科研进展--中国科学院广州分院

广东首次发现国家二级保护野生植物宜昌橙

近日，广东省生物多样性调查工作传来重要消息。2026年4月，中国科学院华南植物园植物分类与多样性研究团队在执行“广东植物多样性全域调查与评估”项目期间，在韶关乐昌市境内，首次记录到国家二级保护野生植物——宜昌橙的野生种群。此次发现不仅刷新了广东省的野生植物名录，也为研究柑橘类植物的起源、演化和保护提供了极为珍贵的活体资源与地理分布新数据。珍稀柑橘祖先“现身”粤北此次发现的宜昌橙野生种群位于乐昌市沙坪镇的一处石灰岩山地中，种群规模约20株。调查人员发现了多株处于不同树龄的野生植株，长势良好，正值花期。宜昌橙是芸香科柑橘属的野生种，被认为是柚、酸橙、柠檬等多种栽培柑橘的重要原始亲本之一，在柑橘育种和遗传研究中具有不可替代的“基因宝库”价值。由于野生种群稀少、分布区狭窄，宜昌橙早在1999年即被列入首批《国家重点保护野生植物名录》，2021年新版名录中仍被列为国家二级保护植物。刷新纪录，意义深远此前，宜昌橙的已知自然分布范围主要包括陕西、甘肃、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南等地。此次在广东乐昌的发现，首次证实了该物种在广东省有野生分布，将其自然分布版图向南显著推进，成为广东省野生植物多样性记录的一项关键突破。“这一发现具有多重重要意义。”参与调查的植物学专家指出，“它不仅丰富了我们对这一古老物种生态适应性与分布边界的科学认知，而且由于乐昌地处南岭山脉南麓，这一发现可能为探索柑橘属植物在华南地区的起源历史与扩散路径，提供了新的关键地理线索。保护这片野生种群，就是保护了一个极为珍贵的天然柑橘基因库，对我国柑橘产业的种质资源安全与长远可持续发展具有战略价值。”就地保护工作随即启动鉴于宜昌橙的珍稀性与重要价值，当地林业及自然保护区管理部门在获悉发现后已迅速响应。目前，已对发现区域实施临时性保护与巡护措施，严防人为干扰与破坏。下一步，植物保护专家将对该种群的数量结构、健康状况、群落特征及潜在威胁进行深入评估，并据此制定科学的长期就地保护方案与系统监测计划。此次宜昌橙的发现，是广东省系统开展生物多样性调查、评估与保护工作的重要成果体现。它再次印证了南岭及其周边地区作为重要生物多样性热点区域，蕴藏着丰富而独特的生物资源。持续加强生态系统整体保护与物种资源调查，对于筑牢区域生态安全屏障、保存战略性种质资源具有至关重要的意义。宜昌橙植株宜昌橙的花宜昌橙的叶

