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人工智能

序列工作記憶在獼猴前額葉表征的幾何結(jié)構(gòu)

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、中國(guó)科學(xué)院靈長(zhǎng)類神經(jīng)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王立平研究組、上海腦科學(xué)與類腦研究中心閔斌副研究員和北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院唐世明課題組合作，揭示序列工作記憶在獼猴大腦中表征的幾何結(jié)構(gòu)。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。人類大腦無(wú)時(shí)無(wú)刻不在處理序列信息，不論是語(yǔ)言溝通、動(dòng)作實(shí)施還是情景記憶，本質(zhì)上都涉及對(duì)時(shí)序信息的表征。另外，序列的執(zhí)行需要一定的時(shí)間，大腦需要在應(yīng)用時(shí)序信息之前記住整個(gè)序列。這一研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元以群體編碼的形式表征了序列中的每一個(gè)空間位置，并在這些表征中發(fā)現(xiàn)了類似的環(huán)狀幾何結(jié)構(gòu)。

基于鐵電隧道結(jié)的類腦突觸原型器件研究

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院李曉光、殷月偉等人在高性能類腦突觸原型器件方面取得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communication）。目前，運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的硬件系統(tǒng)依然基于傳統(tǒng)硅基運(yùn)算器與存儲(chǔ)器，能效遠(yuǎn)低于人腦。研制具有神經(jīng)形態(tài)模擬功能的類腦器件，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)的核心器件“電子突觸”，是進(jìn)一步推進(jìn)人工智能發(fā)展的重要途徑之一。為執(zhí)行復(fù)雜的人工智能任務(wù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)對(duì)電子突觸器件提出了諸多苛刻要求。研究基于對(duì)鐵電疇形態(tài)和翻轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)，在鐵電量子隧道結(jié)中實(shí)現(xiàn)了亞納秒電脈沖下電導(dǎo)態(tài)可非易失連續(xù)調(diào)控的類腦突觸器件，可用于構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類腦計(jì)算系統(tǒng)。

視覺(jué)注意的神經(jīng)血氧耦合機(jī)制

北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋艷課題組利用腦電圖（EEG）和功能性近紅外光譜技術(shù)（fNIRS）聯(lián)合記錄及融合分析，繪制了高空間分辨率和高時(shí)間分辨率的注意的激活響應(yīng)模式，揭示了注意背后有趣的神經(jīng)血氧耦合機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《大腦皮層》（Cerebral Cortex）。我們每天都要對(duì)空間中不同位置的信息進(jìn)行選擇。由于短時(shí)間內(nèi)大腦可獲得的總能量是有限的，大腦如果要對(duì)更多的空間信息進(jìn)行篩選，就需要對(duì)注意資源進(jìn)行快速高效的分配。這個(gè)過(guò)程不僅伴隨著對(duì)信息進(jìn)行有效的表征編碼，也伴隨著根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)或先驗(yàn)信息進(jìn)行靈活的注意分配。研究為注意在目標(biāo)強(qiáng)化和干擾抑制機(jī)制的分離提供了來(lái)自神經(jīng)血氧耦合方面新的證據(jù)。

客體的可操作性調(diào)節(jié)大小錯(cuò)覺(jué)加工的機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院心理研究所腦與認(rèn)知科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔣毅研究組采用腦功能成像技術(shù)開(kāi)展了一項(xiàng)實(shí)證研究。相關(guān)成果發(fā)表于《皮質(zhì)》（Cortex）。與控制條件相比，錯(cuò)覺(jué)條件顯著激活了枕葉區(qū)域以及雙側(cè)頂上小葉（SPL）。以SPL、外側(cè)枕葉皮層（LOC）和初級(jí)視皮層作為感興趣區(qū)域進(jìn)行的動(dòng)態(tài)因果模型結(jié)果表明，在左側(cè)腦區(qū)，客體的可操作性對(duì)大小錯(cuò)覺(jué)加工的調(diào)節(jié)效應(yīng)表現(xiàn)為視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)（VI）內(nèi)自相關(guān)的增強(qiáng)，SPL內(nèi)自相關(guān)的減弱，以及LOC與SPL之間雙向連接的增強(qiáng)。并且LOC到SPL的連接強(qiáng)度與行為水平上的調(diào)節(jié)效應(yīng)具有顯著的正相關(guān)，但是在控制條件下以及在右半球均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果。

