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来源： 发布时间：2017-08-17
蚊翼之上
Nature封面：封面所示曲线展示了蚊子拍动翅膀所引发的瞬间空气流动方向。Nature杂志第7648期封面文章报道了蚊子拍动翅膀的独特空气动力学机制。Richard Bomphrey等科学家的研究表明，蚊子拍动翅膀的高频率和低振幅意味着蚊子采用了独特的空气动力学机制。除了和大部分昆虫一样通过前缘涡流产生升力外，蚊子还会利用后缘涡流来增强升力——捕捉前次拍翅剩余的能量。这种时间控制精密的翅膀转动机制也许可以解释蚊子翅膀异常高的纵横比，因为它可以使蚊子沿翼展的气动力最大化。
算出蓝斑蜥蜴的斑点
Nature封面：蓝斑蜥蜴的斑点。Nature杂志第7649期封面文章报道了蓝斑蜥蜴身体花纹赖以形成的机制。生物细胞在反应—扩散框架内的动态作用可用于描述动物身体上可见的花纹。通过记录多只蓝斑蜥蜴在4年的发育过程中的皮肤花纹变化，发现它们的皮肤颜色是在单个鳞片层面发生变化。这些花纹看起来是由六边形元胞自动机形成的，皮肤上的鳞片是其中的离散单元。根据数学理论，若将皮肤厚度变化考虑在内，那么这种离散系统可从持续的反应—扩散框架中形成。元胞自动机不仅仅是抽象的计算体系，它也能直接对应生物演化产生的过程。
远程磊晶与材料层转移
Nature封面：通过远端磊晶重复生产柔性薄膜的艺术想像图。Nature杂志第7650期封面文章报道了磊晶材料的应用。磊晶虽然在半导体行业中被广泛使用，但其成本仍将这一技术限制于少数几种材料。Jeehwan Kim等提出了一种克服这一限制的可能方法：在底物和在其上生长的磊晶层间放置单层石墨烯；石墨烯层不会影响磊晶的生长，但重要的是，它能让生成的薄膜更容易从底物上脱离，使得底物能被再次利用。这种从底物“复制粘贴”半导体薄膜，并将其转移到人们需要的底物上的技术或将有助于光子学上的异质结合与柔性电子器件的发展。
大麦参照基因组
Nature封面：谷物。Nature杂志第7651期封面文章报道了大麦参照基因组的测序和组装。大麦大约于1万年前被驯化，是一种关键作物。科学家将细菌人工染色体的分层霰弹枪定序、纳米通道阵列基因组作图、染色体尺度支架组装和染色体构象捕获结合起来，生成了大麦的基因组。这是对小麦族基因组中心体周围区域的首次全面、完全有序的组装，结果表明大麦的7条染色体各分为3个隔间。作者还对96个优异的欧洲春大麦和冬大麦品系的外显子组进行了测序，并研究了它们的遗传多样性，凸显了这一序列对谷类基因组学和育种项目的实用潜力。
复杂多断裂破裂
Science封面：新西兰Waipapa Bay(怀帕帕湾)的地震隆起。Science杂志第6334期封面文章报道了2016年新西兰卡尔弗登（Kaikōura）7.8级地震引发的思考。这是在卡尔弗登记载的150多年的历史上威力最大的一次地震。2016年11月14日，新西兰南岛东北部发生7.8级大地震。地震过程复杂，破裂向北延伸超过170km，至少穿过12个大断裂，沿海岸线有大范围的隆起且发生大面积非弹性变形。这一复杂地震颠覆了关于地震破裂程度被断层控制的传统假设，在地震灾害模型中应重新评估这一问题。
地球生态系统
Science封面：巴西某国家公园残存的大西洋森林系统。Science杂志第6335期封面文章报道了地球生态系统的研究进展。生态系统包括相互影响物种群落和它们依赖的物理环境。尽管认为地球包含很多不同的生态系统，人类社会逐渐认识到地球自身是一个生态系统。随着人口激增，人类统治各类可用资源，地球生态系统逐渐显示了压力的信号。生物多样性消失，环境破坏，资源争夺。基于这个议题，科学家验证了人类对地球生态的影响，寻找改变争端的方法和解决方案。对生态系统长期动态研究能够帮助我们对未来可持续性的思考。
疫苗战争