2026-05-01

南海海洋所研究揭示中尺度涡会增强印度洋浅层经向翻转环流的强度

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室海洋动力热力过程及其环境效应研究团队在中尺度过程调控印度洋经向翻转环流方面取得新进展。相关研究成果以“Mesoscale Eddy Effect on the Strength of Shallow Meridional Overturning Circulation in the Indian Ocean”为题，发表在国际期刊Journal of Geophysical Research–Oceans。论文第一作者为博士后洪炜琦，通讯作者为研究员陈更新，共同作者包括上海交通大学博士研究生钱星赏，研究员李毅能，研究员储小青，以及中国海洋大学教授许丽晓和博士研究生王可瑶。印度洋浅层经向翻转环流（SMOC）关联着跨洋盆的物质和水体交换，通过重新分配能量、调节热平衡，在海洋和大气动态系统中也发挥着重要作用，是影响区域气候乃至全球气候变化的关键环节。同时，SMOC也是维系海洋生态平衡和海洋碳循环稳定的关键因素之一。尽管已有研究表明中尺度涡可显著影响大西洋经向翻转环流的强度，但其对印度洋SMOC的作用机制仍缺乏系统认识。研究团队基于两套再分析数据，并结合一系列不同分辨率（涡分辨与低分辨率）的海洋模式试验开展研究。结果表明，在涡分辨模式中，对中尺度涡的精细刻画显著增强了潜沉速率，并通过潜沉水团向北输送，最终加强了对SMOC强度的模拟（图1）。其中，涡致潜沉约占总潜沉的48.0%，在亚热带东南印度洋（90°E–110°E，35°S–20°S）尤为突出，该区域中尺度涡活动更为活跃。进一步分析发现，中尺度涡通过加速混合层深度变化，使其趋势项更加显著，从而提高了潜沉率。该研究从中尺度过程角度深化了对SMOC强度调控机制的认识，为理解热带印度洋物质与能量再分配提供了新的证据。在此基础上，结合团队前期研究成果，可以更为系统地认识印度洋经向翻转环流的跨尺度调控机制。此前研究指出，西向赤道潜流（wEUC）是塞舌尔–查戈斯温跃层脊（SCTR）上升流的重要水源之一，通过调节上升流强度进而影响SMOC结构；拓展了传统30°S潜沉—SCTR上翻的经典框架，揭示了赤道水体对SCTR上升流的补给作用及其显著的年际变化特征（图2）。同时，大尺度赤道波动还可通过东边界反射实现对印度洋经向翻转环流的远程调控，拓展了以局地风强迫为主的传统认知。上述结果与本研究关于中尺度涡增强潜沉并强化SMOC的发现相互补充，共同从中尺度过程到大尺度动力机制系统刻画了印度洋经向翻转环流的结构与演变，为理解其在全球气候系统中的作用提供了更完整的科学图景。该研究获得国家自然科学基金、广东省自然科学基金、中国科学院项目等的联合资助。图1 高低分辨率模式模拟潜沉区域示意图。潜沉区主要由风场驱动的Ekman输运形成，这一过程可以在低分辨率模式中模拟出来。然而，该区域也为高涡动能区域，且存在明显的逆向能量级联现象，这仅能在涡分辨率模式中被捕捉到。同时，涡分辨率模式更准确地再现了低位涡水潜沉的强度，特别是亚热带东南印度洋（SEIO）与亚热带中南印度洋（SCIO）之间的差异，也进一步增强了对浅层经向翻转环流强度的模拟。图2 wEUC为SCTR上升流提供水源的示意图。（a）nIOD年份平均表层流速（颜色表示纬向流速，矢量表示流场）。（b）nIOD年北半球夏季次表层的盐度异常及流场。蓝色区域表示因较强wEUC引入的低盐度水体。普通字体和加粗字体分别表示气候态和nIOD年份的输运量。（c）nIOD年北半球夏季SCTR区域内上层300米的平均纬向流速。（d）nIOD年份北半球夏季SCTR区域的盐度异常。（e）wEUC和SCTR上升流主要路径的示意图。约70%的水团向南输送，其中约65%上升至上层海洋。论文信息：Hong, W., Chen, G., Qian, X., Li, Y., Chu, X., Xu, L., & Wang, K. (2026). Mesoscale eddy effect on the strength of shallow meridional overturning circulation in the Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2026JC024239.原文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2026JC024239

2026-04-27

广州健康院合作阐明小分子对副黏病毒聚合酶跨属抑制机制，助力抗相关病毒广谱药物开发

副黏病毒目（Paramyxovirales）包含多种重要人类及动物病原体，如麻疹病毒（Measles virus）、小反刍兽疫病毒（Peste des petits ruminants virus）及尼帕病毒（Nipah virus）等。其中，尼帕病毒具有较高致死率和跨种传播能力，被世界卫生组织列为重点关注的新发传染病病原之一。然而，目前针对尼帕病毒感染尚缺乏特异性抗病毒药物，围绕病毒复制酶开展靶向药物发现具有重要科学价值与现实意义。2026年4月29日，中国科学院广州生物医药与健康研究院（以下简称“广州健康院”）、山东大学、中国科学院武汉病毒所，广州实验室、广州医科大学等单位的研究团队，在学术期刊Cell 上在线发表研究论文“Differential inhibition of Morbillivirus and Henipavirus polymerases by ERDRP-0519 and structure-guided inhibitor optimization”。该研究系统解析了小分子抑制剂ERDRP-0519在麻疹病毒属以及亨尼帕病毒属病毒聚合酶中的作用机制，并结合结构与功能信息对抑制剂优化进行了指导。该研究整合冷冻电镜结构解析、生化细胞实验、和病毒学验证，揭示了跨病毒抑制差异的分子基础，并成功开发出针对尼帕病毒活性更优的新型候选分子。研究人员发现，ERDRP-0519这一最初针对麻疹病毒开发的小分子抑制剂，除对麻疹病毒及小反刍兽疫病毒等麻疹病毒属成员具有较强抑制作用外，还可对亨尼帕病毒属的尼帕病毒产生交叉抑制活性。结构与机制研究表明，ERDRP-0519能够结合于麻疹病毒、小反刍兽疫病毒以及尼帕病毒RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）手掌结构域中的一个较为保守的结合口袋。ERDRP-0519 通过占据这一关键位置，阻碍 RNA 模板和核苷酸结合聚合酶活性中心，从而抑制病毒 RNA 的合成。研究还首次揭示，相较于与麻疹病毒属聚合酶的结合，ERDRP-0519在结合尼帕病毒聚合酶时需要诱导其结合口袋发生更明显的构象变化，因而可能伴随更高的能量代价并导致结合亲和力下降，这在一定程度上解释了其对尼帕病毒抑制作用相对较弱的现象。在上述机制基础上，研究团队进一步对ERDRP-0519进行定向优化，获得了两种衍生物GL22和G671。两种新化合物通过引入延伸基团介导跨结构域相互作用，增强了与尼帕病毒聚合酶的结合，同时增加了对RNA 模板及核苷酸结合的空间位阻，从而提升了对尼帕病毒聚合酶的抑制活性。综上，该研究系统阐明了ERDRP-0519跨属抑制副黏病毒聚合酶的分子基础，揭示了相对保守的聚合酶药物结合口袋在不同病毒中的精细结构差异及其对抑制效果的影响，并提出了针对该口袋跨病毒差异进行精准优化的药物设计策略。相关成果为开发针对尼帕病毒等高致病性病毒的聚合酶抑制剂提供了新的候选化合物和设计思路，也为广谱抗副黏病毒药物研发提供了基础。广州健康院/广州医科大学-广州健康院联合生科学院熊晓犁研究员、何俊研究员，山东大学展鹏教授，武汉病毒所裴荣娟研究员，广州国家实验室陈新文研究员为本文的共同通讯作者。广州健康院副研究员薛璐、博士研究生桂嘉诚和潘海内，山东大学副研究员高升华，武汉国家生物安全实验室实验师高晓霄，广州医科大学博士研究生常添彩为论文的共同第一作者。研究受到伊利诺伊大学芝加哥分校荣立军教授，ERDRP-0519分子发明人美国乔治亚州立大学生物医学研究所 Richard K. Plemper 教授等的鼎力合作与支持。论文链接图 ERDRP-0519对麻疹病毒属聚合酶的结合亲和力高于尼帕病毒聚合酶，其优化衍生物G671通过理性设计的化学骨架延伸形成额外跨结构域相互作用，提升了对尼帕病毒聚合酶的结合能力

