焦念志教授简要事迹


发布时间: 2013-05-31     文章出处:     阅读: 136

 

焦念志教授简要事迹 

 

焦念志,男,一九六二年生,生物海洋学家,中国科学院院士。现任厦门大学“长江学者”特聘教授、海洋微型生物与地球圈层研究所所长,国务院学位委员会学科组成员,中国海洋与湖沼学会副理事长,国际海洋研究委员会“微型生物碳泵(MCP)”科学工作组联合主席。 

海洋微型生物个体极小、研究困难,直到上世纪末期才发现其在海洋碳循环及气候变化中的重要作用。焦念志自1991年起聚焦海洋微型生物研究,通过近二十年的积累和深化,在原绿球藻、好氧不产氧光合异养菌(AAPB)等微型生物的生态过程、监测技术、调控机制等方面取得若干创新和突破;并在此基础上,归纳总结提出了海洋储碳新机制“微型生物碳泵”理论框架,形成了创造性的学术成果,推动了学科发展。在英国《自然》子刊、《国际微生物生态学报》、《环境微生物学报》等国际学术刊物发表SCI论文120余篇;出版专著3部,包括我国首部《海洋微型生物生态学》。领衔SCOR-WG134主编出版了MCPScience增刊。获发明专利6项;曾以第一完成人获“国家自然科学二等奖”。主要科研工作有:   

一、发现原绿球藻在西太平洋温带宽陆架海大量存在,确定了其分布范围和调控机制,为海区环境变化、碳库评估提供了新的依据。   

在众多微型生物之中,原绿球藻是个体最小、丰度最高的产氧光合自养原核超微型生物、具有独一无二的光合色素DV-Chl和特殊生态功能,可指示海区环境和碳循环状况,极具生态意义。然而原绿球藻并非无处不在,此前中国海是否存在一直未知,多次中外大型海洋调查均未发现。焦念志于1994 年在东海首先检测到原绿球藻特征色素DV-Chl,后又用流式细胞技术多次大范围调查,终于1998 年确认了原绿球藻在西太平洋温带宽陆架海的大量存在(高达105cells/mL),并确认了原绿球藻在我国海区的分布范围,发现有3种水层分布类型和两种基因型、指出此前在大洋环境中普遍认同的原绿球藻分布温度限制说在陆架海并不适用、海流/水团活动以及陆源物质是限制原绿球藻向岸分布的关键因子,并据此透视了三峡大坝截流对东海生态系统的影响。该成果弥补了国际上在混合度高、透光度低的近海环境中微型生物研究的不足。有关结论被广泛应用于微型生物生态地位、营养关系、动态机制分析及建模等方面。   

二、创建时序红外荧光显微数字化方法(TIREM),查明了AAPB在全球海洋尺度上的分布规律及其调控机制,指出不产氧光合作用对于海区是大气CO2的“源”还是“汇”至关重要。   

AAPB 是与海洋碳循环密切相关的微型生物功能类群。此前不同研究者得到的AAPB分布规律常常相反。焦念志等发现国际同行的方法把蓝细菌误计为AAPB可产生成倍的误差,并得到国际著名实验室后续研究证实,从而揭开了显微荧光方法中长期存在的一个误区——只知“萃灭效应”忽视“遮蔽效应”。进而建立了TIREM新方法,查明了AAPB全球海洋尺度上的分布规律,被NATURE China选为研究亮点。进一步在太平洋、印度洋和中国海的系统研究揭示了AAPB不产氧光合作用对浮游植物产氧光合作用的补偿效应:在贫营养大洋浮游植物受营养盐限制时AAPB相对贡献最高、在垂直分布上当浮游植物在海洋表层受光抑制时AAPB相对贡献也最高,成果发表于NATURE旗下的ISME-J上。

 三、提出储碳新机制“海洋微型生物碳泵(MCP)”的概念框架,MCP SCIENCE评论为“巨大碳库的幕后推手”。   

焦念志教授所提出的基于惰性DOC储碳的非沉降生物泵和“海洋微型生物碳泵(MCP)”概念,被国际微型生物生态学会(ISME)遴选为第12届大会前沿热点召开圆桌会议。国际海洋研究科学委员会(SCOR)为“海洋微型生物碳泵”设立了科学工作组SCOR-WG134,由焦念志和美国SCRIPPS 海洋研究所“杰出教授”F. Azam任联合主席,成员为美、欧、亚12个国家的26 名科学家。美国《科学》杂志评论“微型生物碳泵”为“巨大碳库的幕后推手”。焦念志等系统论述了“微型生物碳泵”的概念框架,以聚焦阐释海洋微型生物的储碳机制,成果作为Featured Article 发表在NATURE Reviews Microbiology 上,并在其封面、目录、网页上作了亮点展示。美国学者认为,“微型生物碳泵”原理也同样适用于陆地土壤和其他地球环境。焦念志应邀再次撰文,提出了通过降低陆源营养输入增加海洋MCP碳汇的新思路。该成果被评为2010年度中国高校十大科技进展。   

经过20年来的潜心钻研,焦念志在海洋微型生物碳循环方面取得了系统的创新性成果,显著地推动了学科发展,得到国内外同行的广泛认可:他曾获得“国家杰出青年基金”(1996)、“国家百千万人才工程第一二层次”、中科院“百人计划”、教育部“长江学者”等人才计划;他作为第一完成人获得多项科技奖励;他培养的研究生也获得美国InternationalFulbright Science and Technology Award。他多次在国际湖沼与海洋促进会及美国湖沼海洋学会、国际生物技术大会、国际海洋生物技术大会、美国地球物理学会等国际会议上做特邀报告;应邀参与撰写国外专著、JGOFS SCOR 等国际组织年报;组织国际微生物生态学会圆桌会议、国际湖沼与海洋促进会新兴科学问题等学术前沿研讨会;应邀在著名的“戈登研究论坛”主持专题讨论;“海洋微型生物碳泵”被ASLO遴选为“新兴前沿科学论题”;SCIENCE/AAAS(美国科学促进会)出版了由焦念志等主编的“海洋微型生物碳泵(MCP)”Science 增刊。标志着我国在该领域走在了国际前沿。

 

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