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来源： 发布时间：2017-12-10
信息科技
基于星座的量子通信进展
中科大潘建伟教授及其同事彭承志、张强等组成的研究组，成功实现了白天远距离（53km）自由空间量子密钥分发，通过地基实验在信道损耗和噪声水平方面有效验证了未来构建基于量子星座的星地、星间量子通信网络的可行性；相关研究发表于《自然—光子学》。世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”目前已经在国际上成功实现了首次星地量子通信，然而由于阳光噪声的影响，“墨子号”卫星只能在夜晚工作，单颗该类低轨道卫星至少需要3天才能完成全球范围内地面站点的覆盖。为抑制白天阳光背景噪声，研究团队从3个方面发展关键技术，验证了太阳光背景下开展星地、星间量子密钥分发的可行性，为构建量子星座打下了基础。
基于光纤激发石墨烯布里渊光机谐振新现象的超高灵敏度光纤气体传感研究
电子科技大学光纤传感与通信教育部实验室饶云江教授与国内外科学家合作开展基于石墨烯增强布里渊光机微谐振器的超敏气体探测的研究，论文发表于《纳米快报》。通过在高Q值微流谐振腔内部沉积还原石墨烯，发现了一种增强的前向相位匹配布里渊光机力学谐振现象，其具有极高的表面分子响应灵敏度。采用光纤耦合技术，提出了基于石墨烯增强布里渊光机谐振频谱分析以测量气体浓度的新方法，该方法将常规石墨烯光学器件中的“电子—光子”相互作用扩展到“电子—声子—光子”的相互作用。气体噪声等效探测极限低至1ppb（为目前国际最好指标之一），动态测量范围为5个数量级。
新型杂化荧光传感器件设计
同济大学化学科学与工程学院闫冰教授课题组设计合成了一种基于双刺激响应型的荧光传感凝胶及浓度依存的逻辑运算装置，用于食品变质的实时检测，研究论文发表于《先进材料》。对在生物和环境中起到重要作用的物质进行识别已成为化学传感领域的研究目标。食品变质不仅会带来巨大的经济损失，更是造成食品安全隐患地最主要原因之一，会给人体健康带来严重危害，因此对食品腐变进行有效的实时监测和检测尤为重要。在目前的特定分析物的检测方法中，荧光传感因其检测速度快、灵敏度高、选择性好以及设备操作简单等优点受到青睐。
针刺神经生物学机制的多模态影像学研究
中国科学院分子影像重点实验室田捷研究员团队长期与中医针刺、医学影像学等多学科专家交叉合作，共同致力于利用现代信息技术手段和多模态医学成像技术揭示针刺作用机制的研究工作，学术专著《针刺神经生物学机制的多模态影像学研究》发表于Springer。针刺医学是我国传统文化的瑰宝，有着浓厚的文化底蕴与广泛的社会基础，具有丰富的实践经验、确切的临床疗效以及完善的系统理论。该专著回顾了早期针刺机理研究的结果与存在的问题，系统阐述了基于多模态神经影像的针刺持续性效应和针刺时空编码脑网络理论，以及针刺临床应用中针对典型适应症所存在的靶向性作用机制，对针刺机理研究未来的方向进行了展望。
GPCR信号转导的磷酸化密码
中国科学院上海药物研究所研究员徐华强领衔的国际交叉团队经过联合攻关，利用世界上最强X射线激光，成功解析磷酸化视紫红质（Rhodopsin）与阻遏蛋白（Arrestin）复合物的晶体结构，攻克了细胞信号传导领域的重大科学难题，研究成果发表于《细胞》。生命的功能是信号传导密码来体现或来执行的，GPCR是目前最成功的药物靶标，迄今40%左右的上市药物是以GPCR为靶点。GPCR作为细胞信号转导的“信号兵”，是通过下游G蛋白和阻遏蛋白两条主要的信号通路转导跨膜信号。阻遏蛋白与GPCR的结合是协调整合GPCR下游信号网络的关键，而GPCR的尾部磷酸化则是破解GPCR招募并结合阻遏蛋白难题的关键密码。
东海黑潮涡旋研究