2026-04-30

华南植物园揭示森林叶片虫食率的生理生态驱动机制

昆虫取食直接影响植物的生长、存活和适合度，并对群落结构、生态系统功能以及生物多样性的维持具有持续影响。过度的昆虫取食会威胁森林的生态保护与可持续发展。然而，不同气候区森林植物叶片虫食率的生理生态驱动机制尚不明确，亟需综合考虑叶片内在性状和外在的生物和非生物影响因子的共同作用（图1）。根据资源可用性假说与叶经济谱理论，资源保守型树种如常绿树种，生长缓慢而防御投资高，推测虫食率较低，但叶片对干热胁迫的耐受性如何影响虫食率尚缺乏研究。同时，资源可用性假说针对环境因子提出，水热条件优越的环境中资源更丰富，植物遭受的虫食率也更高。然而，叶片功能性状（内因）与昆虫丰富度和气候因子（外因）如何共同解释虫食强度的变异仍无明确结论。中国科学院华南植物园恢复生态学研究团队沿不同水热条件和昆虫丰富度选取了5个自然森林样地（长白山、神农架、鸡公山、鼎湖山、元江），测量了共61种优势木本植物的虫食率和11种叶片功能性状。研究发现，尽管“保守”的常绿树种叶片具有更高的机械抗性、耐热性和更低的光合速率，但虫食率更高。同时，硅含量独立于叶片碳经济谱与虫食率呈显著负相关（图2）。此外，生长在高温、潮湿及昆虫丰富度更高的环境中的植物往往经历更强的虫食率，表明资源丰富的环境支持较高的虫食率，部分支持了资源可用性假说。进一步的方差分解结果发现，相比于外在环境（昆虫丰富度和气候因子），叶片功能性状是虫食率的主要驱动因子，尤其是硅含量和耐热性，表明叶片品质是影响植物-昆虫取食关系的关键因子。相关研究成果以“Disentangling intrinsic and extrinsic drivers of herbivory across forests: leaf functional traits, insect richness, and climatic factors”为题近日发表在国际学术期刊Plant Diversity（《植物多样性》）上。中国科学院华南植物园刘慧研究员为通讯作者，硕士研究生卢隆鑫为第一作者。中国科学院华南植物园叶清研究员、贺鹏程副研究员，中国科学院植物研究所刘晓娟研究员、李逸研究员，西华师范大学樊惠中教授共同参与了研究。该研究获国家自然科学基金面上项目、广东省自然科学基金杰出青年项目等资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.pld.2026.04.005图1. 叶片虫食率的内因与外因概念图假设：虫食率与生长性状、抗逆性状呈正相关关系，与防御性状呈负相关；虫食率随昆虫丰富度、年均温、年均降水量增加而增加；叶片功能性状作为内因，比昆虫丰富度和气候因子能解释更多虫食率的变异。图2. 叶片功能性状与虫食率的关系(a)防御性状、(b)生长性状、(c)抗逆性状。橙色圆点表示落叶树种，绿色圆点表示常绿树种。仅贝叶斯广义线性混合模型显著的虫食率-性状关系展示为实线，阴影部分表示95%的置信区间。缩写：黄酮含量(Flavonoids)、总酚含量(TP)、木质素含量(Lignin)、叶片穿透力(Fp)、比叶重(LMA)、单位质量叶片硅含量(Simass)、单位质量的最大光合速率(Amass)、单位质量叶片氮含量(Nmass)、单位质量叶片磷含量(Pmass)、最大量子效率损失15%时叶片经历的温度(Tcrit)、膨压丧失点时的叶片水势(πtlp)。