Science封面：疫苗帮助我们抵御很多疾病，拯救了无数生命，是我们最好的防御手段。Science杂志第6336期封面文章报道了关于疫苗的战争。2015年，72%的美国小孩接种了7种疾病控制和预防中心推荐的疫苗。这个数字在2011年只有69%。这些疫苗预防11种潜在的致命疾病。父母亲的视线开始从可怕的疾病转向了疫苗自身的风险。这期议题揭露了疫苗相关的一些谜底，认识到疫苗的伤害虽然罕见但是的确存在；面对疫苗犹豫不决的家长有哪些工作可以做。一系列的数据可以回答这些问题。
DeepStack: 德州扑克专家级的人工智能
Science封面：扑克牌。Science杂志第6337期封面文章报道了无限下注扑克里的专家级人工智能DeepStack。人工智能如何在扑克等“信息不对称”游戏中胜出一直是重要挑战。DeepStack是加拿大阿尔伯特大学开发的人工智能系统，是世界上第一个在“一对一无限注德州扑克”上击败了职业扑克玩家的计算机程序。DeepStack在“一对一无限注”德州扑克中击败职业选手标志着又一突破。结合了递归推演、分解运算以及深度学习技术，该算法原理可能有助于解决现实世界中“信息不对称”问题。
气候变暖对北半球高纬度地区生态系统春季碳汇的促进作用正在减弱
中科院青藏高原地球科学卓越创新中心朴世龙教授及其合作团队利用北半球高纬度地区大气二氧化碳浓度观测数据、遥感数据、陆地生态系统和海洋碳循环模型，并结合大气传输模型分析了过去30多年来北半球高纬度地区生态系统春季碳汇对温度响应的动态变化及其机制，发现上世纪80年代初至90年代中期气候变暖显著促进生态系统春季碳汇，本世纪初这一现象却显著减弱，这主要是因为植被生产力对温度变化的敏感程度下降，而非生态系统异养呼吸、海洋或大气环流等其他因素变化导致；研究论文发表于《自然—气候变化》。北半球高纬度陆地生态系统是一个巨大的碳汇，在全球碳循环中扮演着十分重要的角色。
生物入侵对我国淡水鱼类区系格局的影响
中科院水生生物研究所陈毅峰学科组和国外科学家合作，通过分析中国淡水鱼类分布格局在外来鱼类入侵前后的变动，探讨了入侵种对中国淡水鱼类区系格局的影响，相关文章发表于《多样性与分布》。不断加剧的生物入侵已经造成了传统生物地理界线的崩塌。中国鱼类区系总的物种组成相似性由入侵前的14.9%上升至入侵后的21.9%，表明中国鱼类区系已经发生了明显的同质化，而西部水域的同质化程度明显高于东部。另一方面，国内移殖物种造成的同质化程度远高于国外引入物种（7.3% VS 0.4%），显示国内不同水系/流域物种的移殖是中国淡水鱼类同质化的主要驱动因子。
三峡大坝土壤保持生态服务功能研究进展
中科院成都生物研究所潘开文研究员课题组与中科院生态环境研究中心欧阳志云研究员课题组合作，以三峡大坝以及三峡库区为研究对象，通过使用基于GIS平台的通用土壤流失方程模型（USLE），对不同时期、不同区域的三峡库区生态系统的土壤保持生态服务功能进行定量研究，揭示三峡大坝项目建成前后土壤保持和土壤侵蚀的空间与时间变化过程，探讨三峡库区对土壤保持和土壤侵蚀的主要影响因子。研究发现三峡大坝能对三峡库区土壤保持生态服务功能有所改善。研究成果发表于《环境地球科学》。通过对三峡库区研究，评估长江上游流域土壤服务功能变化，以控制土壤侵蚀，确保长江流域生态安全。
中亚干旱趋势及归因新评估
中科院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究团队估算了中亚PDSI干旱指数变化趋势，相关结果发表于《科学报告》。过去半个世纪，中亚PDSI整体趋势变化不显著，但伴随着区域高温波动，自2000年以来，PDSI呈明显下降，约65%的区域表现为干旱化程度加剧。中亚地区气象干旱、生态农业干旱以及水文干旱并非同时空、相一致的发生。气象干旱（以降水为代表）与生态农业干旱（以土壤含水率、植被动态为代表）表现为相似的时空发生程度，气象干旱是引发生态农业干旱的重要因素，PDSI能有效反映区域气象和生态农业干湿状况。中亚地区水文干旱（以径流为代表）的发生与时空变化与前两种干旱类型的发生不尽一致。
2℃全球变暖目标下干旱地区面临潜在威胁
