与其他协议的协同作用。 加强国际海洋研究和数据管理也是国际海洋治理联合交流的重点领域之一,目的是安全、清洁和可持续的管理海洋。这一交流和相关行动是欧盟对联合国2030年议程做出的回应以及更具体的可持续发展目标的组成部分。这也是欧盟如何在实践中实现全球战略的具体案例。 另一项国际海洋治理的主要活动“我们的海洋”会议,会议将于2017年10月在马耳他举行。届时,欧盟将同国际伙伴,一起实现这些承诺上,并宣布新的承诺。 (冯若燕编译) 查看详细>>

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3 英国南极调查局创新中心设立 2017-08-03

2017年7月21日,英国大学与科学部部长乔·约翰逊正式开放了一个新的Aurora创新中心,该中心将支持跨学科研究,进一步助力于极地研究,以应对环境挑战。 Aurora创新中心位于剑桥的英国南极考察局(BAS)内,政府投资4300万英镑,旨在激发新的思路和创新思维,从而带来更多的科学突破,以及新的合作伙伴关系和经济潜力,最终使社会受益。Aurora的合作重点是如何将极地专业知识应用于政策、商业、学术界和第三方部门等其他领域。作为剑桥创新集团的一部分,Aurora获得了剑桥大学创新项目30万英镑的资助。 大学与科学部部长约翰逊说:“科技是我们工业战略的核心,到2021年我们的投资额将达到47亿英镑,我们正在以科研强国的声誉为基础,确保英国继续在全球科学中不断提升其重要地位。这个新的创新中心将汇集各学科的伟大精神,引导国际努力应对环境变化,并展示研究与协作的价值,以解决当前我们时代最大的挑战。” 在访问期间,部长遇到了正在从事生物技术、自主仪器和地球观测工作的研究团队。他们向其展示了南极海柠檬(一种生物性农药的潜在来源),以及卫星如何用于极地海域的导航和跟踪极地动物,还有空间天气预报研究如何用于卫星和保险行业。 英国自然环境研究委员会(NERC)首席执行官Duncan Wingham教授说:“我们的目标是释放BAS在极地专业技术与人才方面的全部潜力,以提供社会经济效益。Aurora创新中心将为NERC愿景做出贡献,使英国能够通过负责任的环境管理来实现创新和增长,并利用剑桥作为全球创新中心。” 英国南极考察局创新主任Beatrix Schlarb-Ridley博士说:“我对极地地区所有创新的可能性增长感到非常兴奋,其广度是令人鼓舞的,从生物技术和农业技术的新型生物活性物质,过渡到极端环境的自主、遥感技术,再到空间天气预报和海平面上升的建模,我们的专业知识可以为许多不同行业和社会带来增值,我们期待通过新创新中心的热烈合作,释放这一潜力。” NERC是英国资助和管理环境科学研究、培训和知识交流的主要机构。其工作涵盖了从深海到上层大气层,从极地到赤道的大气、地球、生物、陆地和水生科学领域。该机构旨在协调世界上最激动人心的研究项目,解决气候变化、人体健康的环境影响、地球生命的遗传构成等重大问题。NERC是一个非部门的公共机构。每年从商业、能源和工业发展战略部(BEIS)收到约3.3亿英镑的资金。 英国南极考察局(BAS)是NERC在极地地区的研究所,提供并实现世界领先的跨学科研究。其在剑桥、南极和北极的科学技术支持人员齐心协力,共同研究和开发利用极地地区,促进对地球可持续发展的认识。通过广泛的后勤保障能力和专门知识,BAS有助于英国和国际科学界进入英国极地开展研究行动。该机构促成了许多国家和国际合作,结合优良的基础设施,使得英国在南极活动中保持世界领先地位。 Aurora创新中心于2013年3月由大学与科学部前部长威廉大将宣布,由NERC资助,该中心加强了BAS与剑桥大学的学术联系。其目标是刺激新的科学和商业合作,为英国带来更好的经济效益。今年早些时候,该中心已建设完成了最先进的会议设施、展览区以及合作伙伴的合作空间。 (於维樱编译) 查看详细>>

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4 古巴深海Mesophotic珊瑚礁调查:目前受人类影响较小 2017-08-03

