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地球生物学发展的机遇与挑战被引量:1
2023年
地球生物学已经引起了人们的广泛关注,目前面临着机遇与挑战并存的发展局面。得益于现代技术方法的大发展,地球生物学的研究对象经历了从宏体动植物向微体古生物再向地质微生物和地质病毒的发展,研究主题从气候环境对生物演化的影响进一步拓展到生物演化如何影响气候环境乃至深地过程,进而回答生命是如何塑造地球的宜居性这个地球科学的根本性难题。研究对象和研究主题的拓展也提升了地球生物学服务人类社会的能力,资源能源安全的保障、气候—环境—生物多样性危机的协调应对等都需要地球生物学的支撑。同时,地球生物学的发展也面临着诸多挑战。它首先需要技术方法的进一步革新来带动认识的创新,其次需要回答生物演化的驱动力问题,更需要破解生物演化如何影响深地过程,包括板块运动、火山活动等地质过程,只有这样才能全面而正确地评估生物是否改变了宜居地球的演化方向,以及如何应对当前人类所面临的诸多全球性难题。
谢树成罗根明
关键词:地质微生物学全球变化
从地球生物学视角创新地质调查工作被引量:1
2022年
地球生物学是地球科学与生命科学交叉融合而形成的新学科,主要探索生物圈与地球其他圈层之间的相互作用与协同演化。地球生物学研究涉及的时间跨度较大,从地球形成早期一直到现在,是在古生物学的基础上重点发展地质微生物、生物对地质环境的作用与反馈等领域。地球生物学的系统研究工作离不开地质调查,地质调查也需要从地球生物学的新视角进行开拓创新。地球生物学不仅是地球系统科学的一大关键支撑,而且极大地提升了地质学为经济社会发展的服务能力,具有很重要的科学功能和社会功能,因而其繁荣发展对新时期地质调查工作的创新意义重大。
黄长生姚华舟李璇谢树成
关键词:地质微生物学地质调查
激光扫描共聚焦荧光显微镜技术及其在地球生物学中的应用被引量:1
2020年
光学显微镜作为生命科学研究中的必要手段,经过近400年的发展其性能已得到显著的提升。激光扫描共聚焦荧光显微镜成像技术的出现,使得生物体微观三维结构的观察成为可能,与荧光探针技术的结合更是实现了生物样品从定性到原位定量分析的质的飞跃,同时还可提供生物体微观立体的成分结构信息。本文介绍了激光扫描共聚焦显微镜和荧光探针技术的发展现状、原理及应用方案,列举了该技术在地球生物学领域的主要应用。基于此提出了激光扫描共聚焦显微镜成像技术改进的方向,指出多种显微平台技术联用对生命科学的积极效应,最终实现地球生物学的长足发展。
郝立凯郭圆江娜李阳刘承帅
关键词:荧光探针古生物学
再谈古生物学向地球生物学的发展:服务领域的拓展与创新被引量:9
2018年
地球科学前沿研究为社会服务是一个永恒的主题,这在当前全球化背景下尤其迫切.古生物学作为一个受人瞩目的精品学科,在向地球生物学发展过程中,其服务领域正不断地拓展和创新.系统地总结了当前地球生物学在全球变化和油气资源两大领域的应用与拓展,以及在关键带和深地两大领域的创新性发展.在全球变化领域,藻类、古菌、细菌等地质微生物的脂类不仅能够用于估算古温度,还可以记录干旱等极端古气候事件,从而实现古温度与古降水信号的分离.地球生物学已经从探索生物对环境的响应深入到生物对环境的作用.地球生物学也在评价烃源岩、储层等常规油气资源领域得到广泛的应用,但当前其更重要的应用表现在页岩气等非常规油气资源领域,包括地质微生物形成页岩中的纳米孔隙,形成易于压裂的长石、石英等矿物.在关键带研究领域,地球生物学可以解剖碳循环与水循环之间的内在联系.聚焦于地质微生物功能群的关键带地质微生物调查,不仅可以查明污染物的分布和污染程度,还可以为环境修复提供技术方法.而在深地研究领域,为拓展对地下空间的利用,需要充分利用地下工程对地下微生物开展调查和研究,以查明地下环境中有害或者有益的微生物功能群分布及其地质作用.
