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南海深海底层水和沉积物的细菌群落特征及其环境影响因子

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广东海洋大学学报 2025年

作者：黄柳鑫侯庆华曲学鹏孔德明广东海洋大学海洋与气象学院/广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室

【目的】探索南海深海底层细菌群落结构及其环境影响因子，为南海生态环境监测提供基础数据资料。【方法】利用16S rRNA高通量测序技术和统计学分析，如α多样性分析、β多样性分析和随机森林模型分析等，结合溶解氧、硝酸盐、磷酸盐、... 详细信息

【目的】探索南海深海底层细菌群落结构及其环境影响因子，为南海生态环境监测提供基础数据资料。【方法】利用16S rRNA高通量测序技术和统计学分析，如α多样性分析、β多样性分析和随机森林模型分析等，结合溶解氧、硝酸盐、磷酸盐、温度、盐度、水深参数，对南海北部、东部和西部的6个深海水体及沉积物样本进行综合分析。【结果】细菌群落包括42个门、100个纲、249个目、357个科、542个属和998个种，其中变形菌门（Proteobacteria,60.22%）、绿弯菌门（Chloroflexi,7.44%）和放线菌门（Actinobacteria,6.87%）等为主要优势门类，而γ-变形菌纲（Gamma-proteobacteria,47.82%）、α-变形菌纲（Alpha-proteobacteria,22.57%）和酸微菌纲（Acidimicrobiia,5.86%）为优势亚纲。通过距离冗余分析（Distance-based redundancy analysis,db-RDA），发现底层硝酸盐浓度和温度与沉积物细菌群落多样性显著正相关（P 海洋芽孢杆菌（Bacillusaquimaris）、威尼斯不动杆菌（Acinetobactervenetianus）、马来西亚芽孢杆菌（Jeotgalibacillus malaysiensis）等是最重要的10种细菌。Spearman相关性分析表明，马来西亚芽孢杆菌丰度与底层磷酸盐浓度呈负相关关系（P <0.05），与底层盐度、底层溶解氧质量浓度和底层硝酸盐浓度呈正相关关系（P <0.05）。【结论】南海深海水体的深度、底层温度、底层盐度、底层溶解氧及底层硝酸盐浓度等因素均会影响细菌群落多样性和丰度。其中，沉积物细菌多样性与底层盐度和硝酸盐浓度正相关关系，底层水细菌多样性与温度呈正相关关系。马来西亚芽孢杆菌的丰度与底层磷酸盐浓度、盐度、溶解氧质量浓度及硝酸盐浓度相关，可作为深海环境监测的有效指示种。

关键词：南海深海细菌 16S rRNA扩增子测序环境因子

甘胆口服液对副溶血弧菌的抑菌作用及转录组分析

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微生物学报 2025年第2期65卷 683-697页

作者：褚宽黄雷郑阿钦蔡雪程安达原居林吕利群姚嘉赟上海海洋大学国家水生动物病原库上海浙江省淡水水产研究所农业部淡水渔业健康养殖重点实验室浙江省鱼类健康与营养重点实验室湖州市渔业环境与水产品质量安全重点实验室浙江湖州上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海北京市中兽药工程技术研究中心北京

【目的】探究甘胆口服液(Gan Dan oral liquid,GD)对副溶血弧菌的体外抑菌活性,并从转录组水平解析GD抗副溶血弧菌的分子机制。【方法】基于最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、最小杀菌浓度(minimum bactericidal co... 详细信息

