物稳定性研究

主要原则确保样品收集和储存的所有条件都应保证分析物的稳定性。如果有适当的稳定措施(如降低温度、避光、添加稳定剂、使用适当的收集和储存容器)，应在方法开发过程中确定。方法验证过程中的稳定性评估应仅用于确认优化实验条件的适用性。影响因素：光不稳定:氨氯地平、喜树碱、叶酸、甲钴胺、氯丙嗪、异丙嗪酶不稳定:吗替麦考酚酯、阿司匹林、坎地沙坦酯片、氯吡格雷热不稳定: 磺胺嘧、螺内酯、辛伐他汀氧不稳定:半胱胺、肼屈嗪、PH不稳定:酰基葡萄糖醛苷酸氯吡格雷多电荷状态:多肽药物,溶液PH,有机相及比例、添加剂种类及比例其它：在样品中分布不均匀、溶剂挥发、吸附、析出稳定性加速实验可用于方法开发，但不应该用于方法验证生物基质应该适用于模拟试验样品，推荐使用足够新鲜的基质，保持酶活性表1 对受管制生物分析稳定性评估的关键建议的总结在证明稳定性的特定条件下，贮藏期的持续时间必须覆盖，因此至少等于在这种条件下贮藏研究样品的最长时间。必要时，在一种方法的生命周期内，可以增加稳定性评估或延长贮存期，以满足不断扩大的需要。理想情况下，稳定性结果在第一次研究样本获得之前就可以得到，因为在不知道适当的储存和稳定条件的情况下进行研究会有产生无效浓度结果的风险。稳定性验证主要内容全血稳定性、基质样品的长期与短期稳定性、溶液的长期与短期稳定性、制备后样品稳定性、处理液再进样稳定性不必评估在标准实践中不会遇到条件下的稳定性共识：稳定性结论低、高两个浓度水平单一时间点足够多的重复样品(≥3）最佳实践：参考值新鲜配制的样品:在评估稳定性当天配制，不冷冻，并使用必要的措施(例如避光或放于冰上)最佳实践：生物基质中稳定性为了获得可靠的结果,必须使生物基质中的分析物在储存和分析的不同阶段都有足够的稳定性分析前融化的样品在实验台上放置样品重复地融化和冷冻采样和分析之间的冷冻储存,持续时间差别很大科学上更重要的是覆盖最长储存时间以及该分析应用的冷冻融化循环次数,而不是简单遵循规定的条件,因为这些条件在实际中可能不会遇到最佳实践：储备液稳定性不仅分析物可能分解,而且因为重复地长期使用溶液,可能导致溶剂挥发,引起浓度变化对于不同浓度的溶液,推荐对实际使用的最低和最高浓度评估·稳定性,吸附效应可能依赖于浓度必须考察不同条件的稳定性,包括长期储存(冷藏或冷冻) ,也包括每天使用(环境条件)通常不必单独评估内标溶液的稳定性最佳实践：提取物稳定性对于使用某种形式提取样品的分析方法,必须评估分析物在提取物中的稳定性,包括处理后稳定性和仪器中存放稳定性应该对提取物将经历的所有条件,考察提取物稳定性不必评估提取物在放入自动进样器之前的存放稳定性,因为校正标样和QC样品在相同条件下存放相对稳定性定义为,一段时间内相对于新鲜提取的校正曲线浓度恒定最佳实践：提取物稳定性在血浆或血清中的分析物在采样阶段,以全血放置一段时间,此期间的稳定性信息是必需的证据表明,全血中的稳定性与血浆或血清中的稳定性一般.没有什么差别,但特定的结构除外,如N-氧化物和异羟肟酸测量全血稳定性有两种做法: (1)在除去细胞物质后,分析血浆或血清; (2)直接分析全血对于明显分布到细胞内的分析物,配制的全血样品应该孵化足够长时间,以达到平衡,且在稳定性测试前加温到37℃最佳实践：内源性化合物稳定性难点：通常缺乏不含分析物的基质，不容易获得真正的t = 0新鲜参比样品稳定性样品：应该是真正的生物基质，含有真正的分析物校正标样：一般为替代基质或替代分析物稳定性低浓度样品：筛查多批真正基质，并选择一个样品稳定性高浓度样品：往该低浓度样品被添加分析物配制获得，或者在筛查多批试验样品基质后，选择其中一个适当的高浓度样品因为确切的标示浓度一般未知，所以稳定性通常表达为相对于t = 0值的变化最佳实践：偏离基质稳定性通常，从未给药的健康个体获得基质，用于稳定性评估偏离的生物基质是指其组成不同于常规对照基质的其他基质形式，例如溶血血浆、来自患者群体的基质、含有其他药物的基质等分析物接触血红蛋白或溶血细胞中其他组分的不稳定性，来自健康人和患者的基质之间酶活性的显著差异，以及其他药物或制剂辅料对样品性质的显著影响如果一个特定试验的基质与常规对照基质明显偏离，并有理由认为这种偏离将对分析物的稳定性有影响，则应考虑在这种偏离基质中进行稳定性评估稳定性结果失败后的处理总结应该完全理解分析物和生物基质的性质，以及全部采样、运输、储存和分析条件的影响，才能确定适当的措施确保稳定性根据分析物的特殊性质、生物基质的特点或样品采集或储存中的异常情况，可能需要额外的实验应该总是基于可靠的科学理由，确定采样和储存所需的条件以及必要的确证实验，以证明在这些条件下稳定性没有受到影响，而不仅仅依赖标准操作流程参考文献与资料Merbel