序列記憶在神經(jīng)高維向量空間的表征[圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）網(wǎng)站]

獼猴空間序列記憶任務(wù)[圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）網(wǎng)站]

人工智能

基于統(tǒng)計(jì)改正卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的GNSS-R信息融合海面風(fēng)速反演方法

武漢大學(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研究中心、人工智能研究院郭文飛、郭遲等人與合作者在人工智能、導(dǎo)航及遙感交叉領(lǐng)域取得新突破。相關(guān)成果發(fā)表于《環(huán)境遙感》（Remote sensing of Environment）。研究提出了一種將人工智能、衛(wèi)星導(dǎo)航與遙感相融合的技術(shù)思路，設(shè)計(jì)了一種基于累計(jì)分布函數(shù)改正的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。這一模型利用一個(gè)端到端的人工智能網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)提取DDM中的有效特征，并融合有效波高等輔助信息得到初步的風(fēng)速反演結(jié)果。研究發(fā)揮了深度學(xué)習(xí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以有效融合任何影響海面風(fēng)速反演的參數(shù)，從而建立一個(gè)完備且魯棒性強(qiáng)的風(fēng)速反演模型，反演風(fēng)速不隨時(shí)間漂移。

紋狀體多巴胺D1受體陽(yáng)性神經(jīng)元促進(jìn)小鼠覺(jué)醒

上海醫(yī)學(xué)院黃志力課題組發(fā)現(xiàn)背側(cè)紋狀體多巴胺D1受體（Dopamine D1 receptor，D1R）陽(yáng)性神經(jīng)元參與覺(jué)醒的啟動(dòng)和維持。相關(guān)成果發(fā)表于《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）。研究利用光遺傳學(xué)、化學(xué)遺傳學(xué)、光纖鈣信號(hào)測(cè)定神經(jīng)元活性和腦電/肌電記錄等方法研究了背側(cè)紋狀體D1R神經(jīng)元調(diào)控睡眠覺(jué)醒的作用及神經(jīng)環(huán)路。結(jié)果發(fā)現(xiàn)光遺傳學(xué)激活背側(cè)紋狀體D1R神經(jīng)元誘導(dǎo)小鼠從非快眼動(dòng) （Non-rapid Eye Movement，NREM） 睡眠到覺(jué)醒的快速轉(zhuǎn)變，而抑制紋狀體D1R神經(jīng)元活性，顯著減少小鼠覺(jué)醒時(shí)長(zhǎng)。研究結(jié)果表明，紋狀體D1R神經(jīng)元整合上游信號(hào)，通過(guò)下游核團(tuán)（蒼白球和黑質(zhì)）調(diào)控小鼠覺(jué)醒。

單細(xì)胞微納生物探測(cè)研究

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所微納米自動(dòng)化課題組利用微納操作機(jī)器人在單細(xì)胞力學(xué)特性探測(cè)方面取得新成果。相關(guān)成果發(fā)表于《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》。細(xì)胞力學(xué)特性與細(xì)胞生理病理變化過(guò)程及機(jī)體健康狀態(tài)密切相關(guān)，研究單個(gè)細(xì)胞的力學(xué)特性及其對(duì)外源刺激的響應(yīng)規(guī)律對(duì)于揭示生命活動(dòng)內(nèi)在機(jī)制具有重要科學(xué)意義。針對(duì)單細(xì)胞精準(zhǔn)藥物激勵(lì)和力學(xué)特性同步檢測(cè)難題，將原子力顯微鏡（AFM）技術(shù)和玻璃微針技術(shù)結(jié)合，提出了可對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行超微量藥物遞送及力學(xué)特性同步測(cè)量的方法。在此基礎(chǔ)上分析了化療藥物分子對(duì)單個(gè)細(xì)胞力學(xué)特性的實(shí)時(shí)影響。研究結(jié)果為細(xì)胞-藥物之間相互作用的精準(zhǔn)定量原位動(dòng)態(tài)分析提供了新思路。

大腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)分析研究進(jìn)展

上海交通大學(xué)自然科學(xué)研究院和數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院的李松挺課題組利用微擾理論，揭示了大腦皮層中時(shí)間尺度層級(jí)化現(xiàn)象背后的數(shù)學(xué)機(jī)制和對(duì)應(yīng)的生物學(xué)解釋。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）。在大腦皮層中，不同腦區(qū)的神經(jīng)元對(duì)外界輸入的響應(yīng)時(shí)間尺度有著顯著差異，且響應(yīng)時(shí)程大致隨著腦區(qū)的層級(jí)增加而變長(zhǎng)。具體在視覺(jué)皮層等感知覺(jué)腦區(qū)，神經(jīng)元的反應(yīng)時(shí)間尺度較快，使其能夠快速響應(yīng)外界的輸入信號(hào);而在前額葉皮層等高級(jí)認(rèn)知腦區(qū)，神經(jīng)元的反應(yīng)時(shí)間尺度較慢，使其能夠在積累充分的信息輸入之后再做出重要決策。研究為大腦皮層中時(shí)間尺度層級(jí)化現(xiàn)象的產(chǎn)生提供了定量的數(shù)學(xué)機(jī)制解釋，提出可在實(shí)驗(yàn)上被檢驗(yàn)的若干理論預(yù)測(cè)。

基于累計(jì)分布函數(shù)改正的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（圖片來(lái)源于武漢大學(xué)新聞網(wǎng)）

反演風(fēng)速的時(shí)空性能（圖片來(lái)源于武漢大學(xué)新聞網(wǎng)）

動(dòng)物研究

蜥蜴能量代謝對(duì)溫度馴化響應(yīng)的緯度格局與機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所生態(tài)適應(yīng)與保護(hù)生物學(xué)研究組孫寶珺等人與國(guó)內(nèi)外合作者，以中國(guó)大陸分布的白條草蜥、北草蜥和南草蜥等草蜥屬（Takydromus）蜥蜴為研究對(duì)象，闡明了草蜥物種能量代謝溫度馴化的緯度格局及其機(jī)制，并且預(yù)測(cè)熱帶外溫動(dòng)物因較低的代謝可塑性而可能受氣候變暖的威脅。相關(guān)成果發(fā)表于《生態(tài)學(xué)專論》（Ecological Monographs）。研究聚焦氣候變暖前沿，結(jié)合基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，應(yīng)用生理生態(tài)學(xué)的經(jīng)典手段和前沿的組學(xué)方法相結(jié)合，從個(gè)體到組學(xué)的多層次揭示了中高緯度區(qū)域物種響應(yīng)溫度變異的格局和機(jī)制，為氣候變化背景下爬行動(dòng)物的保護(hù)對(duì)策提供理論依據(jù)與科學(xué)指導(dǎo)。

銅過(guò)載損傷斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育過(guò)程中血管和淋巴管生成的機(jī)制

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院魚(yú)類逆境發(fā)育遺傳學(xué)團(tuán)隊(duì)劉靜霞等人發(fā)現(xiàn)銅過(guò)載損傷血管和淋巴管生成的機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《血管生成》（Angiogenesis）。銅在人體內(nèi)是僅次于鋅和鐵的第三大微量元素，在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮一系列重要的生理功能，銅的缺乏與過(guò)載都會(huì)導(dǎo)致一系列發(fā)育缺陷及疾病的發(fā)生。研究表明，銅過(guò)載通過(guò)下調(diào)pERK1/2-foxm1-MMP2/9調(diào)控軸，進(jìn)而影響內(nèi)皮細(xì)胞的遷移而非影響增殖導(dǎo)致血管生成缺陷。此外，銅過(guò)載通過(guò)上調(diào)ccbe1啟動(dòng)子區(qū)域的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)的DNA甲基化水平，使轉(zhuǎn)錄因子E2F7/8與ccbe1啟動(dòng)子的結(jié)合豐度降低，進(jìn)而下調(diào)ccbe1的表達(dá)導(dǎo)致淋巴管生成缺陷。

油菜蜂花粉致敏原及其發(fā)酵降敏機(jī)制

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所蜂產(chǎn)品質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估團(tuán)隊(duì)研究揭示油菜蜂花粉的潛在致敏機(jī)制和酵母菌發(fā)酵的降敏機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《營(yíng)養(yǎng)前沿》（Frontiers in Nutrition）。蜂花粉是蜜蜂將花蜜及唾液腺分泌物加入其所采集的花粉粒中形成的團(tuán)狀物。蜂花粉營(yíng)養(yǎng)成分十分豐富，具有極高的食用與藥用價(jià)值，但同時(shí)也存在尚未確定致敏風(fēng)險(xiǎn)與過(guò)敏原。研究利用基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)分析方法，在甘藍(lán)型油菜蜂花粉中發(fā)現(xiàn)了兩種潛在的過(guò)敏原glutaredoxin和oleosin-B2，并利用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)了它們的抗原表位。相較于未發(fā)酵樣品，經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵后的glutaredoxin和oleosin-B2的含量顯著降低。