谢树成殷鸿福刘邓邱轩
关键词:全球变化脂类
从新生代研究室到地质学古生物学研究所 德日进在北京的科学活动被引量:2
2017年
法国耶稣会士德日进是20世纪著名地质学家、古生物学家、思想家。他于1923年来华,与桑志华共同发现了中国第一个旧石器时代遗址水洞沟。他积极参与在华的学术活动,与地质调查所建立了密切关系,并于1929年被聘为新生代研究室名誉顾问。本文基于新发现的书信、考察记等原始文献,探讨了在当时中国的学术和社会环境中,德日进如何将工作重心从天津北疆博物院转移到北京,指导周口店项目的发掘研究,与多位中外地质学家合作的过程,及其对中国古生物学、地质学发展所作出的贡献。
陈蜜
Progress and perspective on frontiers of geobiology被引量:11
2014年
Geobiology is a new discipline on the crossing interface between earth science and life science, and aims to understand the in- teraction and co-evolution between organisms and environments. On the basis of the latest international achievements, the new data presented in the Beijing geobiology forum sponsored by Chinese Academy of Sciences in 2013, and the papers in this special issue, here we present an overview of the progress and perspectives on three important frontiers, including geobiology of the critical periods in Earth history, geomicrobes and their responses and feedbacks to global environmental changes, and geobiology in extreme environments. Knowledge is greatly improved about the close relationship of some significant biotic events such as origin, radiation, extinction, and recovery of organisms with the deep Earth processes and the resultant envi- ronmental processes among oceans, land, and atmosphere in the critical periods, although the specific dynamics of the co-evolution between ancient life and paleoenvironments is still largely unknown. A variety of geomicrobial functional groups were found to respond sensitively to paleoenvironmental changes, which enable the establishment of proxies for paleoenvi- ronmental reconstruction, and to play active roles on the Earth environmental changes via elemental biogeochemical cycles and mineral bio-transforrnations, but to be deciphered are the mechanisms of these functional groups that change paleoenvi- ronmental conditions. Microbes of potential geobiology significance were found and isolated from some extreme environments with their biological properties partly understood, but little is known about their geobiological functions to change Earth envi- ronments. The biotic processes to alter or modify the environments are thus proposed to be the very issue geobiology aims to decipher in the future. Geobiology will greatly extend the temporal and spatial scope of biotic research on Earth and beyond. It has great potential of application in the domains of re
XIE ShuChengYIN HongFu
关键词:PALEOBIOLOGY
A Fresh Look at the Geobiology & Sedimentary Environments of the Hypersaline Great Salt Lake,USA
2014年
1 Introduction The Great Salt Lake(GSL)is the defining hydrological feature of the Great Basin,North America’s largest desert--and it is the largest waterbody in the western USA.Despite the early(Eardley,1938)recognition of"bioherms,"algal layers,and mats covering hundreds of square km of lake area,these features have not been the
Kathleen NICOLL
关键词:LAKE
A Fresh Look at the Geobiology & Sedimentary Environments of the Hypersaline Great Salt Lake,USA
<正>1 Introduction The Great Salt Lake(GSL)is the defining hydrological feature of the Great Basin,North Americ...
Kathleen NICOLL
文献传递
从生物矿化作用衍生出的有机矿化作用:地球生物学框架下重要的研究主题被引量:36
2012年
早期"生物矿化作用"的概念,被定义为生物形成矿物的作用,并进一步分为生物控制和生物诱导两大类型。这个宽泛的概念,被修订为生物以生命活型(living form)影响矿物物质的沉淀作用;相应地,"生物矿物"是在严格的生物控制下、从局部环境中选择性地吸收元素并融合成具有生物功能构造的矿物。"有机矿化作用",则被定义为"与那些无生命活力的有机物质相关联的矿物形成作用"。与生物矿化作用相对应,有机矿化作用的产物被定义为"有机矿物",用来指那些通过有机聚合物、生物的和(或)非生物的有机化合物所导致的矿物沉淀作用,但是,有机矿物并非活着的细胞所直接形成。有机矿物与生物矿物的重要区别是,有机矿物没有被融合成受到生物严格控制的功能性构造。生物学家和化学家将生物矿化作用作为关注"生命体系中复杂的化学过程"的研究主题,超越了地质学范畴并使生物矿化作用的研究成为多学科关注的迷人领域,也大大促进了有机矿化作用的研究;考虑到有机矿物是沉积岩的重要组成,而且与生物的出现同步,还是潜在性的地外生命的遗迹,因此,从生物矿化作用衍生出的有机矿化作用的研究,自然就成为与生物矿化作用存在紧密关联的。
梅冥相
新兴的地球生物学国家研究平台——生物地质与环境地质国家重点实验室被引量:1
2011年
本文从学科方向规划、学术环境营造和国际合作3个方面介绍了中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室的管理运行机制和实践经验。实验室力图通过研究方向规划以解决地球生物学的关键核心问题,营造自由和开放的学术氛围和团结合作的科研环境,并通过多渠道的国际合作以培养具有国际视野的杰出青年人才,最终建成具有重要国际影响的生物地质与环境地质国家级创新研究平台。
徐洪
关键词:实验室管理