N V D , SavoieN , Yadav M , et al. Stability: Recommendation for Best Practices andHarmonization from the Global Bioanalysis Consortium Harmonization Team[J]. TheAAPS Journal, 2014, 16(3):392-399.网址：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24550081/钟大放老师，关于“生物等效性试验样品分析中稳定性评估”PPT加小编微信好友，发送“PPT 1” 可获取希望大家在阅读这篇文章之后，能够对 样品分析中稳定性评估 有一个新的认识，有任何问题欢迎大家留言讨论！也欢迎加本文作者微信进行讨论！！！加本文作者微信有惊喜噢，可以加入 “临床与分析的哪些事”微信群 与更多同行进行交流！！！“临床与分析的哪些事”致力于临床研究与生物分析领域，分享专业的实验技巧、最新的前沿动态及原创的观点评论。请关注微信公众号“临床与分析的哪些事”精彩内容持续更新中………………………..往期回顾————BE生物分析—如何确定BE项目的待测物？生物样品再分析（ISR）—避免ISR失败的对策BE分析项目整体流程生物样品再分析（ISR）——失败的主要原因液质分析方法—如何减少质谱分析中 II相代谢产物 源内裂解

近日，中国科学院水土保持研究所安塞水土保持综合试验站研究员刘国彬带领的黄土高原生态修复科研创新团队，在植被演替中有机质稳定性研究中取得进展，相关研究成果以Effects of natural vegetation restoration on dissolved organic matter (DOM) biodegradability and its temperature sensitivity为题，在线发表在Water Research上。 水溶性有机物（DOM）作为土壤中移动性最强和周转最快的有机质组分，在土壤碳库存储与周转、植物有效养分和土壤微生物能源供给方面扮演重要角色，其生物降解性对温室气体排放及土壤有机质稳定性具有重要的调节作用。目前，关于水溶性有机物生物降解过程及其温度敏感性对植被自然恢复的响应机制尚不清楚。该研究通过微生物降解培养试验，探究了水溶性有机物生物降解性对三个温度水平（4℃、20℃、35℃）的响应规律，研究表明DOM生物降解性随黄土高原植被自然演替显著降低，温度升高提高了微生物对水溶性有机物中惰性腐殖质成分的利用效率，从而促进水溶性有机碳的生物降解，水溶性有机物的富里酸和小分子腐殖质成分在植被自然恢复130至160年显著降低，微生物磷脂脂肪酸含量在植被自然恢复100至160年显著增加，N-乙酰氨基-β-葡萄糖苷酶和磷酸酶的温度敏感性在植被演替森林阶段保持低水平。上述因素的共同作用促使DOM生物降解的温度敏感性在森林顶级群落阶段达到最低。该研究发现随着植被演替恢复，DOM的生物降解能力逐渐降低，并对温度变化的承受能力不断增加，进而促进了水溶性有机物含量的积累。研究揭示了水溶性有机物生物降解性及其温度敏感性的作用机制，为黄土高原土壤有机质的稳定维持途径提供了理论依据。德国拜罗伊特大学生态环境研究中心博士刘鸿飞为论文第一作者，水保所研究员薛萐为论文通讯作者，黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室为第一单位。研究工作得到“十三五”国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。