厦大“有洁癖”团队 致力破解海洋固氮生物“点石成金”之谜

甲板培养系统（受访者供图）

在建立开展现场痕量金属研究需要的一系列装备后，史大林团队和合作者对包括南海北部海盆在内的热带西北太平洋海区的固氮速率和固氮生物群落开展了大尺度、高分辨率的观测。并在进一步研究中发现，真光层中铁和氮的供给比率，是调控生物固氮空间格局的重要因子。

“就像刚才说的那样，大洋是很贫瘠的，虽然固氮生物不缺氮，但它们和其他生物一样，也缺铁和磷。”温作柱介绍道。其中，“铁”是固氮作用中不可或缺的辅酶因子，当铁含量比较高时，本就不缺氮的固氮生物拥有了更强的生长优势，从而消耗环境中本就缺乏的磷，限制其他生物生长。

就在这“此消彼长”的竞争关系中，生物固氮的总体效能也随之改变。该项研究系统阐明了西北太平洋从边缘海到开阔大洋的固氮速率和固氮生物的空间格局，发现固氮速率和固氮生物丰度与硝酸盐跃层深度以及Fe：N比值显著相关，并首次揭示了西北太平洋固氮作用的铁、磷营养盐限制及其空间变异性，填补了该研究领域的空白。

向海，向洋，向未来

在史大林看来，“合作”一词贯穿了该项研究的全过程。在开展甲板受控培养实验时，每个培养体系需要10升以上的海水，再加上不同的海水层位、实验处理……每次实验需要搬运上百升的海水。除了体力的巨大消耗，实验的开展还要求科研人员时刻保持清醒的头脑，一旦弄乱弄脏了其中一个样品，可能一系列的样品都得作废。

因此，史大林团队的每位成员，都已养成了“并肩作战”的习惯。无论是谁的实验，其他人都会前来帮忙。同时，该项研究也离不开《国家自然科学基金重大项目—CARBON－FE》和《国家重点研发计划项目—MARCO》项目团队的支持。

其中，厦大戴民汉院士团队、蔡毅华教授团队以及上海交通大学张瑞峰副教授团队等分别承担了营养盐和痕量金属铁浓度等参数的测定工作，提供了珍贵的配套数据。德国GEOMAR亥姆霍兹基尔海洋研究中心 Thomas Browning博士也为航次数据分析、理论框架搭建以及论文撰写等提供重要的帮助。

温作柱表示，“这项成果是大家一起完成的，仅凭我们一个团队的力量是远远不够的。”

“未来，我们还会坚持现场观测的工作，研究的范围也会渐渐从南海扩大到太平洋，再到全球海域。碳、氮及痕量金属生物地球化学循环与全球变化，始终是我们最关注的课题。”他们说。

从厦园里的一间实验室，到大洋上的一个实验台。这群厦大人从不放过眼底“一尘”，也从未忘记把目光投向世界。

科研的舞台越来越大，他们也将继续向海，向洋，向未来！

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