2026-04-28

深圳先进院揭示自闭症相关SHANK3蛋白无序区介导相分离与突触可塑性的机制

SHANK3是公认的自闭症谱系障碍中最显著的风险基因之一，早期研究表明它对突触后致密区（PSD）的结构和功能至关重要，并且参与长时程可塑性增强（LTP）——即学习和记忆的基础。然而，SHANK3 究竟如何精确调控 LTP、如何响应神经元活动并以如此高的精度重塑 PSD，其分子机制仍未清楚解开。4月20日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院张淑雯团队联合医工所黄良宇团队以“Dynamic recruitment of CaMKII into SHANK3 phase-separated condensates tunes postsynaptic density remodeling during long-term potentiation”为题在学术期刊Nature Communications上发表研究论文。该研究突破性的通过引入液-液相分离这一生物物理概念，为上述问题提供了新的答案。研究团队发现，在突触激活后，LTP 中的关键激酶 CaMKII 会被迅速招募到位于树突棘的 SHANK3 相分离凝聚体中，进一步作用于其下游靶点AMPAR 受体，从而介导 PSD 的结构和功能重塑，最终实现突触传递的增强。这一发现巧妙地将分子遗传学、生物物理学和细胞神经科学联系起来，揭示了一个与自闭症相关的基因如何在机制上驱动活动依赖性的神经可塑性。SHANK3通过其内在无序区域介导了液相分离。全长的SHANK3能形成动态的凝聚体，但缺失IDR3（尤其是IDR3-3亚区区域）会严重削弱这一能力，而缺失IDR1、IDR2、IDR3-1或IDR3-2则无显著影响。简化版的SHANK3虽然能够相分离，但凝聚体性质不同于全长蛋白。在Shank3b敲除神经元中，全长SHANK3强定位至树突棘并维持静息态中正常PSD体积和AMPAR表达。缺失IDR3或其亚区IDR3-3会削弱SHANK3在树突棘中的富集、让PSD体积缩小并降低GluR1水平。有趣的是，ΔIDR3-1虽能高定位至树突棘，却无法恢复PSD大小，提示存在相分离以外的额外机制。CaMKII在钙内流或光刺激下被快速招募至SHANK3凝聚体中，进一步加速凝聚体融合与PSD重塑。研究人员使用了活细胞成像技术、相分离生物物理测定，对这一动态招募过程进行了详细描绘，验证了招募过程需要CaMKII自身磷酸化以及SHANK3的IDR3区域，尤其是IDR3-1亚区内的RRK基序。这一发现强调了CaMKII与SHANK3凝聚体相互作用在突触可塑性中的重要作用。此次研究还揭示了与人类自闭症相关的SHANK3突变（InsG3680），这种突变导致SHANK3的部分IDR3以及SAM结构域的缺失，抑制了SHANK3的液相分离功能，造成了PSD重塑和AMPAR招募的缺陷。此结果为自闭症等神经发育障碍的分子机制提供了新的线索，并为未来的治疗策略开辟了新的方向。SHANK3通过CaMKII调控其凝聚体动力学，是LTP过程中PSD重塑的核心机制之一。这一发现不仅揭示了突触可塑性的全新分子机制，也为自闭症及其他神经发育障碍的潜在治疗靶点提供了新方向。SHANK3突变引起的自闭症和智力障碍，可能通过改变SHANK3的相分离特性，从而影响CaMKII的招募，调控突触强度并介导PSD的动态重塑。这项研究为在病理条件下调节突触功能提供了具体的分子靶点，也为开发针对神经功能障碍的新型治疗策略奠定了基础。本研究通讯作者为深圳先进院张淑雯項目研究员与黄良宇副研究员，刘茜助理研究员是本研究工作的第一作者。该项目受到中国科学院、国家自然科学基金委、广东省科技厅、深圳市科创委等资助。感谢深港脑科学创新研究院以及深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础研究设施对本研究的支持。论文链接图一: SHANK3蛋白无序区介导液相分离的发生图二：SHANK3蛋白无序区缺失减少了它在树突棘上的富集，导致静息态的PSD体积缩小图三：光调控CaMKII显示SHANK3凝聚体快速招募激活后的CaMKII图四：SHANK3相分离介导突触长时程可塑性的机制模型