隶属弗罗里达州大西洋大学(Florida Atlantic University,FAU)海港分校的海洋勘探、研究和技术合作研究所(CIOERT)最近在古巴开展科学考察,探索了海面以下30~150 m范围内未曾研究过的Mesophotic珊瑚礁。该研究项目名为“古巴暮光之城珊瑚礁及其区域连通性(Cuba’s Twilight Zone Reefs and Their Regional Connectivity)”。经过近一年半的规划,研究成员已于30天内环游古巴,顺利完成科考。 该项目由三家来自CIOERT的合作单位(FAU海港分校、迈阿密海洋与大气研究所、北卡罗来纳大学威尔明顿分校)和来自古巴的古巴国家保护区(CNAP)、哈瓦那海洋研究中心、古巴海洋科学研究所以及古巴国家水族馆合作完成。考察经费由NOAA向CIOERT提供。 借助迈阿密大学研究船F.G.Walton Smith的水下机器人(ROV),研究组沿古巴海岸重点记录了海洋生物群的地貌、生物区域和多样性,发现和表征了Mesophotic珊瑚礁。在此之前,仅有少量研究涉及浅层礁区(0~40 m)之外的珊瑚礁。该项目的ROV潜水点多数位于或邻近古巴面积广大的海洋保护区(MPAs),为探索新的潜在海洋保护区域和扩大现有保护区边界提供了机会。项目考察期间,研究人员还收集了海洋学相关数据,以评估碳酸盐化学、水循环模式以及古巴珊瑚礁与美国珊瑚礁的潜在联系。 研究人员指出,与多数美国浅礁相比,古巴的大部分Mesophotic珊瑚礁目前呈现出非常健康、很少有珊瑚病或珊瑚褪色的状态,所受人类活动影响仅限于小规模手工捕鱼业;而且,经常出现在美国佛罗里达州西南部Mesophotic珊瑚礁区的数以百计的入侵狮子鱼,在古巴研究地点出现的数量相对较少。 研究项目共进行了43次ROV潜水和9次浮潜取样工作,收集了500多份海洋植物和动物样本、100小时高清视频以及2万多张水下照片。这些数据为分析珊瑚、海绵、藻类和鱼类密度及分布提供了详细记录。研究小组计划将这些来自古巴的珊瑚与来自中美洲、美国花园银行海洋保护区和佛罗里达群岛国家海洋保护区的珊瑚进行比较,开展基因关联性研究,以进一步支持“姐妹保护区(Sister Sanctuaries)”倡议,加强美国和古巴水域的珊瑚礁管理。 (刘雪雁编译) 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:249

5 “不可思议”的太平洋海域发现深海珊瑚礁 2017-08-03

长期以来科学家们一直认为,太平洋中部和东北部的水域不适合深海珊瑚物种的生存。佛罗里达州立大学(FSU)的科学家Amy Baco Taylor与德克萨斯农机大学的研究人员合作,利用自主水下航行器调查了西北夏威夷群岛的海山。在那里,他们发现了一种石珊瑚(scleractinia)。相关研究成果发表在Scientific Reports上。这种石珊瑚生长在不利于其生存的环境中,它们一般定居在海底并长出骨架,抵抗溶解来保护自己柔软的身体。 一些海洋地区,如北大西洋和南太平洋,是深海石珊瑚礁的常见栖息地。很多因素使得科学家相信,这些珊瑚不太可能在北太平洋深处被发现。因为北太平洋的霰石(aragonite)水平很低,这种矿物质是石珊瑚礁骨骼结构形成所必需的,所以在此珊瑚虫很难形成自己坚固的骨骼。此外,北太平洋碳酸盐的溶解速率—衡量珊瑚骨架中碳酸盐物质溶解速度的一个量度,超过北大西洋两倍。所以,珊瑚礁根本就不应该在北太平洋存在。 “我自1998以来一直在探索夏威夷群岛的深海,也很清楚在这种深度发现珊瑚礁的存在绝对是意想不到的”,Baco Taylor说,“即使珊瑚可以克服低浓度霰石因素并建立强大的骨架,珊瑚礁上有些区域也只是暴露的骨骼,容易被溶解,因此我们不应该会找到珊瑚礁的堆积物。” 研究人员假设了一些珊瑚礁成功在此生存的潜在原因。其中,珊瑚礁生长区的叶绿素浓度较高,表明丰富的食物可能为低浓度霰石的水体提供了钙化所需的多余能量。但这仍不能解释珊瑚礁为什么存在于这种不寻常的深度,所以仍然是个谜。 对珊瑚礁的意外发现促使一些科学家重新考虑海洋酸化对脆弱珊瑚群的影响。在世界各地珊瑚礁大规模消亡的事件引发恐慌的时候,这些发现可能会带来一线希望。研究人员认为,这些结果表明,海洋酸化对深水珊瑚的影响可能没有预期的那么严重。但是太平洋海山中的这些珊瑚的恢复能力仍有待研究。 (王琳、罗璇编译) 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-017-05492-w 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:155