水保所等在植被演替中有机质稳定性研究中获进展【来源：水土保持研究所】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部的科研人员在探究液相激光熔蚀（LAL）制备的Ag胶体纳米颗粒稳定性演变研究中取得新进展。该研究采用LAL技术，制备出粒径超小的表面未包覆和包覆Ag胶体纳米颗粒；通过紫外可见光吸收、电势等，分别对该Ag胶体纳米颗粒的分散稳定性、结构稳定性及化学稳定性的演变进行探究，发现表面包覆可增加Ag胶体纳米颗粒的稳定性，表面未包覆Ag胶体纳米颗粒的稳定性易受外部环境影响。由于小尺寸效应和表面效应，纳米颗粒在胶体溶液中表现出一种热力学亚稳特性。了解纳米粒子在胶体溶液中的稳定性演变，对纳米粒子的可控制备、贮存和应用具有重要意义。研究人员利用LAL技术，制备出粒径分布超细的未包覆Ag胶体纳米颗粒；通过振荡处理，探究该活性Ag胶体纳米颗粒的结构稳定性。结果表明，振荡破坏Ag胶体纳米颗粒间排斥力和引力的平衡，增加粒子间的碰撞概率，胶体中的超细纳米颗粒遵循奥斯特瓦尔德熟化和聚结机制，从而形成较大尺寸的Ag纳米链。通过加入铜线诱导Ag离子释放，探究Ag胶体纳米颗粒的化学稳定性，研究人员发现，单质Cu的加入加速Ag胶体纳米颗粒的稳定性演变，这证明LAL法诱导合成的未包覆Ag胶体纳米颗粒具有较高活性和反应性，其可作为制备具有理想组分和结构的纳米材料的“种子”或前驱体。此外，考虑到纳米颗粒表面功能化在生活中具有更广泛应用，研究人员同时制备出两种表面活性剂分子CTAC和SDBS包覆的Ag胶体纳米颗粒，并进一步研究其稳定性演化。研究表明，两种分子均增强Ag胶体纳米颗粒的稳定性，这是因为长链分子在Ag胶体纳米颗粒表面形成更加紧密的双电层结构。由于形成紧密双电层结构的不同，与SDBS分子相比，CTAC分子表现出更强的稳定作用。该结果为银胶体的实际应用提供科研依据。相关研究成果以Stability evolution of ultrafine Ag nanoparticles prepared by laser ablation in liquids为题，发表在Journal of Colloid and Interface Science上。研究工作得到国家自然科学基金的支持。论文链接震荡处理下未包覆Ag胶体纳米颗粒的变化：（A）实物照片；（B）紫外可见光吸收；（C）SPR特征峰峰位随时间的变化；（D）SPR特征峰峰强和ζ电势随时间的变化【来源：合肥物质科学研究院】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

研究背景层状过渡金属氧化物是目前商业化锂离子电池应用最为广泛的正极材料体系。作为锂离子电池在储能电网等大规模储能领域的潜在替代者，钠离子电池有良好的应用前景。在钠离子电池正极材料中，层状过渡金属氧化物由于具有安全、丰度高、成本低廉、过渡金属离子选择性多以及制备方法简单等诸多优点，是钠离子电池最具有应用前景的正极材料之一。层状钠离子氧化物目前面临充放电过程中不可逆相变、高电压下电极-电解液界面不稳定，以及存储和制备过程中空气稳定性差三大挑战。其中不可逆相变和界面稳定性可以通过掺杂（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 18086）和ALD包覆（Energy Storage Mater., 2020, 26, 503.）等手段分别进行改善。对于空气稳定性的问题，虽然有少量文献提到表面分解、氧气氧化、水嵌入、质子嵌入钠层等机理；厦门大学、中科院化学所、中科院物理所和Dalhousie University等科研院所的研究人员分别提出了一些在空气中稳定的层状氧化物材料。然而，到目前为止，科研人员对于层状钠离子氧化物在潮湿空气中的反应机理缺乏深入和系统的认识，层状钠离子氧化物空气稳定性的评价原则仍是一片空白，极大地阻碍了该类材料的开发和实际应用。图1. 锰酸钠材料在潮湿气氛下经常发生的水合过程示意图。成果简介针对这一问题，近期厦门大学化学化工学院杨勇课题组在对超过二十种层状钠离子氧化物研究的基础上，以Na0.67MnO2和Na0.67Ni0.33Mn0.67O2材料为基础研究对象，利用包括XRD、固体核磁、TEM、红外、X射线吸收光谱、TOF-SIMS、原位XRD在内的一系列谱学和电镜表征技术，结合DFT计算，得到了P2-型层状钠离子氧化物在潮湿气氛中发生的化学和结构变化过程（图1和图2a），首次提出并证明可以用首圈充电反应电位作为层状钠离子氧化物空气稳定性的判断原则（图2b）。