云南高黎貢山發(fā)現(xiàn)捻翅目昆蟲(chóng)新種

中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所董志巍、李學(xué)燕，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)劉星月等人合作，在云南高黎貢山地區(qū)發(fā)現(xiàn)捻翅目昆蟲(chóng)新種。相關(guān)成果發(fā)表于《動(dòng)物之謎》（ZooKeys）。高黎貢山是全球生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)，具有豐富的昆蟲(chóng)多樣性，也是眾多珍稀昆蟲(chóng)和具有特殊演化地位的昆蟲(chóng)棲息地。捻翅目（Strepsiptera）是一類具有特殊演化地位的昆蟲(chóng)，從形態(tài)、行為、生物學(xué)習(xí)性到遺傳基礎(chǔ)方面都展現(xiàn)了特殊的特征。研究者從棲息于高黎貢山的兩種常見(jiàn)食用胡蜂——黃腳胡蜂和黑盾胡蜂體內(nèi)采集到許多不同蟲(chóng)態(tài)的捻翅蟲(chóng)。借助分子數(shù)據(jù)確定了寄生于這兩種胡蜂體內(nèi)的捻翅蟲(chóng)為同一物種，并通過(guò)形態(tài)觀察確定了這一捻翅蟲(chóng)種類。

中國(guó)大陸草蜥能量代謝的多層次馴化響應(yīng)（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所網(wǎng)站）

中國(guó)大陸草蜥能量代謝馴化響應(yīng)的代謝通路調(diào)控差異（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所網(wǎng)站）

動(dòng)物研究

長(zhǎng)江野生魚(yú)類腸道內(nèi)微生物大多只是“匆匆過(guò)客”

中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所楊海樂(lè)等人發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江野生魚(yú)類腸道內(nèi)微生物主要來(lái)自與魚(yú)類食性相關(guān)的環(huán)境微生物。它們大多只是“匆匆過(guò)客”（暫住者），和宿主形成穩(wěn)定適應(yīng)的常住者占比很低。相關(guān)成果發(fā)表于《微生物學(xué)前沿》（Frontiers in Microbiology）。在水生動(dòng)物中，腸道微生物群落結(jié)構(gòu)隨著宿主發(fā)育和生存環(huán)境而發(fā)生變遷，理解環(huán)境影響水生動(dòng)物腸道微生物的機(jī)制對(duì)于評(píng)估和管理水生態(tài)系統(tǒng)健康至關(guān)重要。受臨時(shí)微生物引入的驅(qū)動(dòng)，具有相似棲息生境和食性的魚(yú)類具有相似的腸道微生物群落，對(duì)于成年魚(yú)類，腸道內(nèi)大多數(shù)微生物主要來(lái)自與魚(yú)類食性相關(guān)的環(huán)境微生物。

通風(fēng)布局對(duì)規(guī)模雞場(chǎng)生物氣溶膠交叉?zhèn)鞑サ挠绊?/p>

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院李保明教授團(tuán)隊(duì)揭示了雞舍進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口布局對(duì)場(chǎng)區(qū)舍間生物氣溶膠交叉?zhèn)鞑サ挠绊懀C實(shí)了當(dāng)前規(guī)模雞場(chǎng)冬季采用側(cè)墻排風(fēng)加劇了生物氣溶膠在場(chǎng)區(qū)的積聚和舍間交叉?zhèn)鞑?，為?guī)模雞場(chǎng)建筑布局、雞舍排風(fēng)與主導(dǎo)風(fēng)向關(guān)系等場(chǎng)區(qū)生物安全工程防控設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于《危險(xiǎn)材料雜志》（Journal of Hazardous Materials）。畜禽養(yǎng)殖過(guò)程產(chǎn)生的大量生物氣溶膠（包括病原）會(huì)伴隨舍內(nèi)通風(fēng)換氣排放至舍外，使得養(yǎng)殖場(chǎng)區(qū)暴露在較高濃度的生物氣溶膠環(huán)境中。病原空氣傳播防控難度大，畜禽場(chǎng)合理的規(guī)劃布局和通風(fēng)設(shè)計(jì)可有效降低場(chǎng)區(qū)生物氣溶膠濃度，是實(shí)現(xiàn)源頭防控的關(guān)鍵。

