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海洋N2O的排放及其关键微生物过程作用机制研究进展

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微生物学报 2020年第9期60卷 1852-1864页

作者：洪义国胡耀豪刘晓晗吴佳鹏广州大学大湾区环境研究院珠三角水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室广东广州510301 广州大学环境科学与工程学院广东广州510006

氧化亚氮(N2O)是一种重要的温室效应气体,同时也是造成平流层臭氧损耗的主要化合物。海洋是大气中N2O的重要排放源,海洋中的N2O产生和释放主要由微生物的代谢过程介导。本文对海洋N2O的释放通量、海水N2O的分布特征、环境影响因素以及海... 详细信息

氧化亚氮(N2O)是一种重要的温室效应气体,同时也是造成平流层臭氧损耗的主要化合物。海洋是大气中N2O的重要排放源,海洋中的N2O产生和释放主要由微生物的代谢过程介导。本文对海洋N2O的释放通量、海水N2O的分布特征、环境影响因素以及海洋N2O产生的微生物调控机制等几个方面的最新研究进展进行综述,并结合低氧与N2O产生的关系以及近岸海域低氧区的扩大等科学问题,对河口近岸生态系统N2O的释放通量以及其关键微生物过程进行展望。

关键词： N2O 的排放硝化过程不完全反硝化过程河口近海环境

与环境污染物转化相关的细菌厌氧呼吸研究动态

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应用与环境生物学报 2006年第6期12卷 878-883页

作者：洪义国郭俊许志诚岑英华孙国萍中国科学院华南植物园广州510650 广东省微生物研究所

基于细菌呼吸理论为基础的环境有毒物质降解为环境污染治理提供了新的策略和方法,是近年来研究的热点问题.细菌呼吸是自然界中一个最基本、最重要的生物代谢过程,具有很大的灵活性和多样性,且与生态环境密切相关.在厌氧条件下,细菌利用... 详细信息

基于细菌呼吸理论为基础的环境有毒物质降解为环境污染治理提供了新的策略和方法,是近年来研究的热点问题.细菌呼吸是自然界中一个最基本、最重要的生物代谢过程,具有很大的灵活性和多样性,且与生态环境密切相关.在厌氧条件下,细菌利用环境中多种有毒物质作为呼吸链末端电子受体进行厌氧呼吸,在有毒物质被还原甚至降解的同时实现电子在呼吸链上的传递,形成跨膜的质子浓度电势梯度,进而转化为其生长代谢所需的能量.细菌以环境有毒物质为电子受体的厌氧呼吸不断被发现,这对于深入理解细菌呼吸的本质具有重要的理论意义,同时对于有毒物质的降解及元素的生物地球化学循环具重要的环境学意义,对于提高对地球表面有毒物质污染生物修复策略的认识具有重要的现实意义.

关键词：细菌厌氧呼吸环境有毒物质末端电子受体(TEA)

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细菌偶氮还原研究进展

应用与环境生物学报 2005年第5期11卷 642-647页

作者：洪义国许玫英郭俊岑英华孙国萍中国科学院华南植物园广州510650 广东省微生物研究所广州510070

细菌偶氮还原是在细菌偶氮还原酶作用下偶氮复合物分解为芳香氨的过程,多种细菌都具有偶氮还原功能.有氧条件下细菌的偶氮还原是在特异性的偶氮还原酶作用下完成的,对氧气不敏感.而厌氧菌和兼性厌氧菌的偶氮还原是在厌氧或兼性厌氧条件... 详细信息

细菌偶氮还原是在细菌偶氮还原酶作用下偶氮复合物分解为芳香氨的过程,多种细菌都具有偶氮还原功能.有氧条件下细菌的偶氮还原是在特异性的偶氮还原酶作用下完成的,对氧气不敏感.而厌氧菌和兼性厌氧菌的偶氮还原是在厌氧或兼性厌氧条件下由一些氧化还原中间体作为电子穿梭体与偶氮复合物作用的非特性的还原过程.电子穿梭体与偶氮复合物作用是一个纯化学氧化还原过程,其中偶氮复合物作为电子受体接受电子.厌氧偶氮还原是细菌偶氮还原的主要形式.偶氮还原在厌氧-好氧染料废水处理系统和偶氮水溶胶聚合物作为结肠靶向给药载体的研究中有重要应用.