南京信息工程大学数值模拟与观测实验室主任董昌明教授团队在东海黑潮涡旋研究中获得发现，研究论文发表于《科学报告》。使用海表漂流浮标资料对东海黑潮两侧涡旋进行探测和统计，发现黑潮主段两侧次中尺度涡旋的分布具有明显的极性不对称特征：西侧以气旋式为主，而东侧则以反气旋式为主。该研究进一步从高分辨率数值模式的流场涡旋探测给予验证。通过诊断分析涡动能的能量收支，发现在黑潮左侧垂向浮力通量为涡旋生成的主要能量来源，右侧则归因于水平剪切。该研究结果是海洋西边界流区域涡旋研究的重要发现，对深入了解海洋涡旋的生成机制具有重要意义。
量子光学集成芯片
中国科学院西安光学精密机械研究所与国外科研机构合作，利用自行研制的光子芯片，基于微谐振腔中多个高纯度频率模式相干叠加的独特方案，解决了片上高维纠缠双光子态制备与控制的难题，证实了利用10级纠缠双光子态实现超100维的片上量子系统，并通过频率操控实现了对量子态的灵活控制，研究论文发表于《自然》。基于纠缠光子的光量子系统是解决现代量子物理和量子信息科学中诸多问题的核心基础。随着量子信息研究的深入，除多光子纠缠外，高维量子态因其携载信息能力远高于量子比特的优势，引起了广泛关注，已成为量子机理深层次研究、提升量子通信协议鲁棒性与速率，以及实现更高效量子计算等的关键手段。
高性能异质结光电探测器
中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心与香港中文大学、电子科技大学、重庆理工大学合作，在基于硅表面的三维石墨烯原位生长技术上，将高性能异质结光电探测器方面的研究成果发表于Nanoscale。利用石墨烯作为电极的肖特基结光电探测器具有暗电流低、响应速度快和正面入射等优势。与二维石墨烯薄膜相比，三维石墨烯墙是由纵向生长的多层石墨烯形成的网格互连结构，保留了石墨烯薄膜拉曼特征峰；同时，三维石墨烯无需金属催化，可在硅衬底实现原位生长，避免金属催化剂和转移过程有机残留污染。研究团队利用三维石墨烯墙原位生长实现的超洁净硅—石墨烯界面，实现了高性能的光电探测器。
环境与健康
中国城市化过程中人口迁移对空气质量的影响
北京大学城市与环境学院陶澍教授与国内外科学家合作定量分析了城市化过程中移民家庭直接能源（不包括诸如基础建设等间接能耗）结构转型对空气质量及健康的有利影响，相关论文发表于《科学进展》。大规模人口迁移改变了污染物排放和呼吸暴露特征及空间分布，农村居民移居城市后能源结构发生根本性变化，基本摆脱了生物质燃料，降低了各类生活源大气污染物的排放。在绝大多数城市，其作用超过人口聚集带来的负面效应，因此有利于改善空气质量。据估算，这一过程导致全国平均PM2.5暴露浓度下降4微克/立方米，相当于30年间减少45万人口过早死亡。由于人口高度聚集，北京和广州等超大城市暴露水平略有上升。
揭示中国人肥胖的肠道菌群
上海交大医学院附属瑞金医院宁光院士团队揭示中国人肥胖的肠道菌群组成，发现一系列丰度显着异于正常人群的肠道共生菌，多形拟杆菌（BT菌）口服可降低小鼠血清谷氨酸浓度，增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化过程，从而降低脂肪堆积，达到减重效果，研究论文发表于《自然—医学》。BT菌具有代谢谷氨酸盐的能力，而谷氨酸盐也是我们日常生活中味精的主要成分；既往中国健康营养学调查显示，谷氨酸盐摄入具有促进中国成人超重的发生风险。由于国人的饮食特征和遗传背景与西方人群相差甚大，菌群特征也存在较大差异。该研究为未来开发针对性的减肥药物提供新方向。
糖尿病影响颌骨健康新途径
