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全球領先的微電極研究系統

微米級微電極適用穿刺動植物組織、沉積物、生物膜的微電極

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連續流和瞬態流下生物滯留塔內部蓄水暗渠高度對反硝化的影響

研究通過三組實驗室柱實驗（底部/中部/頂部排水口）揭示生物滯留系統內部蓄水層（IWS）排水口高度對脫氮效率的影響機制：穩態流條件：脫氮效率與水力停留時間（HRT）呈正線性關系（R2=0.93），底部排水口在HLR=1 cm/h時脫氮率達99%（圖2）

珊瑚中的纖毛流為高光合產氧的目標區域提供通風

研究通過高光譜成像（圖1）和氧敏感粒子示蹤技術（sensPIV）（圖2）首次揭示珊瑚（Porites lutea）表面纖毛渦流對光合產氧的主動調控機制：

嗜堿生物膜群落響應極端堿性 pH 值的演變

論文探究了堿性生物膜（pH 11.0–13.0）的生存機制與群落演化。關鍵發現包括： pH緩沖能力：生物膜基質可降低內部pH 1.0–1.5單位（外部pH 13.0時內部pH≈12.2）。代謝與生物量變化：pH升高導致底物（異糖精酸）代謝效率下降，生物量減少（pH 13.0時生物量僅為pH 12.0的3%）。

部分硝化建立過程中羥胺和肼對亞硝酸鹽氧化菌的抑制作用比較

研究通過平行SBR反應器對比羥胺(NH?OH)和肼(N?H?)對亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的抑制效果： NH?OH抑制性更強：15天內亞硝酸鹽積累率(NAR)達95.83%（N?H?組為86.58%） NO關鍵作用：NH?OH組NO峰值濃度(0.18 mg-N/L)顯著高于N?H?組，與Nitrospira抑制直接相關抑制可逆性：停止投加抑制劑后，NOB活性在15-20天內恢復（圖1C）

不同碳源影響丁香醇梭菌反硝化的分子機制：電子產生、傳遞和競爭

研究以反硝化模式菌株Thauera linaloolentis為對象，通過基因組測序（KEGG注釋）重建代謝網絡（圖2），探究四種碳源（乙醇/乙酸鈉/葡萄糖/檸檬酸鈉）對反硝化過程的影響機制：

不同參數變化范圍下藻-菌模型的不確定性及敏感性分析

研究基于ASM3模型構建了包含自養菌、藻類和異養菌的藻菌耦合模型（31個參數），通過全局敏感性分析（SRC方法）：識別出8個關鍵敏感參數（如 kSTO、μH 等），其SRC絕對值>0.1（圖5）

斑塊尺度的生物物理特性塑造生物膜景觀的新陳代謝

研究通過多尺度技術聯用（光學相干斷層掃描/OCT + 微電極剖面 + 數值模擬）揭示：光養生物膜自發形成三種空間斑塊：藍藻基底(CDB)、硅藻斑塊(DDP)、綠藻簇(KDP) 斑塊結構驅動流體互作：KDP高滲透性促進內部對流（圖3e,f），氧傳輸效率提升86倍（圖6）

氨氧化古菌具有廣泛的細胞氨親和力

研究通過微呼吸測量法（microrespirometry）揭示了氨氧化古菌（AOA）的氨親和力存在顯著差異：親和力范圍：Km(app) for NH? 跨越三個數量級（0.002-31.5 μM），顛覆"所有AOA均為寡營養型"的傳統認知；譜系特異性：Nitrosocosmicus屬（如'Ca. N. franklandus'）親和力最低（Km(app)=12-16 μM），與氨氧化細菌（AOB）相當；

銅綠假單胞菌聚集體中 mRNA 表達的可視化揭示了發酵和反硝化代謝的空間模式

研究利用雜交鏈式反應（HCR v3.0）技術實現了銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）生物膜內代謝基因的單細胞級空間可視化：開發新型探針：針對呼吸（ccoN1）、反硝化（narG, nirS, nosZ）和發酵（ackA）基因設計特異性探針（圖2驗證）；

環境污染物的實時生物電子傳感

開發了一種基于合成生物學與材料工程的實時生物電子傳感器，通過編程大腸桿菌構建化學門控電子傳遞鏈：響應時間縮短至 <2分鐘（比傳統生物傳感器快4倍）可檢測硫代硫酸鹽（引發微生物水華）和內分泌干擾物（如4-羥他莫昔芬）在復雜環境水樣中實現質量傳遞限制級響應速度