关键词：偶氮还原偶氮还原酶细菌偶氮染料氧化还原中间体

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微生物燃料电池构造研究进展

应用与环境生物学报 2008年第1期14卷 147-152页

作者：李登兰洪义国许玫英罗慧东孙国萍广东工业大学环境科学与工程学院广州510090 广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室广州510070

微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)的研究在近几年获得了快速发展.产电微生物在厌氧条件下氧化底物释放电子和质子,电子通过导线传递给阴极,从而在外电路中形成电流,而质子通过质子交换膜进入阴极与电子和氧气结合生成水.微生物... 详细信息

微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)的研究在近几年获得了快速发展.产电微生物在厌氧条件下氧化底物释放电子和质子,电子通过导线传递给阴极,从而在外电路中形成电流,而质子通过质子交换膜进入阴极与电子和氧气结合生成水.微生物燃料电池的研究与应用开发涉及到从微生物、电化学到材料学和环境工程等科学领域的交叉,特别是废水处理能与微生物产电相结合的研究成果,使污水、污泥、垃圾等环境污染物的治理有可能成为生物质能源的生产过程,展示了微生物燃料电池的广泛应用前景.本文着重综述微生物燃料电池在构造上的进展,并介绍了其在水处理中的应用前景.

关键词：产电微生物燃料电池细菌废水处理构造

红树林生态系统微生物驱动的氮素循环过程研究进展

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微生物学报 2022年第12期62卷 4577-4591页

作者：卢法满洪义国孙巍韦明肯吴佳鹏广东石油化工学院生物与食品工程学院广东茂名525000 广州大学大湾区环境研究院珠三角水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

微生物驱动的氮循环过程在红树林生态系统物质循环、净化外来污染物、维持生态系统平衡等方面起重要作用。相较于其他自然生态系统,因红树林处于沿海陆地交界地带,其氮循环过程及其相关微生物的种类丰富,受交错复杂的环境因素影响与调... 详细信息

微生物驱动的氮循环过程在红树林生态系统物质循环、净化外来污染物、维持生态系统平衡等方面起重要作用。相较于其他自然生态系统,因红树林处于沿海陆地交界地带,其氮循环过程及其相关微生物的种类丰富,受交错复杂的环境因素影响与调控。本文梳理了红树林土壤性质及特性,综述了红树林生态系统中由微生物驱动的固氮、氮素矿化、硝化、厌氧氨氧化、反硝化、异化硝酸盐还原为铵等主要的氮循环过程,并讨论了氮循环与其他循环的耦合过程。最后讨论pH、盐度、季节、螃蟹活动、红树林树种等环境因素对氮循环过程及其相关微生物丰度、多样性的影响。本综述以期为红树林湿地生态系统的保护和修复提供理论参考。

关键词：红树林微生物氮素循环耦合过程环境因素

季节温度变化及土壤pH差异对土壤bGDGTs温度指标的影响

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地球科学 2018年第A01期43卷 71-83页

作者：郑峰峰陈雨霏王永莉洪义国刘卫国张传伦同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 广州大学环境科学与工程学院广东广州510006 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710075 南方科技大学海洋科学与工程系广东深圳518055 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061

为深入了解bGDGTs化合物对温度的响应是否受季节性变化和pH差异的影响,我们对中国多个偏碱性土壤bGDGTs化合物进行为期一年的观测.研究结果表明:在一年内,bGDGTs的组成对温度的响应是长期积累的结果,并不能反映短期(季节)的温度变化.寒... 详细信息

为深入了解bGDGTs化合物对温度的响应是否受季节性变化和pH差异的影响,我们对中国多个偏碱性土壤bGDGTs化合物进行为期一年的观测.研究结果表明:在一年内,bGDGTs的组成对温度的响应是长期积累的结果,并不能反映短期(季节)的温度变化.寒冷的青藏高原高海拔地区b GDGTs指标可能反映了春季/夏季过渡阶段的温度;而其他区域bGDGTs的分布和指标均未呈现明显的季节性特征.土壤pH是造成不同校正公式斜率差异的最主要原因,不同pH条件下,MBT指标对温度的响应存在显著差异.在中国中性-偏碱性土壤中,MBT指标与年均大气温度MAAT(5~25?C)的关系为:MAAT=20.78×MBT+5.92(R2=0.88, p <0.001).该校正公式在中性-偏碱性土壤环境中比之前的MBT-MAAT校正公式更精确,为反演中国区域古温度提供理论依据.