兰州大学大气科学学院黄建平教授研究团队研究认为，贫穷落后的干旱半干旱区虽然排放的温室气体微不足道，但其承受的气候灾害却比高温室气体排放的湿润区发达国家严重得多；相关成果发表于《自然—气候变化》。干旱半干旱区是指降水不能补偿地表蒸发和植被蒸腾的区域，约占全球陆地表面积的40%，受人口增加、城市化等人类活动以及气候变化的影响，干旱半干旱区将会继续在全球扩张。如果全球温室气体排放量持续增加，全球干旱半干旱区面积将会加速扩张，到21世纪末将占全球陆地表面的50%以上。其中，全球干旱半干旱区扩张面积的四分之三将发生在发展中国家，面临土地进一步退化的风险，并加剧贫穷程度。
冰川物质与能量平衡模型
中科院青藏高原所、青藏高原地球科学卓越创新中心研究员阳坤团队开发了一个基于焓的冰川物质与能量平衡模型（WEB-GM）。该模型使用焓作为模型基本变量，相较以温度为变量的传统能量平衡模型而言，可以简化能量平衡计算，并提高模拟精度。同时，模型中引进了降水类型识别方案、考虑雨夹雪和薄雪的反照率参数化方案，以及冰面湍流参数化方案。相关论文发表于《水资源研究》。在全球变暖的背景下，大量的冰川融水可能导致水文过程改变，引发冰崩和冰湖溃决等自然灾害。基于能量平衡的冰川物质平衡模型可以有效地模拟冰川物质平衡以及冰川消融，并预测其变化。
评价近海结构物稳定性的数值计算模型
中科院武汉岩土力学研究所海洋工程地质课题组研究员叶剑红团队和澳大利亚教授科学家合作，研发出了揭示海洋波浪—海床地基—结构物耦合相互作用机制，评价近海结构物安全稳定性的数值计算模型FSSI-CAS 2D，及其三维版本FSSI-CAS 3D；相关论文发表于《海岸工程学》《海洋工程》等期刊。波浪、海床、近海结构物是一个高度非线性的耦合相互作用系统，耦合模型FSSI-CAS 2D/3D的成功开发可以为波浪—海床—结构物相互作用研究提供可信度高的基础分析工具；目前该模型已基本具备在工程实践中予以应用的条件；将来可为我国近海结构物的设计、后期维护以及风浪稳定性评价提供技术支持。
新型生态浮床技术研究
中科院东北地理所水环境污染与防治学科组阎百兴、李怀等科研人员与俄罗斯科学家合作，研发出泥炭藓移植、泥炭藓浮床制作与管理技术体系，实现了泥炭藓在变水位环境下的无土栽培，相关成果发表于《弗雷泽纽斯环境通报》。松花江下游沿岸分布着大片的带状河漫滩湿地，洪水季节河水漫溢到河漫滩湿地，二者发生充分的水和物质交换，河漫滩湿地对河水中污染物具有一定的拦截、吸收与降解作用，对松花江水质改善有显著的影响。泥炭藓作为“超级海绵”，不仅是构成沼泽湿地生态系统的主要群落，而且在沼泽形成过程中起着重要的固碳作用。
新巨型窃蛋龙
中国地质科学院地质所研究员吕君昌、河南省地质博物馆研究员蒲含勇及加拿大和斯洛伐克的科学家团队，近日将路易贝贝正式命名为中华贝贝龙，相关论文发表于《自然—通讯》。中华贝贝龙生活于900万年前白垩纪时期，而该化石发现于上世纪90年代的河南，但流失到国外。这个类似巨型鸟类的新恐龙，蛋可长达45公分、重约5公斤，是世界上曾经发现的最大恐龙蛋。而蛋巢直径约2到3米，蛋环状排列在其中，一窝蛋可能有24枚以上。产蛋者是一种具有翅膀、长羽毛以及喙的，与鸟类关系密切的新窃蛋龙。虽然没有发现成年个体的骨骼化石，但根据与其接近的种类相比较，它可能体长达8米，体重3吨。
辽西发现最早的银杏植物木材化石“辽宁银杏木”
中国地质科学院高级工程师蒋子?博士、中科院南京地质古生物研究所王永栋研究员、法国里昂第一大学Marc Philippe教授，以及中国地质调查局沈阳地质调查中心、沈阳师范大学学者等在辽宁西部北票地区侏罗纪地层中发现了一种新的银杏木材化石，被命名为“辽宁银杏木”。这是目前发现的最早具有现生银杏次生木质部解剖特征的木材化石。研究成果发表于《科学报告》。现生银杏Ginkgo是广为人知的活化石，该研究的发现代表了现生银杏木材演化的原始类型和早期阶段，对于进一步揭示燕辽生物群植物多样性特征、演化和环境背景提供了古植物解剖学证据。
鄂尔多斯西部干旱草原带30000年以来地下水补给历史与突变