【目的】探究甘胆口服液(Gan Dan oral liquid,GD)对副溶血弧菌的体外抑菌活性,并从转录组水平解析GD抗副溶血弧菌的分子机制。【方法】基于最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)和抑菌动态生长曲线,评价GD对副溶血弧菌的体外抑菌活性;通过扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)和透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)分析GD处理对副溶血弧菌细胞结构的影响;利用转录组测序及生物信息学技术分析1/4MIC浓度的GD处理对副溶血弧菌转录组的影响,并采用逆转录实时定量聚合酶链式反应(real-time quantitative reverse transcription PCR,RT-qPCR)进行验证。【结果】GD对副溶血弧菌具有较好体外抑菌活性,其MIC和MBC值分别为7.6 mg/m L和15.2 mg/mL。1/4MIC浓度的GD处理破坏了副溶血弧菌细胞壁结构完整性,影响了细胞膜的通透性,导致胞内大分子物质外漏。转录组分析结果表明,GD处理显著改变了副溶血弧菌的转录组,造成1074个基因显著上调,以及1179个基因显著下调。其中,下调基因主要富集在肌苷酸、核糖核苷合成代谢以及柠檬酸循环等通路,上调基因主要涉及转录因子活性、细胞壁合成代谢等通路。【结论】GD可能通过破坏菌体细胞壁和细胞膜结构的完整性,抑制细菌的能量代谢和生物合成等功能,进而对副溶血弧菌产生抑菌作用。

关键词：副溶血弧菌抗菌药物细胞结构抑菌活性转录组

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基于AlGaN的大功率深紫外LED技术在冷链物流消毒中的应用研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：余路成杨仕铌王轶蒙刘才育杨卯伟娄亚筱许飞雅陈小红李凌蔡端俊厦门大学物理科学与技术学院福建省半导体材料与应用重点实验室厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室

随着全球贸易的迅猛增长，冷链物流已经成为确保食品和药品安全及有效性的重要一环。本研究针对冷链物流中微生物和病毒存活问题，特别是新型冠状病毒（SARS-COV-2）在低温下长时间存活的风险，开发了一种新型的大功率深紫外LED消毒技... 详细信息

随着全球贸易的迅猛增长，冷链物流已经成为确保食品和药品安全及有效性的重要一环。本研究针对冷链物流中微生物和病毒存活问题，特别是新型冠状病毒（SARS-COV-2）在低温下长时间存活的风险，开发了一种新型的大功率深紫外LED消毒技术。文章首先介绍了基于铝镓氮（AlGaN）材料的深紫外发光二极管（UVC-LED）芯片的设计和制备过程，随后通过控制水的冻结速率制备了不同透明度的冰层，并利用COMSOL软件模拟了光波在冰层中的传播特性。实验部分验证了深紫外LED器件在穿透冰层时的杀菌效果，并评估了其对新冠病毒的消杀能力。结果表明，大功率深紫外LED技术在冷链物流消毒中展现出高效和可靠的性能。本研究的发现为深紫外发光器件在冷链物流消毒领域的应用提供了科学依据，并为未来技术的发展和优化奠定了基础。

关键词：冷链物流消毒技术深紫外LED AlGaN 冰层穿透新冠病毒消杀

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斜坡前水平板波浪反射及周围流场特性研究

大连理工大学学报 2025年第02期 191-201页

作者：田正林王家俊梁书秀罗舒穗广东海洋大学海洋工程与能源学院大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪，减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性，基于OpenFOAM?开源软件包建立了数值模型，分析了斜坡坡度、... 详细信息

将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪，减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性，基于OpenFOAM?开源软件包建立了数值模型，分析了斜坡坡度、水平板与斜坡坡脚水平距离、波高、波周期等因素对水平板波浪反射以及斜坡上波浪爬高的影响.研究结果表明：在斜坡前设置水平板可以降低波浪反射，背浪侧斜坡坡度存在一最优值4∶1使波浪反射系数达到最小值；斜坡坡度4∶1,水平板与斜坡坡脚水平距离为0.1倍波长时波浪反射系数达到最小值；波浪反射系数随波高的增加先增大后减小，但减小幅度较小；波浪反射系数随波长的增加先减小后增大，波长水深比为4.1时达到最小值.波浪相对爬高随水平板与斜坡坡脚水平距离的增加先减小后增大、随水平板长度的增加先增大后减小、随水平板淹没深度的增加先减小后增大，并分别在水平板与斜坡坡脚水平距离为0.25倍波长、水平板相对长度为0.25和水平板相对淹没深度为0.20时达到极值.