2026-04-23

喀斯特植物水分适应策略的岩土结构作用机制取得新进展

在全球植被变绿持续加速的背景下，如何确保生态系统长期持续性与稳定性，成为陆地生态系统研究的关键。中国西南喀斯特地区，是全球植被恢复最活跃但地质背景最复杂的区域之一，植被的生存与生长不仅受气候条件控制，更受岩土结构的深刻影响。在全球植被变绿持续加速的背景下，如何确保生态系统长期持续性与稳定性，成为陆地生态系统研究的关键。中国西南喀斯特地区，是全球植被恢复最活跃但地质背景最复杂的区域之一，植被的生存与生长不仅受气候条件控制，更受岩土结构的深刻影响。中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站陈洪松研究员团队前期研究发现，白云岩峰丛洼地小流域内不同生境、地形位置均显著影响植物蒸腾耗水及其环境敏感性（Liu et al., 2023, Science of the Total Environment; Liu et al., 2025, Plant, Cell & Environment），但岩土结构对物种共存及水分利用策略分化机制仍不清楚，植物地下地上水分利用性状响应关系尚不明确，限制了对复杂生境下植物水分适应策略的评估。针对上述问题，研究团队以广西环江白云岩灌草丛群落典型灌木和草本为研究对象，结合电阻率层析成像、稳定同位素和根系功能性状分析，探讨了土壤—岩石结构驱动植物水分利用策略分化的物种共存机制。研究发现，白云岩浅薄的土壤和较大裂隙发育不足，导致植物根系分布较浅，集中分布于0-20cm深度范围内，但不同植物根系形态差异显著，通过差异化的根系空间布局及水分利用实现了共存。具体而言，灌木如黄荆和米念芭横向根系发达，且根系能分布于浅层土壤、岩土交界面和基岩裂隙中，而草本植物如类芦和铁芒萁则根系横向扩展有限，大部分集中于表层土壤。植物蒸腾获取的根区水分的滞留时间（蒸腾水龄）约为2天至63天，且根系分枝频率与平均蒸腾水龄呈显著正相关，表明较高的分枝频率利于细根进入具有不同水龄的生态位空间获取水分。这一发现揭示了受岩性控制的高异质生境中，植物通过“水文生态位的时空分化”实现共存。然而，在物种共存的基础上，不同基岩类型下的植物是否采取一致的水分利用策略？研究团队进一步系统分析了石灰岩与白云岩共有的五种典型喀斯特恢复乔木的根系吸水来源、枝条水力特性和叶片碳氧获取能力相关指标。结果表明，石灰岩植物呈“获取型”策略，具有深层稳定的水源，可牺牲水力安全性以提升水力效率和叶片碳氧获取能力。白云岩植物呈“保守型”策略，根系受限于易波动的浅层水源，但其发育出较强的水力安全性和较低的碳氧获取能力以降低水力失衡风险。研究揭示了植物水分利用性状在“根—木质部—叶片”连续体中存在的系统性权衡关系。浅层水分依赖越强，植物的水力安全性越强，水分利用效率越高，但生长速率受限；而深层水分获取越多，植物的水力效率越高，气孔调节越宽松，但抗干旱风险的能力相应下降。这种地下与地上功能性状之间的协调与权衡，构成了喀斯特树种适应不同基岩环境的生理生态基础。上述研究共同强调了地质结构在塑造植被水分适应策略中的核心作用，并为喀斯特地区的植被恢复与管理提供了重要的理论依据。论文成果分别以Subsurface structure‑induced water use strategies mediate shrub‑herb coexistence in soil‑limited hillslopes和Trade-offs between root water uptake and xylem-leaf water-use traits underpin contrasting plant adaptation strategies in limestone and dolomite habitats为题发表于经典植物学期刊Plant and Soil（2026, 519: 291-237）和Tree Physiology（2026, 46(3): tpag013）。第一作者分别为罗紫东副研究员和刘文娜助理研究员，陈洪松研究员为通讯作者。论文链接：1 2相关研究论文链接：1 2米念芭（a、e）、黄荆（b、f）、类芦（c、g）和铁芒萁（d、h）在不同土壤深度（左列大于20厘米，右列小于10厘米）生境中的根系分布模式，照片中的数值表示观测到的最大根系深度石灰岩与白云岩植物水分适应策略概念模型

2026-04-23

鼎湖山保护区首次发现兰科神秘的“幽灵兰花”