中科院地质地球所工程地质与水资源研究室黄天明副研究员、庞忠和研究员、牛津大学水资源研究中心Mike Edmunds教授等人，将包气带和饱和带结合起来，利用多种环境示踪剂综合评价了鄂尔多斯西部某草原带过去30000年以来古水文情势。相关论文发表于《水文过程》。在干旱半干旱地区，由于包气带较厚且降水入渗补给量有限，包气带储存了过去几十年到上万年入渗补给的水分，而地下水的水化学、同位素则储存了其接受补给时的信息。由于气候变化及人类活动导致的补给量变化不足以立即影响到浅层地下水。论文报道显示了近2500年以来的干旱化过程，该结果与西北干旱区的湖泊沉积记录等得出的结果相吻合。
胶北古元古代淡色花岗岩岩石成因：钾长石分离结晶的证据
中科院地质地球所岩石圈演化国家重点实验室李友连工程师、郭敬辉研究员等人对胶北回里镇附近出露的一个古元古代淡色花岗岩体进行了详细的岩石学、年代学和地球化学研究，研究论文发表于《化学地质学》。钠长花岗岩在高U/Pb比值体系下经历了漫长的演化，Pb-Pb等时线年龄指示高U/Pb比值特征出现在岩石形成时代，进一步揭示了岩浆演化过程中钾长石分离结晶作用的特殊效应。研究表明，回里淡色花岗岩为高分异花岗岩。在钾质花岗岩向钠长花岗岩的岩浆演化过程中，钾长石的结晶分异起了重要作用，表明高分异的花岗质岩浆能够进一步发生分离结晶演化。
恐龙“起飞”的新证据
中科院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员与国内外科学家合作，对大连星海古生物博物馆收藏的一个辽宁义县恐龙化石标本进行分析，研究成果发表于《自然—通讯》。根据其解剖学特征，研究人员把这种恐龙归入伤齿龙类。伤齿龙类代表和鸟类亲缘关系最近的恐龙类群之一，对于我们理解恐龙向鸟类的转化非常重要。滕氏嘉年华龙代表伤齿龙类演化过程中的一种过渡类型。在伤齿龙类的演化过程中存在着“模块式演化”，也就是身体各部分在演化上可分为单独的模块，进行独立的演化。滕氏嘉年华龙最重要的信息来自羽毛。研究人员认为它有着与始祖鸟非常类似的羽毛，显示出在鸟类早期演化过程中广泛出现的“四翼”形态。
三叶虫与节肢动物有颚类的亲缘关系
中科院南京地质古生物研究所朱茂炎课题组研究员赵方臣等报道了对寒武纪早期三叶虫——宜良红石崖虫（Hongshiyanaspis yiliangensis）的研究成果，研究论文发表于《地质杂志》。这些化石发现于云南昆明附近寒武纪早期地层中，是世界上发现的第7种，也是继云南寒武纪澄江生物群中发现的中间型始莱德利基虫（Eoredlichia intermedia）后，在中国发现的保存形态完整腿肢的第二种三叶虫。该研究为揭示三叶虫的亲缘关系提供了重要证据，表明三叶虫与节肢动物门有颚类的亲缘关系更近。三叶虫是已灭绝的一类已知物种数量最多的宏体化石节肢动物，因身体纵向和横向大多分为较为明显的3部分（三叶）而得名。
蓝细菌逆境适应的新机制
中科院遗传与发育生物学研究所汪迎春研究组发现蓝细菌二元信号系统的组氨酸激酶Hik33能广谱地调控响应多种逆境的蛋白和光合作用相关的蛋白，论文发表于《分子与细胞蛋白质组学》。当蓝细菌遭受逆境胁迫时，Hik33可以通过上调逆境适应性相关的蛋白和下调光合作用相关的蛋白来合理分配物质和能量资源，减缓蓝细菌的增殖而达到逆境适应和生存的目的。蓝细菌是古老光合微生物，在约30亿前，地球本是无氧的环境，使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。蓝细菌能在各种恶劣多变的自然环境中生存。
内蒙古二连盆地始新世貘类研究新进展
中科院古脊椎动物与古人类研究所王元青课题组联合美国自然历史博物馆孟津研究员，对二连盆地沼貘开展研究，并对相关的化石地点位置进行了讨论，论文发表于《美国博物馆通讯》。貘类与马类和犀类，以及已经灭绝的雷兽和爪兽，同属奇蹄类，现生貘类仅有一属四种，分布于东南亚和中南美洲，以具有可以伸缩的、较长的鼻子为特点。论文总结了已发表的产自伊尔丁曼哈组的奇蹄类化石，认为亚洲哺乳动物分期中的伊尔丁曼哈期相当于北美尤因他期的早、中期。明确了中亚考察团“马捷茨营地”应靠近都和敏勃尔和平台东缘，重新厘清了中亚考察团以“马捷茨营地”为参照点、位于呼和勃尔和平台相关化石地点的位置。