关键词：斜坡前水平板数值模拟波浪反射波浪爬高流场特性

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海上漂浮式光伏平台研究进展与关键技术

工程科学与技术 2025年

作者：王霄王树青宋宪仓王浩歌汪艳茹中国海洋大学工程学院中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室

全球能源需求不断增加，传统化石能源储量有限且燃烧排放造成气候污染，发展可再生能源成为必然趋势。在过去的十年内，漂浮式光伏系统由于其更高的能源产量和发电效率得到迅猛发展。凭借更广阔的应用范围和更优质的太阳能资源，海上漂... 详细信息

全球能源需求不断增加，传统化石能源储量有限且燃烧排放造成气候污染，发展可再生能源成为必然趋势。在过去的十年内，漂浮式光伏系统由于其更高的能源产量和发电效率得到迅猛发展。凭借更广阔的应用范围和更优质的太阳能资源，海上漂浮式光伏展现出巨大的发展潜力。本文首先简要回顾了海上漂浮式光伏的发展现状，总结了全球典型的海上漂浮式光伏平台结构形式，分析了在复杂海洋环境下海上漂浮式光伏开发面临的挑战。进一步地，从模块化阵列耦合动力响应分析方法、柔性连接器与系泊系统设计、非均匀波浪场模拟，以及海上漂浮式光伏施工安装技术和运维监测技术等方面论述了海上漂浮式光伏平台相关技术问题。最后，对海上漂浮式光伏系统未来向深远海推进、降本增效、协同开发与融合技术等研究方向和发展策略进行了探讨。文章旨在为未来海上漂浮式光伏平台的设计和工程实践提供指导和参考。

关键词：漂浮式光伏系统发展现状关键技术未来发展趋势

淹没水平板-海草床生态型防波堤消浪性能研究

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海洋工程 2025年第1期43卷 189-199页

作者：孟钰婕李雪艳贺铭隋钰程张旭峰鲁东大学山东省海上航天装备技术创新中心山东烟台264025 天津大学天津市港口与海洋工程重点实验室天津300072 上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240

淹没水平板能够抵御波浪且不阻碍水体循环,海草床具有净化水质、固碳和保护岸堤的作用,因而设计了一种将海草床种植在淹没水平板上的生态型防波堤。进一步使用光滑粒子流体动力学方法建立数值波浪水槽,通过对文献中物理试验的数值重现,... 详细信息

淹没水平板能够抵御波浪且不阻碍水体循环,海草床具有净化水质、固碳和保护岸堤的作用,因而设计了一种将海草床种植在淹没水平板上的生态型防波堤。进一步使用光滑粒子流体动力学方法建立数值波浪水槽,通过对文献中物理试验的数值重现,验证了波浪与可渗介质及与淹没水平板相互作用的可靠性,并对以可渗介质模型替代海草床的中值粒径参数进行了标定。在此基础上,研究了不同海草床茎枝密度、海草床高度、水平板淹没深度和波高下生态型防波堤的波浪透反射系数。结果表明,种植海草床可提升淹没水平板的波浪抵御能力。增大海草床的种植密度和相对高度,减小水平板的相对淹没深度,在相对波高较大的海域使用均有助于提升生态型防波堤的消浪性能。

关键词：淹没水平板海草床生态型防波堤光滑粒子流体动力学数值波浪水槽波浪透反射

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南海北部神狐陆架坡折区内孤立波引起海底风暴

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中国科学:地球科学 2025年第03期55卷 955-969页

作者：贾永刚冯学志朱超祁王林森刘晓磊胡聪王宏威中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室海底科学与探测技术教育部重点实验室

内孤立波可以在大陆斜坡上造成强烈的底流和湍流混合,这些过程影响着沉积物和污染物的再分布、海洋地貌和生态系统的变化.但由于缺乏详细的海底边界层的定量测量,人们对内孤立波造成海底沉积物再悬浮和输运的机制和影响仍然知之甚少.我... 详细信息