北京大学口腔医院口腔颌面外科张益教授、肖锷与国内外科学家合作，开展糖尿病增加IL-17表达并增强口腔菌群的致病性研究，揭示了口腔菌群是导致糖尿病口腔并发症的一个重要途径，研究论文发表于《细胞宿主微生物》。在糖尿病的并发症中，口腔相关并发症也不容忽视，主要表现为牙槽骨丢失，进而导致了牙齿脱落。论文阐释了糖尿病除对机体产生直接影响之外，还会导致口腔菌群的致病性增加，从而影响颌骨健康。与生俱来的口腔菌群对于维护口腔健康尤其是颌骨健康十分重要。研究进一步发现了IL-17抗体可以有效改善糖尿病对口腔菌群的破坏，为糖尿病患者颌骨丢失的预防和治疗提供了新的思路和途径。
分裂型特质在一般人群中的发展轨迹
中科院心理健康重点实验室陈楚侨研究团队探讨了分裂型特质在一般人群中的发展轨迹，试图区分具有不同发展轨迹的亚组，并考察不同亚组之间是否具有不同的情绪和社会功能表现，相关研究成果发表于《精神分裂症研究》。分裂型特质是指精神分裂症和其他相关心理障碍内在的人格组织。由于分裂型特质可以在一般人群中通过心理计量学的方法进行评估，考察分裂型特质为更好地理解精神疾病的内在心理病理学过程提供了独特视角，同时避免了抗精神病药物和病程等因素的影响。研究结果提示分裂型特质可能存在不同的发展轨迹，强调了分裂型特质纵向追踪研究的重要性，并提倡对稳定高分组和快速激活组被试进行临床关注。
森林植物残体碳储量系统研究
北京大学城市与环境学院方精云院士领导的研究团队开展中国森林生态系统碳收支研究，对我国森林植被、土壤、凋落物和木质残体碳密度进行了系统调查，相关成果发表于《自然—通讯》。植物凋落物和木质残体是森林生态系统碳储量和碳汇的重要组分，但由于以往数据不足、缺乏有效的研究方法，致使我国森林植物残体碳储量及其变化缺乏准确的估算，从而限制了我国森林生态系统碳收支的全面评估。研究团队结合森林清查、遥感数据，首次量化了中国森林凋落物碳和木质残体的碳储量及其变化，发现其碳储量约为9.3亿吨碳单位，并以每年670万吨碳的速率增长。
原代T细胞基因编辑和艾滋病基因治疗研究
中国科学院广州生物医药与健康研究院陈小平课题组采用最新的CRISPR/Cas9基因编辑工具，通过改进传递方法，优化转染条件，最终实现了原代T细胞的多基因敲除，研究论文发表于《人基因治疗》。CD4+T细胞是HIV-1感染人体的主要靶细胞，也是艾滋病基因治疗的重要功能性细胞。CCR5是HIV-1感染CD4+T细胞的主要共受体。通过对人原代CD4+T细胞的两个重要受体CXCR4和CCR5基因进行双敲除，并对基因修饰过的T细胞进行体外的攻毒试验，证明双敲除的CD4+T细胞可以同时抵御X4-嗜性和R5-嗜性的HIV-1病毒株感染，为未来开展基于T细胞的艾滋病基因治疗提供了更为高效和安全的技术平台。
全球变暖预估不确定性归因研究
中山大学杨崧教授团队与国内外科学家合作，从模式的气候态差异方面，讨论不同模式在同一情景下对未来全球变暖强度预估存在差异的原因，研究论文发表于《科学报道》。与人类活动相关的温室效应引起的全球变暖特征稳定存在所有气候模式模拟结果中。但是在相同的温室气体强迫下，不同模式模拟出的全球平均温度升高的值存在显著差异，称之为全球变暖预估的不确定性。不同模式对同一外强迫的反馈强度很大程度上依赖于模式本身的背景气候态，例如全球气候态冰覆盖面积、水汽含量和全球水循环速率等。减小模式对观测气候态模拟的差异，是缩小全球变暖预估范围的关键。
纳米银对水环境硝化过程及其氧化亚氮产生的影响
华东师范大学自然地理与环境地理学刘敏教授团队从微生物基因水平上揭示了纳米银对水环境氮循环的毒性效应与作用机理，发现环境中广泛存在的纳米银可通过调控功能微生物的氮代谢过程，降低氮转化效率，促进温室气体氧化亚氮的产生与排放，加剧水体富营养化和温室效应等环境问题，研究论文发表于《科学进展》。随着人口增长和社会经济发展，大量氮营养盐由流域输入到河口近岸地区，给水生生态系统造成了生态与环境问题，如水体富营养化、有害藻类赤潮等。随着纳米技术的飞速发展，纳米银（具有广谱杀菌性）等纳米材料被大量地生产和使用，引起纳米银在水环境中大量富集，从而引发人类健康及生态环境问题。