Nature封面：封面所示曲线展示了蚊子拍动翅膀所引发的瞬间空气流动方向。Nature杂志第7648期封面文章报道了蚊子拍动翅膀的独特空气动力学机制。Richard Bomphrey等科学家的研究表明，蚊子拍动翅膀的高频率和低振幅意味着蚊子采用了独特的空气动力学机制。除了和大部分昆虫一样通过前缘涡流产生升力外，蚊子还会利用后缘涡流来增强升力——捕捉前次拍翅剩余的能量。这种时间控制精密的翅膀转动机制也许可以解释蚊子翅膀异常高的纵横比，因为它可以使蚊子沿翼展的气动力最大化。
算出蓝斑蜥蜴的斑点
Nature封面：蓝斑蜥蜴的斑点。Nature杂志第7649期封面文章报道了蓝斑蜥蜴身体花纹赖以形成的机制。生物细胞在反应—扩散框架内的动态作用可用于描述动物身体上可见的花纹。通过记录多只蓝斑蜥蜴在4年的发育过程中的皮肤花纹变化，发现它们的皮肤颜色是在单个鳞片层面发生变化。这些花纹看起来是由六边形元胞自动机形成的，皮肤上的鳞片是其中的离散单元。根据数学理论，若将皮肤厚度变化考虑在内，那么这种离散系统可从持续的反应—扩散框架中形成。元胞自动机不仅仅是抽象的计算体系，它也能直接对应生物演化产生的过程。
远程磊晶与材料层转移
Nature封面：通过远端磊晶重复生产柔性薄膜的艺术想像图。Nature杂志第7650期封面文章报道了磊晶材料的应用。磊晶虽然在半导体行业中被广泛使用，但其成本仍将这一技术限制于少数几种材料。Jeehwan Kim等提出了一种克服这一限制的可能方法：在底物和在其上生长的磊晶层间放置单层石墨烯；石墨烯层不会影响磊晶的生长，但重要的是，它能让生成的薄膜更容易从底物上脱离，使得底物能被再次利用。这种从底物“复制粘贴”半导体薄膜，并将其转移到人们需要的底物上的技术或将有助于光子学上的异质结合与柔性电子器件的发展。
大麦参照基因组
Nature封面：谷物。Nature杂志第7651期封面文章报道了大麦参照基因组的测序和组装。大麦大约于1万年前被驯化，是一种关键作物。科学家将细菌人工染色体的分层霰弹枪定序、纳米通道阵列基因组作图、染色体尺度支架组装和染色体构象捕获结合起来，生成了大麦的基因组。这是对小麦族基因组中心体周围区域的首次全面、完全有序的组装，结果表明大麦的7条染色体各分为3个隔间。作者还对96个优异的欧洲春大麦和冬大麦品系的外显子组进行了测序，并研究了它们的遗传多样性，凸显了这一序列对谷类基因组学和育种项目的实用潜力。
复杂多断裂破裂
Science封面：新西兰Waipapa Bay(怀帕帕湾)的地震隆起。Science杂志第6334期封面文章报道了2016年新西兰卡尔弗登（Kaikōura）7.8级地震引发的思考。这是在卡尔弗登记载的150多年的历史上威力最大的一次地震。2016年11月14日，新西兰南岛东北部发生7.8级大地震。地震过程复杂，破裂向北延伸超过170km，至少穿过12个大断裂，沿海岸线有大范围的隆起且发生大面积非弹性变形。这一复杂地震颠覆了关于地震破裂程度被断层控制的传统假设，在地震灾害模型中应重新评估这一问题。
地球生态系统
Science封面：巴西某国家公园残存的大西洋森林系统。Science杂志第6335期封面文章报道了地球生态系统的研究进展。生态系统包括相互影响物种群落和它们依赖的物理环境。尽管认为地球包含很多不同的生态系统，人类社会逐渐认识到地球自身是一个生态系统。随着人口激增，人类统治各类可用资源，地球生态系统逐渐显示了压力的信号。生物多样性消失，环境破坏，资源争夺。基于这个议题，科学家验证了人类对地球生态的影响，寻找改变争端的方法和解决方案。对生态系统长期动态研究能够帮助我们对未来可持续性的思考。
疫苗战争
Science封面：疫苗帮助我们抵御很多疾病，拯救了无数生命，是我们最好的防御手段。Science杂志第6336期封面文章报道了关于疫苗的战争。2015年，72%的美国小孩接种了7种疾病控制和预防中心推荐的疫苗。这个数字在2011年只有69%。这些疫苗预防11种潜在的致命疾病。父母亲的视线开始从可怕的疾病转向了疫苗自身的风险。这期议题揭露了疫苗相关的一些谜底，认识到疫苗的伤害虽然罕见但是的确存在；面对疫苗犹豫不决的家长有哪些工作可以做。一系列的数据可以回答这些问题。
