近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)院重點(diǎn)實(shí)驗室（OMG）李偉研究員的“海底地貌與沉積動(dòng)力學(xué)”研究團隊聯(lián)合國內外多位科學(xué)家，對海底麻坑區海底水道的形成機理進(jìn)行了深入研究，并通過(guò)數值模擬的方法揭示了底流侵蝕作用下海底麻坑轉變?yōu)楹５姿赖木唧w過(guò)程，相關(guān)成果發(fā)表在國際地貌學(xué)期刊Earth Surface Processes and Landforms /《地表過(guò)程與地貌雜志》上。喻凱琦博士為論文第一作者，李偉研究員為通訊作者。 在全球海底的深水環(huán)境中，當底流遇到“下凹”的海底地形時(shí)（如海底麻坑），往往會(huì )對海底產(chǎn)生侵蝕改造，從而誘發(fā)海底水道的發(fā)育（圖1）。海底水道作為海洋深處的物質(zhì)運輸通道和儲集場(chǎng)所，其形成發(fā)育過(guò)程對于深海沉積、海底地貌演化、海洋油氣資源勘探開(kāi)發(fā)、海洋藍色碳匯和深水“源—匯”系統等領(lǐng)域的研究具有重要指示意義。然而，目前對于底流活動(dòng)控制下麻坑轉變?yōu)楹５姿赖木唧w過(guò)程仍不清楚。 研究人員以南海西北部為例，基于海底地形、沉積環(huán)境及深層環(huán)流等實(shí)測數據，使用數值模擬方法對該區域底流作用下麻坑轉變?yōu)楹５姿赖倪^(guò)程進(jìn)行了重建。 研究發(fā)現前期存在并呈線(xiàn)性排列的海底麻坑（即“麻坑鏈”）改變了底流的水動(dòng)力學(xué)特征，使得流經(jīng)麻坑表面的底流侵蝕作用顯著(zhù)加強，從而將離散的麻坑串聯(lián)起來(lái)形成海底水道的雛形（即“不成熟水道”）（圖2），也標志著(zhù)海底水道開(kāi)始發(fā)育。這一形成過(guò)程受到相鄰麻坑間距、底流流速變化以及海底沉積物特征等諸多因素的影響。進(jìn)一步研究發(fā)現，底流改造海底麻坑過(guò)程中有如下重要關(guān)鍵點(diǎn)：1）和麻坑上游相比，麻坑下游方向側壁受到的底流侵蝕作用更強；2）底流的侵蝕方向受麻坑鏈的展布方向控制；3）麻坑側壁與底流相互作用所產(chǎn)生的上升流和下降流是控制底流侵蝕作用的關(guān)鍵。 本項研究揭示了“從海底麻坑到海底水道”這一海底地貌演化的復雜水動(dòng)力過(guò)程，可以為海洋底棲生態(tài)系統及海底沉積環(huán)境演化等研究提供重要理論支持。 研究工作得到廣東省自然科學(xué)基金-杰出青年項目、國家自然科學(xué)基金面上項目、中國科學(xué)院率先行動(dòng)“人才引進(jìn)計劃”等共同資助。 論文相關(guān)信息：Yu, K., Lefebvre, A., Li, W., Zhan, W. & Miramontes, E. (2023) Channel inception through bottom-current erosion of pockmarks revealed by numerical simulation. Earth Surface Processes and Landforms, 1–14. 論文鏈接：https://doi.org/10.1002/esp.5610 圖1 受底流活動(dòng)影響的全球海底麻坑分布（本研究以南海西北部為例）。 圖2. 在底流的侵蝕作用下，鏈狀分布的海底麻坑相互串聯(lián)形成海底水道雛形（即“不成熟水道”）。
近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)院重點(diǎn)實(shí)驗室林間院士團隊在南海深部結構研究中取得重要突破，首次獲得南海南部地幔相對富含水分的地球物理證據，發(fā)現了南海深部地震波速度結構南北不對稱(chēng)，成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications/《自然-通訊》上。林間院士為論文通訊作者，南方科技大學(xué)博士后田晉雨為第一作者，實(shí)驗室徐敏、張帆研究員和張旭博副研究員為論文合作者。 南海是世界上最大的邊緣海之一，近億年以來(lái)，大量的地球板片從東、西、南三個(gè)方向俯沖到南海之下，因此南海深部被稱(chēng)為俯沖板片的“地下宮殿”。但由于海底觀(guān)測的限制，人類(lèi)對該“地下宮殿”的深部結構一直知之甚少。2017年6月林間院士團隊搭乘“實(shí)驗3”科考船首次在南海西南次海盆實(shí)施高分辨率被動(dòng)源海底地震實(shí)驗（圖1），對南海的“地下宮殿”進(jìn)行三維高分辨率“CT”成像。 在南海西南次海盆，研究團隊發(fā)現，海盆南部40-80公里深度存在一個(gè)明顯的低地震橫波速度異常區，且異常在約50公里深度處達到峰值（圖2）。