近日，鼎湖山国家级自然保护区科研监测团队在开展鸟类鸣声监测过程中，首次发现并拍摄到一群通体白色、晶莹剔透的兰科“神秘植物”。经查阅《中国植物志》《广东植物志》《广东重点保护野生植物》等资料，确认该物种为虎舌兰（Epipogium roseum），是鼎湖山保护区兰科植物的新成员。虎舌兰，隶属单子叶植物纲天门冬目兰科虎舌兰属植物。株高15-45厘米；地上茎直立，白色、肉质，无绿叶，具4-8枚白色膜质鞘；地下块茎近椭圆形。总状花序，顶生，具6-16朵白花，不完全张开，呈下垂状；萼片线状披针形或宽披针形；花瓣与萼片相似，略短而宽于萼片；唇瓣凹陷、不分裂，卵状椭圆形，略长于萼片；距圆筒状，长3-4.5毫米，短于唇瓣。蒴果，宽椭圆形。花果期4月至6月。虎舌兰主要生长在林下或沟谷等阴暗、湿润、腐殖质厚的隐蔽处。其分布较广，国内见于广东、广西、台湾、海南、湖南、云南等省区；国外见于亚洲的老挝、印度、马来西亚、尼泊尔、菲律宾、斯里兰卡、越南等地，以及非洲和大洋洲的热带地区。虎舌兰因其花瓣形似张开的虎舌而得名。该植物有着晶莹剔透的外表，其露出地表和开花的时间极为短暂，通常仅持续两周植株便凋谢，一年中绝大部分时间隐秘于地底之下，在野外极难被发现和监测，因此虎舌兰又被称为“幽灵兰花”“地下隐士”。虎舌兰为腐生植物，植株本身没有叶绿素，无法进行光合作用制造有机物，而是与特定的真菌共生，从腐烂的有机质中获取养分，这种独特的生存策略使其对生境要求极为苛刻，常被作为生态系统健康、完整的指示物种，长期以来备受学界关注。根据文献资料显示，虎舌兰在广东仅分布于粤北的乳源、始兴和英德，野外极为罕见且种群数量稀少。此次虎舌兰在鼎湖山的观测记录，不仅刷新了其在广东的分布纪录，也为研究该物种的扩散机制、栖息生境以及全球气候变化对珍稀腐生兰分布的影响等，提供了非常宝贵的新线索。鼎湖山保护区作为中国第一个自然保护区，良好的自然生态为野生动植物的生存繁衍提供了重要物质基础。虎舌兰的发现，既丰富了鼎湖山的植物资源名录，又体现了鼎湖山在生物多样性保护与研究方面取得的显著成效，同时也是鼎湖山生态环境持续向好的重要佐证。未来，保护区将深入开展兰科植物的长期动态监测，掌握虎舌兰等兰科植物的种群动态及其分布特征，进一步加强对兰科植物及其生境的保护管理，共同守护鼎湖山这片“绿色明珠”。虎舌兰（范宗骥摄）虎舌兰花特写（范宗骥摄）