内孤立波可以在大陆斜坡上造成强烈的底流和湍流混合,这些过程影响着沉积物和污染物的再分布、海洋地貌和生态系统的变化.但由于缺乏详细的海底边界层的定量测量,人们对内孤立波造成海底沉积物再悬浮和输运的机制和影响仍然知之甚少.我们展示了陆架坡折区内孤立波上层(14～265m)水动力和底部边界层(实验室测量的大一个数量级,观测的波动压力是以往海岸观测的2.3～7倍左右.海底风暴造成的沉积物在垂直方向上迁移到离海底100m以上的距离,横向输运超过了调查范围内数十千米的距离,构成了“强非线性内孤立波掀沙,弱非线性内孤立波和内潮流协助,等深流输沙”的动力机制.南海内孤立波引起的海底风暴现象造就的悬浮通量与全球沙尘暴排放量处于同一个数量级,是亚洲沙尘暴入海量的21.9倍,是南海北部河流沉积物入海通量的21倍左右,这些结果对评估南海北部沉积物沉积过程和生态地球化学的影响有着重大意义,并为海洋生态环境和碳汇循环过程提供一个新的视角.

关键词：内孤立波海底风暴剪切应力悬浮通量入海通量

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化学回注燃气轮机循环系统及热力性能分析

工程热物理学报 2025年第1期46卷 8-19页

作者：黄宇鹏苏博生王异林黄枝袁妁黄祺腾集美大学海洋装备与机械工程学院厦门361021 福建省能源清洁利用与开发重点实验室厦门361021 海洋可再生能源装备福建省重点高校实验室厦门361021

针对化学回热燃气轮机循环发电效率较低和水耗偏大的问题,本研究提出了一种化学回注燃气轮机循环,即将燃气轮机的部分烟气回注至重整反应器,构建甲烷自热重整工艺,从而实现甲烷的高效转化。该技术实现了对燃气轮机烟气余热的提质,提升... 详细信息

针对化学回热燃气轮机循环发电效率较低和水耗偏大的问题,本研究提出了一种化学回注燃气轮机循环,即将燃气轮机的部分烟气回注至重整反应器,构建甲烷自热重整工艺,从而实现甲烷的高效转化。该技术实现了对燃气轮机烟气余热的提质,提升了循环出功。通过对燃料能量转化过程的改善及对系统换热过程的优化,在设计点工况下,新系统发电效率较化学回热系统提升了9.12%,且在低空压比和高燃气轮机入口温度的条件下体现出更良好的发电性能。经济性分析指出:系统经济回收期为2.3年,具有良好经济效益。

关键词：化学回注甲烷自热重整燃气轮机循环余热高效利用

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循环海洋生物产业重新设计和从头设计

中国科学院院刊 2025年第1期40卷 204-215页

作者：张卫张树峰周涵韬戴民汉澳大利亚弗林德斯大学阿德莱德SA 5001 澳大利亚国家海洋生物产品联合研究中心阿德莱德SA 5067 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 福建省海洋科学与技术创新实验室(鹭江创新实验室) 厦门361102

未来海洋生物产业,以先进绿色生物智造和高值海洋生物产品为鲜明特色,是海洋战略性新兴产业的重要组成。文章创新性地提出了一种新型产业模式——循环海洋生物产业,该模式旨在实现海洋生物资源的可持续利用与生态环境保护的和谐共生。... 详细信息

未来海洋生物产业,以先进绿色生物智造和高值海洋生物产品为鲜明特色,是海洋战略性新兴产业的重要组成。文章创新性地提出了一种新型产业模式——循环海洋生物产业,该模式旨在实现海洋生物资源的可持续利用与生态环境保护的和谐共生。通过深入分析全球及中国海洋生物产业在可持续发展框架下的现状、面临的挑战和潜在的发展机遇,提出了针对中国海洋生物产业进行重新设计和从头设计的系统性创新理论框架、实践方法及实施路径,并对未来循环海洋生物产业的关键发展方向进行了展望。

关键词：海洋生物资源循环海洋生物产业重新设计从头设计可持续发展

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