6 深海极端环境发现不同寻常的微生物群落 2017-08-03

日本海洋科学与技术研究所(JAMSTEC)的AsahikoTaira发现,由地幔岩石蛇纹石化而产生的高碱性泉水中存在不同寻常的微生物群落基因组。 2011年和2012年,研究人员于加州北部的Cedars采集样本,此地的蛇纹岩化十分活跃,水与橄榄岩等超富地幔岩石发生反应,生成一套新的矿物,包括蛇纹石、超碱性流体、甲烷等,与此同时排出pH11或以上的高碱性液体。这种环境可能在地球早期很常见,因此,蛇纹石化环境被认为是早期微生物生存的条件。 根据对样本微生物的基因组分析,科学家在恶劣地质条件的泉水中发现了微生物的基因中有史以来最小的基因组。此外,尽管深水食源泉中的微生物群落主要由细菌主导,但宏基因组和基因组草图数据并没有包含细菌类型的ATPase基因;它们要么是有一种古细菌的ATPase,或者根本就没有可识别的ATP酶。这么一组古老而高度保守的酶是一种不同寻常的分布。这一现象不是由于pH的原因,因为在Cedars附近浅海海水区域存在一个嗜碱菌群落。 在Cedars的深水中,检测到的微生物在分类学上均被归为Candidate Phyla Radiation(CPR),这些微生物细胞和基因组尺寸都非常小,且缺乏独立生命所需的许多基因,因此其生存方式仍然未知。然而,根据科学家对基因组复制率的分析,这些细菌在蛇纹石化环境下的地下水中活跃地进行着基因组复制活动。这些细胞聚集在矿物颗粒状结构上,在蛇纹石或橄榄岩矿物中这些结构具有类似的元素成分。 以上发现表明,蛇纹石化可能为揭示深层地表环境中的基因、基因组、微生物和群落的进化以及地球早期生命奥秘提供了重要线索。 研究成果题为:“Unusual metabolic diversity of hyperalkaliphilic microbial communitiesassociated with subterranean serpentinization at The Cedars”,发表在7月21日的《International Societyfor Microbial Ecology》(ISME)期刊上。 (刘思青编译) 查看详细>>

编译者:马丽丽 点击量:133

7 基因组测序揭示紫菜在恶劣环境下茁壮成长的原因 2017-08-03

美国缅因州大学海洋科学教授Susan Brawley和他的50名科学家团队组成的国际研究小组通过基因组测序揭示了紫菜如何在恶劣的环境下生存了10亿年之久。他们研究发现紫菜细胞壁上的基因具有抵御紫外线、光刺激以及热保护的作用,并且能转运大量的营养蛋白。 本项目由美国能源部联合基因组研究所在美国国家科学基金会支持执行,他们还对比分析了紫菜和其他红藻的基因组,揭示了红藻的新的特征,包括运动蛋白、独特的信号分子和应力耐受增强机制,这项研究结果正好解释了红藻相对于其他多细胞生物身材小的原因。通过此项目的研究增强了他们对红藻的全面认识:红藻在地球生态和环境系统、水生食物链和人类健康上等发挥了重大作用,同时在商业价值和其它藻群的进化过程中也发挥了重要角色,该项研究结果发表在《PNAS》上。 通过基因组测序我们加深了对赤藻生物学的了解,以及它与其它真核生物的区别。在他们发表的研究成果中,我们可以发现研究小组关注的是物种的细胞骨架在恶劣环境下的运行机制,他们是如何实现光保护、信号和体内平衡、植物防御以及高潮期的营养获取和对人类营养的贡献。他们研究发现,在大多数生物体中对生长、发育和对环境信号的响应能力如此重要的细胞骨架在紫菜和其他红藻中却惊人的少。与大多数其他多细胞谱系相比,这种最小的细胞骨架为红藻的身高和复杂性的极度降低提供了可能的解释。 紫菜一直被认为是维生素B12的良好来源,但只有细菌可以合成这种重要的维生素;然而,紫菜被发现具有编码一些蛋白质的基因,可以改造由细菌制成的假骨髓蛋白,使其转为维生素B12(钴胺素)为人类提供营养价值。此外,通过对细胞中钙依赖性信号通路的研究进一步表明,紫菜可以使用独特的机制来感测和响应环境。 (陈松丛编译) 查看详细>>

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8 WHOI 水下成像技术展望—3D浸入式视角观测海底地形及沉船残骸 2017-08-03

在伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)与海洋成像技术公司(Marine Imaging Technologies)合作的先进成像和可视化实验室(AIVL)开发出一种革命性的新型多功能水下成像系统,能够生成超高清晰度电视视频、2D马赛克图像和海底物体和环境的3D光学模型。科学家正针对该技术在美国和欧洲的几个水下沉船地点进行实地测试。 AIVL的主任WilliamLange说:“新的成像系统可以将海底的广阔区域和以前无法获得的光学分辨率图像显示出来。”这一尖端技术能够快速生成三维立体光学模型,并将其放大,在物体或海洋环境中进行视觉探索,而三维模型有助于改变科学家们对研究领域的研究,例如珊瑚礁、海洋保护区、海洋遗产,甚至是有害物质区域。 这种近毫米精确的3-D模型采用数字光学成像,而不是激光器。与3-D图像不同,这些模型能够以全方位的高分辨率来展示物体,这是有史以来第一次接近于人类在空气中看到物体的视觉体验。Lange说:“这项新技术将使我们能够探索水下世界,并帮助我们更好地了解水下物体的结构和寿命。” 目前,该模型花费了几个月的时间在实验室中进行处理,但是新的水下成像系统将使模型在更短的时间内完成改良,甚至在海洋探险期间就能实现。“这些高分辨率的三维模型将使我们能够直观地穿过海底景观生物群落中,就像一个野生动物生物学家穿过雨林。”通常,在海洋研究考察之后,科学家们会花费数周的时间来研究水下航行器或其他设备收集到的图像和视频。Lange说,这些新模型将有助于简化解释数据的过程。通过整合以往任务中收集到的二维光学数据,这些模型还可以让研究人员了解一个点是如何随着时间的推移而发生变化的。此方法已被应用于泰坦尼克号海事遗产遗址的持续时间序列和考古现场评估工作中。 (刘思青编译) 查看详细>>

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9 海洋温度升高有上限吗? 2017-08-03

在海洋表面,由于海洋和大气层的对流引起水温自然上升,导致大气垂直运动强烈,从而产生雷暴。 随着特定区域的海水温度升高,对流将水分向上拉入大气层并形成云层。这些云层阻挡了到达海洋表面的阳光,从而使海水冷却。当海面温度升高至26°C(79°F)左右时,上述过程开始发生。 小面积水域可以在短时间内变得非常热,但这并不意味着海洋整体变暖,所以我们需要考虑区域或者更大尺度的变化和月平均值变化。目前,在上述尺度范围内,海洋表面温度可以上升的极限约是30°C(86°F),然而热带区域中的几个地区可以达到31°C(88°F)。 全球海表面的温度和海洋的总体平均气温正在上升,因为太阳入射热辐射比出射热辐射稍微多一些。这种热能的不平衡主要是由人类活动造成的温室气体排放造成的,超过90%的能量储存在海洋中。 科学家们认为在目前气候条件下,海洋温度升高的极限为30°C,但随着全球气温的持续上升,极限温度可能会随时间而增加。一些科学家预测,如果当前的全球变暖趋势继续下去,到2100年之前,海洋温度可能上升2°C(3.6°F)至5°C(9°F)。 (傅圆圆编译) 查看详细>>

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10 PNAS:使用碳酸酐酶加速深海固碳,有助应对海洋酸化 2017-08-03

南加利福尼亚大学(USC)和加州理工学院(Caltech)的科学家,在不伤害珊瑚及其他生物体的前提下,使海洋最深处储存并中和碳的一个本来缓慢的、天然的化学反应过程加速了500倍。相关研究结果已发表在本周的《PNAS》上。 有史以来,USC-Caltech团队是首次可以精准测量溶解在海水中被一种常见的碳酸酐酶加强的方解石(一种碳酸钙)的反应速率。碳酸酐酶是维持人类和其他动物的血液和组织中酸碱平衡的酶。USC的资深作家和地球化学家William Berelson说:“数十亿年以来,遍布海底的碳酸盐物质一直在中和海洋中的二氧化碳,但这种未被催化的反应过程十分缓慢。更重要的是,没有人知道怎样加速这个反应,而现在我们搞清楚了。” 碳酸钙存在于整个星球的海洋里,从海洋表面的珊瑚礁到埋葬海底深处的死亡生物的壳体,如浮游生物。海洋中的温室气体约是大气中的50倍,这也是造成海洋酸化的原因。 然而,当酸化的海洋表层水进入海洋较深处时,它们会与海底死亡生物的碳酸钙壳反应,从而中和这些输入的二氧化碳。这是自然缓冲过程的一部分,允许海洋储存如此大量的二氧化碳,至少在海洋酸化接触不到和侵蚀不到珊瑚礁等结构的地方是这样的。 Berelson说:“碳酸钙在海洋中的溶解是我们所谓的化学缓冲剂,它像我们使用抗酸药来缓解胃酸痛一样”,这个过程是“海洋的抗酸剂”。 现在得益于该项工作的研究成果,这个原本需要数万年将CO2转换为碳酸盐的过程得以在很短一段时间内实现。Berelson说:“研究结果将在帮助减少大气二氧化碳方面发挥重要作用。” (李亚清编译) 原文链接:http://www.pnas.org/content/early/2017/07/17/1703604114.full 查看详细>>

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