白瞳癥眼弓蛔蟲(chóng)病全球新病例

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院動(dòng)物寄生蟲(chóng)病研究中心謝躍副教授與中山大學(xué)中山眼科中心丁小燕教授團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)展了表現(xiàn)為白瞳癥的眼弓蛔蟲(chóng)病研究。相關(guān)成果發(fā)表于《柳葉刀·感染病學(xué)》（The Lancet Infectious Diseases）。文章研究報(bào)道了一名8歲男童因右眼出現(xiàn)白瞳超過(guò)2個(gè)月而到中山大學(xué)中山眼科中心就診的病例。經(jīng)過(guò)流行病學(xué)史調(diào)查發(fā)現(xiàn)，男孩有長(zhǎng)期玩犬的習(xí)慣，且其家中寵物犬從未進(jìn)行過(guò)驅(qū)蟲(chóng)治療。根據(jù)眼部臨床表征，結(jié)合四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物寄生蟲(chóng)病研究中心和中山大學(xué)眼科中心在人畜共患寄生蟲(chóng)病方面的病例共識(shí)，兩校學(xué)者初步懷疑男童可能感染犬蛔蟲(chóng)病。隨后，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室血清學(xué)檢測(cè)很快確診男童患白瞳癥眼弓蛔蟲(chóng)病。

基因編輯豬研究進(jìn)展

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所牟玉蓮、李奎等人建立了一種名為報(bào)告RNA富集的雙引導(dǎo)RNA核蛋白高效編輯技術(shù)體系，可用于快速制備無(wú)外源DNA（Transgene-free）基因編輯克隆豬，并利用這一體系獲得了WIP1基因編輯的雄性繁殖障礙模型豬。相關(guān)成果發(fā)表于《中國(guó)科學(xué)：生命科學(xué)》。研究人員以高繁殖力著稱的我國(guó)地方豬種“梅山豬”為材料，利用RE-DSRNP體系靶向編輯WIP1基因。結(jié)果表明，在獲得的32頭斷奶克隆豬中，有31頭為WIP1基因編輯型，15頭為預(yù)期的38bp DNA片段缺失純合子類型，所有的克隆豬均未檢測(cè)到脫靶，且WIP1基因編輯豬表現(xiàn)出明顯的雄性繁殖障礙表型。

水生生物腸道微生物定殖和動(dòng)態(tài)的簡(jiǎn)化框架模型（圖片來(lái)源于中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所網(wǎng)站）

基于不同魚(yú)類組腸道微生物群落組成的群落熱圖（圖片來(lái)源于中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所網(wǎng)站）

區(qū)域發(fā)展

發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家消費(fèi)相關(guān)的硫酸鹽氣溶膠的氣候效應(yīng)相近

北京大學(xué)物理學(xué)院大氣與海洋科學(xué)系林金泰、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所黃剛等人評(píng)估了發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家消費(fèi)活動(dòng)相關(guān)的硫酸鹽氣溶膠對(duì)全球溫度和降水的影響。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·地球科學(xué)》（Nature Geoscience）。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)展中國(guó)家消費(fèi)活動(dòng)所引起的硫排放和硫酸鹽濃度在亞洲中低緯地區(qū)存在明顯的極大值，這也導(dǎo)致了有效輻射強(qiáng)迫最大值集中在北半球中低緯度地區(qū);相比之下，發(fā)達(dá)國(guó)家消費(fèi)相關(guān)的硫酸鹽在北半球的緯向分布較為均勻，并且整體所處的緯度更高。由于高緯地區(qū)大氣環(huán)流、海冰等系統(tǒng)對(duì)輻射變化更加敏感，因此，發(fā)達(dá)國(guó)家雖然硫排放總量小于發(fā)展中國(guó)家，但其單位硫排放引起的有效輻射強(qiáng)迫和氣候效應(yīng)更強(qiáng)。