輻照度和溫度對韓國沿海水域甲殼珊瑚藻光合作用的影響

論文研究了韓國濟州島海域殼狀珊瑚藻（Pneophyllum fragile）在光照與溫度變化下的光合特性。研究發現：溫度適應性：P. fragile在高溫（31°C）下最大光合能力（Pmax）和暗呼吸速率（Rd）比低溫（11°C）高約3倍。光照響應：飽和光照強度（Ek）在31°C時高達833 μmol光子/m2/s，表明高溫下需強光飽和。

生物滴濾器去除 H 2 S 氣體的評估：氧氣劑量對性能和微生物群落的影響

研究通過生物滴濾塔（BTF）探究氧氣劑量（1%-10%）對H?S生物去除的影響機制。核心發現：氧氣劑量調控產物分布：低氧（1%）時單質硫（S?）產率達78.13%，高氧（10%）時硫酸鹽（SO?2?）占80.39%；微生物群落響應：低氧主導菌屬為硫氧化菌（如Terrimicrobium），高氧時嗜酸菌Acidithiobacillus占比72.87%；

代謝可塑性可以增強生態系統對全球變暖的反應

論文揭示代謝可塑性（生物通過馴化或適應調整生理響應能力）會顯著放大全球變暖對生態系統的影響。研究發現：體型依賴性：體型越小的生物代謝可塑性越強（長期增溫后代謝率提升更顯著）；熱敏感性增強：長期增溫提高所有生物的急性熱敏感性（活化能增加）；

電化學水軟化作為硝酸鹽電生物修復的預處理

本研究提出一種結合電化學軟化（預處理）與電生物修復的組合工藝，用于處理高硬度硝酸鹽污染地下水。電化學軟化可降低90%的礦物飽和指數（如霰石、方解石），延緩后續生物修復系統的電極結垢問題。

質子滲透性石墨烯電極界面水分子的維恩效應解離

本研究首次在質子滲透性石墨烯電極界面觀測到強電場（>10? V/m）對水分子解離（H?O ? H? + OH?）的維恩效應（Wien effect）。通過調控電解質pH（7-13）誘導石墨烯界面電場變化，結合原位拉曼光譜監測界面電場強度，發現質子電流隨電場強度指數增長，定量符合昂薩格（Onsager）理論。

微生物直接電子攝取作為有氧環境中不銹鋼腐蝕的機制

本研究揭示好氧條件下Shewanella oneidensis MR-1通過生物膜直接攝取電子導致不銹鋼腐蝕的新機制。通過構建孔蛋白-細胞色素復合體（MtrCBA）基因缺失菌株（ΔmtrCBA），結合電化學噪聲、希爾伯特譜分析及丹麥Unisense微電極測量，證實：

基于金納米粒子的超分子方法用于染料敏化析氫光陰極

本研究開發了一種新型超分子光陰極結構（NiOPCA β-CD-AuNPsCo），通過β-環糊精修飾的金納米粒子（β-CD-AuNPs）橋接苝系染料（PCA）與鈷肟催化劑（Co）。

交替浸沒提高泰坦鹽單胞菌對EH40鋼的腐蝕抑制效率

本研究通過對比全浸沒與交替浸沒（模擬潮汐區）條件下海洋兼性好氧菌Halomonas titanicae對EH40鋼的腐蝕影響

聚苯乙烯納米塑料損害蟲黃藻光合能力并促進珊瑚白化

本研究通過4周暴露實驗，首次系統評估環境相關濃度（0-0.5 mg/L）的20 nm聚苯乙烯納米塑料（PS-NPs）對兩種蟲黃藻（共生藻Clade A1和F1）及其宿主珊瑚（Stylophora pistillata）的影響。

硫醇響應性液晶體系實現觸發相重組與硫化氫(H2S)釋放

本研究開發了一種兩親性三硫化物添加劑(C12H25-SSS-diol)，將其整合至植烷三醇(PHY)液晶體系。該添加劑可調控脂質介晶相行為（立方相→六方相轉變），并在半胱氨酸觸發下釋放治療性氣體H2S。

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