DeepStack: 德州扑克专家级的人工智能
Science封面：扑克牌。Science杂志第6337期封面文章报道了无限下注扑克里的专家级人工智能DeepStack。人工智能如何在扑克等“信息不对称”游戏中胜出一直是重要挑战。DeepStack是加拿大阿尔伯特大学开发的人工智能系统，是世界上第一个在“一对一无限注德州扑克”上击败了职业扑克玩家的计算机程序。DeepStack在“一对一无限注”德州扑克中击败职业选手标志着又一突破。结合了递归推演、分解运算以及深度学习技术，该算法原理可能有助于解决现实世界中“信息不对称”问题。
气候变暖对北半球高纬度地区生态系统春季碳汇的促进作用正在减弱
中科院青藏高原地球科学卓越创新中心朴世龙教授及其合作团队利用北半球高纬度地区大气二氧化碳浓度观测数据、遥感数据、陆地生态系统和海洋碳循环模型，并结合大气传输模型分析了过去30多年来北半球高纬度地区生态系统春季碳汇对温度响应的动态变化及其机制，发现上世纪80年代初至90年代中期气候变暖显著促进生态系统春季碳汇，本世纪初这一现象却显著减弱，这主要是因为植被生产力对温度变化的敏感程度下降，而非生态系统异养呼吸、海洋或大气环流等其他因素变化导致；研究论文发表于《自然—气候变化》。北半球高纬度陆地生态系统是一个巨大的碳汇，在全球碳循环中扮演着十分重要的角色。
生物入侵对我国淡水鱼类区系格局的影响
中科院水生生物研究所陈毅峰学科组和国外科学家合作，通过分析中国淡水鱼类分布格局在外来鱼类入侵前后的变动，探讨了入侵种对中国淡水鱼类区系格局的影响，相关文章发表于《多样性与分布》。不断加剧的生物入侵已经造成了传统生物地理界线的崩塌。中国鱼类区系总的物种组成相似性由入侵前的14.9%上升至入侵后的21.9%，表明中国鱼类区系已经发生了明显的同质化，而西部水域的同质化程度明显高于东部。另一方面，国内移殖物种造成的同质化程度远高于国外引入物种（7.3% VS 0.4%），显示国内不同水系/流域物种的移殖是中国淡水鱼类同质化的主要驱动因子。
三峡大坝土壤保持生态服务功能研究进展
中科院成都生物研究所潘开文研究员课题组与中科院生态环境研究中心欧阳志云研究员课题组合作，以三峡大坝以及三峡库区为研究对象，通过使用基于GIS平台的通用土壤流失方程模型（USLE），对不同时期、不同区域的三峡库区生态系统的土壤保持生态服务功能进行定量研究，揭示三峡大坝项目建成前后土壤保持和土壤侵蚀的空间与时间变化过程，探讨三峡库区对土壤保持和土壤侵蚀的主要影响因子。研究发现三峡大坝能对三峡库区土壤保持生态服务功能有所改善。研究成果发表于《环境地球科学》。通过对三峡库区研究，评估长江上游流域土壤服务功能变化，以控制土壤侵蚀，确保长江流域生态安全。
中亚干旱趋势及归因新评估
中科院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究团队估算了中亚PDSI干旱指数变化趋势，相关结果发表于《科学报告》。过去半个世纪，中亚PDSI整体趋势变化不显著，但伴随着区域高温波动，自2000年以来，PDSI呈明显下降，约65%的区域表现为干旱化程度加剧。中亚地区气象干旱、生态农业干旱以及水文干旱并非同时空、相一致的发生。气象干旱（以降水为代表）与生态农业干旱（以土壤含水率、植被动态为代表）表现为相似的时空发生程度，气象干旱是引发生态农业干旱的重要因素，PDSI能有效反映区域气象和生态农业干湿状况。中亚地区水文干旱（以径流为代表）的发生与时空变化与前两种干旱类型的发生不尽一致。
2℃全球变暖目标下干旱地区面临潜在威胁