基于星座的量子通信进展
中科大潘建伟教授及其同事彭承志、张强等组成的研究组，成功实现了白天远距离（53km）自由空间量子密钥分发，通过地基实验在信道损耗和噪声水平方面有效验证了未来构建基于量子星座的星地、星间量子通信网络的可行性；相关研究发表于《自然—光子学》。世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”目前已经在国际上成功实现了首次星地量子通信，然而由于阳光噪声的影响，“墨子号”卫星只能在夜晚工作，单颗该类低轨道卫星至少需要3天才能完成全球范围内地面站点的覆盖。为抑制白天阳光背景噪声，研究团队从3个方面发展关键技术，验证了太阳光背景下开展星地、星间量子密钥分发的可行性，为构建量子星座打下了基础。
基于光纤激发石墨烯布里渊光机谐振新现象的超高灵敏度光纤气体传感研究
电子科技大学光纤传感与通信教育部实验室饶云江教授与国内外科学家合作开展基于石墨烯增强布里渊光机微谐振器的超敏气体探测的研究，论文发表于《纳米快报》。通过在高Q值微流谐振腔内部沉积还原石墨烯，发现了一种增强的前向相位匹配布里渊光机力学谐振现象，其具有极高的表面分子响应灵敏度。采用光纤耦合技术，提出了基于石墨烯增强布里渊光机谐振频谱分析以测量气体浓度的新方法，该方法将常规石墨烯光学器件中的“电子—光子”相互作用扩展到“电子—声子—光子”的相互作用。气体噪声等效探测极限低至1ppb（为目前国际最好指标之一），动态测量范围为5个数量级。
新型杂化荧光传感器件设计
同济大学化学科学与工程学院闫冰教授课题组设计合成了一种基于双刺激响应型的荧光传感凝胶及浓度依存的逻辑运算装置，用于食品变质的实时检测，研究论文发表于《先进材料》。对在生物和环境中起到重要作用的物质进行识别已成为化学传感领域的研究目标。食品变质不仅会带来巨大的经济损失，更是造成食品安全隐患地最主要原因之一，会给人体健康带来严重危害，因此对食品腐变进行有效的实时监测和检测尤为重要。在目前的特定分析物的检测方法中，荧光传感因其检测速度快、灵敏度高、选择性好以及设备操作简单等优点受到青睐。
针刺神经生物学机制的多模态影像学研究
中国科学院分子影像重点实验室田捷研究员团队长期与中医针刺、医学影像学等多学科专家交叉合作，共同致力于利用现代信息技术手段和多模态医学成像技术揭示针刺作用机制的研究工作，学术专著《针刺神经生物学机制的多模态影像学研究》发表于Springer。针刺医学是我国传统文化的瑰宝，有着浓厚的文化底蕴与广泛的社会基础，具有丰富的实践经验、确切的临床疗效以及完善的系统理论。该专著回顾了早期针刺机理研究的结果与存在的问题，系统阐述了基于多模态神经影像的针刺持续性效应和针刺时空编码脑网络理论，以及针刺临床应用中针对典型适应症所存在的靶向性作用机制，对针刺机理研究未来的方向进行了展望。
GPCR信号转导的磷酸化密码
中国科学院上海药物研究所研究员徐华强领衔的国际交叉团队经过联合攻关，利用世界上最强X射线激光，成功解析磷酸化视紫红质（Rhodopsin）与阻遏蛋白（Arrestin）复合物的晶体结构，攻克了细胞信号传导领域的重大科学难题，研究成果发表于《细胞》。生命的功能是信号传导密码来体现或来执行的，GPCR是目前最成功的药物靶标，迄今40%左右的上市药物是以GPCR为靶点。GPCR作为细胞信号转导的“信号兵”，是通过下游G蛋白和阻遏蛋白两条主要的信号通路转导跨膜信号。阻遏蛋白与GPCR的结合是协调整合GPCR下游信号网络的关键，而GPCR的尾部磷酸化则是破解GPCR招募并结合阻遏蛋白难题的关键密码。
东海黑潮涡旋研究