2026-04-23

东莞材料所以用促攻，AI赋能新型高频非晶软磁材料研制及产业化应用

近日，中国科学院东莞材料所汪卫华院士团队实现自研高频软磁纳米晶合金量产交付。团队将AI赋能贯穿于成分设计、性能预测、工艺优化到产业化落地的全链条，有效破解了传统材料研发周期长、试错成本高、性能优化难等痛点，在非晶材料产业化上迈出了关键一步。AI辅助材料设计，领跑行业加速应用基于团队前期开发的FeCoMoBSiNbCu极细纳米晶合金成分[Adv. Mater. 35 (2023) 2304490]，利用AI辅助成分设计模型，结合MatChat材料科学智能体，精准筛选最优成分配比，并借助AI模拟仿真技术优化制备工艺参数，大幅缩短了传统“试错式”的研发周期。近期，团队已成功开发出JSN系列高频纳米晶软磁合金，并完全掌握该系列新材料的生产制备及后处理技术。图1 AI辅助JSN系列高频高磁导率软磁纳米晶合金成分开发及规模化制备该材料突出的高频高磁导率与低损耗特性，已通过实验室多维度测试及中试规模化验证，核心性能指标达行业领先水平。这一特性正是AI 时代下电力电子器件实现小型化、高效化的关键。作为新能源汽车车载共模电感的新一代核心材料，它能显著提升抗电磁干扰能力，使车辆运行更灵敏、更安全、更节能。目前，该材料已实现规模量产并得到市场广泛认可，预计年销售额千万以上。团队积极拓展产业化合作，联合东莞昱懋等多家具备产业市场优势的企业，推动该材料在新能源汽车电控、车载电源等关键场景中的规模化应用，累计带动下游新增产值超亿元，有效发挥了新材料对产业链的牵引作用。图2 高频软磁纳米晶合金带材及其应用的车载共模电感经过持续的市场拓展与产品验证，该系列产品已成功导入三星、比亚迪、威迈斯、台达、光宝集团等国内外头部企业的供应链。特别是在新能源汽车领域，实现了高频软磁材料自主化应用的实质性突破，打破了国外同类材料的技术垄断，为我国新能源汽车产业高质量发展提供了关键材料支撑。图3 基于JSN高频纳米晶软磁合金的新能源汽车用跑道型共模电感器件开发及示范应用与此同时，该JSN系列高频软磁非晶材料也已通过初步验证，有望应用于中子散裂源强流质子同步加速器的磁合金加载腔等关键装备，助力我国中子散裂源相关设备核心材料自主化，争取在战略领域实现新突破，为我国高端装备自主化提供关键材料。从带材到粉末，从新能源到集成芯片在布局软磁合金带材的同时，团队同样以AI技术为核心驱动力，依托大数据分析与性能预测模型，完成了新型高频低损耗非晶粉末材料体系的关键技术储备。目前已具备从成分设计、粉末制备、性能评价到应用适配的完整研发能力，为拓展高端应用、突破技术瓶颈奠定了坚实的材料基础。为加速技术落地，团队主动对接行业龙头企业，与铂科新材、风华高科、大疆等多家在高端电子元器件、表面工程、具身智能等领域有核心技术优势的企业，开展前期技术交流与需求对接。团队已向企业提供样品，正处于材料使役性能验证阶段。双方围绕芯片集成电感、超耐蚀涂层、高速电机等前沿应用方向，初步达成共同开发意向，为后续联合研发与成果转化打下了基础。图4 AI辅助新型高频低损耗非晶粉末材料体系的关键技术储备布局中试基地，强化以用促攻、攻用结合下一步，团队将持续深化AI技术应用，重点推进中试基地的建设，实现材料规模化生产的提质增效、降本降耗，为后续大规模市场化供应提供保障，加速新材料“技术研发-成果转化-市场反馈-迭代优化”的良性循环。团队还将进一步拓展非晶材料在新兴产业、未来产业的示范应用：推动JSN系列高频纳米晶软磁合金在高铁牵引系统、AI超算中心电源模块等国家战略领域，以及高性能非晶纳米晶软磁粉末在芯片电感、原子制造、高端涂层等前沿领域的核心技术攻关与成果应用，全面提升我国在高端软磁材料领域的核心竞争力。来源：非晶材料研究部

2026-04-20

南海海洋所研究揭示台风中降水与风驱动对障碍层响应的竞争效应

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室（LTO）和全球海洋和气候研究中心（GOCRC）的王春在研究员团队，在台风调控海洋障碍层演变机制研究方面取得新进展，相关研究成果以“Precipitation-Driven Thickening and Wind-Induced Erosion of the Ocean Barrier Layer Under Tropical Cyclones”为题，发表于国际期刊Geophysical Research Letters。LTO博士研究生吴迪珈为第一作者，LTO研究员王春在为通讯作者，合作者还包括自然资源部第一海洋研究所副研究员孙佳和LTO研究员严幼芳。在全球气候变化背景下，热带气旋（Tropical Cyclone，TC）或者台风与上层海洋的相互作用对气候系统和灾害预报具有重要影响。其中，海洋上层的障碍层作为连接海气相互作用的重要结构，对TC强度维持具有关键调控作用。障碍层通常定义为密度混合层深度与等温层深度之间的水层，其形成与维持主要受海水垂向盐度梯度控制。然而，以往研究对于TC作用下障碍层厚度的演变机制尚存在分歧：统计研究普遍认为强降水有助于障碍层加厚，而数值模拟则指出强风引起的混合作用会削弱甚至侵蚀障碍层。针对这一问题，本研究基于1998-2023年的大气与海洋再分析资料和多卫星反演降水产品，结合统计分析与合成分析方法，系统揭示了具有不同强度与移动速度的西北太平洋TC对海洋障碍层的差异化影响机制（图1）。研究发现：弱TC主要通过降水驱动的表层淡化作用增强盐度层结，从而导致障碍层加厚；而强TC则由于风致混合增强及Ekman上升流作用，使盐度层结减弱并抬升等温层底部，进而导致障碍层被侵蚀。另一方面，TC的移动速度通过调控对海洋作用时间长度对上述过程产生重要影响。快速移动的TC由于作用时间较短，对障碍层厚度的影响相对较弱；而移动缓慢的TC则能够显著增强海气作用过程，从而引发更明显的障碍层加厚或侵蚀响应。尽管风场与降水过程在不同情形下存在竞争关系，但在所有移动速度条件下，降水效应整体上占据主导地位，使障碍层加厚成为最普遍的响应特征。本研究从“降水淡化增强层结”与“风致混合削弱层结”的竞争关系出发，构建了统一的物理框架，系统解释了TC强度与移动速度如何共同调控障碍层厚度的演变过程。研究结果不仅调和了以往研究中的分歧认识，也为深入理解TC—海洋相互作用机制提供了新的视角。本成果有助于提升对TC作用下上层海洋结构变化的认识，并为改进TC强度预报提供科学依据，对防灾减灾及气候变化背景下的极端天气研究具有重要意义。本研究由国家自然科学基金重大项目、创新研究团队项目和中国科学院南海海洋研究所自主部署项目共同资助。相关论文信息：Wu, D., Wang, C., Sun, J., & Yan, Y. (2026). Precipitation‐driven thickening and wind‐induced erosion of the ocean barrier layer under tropical cyclones. Geophysical Research Letters, 53, e2025GL121586.原文链接：https://doi.org/10.1029/2025GL121586图 1 不同类型TC的作用过程对障碍层加厚与侵蚀影响的示意图：（a）弱TC及快速移动TC，（b）强TC，（c）慢速移动TC。