图2. (a) 层状钠离子过渡金属氧化物在空气中的化学和结构变化路线图。(b) 层状钠离子过渡金属氧化物空气稳定性的判断原则以及不同氧化还原电对的空气稳定性对比。如图2a所示，在干燥环境中，层状钠离子氧化物保持稳定。在潮湿环境下，由于层状材料的形成能较高，一部分钠通过钠氢交换等反应从体相脱出，并在颗粒表面形成钠盐，当钠含量低于临界钠量的时候，水分子会嵌入钠层形成水合相。而对于部分材料，尤其是镍含量和铜含量较高的氧化物，在表面会发生分解反应，产生对应的氧化物/氢氧化物以及钠盐。在图2b中，作者总结了常见的氧化还原电对的空气稳定性，基于镍（如P2-Na0.67Ni0.33Mn0.67O2）、铜（如P2-Na0.67Cu0.33Mn0.67O2）和晶格氧（如P2-Na0.67Mg0.28Mn0.67O2）等具有较高反应电位的氧化还原对的层状氧化物具有较好的空气稳定性，而基于钒、锰、钌等氧化还原电对的层状氧化物空气稳定性较差。这是由于脱钠电位越高，钠越难脱出，在空气中越稳定。除了反应电势外，层状钠离子氧化物空气稳定性还与材料的结晶度有较大的关系。空气稳定性对材料制备、存储、运输过程中的成本控制有非常大的影响，本文基于一系列层状钠离子氧化物的研究，揭示了P2-型层状钠离子氧化物在潮湿气氛中发生的化学和结构反应路径，并首次提出首圈充电反应电位这一层状钠离子氧化物空气稳定性的判断原则，将加速高性能层状钠离子过渡金属氧化物的设计、开发和应用进程。这一成果近期发表在国际顶级期刊Nature Communications上，武汉理工大学刘金平教授和厦门大学化学化工学院杨勇教授是文章的通讯作者，博士研究生左文华是文章的第一作者。文献链接：The stability of P2-layered sodium transition metal oxides in ambient atmospheresWenhua Zuo, Jimin Qiu, Xiangsi Liu, Fucheng Ren, Haodong Liu, Huajin He, Chong Luo, Jialin Li, Gregorio F. Ortiz, Huanan Duan, Jinping Liu*, Ming-Sheng Wang, Riqiang Fu, Yong Yang*Nat. Commun., 2020, 11, 3544. DOI: 10.1038/s41467-020-17290-6#科学探索#

近日，中国科学院水土保持研究所安塞水土保持综合试验站研究员刘国彬带领的黄土高原生态修复科研创新团队，在植被演替中有机质稳定性研究中取得进展，相关研究成果以Effects of natural vegetation restoration on dissolved organic matter (DOM) biodegradability and its temperature sensitivity为题，在线发表在Water Research上。　　水溶性有机物（DOM）作为土壤中移动性最强和周转最快的有机质组分，在土壤碳库存储与周转、植物有效养分和土壤微生物能源供给方面扮演重要角色，其生物降解性对温室气体排放及土壤有机质稳定性具有重要的调节作用。目前，关于水溶性有机物生物降解过程及其温度敏感性对植被自然恢复的响应机制尚不清楚。该研究通过微生物降解培养试验，探究了水溶性有机物生物降解性对三个温度水平（4℃、20℃、35℃）的响应规律，研究表明DOM生物降解性随黄土高原植被自然演替显著降低，温度升高提高了微生物对水溶性有机物中惰性腐殖质成分的利用效率，从而促进水溶性有机碳的生物降解，水溶性有机物的富里酸和小分子腐殖质成分在植被自然恢复130至160年显著降低，微生物磷脂脂肪酸含量在植被自然恢复100至160年显著增加，N-乙酰氨基-β-葡萄糖苷酶和磷酸酶的温度敏感性在植被演替森林阶段保持低水平。上述因素的共同作用促使DOM生物降解的温度敏感性在森林顶级群落阶段达到最低。