經(jīng)過(guò)深度熱力學(xué)與巖石地球化學(xué)分析，研究團隊認為南海南部的上地幔相對富水，推測這些水可能源于俯沖板片的脫水作用。 結合南海現今構造，研究團隊提出一個(gè)全新的南海西南次海盆地幔演化模型（圖3）。一千多萬(wàn)年以來(lái)，斷裂的古南海俯沖板片在下沉過(guò)程中持續釋脫水，導致南部地幔相對富水（～150-300 ppm）。本研究對揭示南海俯沖板片的“地下宮殿”結構、南海大量火山與島礁的成因以及地球俯沖帶水循環(huán)等都具有重要意義。 以上研究得到國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院項目等共同資助。 圖1 南海海底地震實(shí)驗 圖2 南海西南次海盆地幔橫波速度結構：平面變化（上圖）和剖面變化（下圖） 圖3 南海西南次海盆地幔演化圖 論文相關(guān)信息： Tian, J., Ma, Z., Lin, J. **, Xu, M., Yu, X., Le, B.M., Zhang, X., Zhang, F. & Guo, L. Mantle heterogeneity caused by trapped water in the Southwest Basin of the South China Sea. Nature Communications 14, 2710 (2023). 論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-38385-w
近日，中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院吳東海團隊和香港中文大學(xué)惠曉艷團隊共同在A(yíng)dvanced Science期刊發(fā)表“Androgen Receptor is a Negative Regulator of PRDM16 in Beige Adipocyte”的研究，揭示了雄激素受體（Androgen Receptor，AR）通過(guò)直接抑制米色脂肪激活的關(guān)鍵分子——PRDM16——的表達，負向調控米色脂肪細胞活性。 近日，中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院吳東海團隊和香港中文大學(xué)惠曉艷團隊共同在A(yíng)dvanced Science期刊發(fā)表“Androgen Receptor is a Negative Regulator of PRDM16 in Beige Adipocyte”的研究，揭示了雄激素受體（Androgen Receptor，AR）通過(guò)直接抑制米色脂肪激活的關(guān)鍵分子——PRDM16——的表達，負向調控米色脂肪細胞活性。 肥胖及其引發(fā)的一系列代謝綜合癥（包括2型糖尿病、心腦血管疾病、脂肪肝）危害巨大。近年來(lái)研究發(fā)現，成人體內的白色脂肪組織在特定條件下可轉變成“米色脂肪”，后者可將機體多余能量以熱量形式消耗。因此激活米色脂肪是目前對抗肥胖、代謝疾病的最新治療方式。 PRDM16是白色脂肪細胞褐色化的關(guān)鍵轉錄因子。在本課題中，課題組研究人員通過(guò)PRDM16報告小鼠模型和單克隆篩選技術(shù)，系統性的分析了細胞全轉錄因子譜（1600個(gè)）與PRDM16的表達水平相關(guān)性，發(fā)現雄激素受體（AR）與PRDM16呈現最強的負相關(guān)性。細胞及動(dòng)物水平實(shí)驗進(jìn)一步證實(shí)雄激素受體直接結合Prdm16基因位點(diǎn)，抑制其轉錄表達，脂肪細胞特異性敲除雄激素受體小鼠的米色脂肪細胞活性增強；而脂肪細胞高表達雄激素受體的小鼠則表現出米色化減弱。此外，值得一提的是，本研究同時(shí)發(fā)現人體脂肪組織中PRDM16 的表達存在性別差異——相比男性個(gè)體，女性具有更高的PRDM16表達水平，從臨床上證實(shí)了雄激素及其受體通路對PRDM16和米色脂肪的抑制作用。該工作從多方面證實(shí)了雄激素受體在米色脂肪細胞的負調控作用，為理解脂肪組織的性別差異提供了新的觀(guān)點(diǎn)。 廣州健康院吳東海課題組博士后趙世亭、副研究員聶濤和博士生李雷為該論文的共同第一作者；香港中文大學(xué)惠曉艷教授、健康院吳東海研究員和聶濤副研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金-優(yōu)青項目（港澳）、國家自然科學(xué)基金面上項目、香港General Research Fund、中國科學(xué)院國際合作項目、中國-新西蘭生物醫藥與健康聯(lián)合實(shí)驗室的資助。 論文鏈接 雄激素受體負調控米色脂肪細胞活性作用與機制示意圖