南京信息工程大学数值模拟与观测实验室主任董昌明教授团队在东海黑潮涡旋研究中获得发现，研究论文发表于《科学报告》。使用海表漂流浮标资料对东海黑潮两侧涡旋进行探测和统计，发现黑潮主段两侧次中尺度涡旋的分布具有明显的极性不对称特征：西侧以气旋式为主，而东侧则以反气旋式为主。该研究进一步从高分辨率数值模式的流场涡旋探测给予验证。通过诊断分析涡动能的能量收支，发现在黑潮左侧垂向浮力通量为涡旋生成的主要能量来源，右侧则归因于水平剪切。该研究结果是海洋西边界流区域涡旋研究的重要发现，对深入了解海洋涡旋的生成机制具有重要意义。
量子光学集成芯片
中国科学院西安光学精密机械研究所与国外科研机构合作，利用自行研制的光子芯片，基于微谐振腔中多个高纯度频率模式相干叠加的独特方案，解决了片上高维纠缠双光子态制备与控制的难题，证实了利用10级纠缠双光子态实现超100维的片上量子系统，并通过频率操控实现了对量子态的灵活控制，研究论文发表于《自然》。基于纠缠光子的光量子系统是解决现代量子物理和量子信息科学中诸多问题的核心基础。随着量子信息研究的深入，除多光子纠缠外，高维量子态因其携载信息能力远高于量子比特的优势，引起了广泛关注，已成为量子机理深层次研究、提升量子通信协议鲁棒性与速率，以及实现更高效量子计算等的关键手段。
高性能异质结光电探测器
中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心与香港中文大学、电子科技大学、重庆理工大学合作，在基于硅表面的三维石墨烯原位生长技术上，将高性能异质结光电探测器方面的研究成果发表于Nanoscale。利用石墨烯作为电极的肖特基结光电探测器具有暗电流低、响应速度快和正面入射等优势。与二维石墨烯薄膜相比，三维石墨烯墙是由纵向生长的多层石墨烯形成的网格互连结构，保留了石墨烯薄膜拉曼特征峰；同时，三维石墨烯无需金属催化，可在硅衬底实现原位生长，避免金属催化剂和转移过程有机残留污染。研究团队利用三维石墨烯墙原位生长实现的超洁净硅—石墨烯界面，实现了高性能的光电探测器。
环境与健康
中国城市化过程中人口迁移对空气质量的影响
北京大学城市与环境学院陶澍教授与国内外科学家合作定量分析了城市化过程中移民家庭直接能源（不包括诸如基础建设等间接能耗）结构转型对空气质量及健康的有利影响，相关论文发表于《科学进展》。大规模人口迁移改变了污染物排放和呼吸暴露特征及空间分布，农村居民移居城市后能源结构发生根本性变化，基本摆脱了生物质燃料，降低了各类生活源大气污染物的排放。在绝大多数城市，其作用超过人口聚集带来的负面效应，因此有利于改善空气质量。据估算，这一过程导致全国平均PM2.5暴露浓度下降4微克/立方米，相当于30年间减少45万人口过早死亡。由于人口高度聚集，北京和广州等超大城市暴露水平略有上升。
揭示中国人肥胖的肠道菌群
上海交大医学院附属瑞金医院宁光院士团队揭示中国人肥胖的肠道菌群组成，发现一系列丰度显着异于正常人群的肠道共生菌，多形拟杆菌（BT菌）口服可降低小鼠血清谷氨酸浓度，增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化过程，从而降低脂肪堆积，达到减重效果，研究论文发表于《自然—医学》。BT菌具有代谢谷氨酸盐的能力，而谷氨酸盐也是我们日常生活中味精的主要成分；既往中国健康营养学调查显示，谷氨酸盐摄入具有促进中国成人超重的发生风险。由于国人的饮食特征和遗传背景与西方人群相差甚大，菌群特征也存在较大差异。该研究为未来开发针对性的减肥药物提供新方向。
糖尿病影响颌骨健康新途径
北京大学口腔医院口腔颌面外科张益教授、肖锷与国内外科学家合作，开展糖尿病增加IL-17表达并增强口腔菌群的致病性研究，揭示了口腔菌群是导致糖尿病口腔并发症的一个重要途径，研究论文发表于《细胞宿主微生物》。在糖尿病的并发症中，口腔相关并发症也不容忽视，主要表现为牙槽骨丢失，进而导致了牙齿脱落。论文阐释了糖尿病除对机体产生直接影响之外，还会导致口腔菌群的致病性增加，从而影响颌骨健康。与生俱来的口腔菌群对于维护口腔健康尤其是颌骨健康十分重要。研究进一步发现了IL-17抗体可以有效改善糖尿病对口腔菌群的破坏，为糖尿病患者颌骨丢失的预防和治疗提供了新的思路和途径。