关键词： bGDGTs MBT/CBT MAAT 土壤pH 季节变化环境地质

Quantum public-key crypto via EPR pairs

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2025年第1期68卷 54-59页

作者： Xiang-Qun Fu hong-Wei Li Jian-hong Shi Tan Li Wan-Su Bao Henan Key Laboratory of Quantum Information and Cryptography Information Engineering UniversityZhengzhou 450004China Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

With the development of quantum computing technology,quantum public-key cryptography is gradually becoming an alternative to the existing classical public-key *** paper designs a quantum trapdoor one-way function via EPR pairs and quantum *** on this,a new quantum public-key cryptosystem is presented,which offers forward security,and can resist the chosen-plaintext attack and chosen-ciphertext *** with the existing quantum public-key cryptos,eavesdropping can be automatically detected in this new quantum public-key cryptosystem under a necessary condition,which is also detailed in the paper.

关键词： quantum public-key crypto trapdoor one-way function EPR pairs

Tetrahedron constellation of gravitational wave observatory

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2025年第2期68卷 86-93页

作者： hong-Bo Jin Cong-Feng Qiao National Astronomical Observatories Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Physical Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

For the first time,we have introduced the tetrahedron constellation of gravitational wave observatory(TEGO)composed of four identical spacecrafts(S/Cs).The laser telescopes and their pointing structures are mounted on the S/C platform and are evenly distributed at three locations 120 degrees *** structures form automatically a stable mass center for the *** time delay interferometry(TDI)is used to suppress the frequency noise of gravitational wave(GW)*** unequal-arm Michelson TDI configuration and the Sagnac TDI configuration are equally effective at eliminating the laser frequency noise based on the TEGO ***,compared with the configurations of LISA,Taiji,and Tian Qin,the TEGO has more combinations of optical paths in its TDI system sensitive to GW *** six arms of TEGO are simultaneously sensitive to the six polarization modes of *** sensitivity implies that GW modes beyond the predictions of general relativity(GR)can be detected *** instance,a scalar longitudinal mode of GWs,which is not predicted by GR,has been identified as a dominant polarization *** mode is found to be evident in the response amplitudes of the TEGO arms,such as between S/C1 and S/C4,and S/C3 and S/C4,at certain orbital positions.

关键词： gravitational wave detectors and experiments gravitational waves experimental tests of gravitational theories experimental studies of gravity

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海洋氨氧化古菌及其驱动的碳氮生物地球化学循环过程研究进展

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中国科学院大学学报（中英文） 2020年第4期37卷 433-441页

作者：洪义国何翔吴佳鹏刘晓晗广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006 广州大学环境科学与工程学院广州510006

氨氧化古菌(AOA)在海洋环境中分布广泛,是海洋水体中数量最为丰富的原核生物之一。AOA作为海洋中氨氧化作用的主导微生物,能在寡营养条件下通过化能自养的形式进行固碳,在海洋的碳、氮循环过程中发挥重要作用。AOA氨氧化过程驱动的化能... 详细信息

氨氧化古菌(AOA)在海洋环境中分布广泛,是海洋水体中数量最为丰富的原核生物之一。AOA作为海洋中氨氧化作用的主导微生物,能在寡营养条件下通过化能自养的形式进行固碳,在海洋的碳、氮循环过程中发挥重要作用。AOA氨氧化过程驱动的化能自养固碳是深海内部重要能量来源,为研究深海内部有机碳输入与深海微生物群的有机碳需求之间的不平衡问题以及深海自养生物能量来源问题提供重要导向。本文对于海洋AOA的多样性分布、碳氮生物地球化学循环过程及其在海洋能量循环过程中的功能进行系统的综述,以期为本领域的研究提供借鉴。

关键词：氨氧化古菌氨氧化过程化能自养固碳生物地球化学循环海洋水体