兰州大学大气科学学院黄建平教授研究团队研究认为，贫穷落后的干旱半干旱区虽然排放的温室气体微不足道，但其承受的气候灾害却比高温室气体排放的湿润区发达国家严重得多；相关成果发表于《自然—气候变化》。干旱半干旱区是指降水不能补偿地表蒸发和植被蒸腾的区域，约占全球陆地表面积的40%，受人口增加、城市化等人类活动以及气候变化的影响，干旱半干旱区将会继续在全球扩张。如果全球温室气体排放量持续增加，全球干旱半干旱区面积将会加速扩张，到21世纪末将占全球陆地表面的50%以上。其中，全球干旱半干旱区扩张面积的四分之三将发生在发展中国家，面临土地进一步退化的风险，并加剧贫穷程度。
冰川物质与能量平衡模型
中科院青藏高原所、青藏高原地球科学卓越创新中心研究员阳坤团队开发了一个基于焓的冰川物质与能量平衡模型（WEB-GM）。该模型使用焓作为模型基本变量，相较以温度为变量的传统能量平衡模型而言，可以简化能量平衡计算，并提高模拟精度。同时，模型中引进了降水类型识别方案、考虑雨夹雪和薄雪的反照率参数化方案，以及冰面湍流参数化方案。相关论文发表于《水资源研究》。在全球变暖的背景下，大量的冰川融水可能导致水文过程改变，引发冰崩和冰湖溃决等自然灾害。基于能量平衡的冰川物质平衡模型可以有效地模拟冰川物质平衡以及冰川消融，并预测其变化。
评价近海结构物稳定性的数值计算模型
中科院武汉岩土力学研究所海洋工程地质课题组研究员叶剑红团队和澳大利亚教授科学家合作，研发出了揭示海洋波浪—海床地基—结构物耦合相互作用机制，评价近海结构物安全稳定性的数值计算模型FSSI-CAS 2D，及其三维版本FSSI-CAS 3D；相关论文发表于《海岸工程学》《海洋工程》等期刊。波浪、海床、近海结构物是一个高度非线性的耦合相互作用系统，耦合模型FSSI-CAS 2D/3D的成功开发可以为波浪—海床—结构物相互作用研究提供可信度高的基础分析工具；目前该模型已基本具备在工程实践中予以应用的条件；将来可为我国近海结构物的设计、后期维护以及风浪稳定性评价提供技术支持。
新型生态浮床技术研究
中科院东北地理所水环境污染与防治学科组阎百兴、李怀等科研人员与俄罗斯科学家合作，研发出泥炭藓移植、泥炭藓浮床制作与管理技术体系，实现了泥炭藓在变水位环境下的无土栽培，相关成果发表于《弗雷泽纽斯环境通报》。松花江下游沿岸分布着大片的带状河漫滩湿地，洪水季节河水漫溢到河漫滩湿地，二者发生充分的水和物质交换，河漫滩湿地对河水中污染物具有一定的拦截、吸收与降解作用，对松花江水质改善有显著的影响。泥炭藓作为“超级海绵”，不仅是构成沼泽湿地生态系统的主要群落，而且在沼泽形成过程中起着重要的固碳作用。
新巨型窃蛋龙
中国地质科学院地质所研究员吕君昌、河南省地质博物馆研究员蒲含勇及加拿大和斯洛伐克的科学家团队，近日将路易贝贝正式命名为中华贝贝龙，相关论文发表于《自然—通讯》。中华贝贝龙生活于900万年前白垩纪时期，而该化石发现于上世纪90年代的河南，但流失到国外。这个类似巨型鸟类的新恐龙，蛋可长达45公分、重约5公斤，是世界上曾经发现的最大恐龙蛋。而蛋巢直径约2到3米，蛋环状排列在其中，一窝蛋可能有24枚以上。产蛋者是一种具有翅膀、长羽毛以及喙的，与鸟类关系密切的新窃蛋龙。虽然没有发现成年个体的骨骼化石，但根据与其接近的种类相比较，它可能体长达8米，体重3吨。
辽西发现最早的银杏植物木材化石“辽宁银杏木”
中国地质科学院高级工程师蒋子?博士、中科院南京地质古生物研究所王永栋研究员、法国里昂第一大学Marc Philippe教授，以及中国地质调查局沈阳地质调查中心、沈阳师范大学学者等在辽宁西部北票地区侏罗纪地层中发现了一种新的银杏木材化石，被命名为“辽宁银杏木”。这是目前发现的最早具有现生银杏次生木质部解剖特征的木材化石。研究成果发表于《科学报告》。现生银杏Ginkgo是广为人知的活化石，该研究的发现代表了现生银杏木材演化的原始类型和早期阶段，对于进一步揭示燕辽生物群植物多样性特征、演化和环境背景提供了古植物解剖学证据。
鄂尔多斯西部干旱草原带30000年以来地下水补给历史与突变