我國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)鏈碳足跡空間轉(zhuǎn)移機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所田亞峻等人完成了關(guān)于識(shí)別我國(guó)省際煤電產(chǎn)業(yè)鏈碳足跡空間轉(zhuǎn)移的研究。相關(guān)成果發(fā)表于《清潔生產(chǎn)雜志》（Journal of Cleaner Production）。以2016年數(shù)據(jù)為例，電煤流在運(yùn)輸階段造成了約1.2億噸二氧化碳當(dāng)量的省際碳足跡（主要是煤炭開(kāi)采階段的溫室氣體排放）轉(zhuǎn)移，其中約8.1%在輸電階段又發(fā)生了二次轉(zhuǎn)移。煤電流在輸電階段造成了約6億噸二氧化碳當(dāng)量的省際碳足跡（主要是煤炭發(fā)電階段的溫室氣體排放）轉(zhuǎn)移，約占煤炭發(fā)電碳排放總量的15%。隨電煤流轉(zhuǎn)移到北京的碳足跡中約70%來(lái)自山西，從而準(zhǔn)確地識(shí)別了山西能源對(duì)北京的貢獻(xiàn)程度;電煤流碳足跡在二次轉(zhuǎn)移中出現(xiàn)了“回流”到原產(chǎn)煤省，以及兩產(chǎn)煤省“互流”的現(xiàn)象。

雅魯藏布江源區(qū)輸沙量對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究

中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所環(huán)境變化與多圈層過(guò)程團(tuán)隊(duì)與合作者以雅魯藏布江河源區(qū)（奴各沙站以上）為例，系統(tǒng)分析了1972—2008年的流域內(nèi)氣溫、降水和輸沙量等數(shù)據(jù)資料，定量刻畫了氣象要素、冰川融水、土壤凍融和植被覆蓋等因子對(duì)輸沙量年際變化的貢獻(xiàn)率。相關(guān)成果發(fā)表于《全球和行星變化》（Global and Planetary Change）。研究定量刻畫了冰凍圈關(guān)鍵要素變化對(duì)江河源區(qū)輸沙量的影響，明確了植被對(duì)水土流失的有效緩沖作用，為氣候變化增加河流輸沙量的論點(diǎn)提供了可靠論據(jù)，為高寒流域徑流泥沙變化歸因研究提供了有效的理論框架，對(duì)理解未來(lái)氣候變化下的高寒流域水土資源環(huán)境與生態(tài)安全屏障功能具有重要意義。

CCUS商業(yè)化戰(zhàn)略框架研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所二氧化碳地質(zhì)封存組科研人員對(duì)中國(guó)碳捕獲、利用與封存（CCUS）商業(yè)化戰(zhàn)略框架開(kāi)展了研究。相關(guān)成果發(fā)表于《國(guó)際溫室氣體控制雜志》（International Journal of Greenhouse Gas Control）。CCUS技術(shù)是碳中和的戰(zhàn)略與托底技術(shù)。CCUS與傳統(tǒng)化石能源工業(yè)相容，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有能源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展及碳中和。CCUS商業(yè)化是CCUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用、充分發(fā)揮其減排作用的前提。商業(yè)化戰(zhàn)略是以實(shí)現(xiàn)CCUS商業(yè)化應(yīng)用為目的的金融財(cái)稅、法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)、程序等為主要內(nèi)容的一系列安排。合理可行的商業(yè)化戰(zhàn)略有利于CCUS的高效、健康與有序發(fā)展。文章通過(guò)國(guó)際比較分析，提出了近期需要開(kāi)展的重點(diǎn)工作建議。

發(fā)展中國(guó)家（左）和發(fā)達(dá)國(guó)家（右）消費(fèi)相關(guān)的硫酸鹽氣溶膠引起的全球溫度響應(yīng)（上）和降水響應(yīng)（下）（圖片來(lái)源于北京大學(xué)新聞網(wǎng)）

發(fā)展中國(guó)家（左）和發(fā)達(dá)國(guó)家（右）消費(fèi)相關(guān)的SO2排放（上）、生產(chǎn)相關(guān)的SO2排放（下）的空間分布（圖片來(lái)源于北京大學(xué)新聞網(wǎng)）