分裂型特质在一般人群中的发展轨迹
中科院心理健康重点实验室陈楚侨研究团队探讨了分裂型特质在一般人群中的发展轨迹，试图区分具有不同发展轨迹的亚组，并考察不同亚组之间是否具有不同的情绪和社会功能表现，相关研究成果发表于《精神分裂症研究》。分裂型特质是指精神分裂症和其他相关心理障碍内在的人格组织。由于分裂型特质可以在一般人群中通过心理计量学的方法进行评估，考察分裂型特质为更好地理解精神疾病的内在心理病理学过程提供了独特视角，同时避免了抗精神病药物和病程等因素的影响。研究结果提示分裂型特质可能存在不同的发展轨迹，强调了分裂型特质纵向追踪研究的重要性，并提倡对稳定高分组和快速激活组被试进行临床关注。
森林植物残体碳储量系统研究
北京大学城市与环境学院方精云院士领导的研究团队开展中国森林生态系统碳收支研究，对我国森林植被、土壤、凋落物和木质残体碳密度进行了系统调查，相关成果发表于《自然—通讯》。植物凋落物和木质残体是森林生态系统碳储量和碳汇的重要组分，但由于以往数据不足、缺乏有效的研究方法，致使我国森林植物残体碳储量及其变化缺乏准确的估算，从而限制了我国森林生态系统碳收支的全面评估。研究团队结合森林清查、遥感数据，首次量化了中国森林凋落物碳和木质残体的碳储量及其变化，发现其碳储量约为9.3亿吨碳单位，并以每年670万吨碳的速率增长。
原代T细胞基因编辑和艾滋病基因治疗研究
中国科学院广州生物医药与健康研究院陈小平课题组采用最新的CRISPR/Cas9基因编辑工具，通过改进传递方法，优化转染条件，最终实现了原代T细胞的多基因敲除，研究论文发表于《人基因治疗》。CD4+T细胞是HIV-1感染人体的主要靶细胞，也是艾滋病基因治疗的重要功能性细胞。CCR5是HIV-1感染CD4+T细胞的主要共受体。通过对人原代CD4+T细胞的两个重要受体CXCR4和CCR5基因进行双敲除，并对基因修饰过的T细胞进行体外的攻毒试验，证明双敲除的CD4+T细胞可以同时抵御X4-嗜性和R5-嗜性的HIV-1病毒株感染，为未来开展基于T细胞的艾滋病基因治疗提供了更为高效和安全的技术平台。
全球变暖预估不确定性归因研究
中山大学杨崧教授团队与国内外科学家合作，从模式的气候态差异方面，讨论不同模式在同一情景下对未来全球变暖强度预估存在差异的原因，研究论文发表于《科学报道》。与人类活动相关的温室效应引起的全球变暖特征稳定存在所有气候模式模拟结果中。但是在相同的温室气体强迫下，不同模式模拟出的全球平均温度升高的值存在显著差异，称之为全球变暖预估的不确定性。不同模式对同一外强迫的反馈强度很大程度上依赖于模式本身的背景气候态，例如全球气候态冰覆盖面积、水汽含量和全球水循环速率等。减小模式对观测气候态模拟的差异，是缩小全球变暖预估范围的关键。
纳米银对水环境硝化过程及其氧化亚氮产生的影响
华东师范大学自然地理与环境地理学刘敏教授团队从微生物基因水平上揭示了纳米银对水环境氮循环的毒性效应与作用机理，发现环境中广泛存在的纳米银可通过调控功能微生物的氮代谢过程，降低氮转化效率，促进温室气体氧化亚氮的产生与排放，加剧水体富营养化和温室效应等环境问题，研究论文发表于《科学进展》。随着人口增长和社会经济发展，大量氮营养盐由流域输入到河口近岸地区，给水生生态系统造成了生态与环境问题，如水体富营养化、有害藻类赤潮等。随着纳米技术的飞速发展，纳米银（具有广谱杀菌性）等纳米材料被大量地生产和使用，引起纳米银在水环境中大量富集，从而引发人类健康及生态环境问题。
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