中科院地质地球所工程地质与水资源研究室黄天明副研究员、庞忠和研究员、牛津大学水资源研究中心Mike Edmunds教授等人，将包气带和饱和带结合起来，利用多种环境示踪剂综合评价了鄂尔多斯西部某草原带过去30000年以来古水文情势。相关论文发表于《水文过程》。在干旱半干旱地区，由于包气带较厚且降水入渗补给量有限，包气带储存了过去几十年到上万年入渗补给的水分，而地下水的水化学、同位素则储存了其接受补给时的信息。由于气候变化及人类活动导致的补给量变化不足以立即影响到浅层地下水。论文报道显示了近2500年以来的干旱化过程，该结果与西北干旱区的湖泊沉积记录等得出的结果相吻合。
胶北古元古代淡色花岗岩岩石成因：钾长石分离结晶的证据
中科院地质地球所岩石圈演化国家重点实验室李友连工程师、郭敬辉研究员等人对胶北回里镇附近出露的一个古元古代淡色花岗岩体进行了详细的岩石学、年代学和地球化学研究，研究论文发表于《化学地质学》。钠长花岗岩在高U/Pb比值体系下经历了漫长的演化，Pb-Pb等时线年龄指示高U/Pb比值特征出现在岩石形成时代，进一步揭示了岩浆演化过程中钾长石分离结晶作用的特殊效应。研究表明，回里淡色花岗岩为高分异花岗岩。在钾质花岗岩向钠长花岗岩的岩浆演化过程中，钾长石的结晶分异起了重要作用，表明高分异的花岗质岩浆能够进一步发生分离结晶演化。
恐龙“起飞”的新证据
中科院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员与国内外科学家合作，对大连星海古生物博物馆收藏的一个辽宁义县恐龙化石标本进行分析，研究成果发表于《自然—通讯》。根据其解剖学特征，研究人员把这种恐龙归入伤齿龙类。伤齿龙类代表和鸟类亲缘关系最近的恐龙类群之一，对于我们理解恐龙向鸟类的转化非常重要。滕氏嘉年华龙代表伤齿龙类演化过程中的一种过渡类型。在伤齿龙类的演化过程中存在着“模块式演化”，也就是身体各部分在演化上可分为单独的模块，进行独立的演化。滕氏嘉年华龙最重要的信息来自羽毛。研究人员认为它有着与始祖鸟非常类似的羽毛，显示出在鸟类早期演化过程中广泛出现的“四翼”形态。
三叶虫与节肢动物有颚类的亲缘关系
中科院南京地质古生物研究所朱茂炎课题组研究员赵方臣等报道了对寒武纪早期三叶虫——宜良红石崖虫（Hongshiyanaspis yiliangensis）的研究成果，研究论文发表于《地质杂志》。这些化石发现于云南昆明附近寒武纪早期地层中，是世界上发现的第7种，也是继云南寒武纪澄江生物群中发现的中间型始莱德利基虫（Eoredlichia intermedia）后，在中国发现的保存形态完整腿肢的第二种三叶虫。该研究为揭示三叶虫的亲缘关系提供了重要证据，表明三叶虫与节肢动物门有颚类的亲缘关系更近。三叶虫是已灭绝的一类已知物种数量最多的宏体化石节肢动物，因身体纵向和横向大多分为较为明显的3部分（三叶）而得名。
蓝细菌逆境适应的新机制
中科院遗传与发育生物学研究所汪迎春研究组发现蓝细菌二元信号系统的组氨酸激酶Hik33能广谱地调控响应多种逆境的蛋白和光合作用相关的蛋白，论文发表于《分子与细胞蛋白质组学》。当蓝细菌遭受逆境胁迫时，Hik33可以通过上调逆境适应性相关的蛋白和下调光合作用相关的蛋白来合理分配物质和能量资源，减缓蓝细菌的增殖而达到逆境适应和生存的目的。蓝细菌是古老光合微生物，在约30亿前，地球本是无氧的环境，使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。蓝细菌能在各种恶劣多变的自然环境中生存。
内蒙古二连盆地始新世貘类研究新进展
中科院古脊椎动物与古人类研究所王元青课题组联合美国自然历史博物馆孟津研究员，对二连盆地沼貘开展研究，并对相关的化石地点位置进行了讨论，论文发表于《美国博物馆通讯》。貘类与马类和犀类，以及已经灭绝的雷兽和爪兽，同属奇蹄类，现生貘类仅有一属四种，分布于东南亚和中南美洲，以具有可以伸缩的、较长的鼻子为特点。论文总结了已发表的产自伊尔丁曼哈组的奇蹄类化石，认为亚洲哺乳动物分期中的伊尔丁曼哈期相当于北美尤因他期的早、中期。明确了中亚考察团“马捷茨营地”应靠近都和敏勃尔和平台东缘，重新厘清了中亚考察团以“马捷茨营地”为参照点、位于呼和勃尔和平台相关化石地点的位置。
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