區(qū)域發(fā)展

城-鄉(xiāng)人口遷移與流動(dòng)的區(qū)域植被恢復(fù)研究

中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站王克林研究員團(tuán)隊(duì)在社會(huì)-生態(tài)視角下城-鄉(xiāng)人口遷移與流動(dòng)的區(qū)域植被恢復(fù)固碳效應(yīng)研究方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·可持續(xù)發(fā)展》（Nature Sustainability）。研究表明中國(guó)快速城市化與碳中和的目標(biāo)并不相互排斥，大規(guī)模城-鄉(xiāng)人口遷移與流動(dòng)可以釋放農(nóng)村地區(qū)人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)壓力，促進(jìn)植被覆蓋與生物量的增加，提升生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力，有助于國(guó)家碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。研究也發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)中國(guó)森林覆蓋度的增加趨勢(shì)減緩，森林生長(zhǎng)飽和可能限制其長(zhǎng)期固碳能力，特別是大規(guī)模人工林生態(tài)服務(wù)功能單一，未來(lái)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注生態(tài)固碳的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。

增溫引起中國(guó)區(qū)域土壤濕度損失路徑的顯著轉(zhuǎn)變

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所李明星等人利用植被蒸騰與土壤蒸發(fā)量之比無(wú)量綱化模式土壤水分過(guò)程變量，增強(qiáng)陸面水循環(huán)過(guò)程對(duì)氣候變化的響應(yīng)信號(hào)。相關(guān)成果發(fā)表于《水文氣象學(xué)雜志》（Journal of Hydrometeorology）。研究檢測(cè)出了1979—2014年植被蒸騰比例較土壤蒸發(fā)量顯著增加的趨勢(shì)（除內(nèi)蒙古東部地區(qū)和華北灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)外），與遙感觀測(cè)到的中國(guó)區(qū)域綠化過(guò)程具有很高的一致性。這表明隨著氣候變暖，土壤濕度的損失路徑逐漸向植被蒸騰增強(qiáng)、土壤蒸發(fā)減少的趨勢(shì)演變，植被過(guò)程在陸地水循環(huán)中的作用增強(qiáng)。此研究關(guān)于土壤濕度損失路徑轉(zhuǎn)變的發(fā)現(xiàn)，有助于認(rèn)識(shí)增溫影響陸面水循環(huán)變化機(jī)理和評(píng)估水資源利用及陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的潛在變化。

城市綠地與微地形能配合調(diào)節(jié)局地小氣候

中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所吳志豐、任引等人在街區(qū)尺度上探討綠地與微地形的配合對(duì)于局地小氣候的影響。相關(guān)成果發(fā)表于《農(nóng)業(yè)與森林氣象學(xué)》（Agricultural and Forest Meteorology）。合理布設(shè)城市綠地是減緩“城市熱島”強(qiáng)度、改善局地?zé)岘h(huán)境的最為可持續(xù)的方法之一。研究結(jié)果表明，植被的降溫效率與其總?cè)~面積呈正相關(guān)，微地形對(duì)上風(fēng)向綠地的降溫效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生影響，其影響受來(lái)風(fēng)速度調(diào)節(jié)，在風(fēng)速為1m/s時(shí)，微地形坡度起伏在10°～30°之間對(duì)上風(fēng)向綠地的降溫沒(méi)有明顯影響，但當(dāng)風(fēng)速增加到3m/s后，微地形坡度的變化對(duì)上風(fēng)向綠地對(duì)下風(fēng)向開(kāi)敞空間近地表氣溫的影響開(kāi)始顯現(xiàn)，并粗略呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的效果。

西北太平洋生物固氮的營(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)控機(jī)制

廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院、近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室史大林教授課題組與國(guó)內(nèi)外合作者揭示了鐵和氮供給比率（Fe∶N supply ratio）是調(diào)控?zé)釒Ш蛠啛釒鞅碧窖笊锕痰闹匾蜃?，為全球海洋尺度上認(rèn)識(shí)海洋生物固氮的時(shí)空格局及其調(diào)控機(jī)理提供了重要的觀測(cè)和理論依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）。相關(guān)研究闡明了西北太平洋從邊緣海到開(kāi)闊大洋的固氮速率和固氮生物的空間格局，發(fā)現(xiàn)固氮速率和固氮生物豐度與硝酸鹽躍層深度以及Fe∶N比值顯著相關(guān)，揭示西北太平洋固氮作用的鐵、磷營(yíng)養(yǎng)鹽限制及其空間變異性，并建模重現(xiàn)了Fe∶N供給比率對(duì)西北太平洋的固氮作用及其營(yíng)養(yǎng)鹽限制的調(diào)控過(guò)程?？?/p>

西南喀斯特地區(qū)城-鄉(xiāng)人口流動(dòng)及植被地上生物量碳密度變化（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所網(wǎng)站）