2026-04-08

南海海洋所研究揭示南海典型珊瑚礁生态系统的恢复机制

中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室近海生态环境与生态安全研究团队在南海典型珊瑚礁生态系统的恢复机制研究领域取得新进展。相关研究成果以“Temporal dynamics and network drivers of coral reef structural-functional relationships in the Nansha Islands, South China Sea”为题发表于Eco-Environment & Health（IF 17.6）。论文第一作者为副研究员周岩岩，通讯作者为研究员张黎。2009年至2018年间，全球有14%的珊瑚礁消失，目前超过90%的珊瑚礁正面临全球气候变化与人为干扰的双重威胁。在此背景下，如何维持并提升珊瑚礁的恢复力，已成为其保护工作的核心议题。现有相关研究多聚焦于珊瑚的物种组成与多样性，认为群落稳定性和高物种多样性是恢复力的潜在指标，但相关概念仍存在争议。更重要的是，这类研究往往将能量流动与系统过程置于次要位置，缺乏对系统内部物质与能量动态的深入量化，难以揭示其恢复力形成的根本机制。研究团队以南海典型珊瑚礁生态系统为对象。该区域在遭受极端气候事件严重干扰以后，于2016-2020年期间显现出自然恢复趋势，为研究珊瑚礁恢复过程中生态结构与功能的协同机制提供了难得的理想场景。本研究基于调查数据构建生态网络模型，从生态系统水平和类群水平定量解析能量流动格局及其时空变化，探讨能量分配、生态冗余性与系统恢复力之间的内在关联。研究结果表明，该生态系统对扰动表现出显著的恢复力。一方面，其核心结构指标——包括连通指数、系统杂食性指数、Finn平均路径长度及系统平均营养级——在时间上保持稳定，基础食物网结构得以维持；另一方面，功能指标——包括系统总流量、系统净生产量、总生物量、净初级生产力、上升性/发展能力比（Ascendency/Capacity）以及营养级传递效率——持续增长，反映出扰动结束后系统能量利用效率、资源处理能力和整体生产力的不断提升。研究进一步揭示了支撑这种恢复力的关键热力学机制：珊瑚覆盖率的上升促使系统呈现出“全局有序与局部灵活并存”的状态。大部分生物类群有序性的增强，反映了能量分配的优化和结构稳定性的提升（在优势种中表现尤为明显）；而特定生物类群（如机会主义物种）的局部熵变，则体现了其对环境波动的适应灵活性。这种动态交互作用有效保障了系统的功能冗余，避免了生态系统结构和功能的崩溃。此外，本研究构建了一个综合贡献评估框架，建立了生态冗余/上升性指数与能量通量之间的定量联系，从而识别出对生态系统恢复力至关重要的关键物种。图1南海典型珊瑚礁结构-功能关系的时间动态及其网络驱动因子本研究建立的分析框架涵盖热力学驱动力、物种功能权重定量化以及未成熟系统恢复轨迹分析，为理解珊瑚礁恢复力提供了坚实的理论基础。该框架不仅深化了对南海珊瑚礁生态系统的认知，也为评估全球珊瑚礁（尤其是处于脆弱恢复阶段的珊瑚礁）的恢复力、制定科学修复策略提供了有价值的工具。例如，针对本研究发现尚未完全恢复的刺尾鱼科，可依据其在食物网能量传递中的关键作用制定专项修复计划，从而加速其种群恢复，避免因单一类群恢复滞后而延缓整个系统的成熟进程。该研究得到国家重点研发项目、海南省自然科学基金项目、广东省科技计划项目等资助。论文信息：Yanyan Zhou, Xianzhi Lin, Haoxuan Cheng, Shuo Zhai, Sen Du, Lizhao Chen, Li Zhang*, Temporal dynamics and network drivers of coral reef structural-functional relationships in the Nansha Islands, South China Sea, Eco-Environment & Health (Eco-Environ. Health), 2026原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772985026000190

2026-04-01