该研究发现随着植被演替恢复，DOM的生物降解能力逐渐降低，并对温度变化的承受能力不断增加，进而促进了水溶性有机物含量的积累。研究揭示了水溶性有机物生物降解性及其温度敏感性的作用机制，为黄土高原土壤有机质的稳定维持途径提供了理论依据。德国拜罗伊特大学生态环境研究中心博士刘鸿飞为论文第一作者，水保所研究员薛萐为论文通讯作者，黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室为第一单位。研究工作得到“十三五”国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。水保所等在植被演替中有机质稳定性研究中获进展来源：中国科学院水土保持研究所

干细胞是机体发育和组织稳态维持的基础，基因组稳定是干细胞干性维持和再生医学应用的前提。研究干细胞如何维持基因组稳定，有助于推动干细胞的安全应用和理解相关发育疾病的致病机理。中国科学院昆明动物研究所研究员郑萍团队长期关注干细胞维持基因组稳定性的独特机制。前期工作中，该研究团队鉴定胚胎干细胞基因组稳定性调控的关键多功能因子Filia，揭示其不同的作用途径（Cell Stem Cell 2015，16(6)：684-698；Cell Research 2018，28(1)：69-89），并发现人类同源基因的功能突变能够导致胚胎发育失败和复发性流产（PloS Biology 2019，17(10)：e3000468）。和胚胎干细胞比较，组织干细胞仅具备组织特异的发育潜能。但是它们是否在基因组稳定性维持上存在一些共同调控机制？为探究该问题，研究人员在小鼠神经干/祖细胞（neural stem/progenitor cells，NSPCs）中对Filia的表达和功能进行研究。研究显示，Filia仅特异表达在出生后的小鼠海马NSPCs中；功能研究发现，Filia调控海马NSPCs的基因组稳定。海马区Filia缺失后，产生严重的DNA双链断裂及异常的神经发生；行为学实验进一步表明，海马相关的神经功能受损，小鼠表现出学习和空间记忆能力下降、焦虑。为进一步理解基因组不稳定如何导致神经发生及功能异常，研究人员利用高通量全基因组易位测序技术（high-throughput genome-wide translocation sequencing，HTGTS），对Filia缺失诱导的DNA双链断裂位点进行定位研究，发现较多调控神经发生和神经功能的基因受到影响，产生双链断裂热点（hotspots），由此可影响基因功能。研究人员在猕猴NSPCs中，发现同源基因在猴NSPCs中具有保守功能，提示人类该基因的功能变异可能导致神经系统发育疾病。该研究揭示Filia在调控海马正常神经发育和功能中的重要意义，提出不同脑区NSPCs的基因组稳定性调控机制可能存在区域特异性，以适应不同的神经发生功能。相关研究成果以Genome integrity and neurogenesis of postnatal hippocampal neural stem/progenitor cells require a unique regulator Filia为题，发表在Science Advances上。昆明动物所博士研究生李竞争为论文第一作者，郑萍和中科院分子细胞科学卓越创新中心研究员孟飞龙为论文的共同通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、遗传资源与进化国家重点实验室开放课题和云南省面上项目的支持。论文链接Filia-/-小鼠海马中NSPCs的增殖和神经分化受损【来源：中国科学院科技产业网】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

大型地下工程中广泛存在着多洞室结构，如水电厂房中的地下洞室群、矿山中地下巷道群。由于相邻洞室之间的相互影响，多洞室结构的变形破坏行为较单个隧洞更为复杂，其整体与局部变形破坏模式多样，而现有地下洞室（群）稳定性分析缺乏像边坡稳定性系数一样的定量评价方法，制约了地下洞室群优化布置与支护设计。为此，中国科学院武汉岩土力学研究所科研人员针对大型地下工程中广泛存在的多隧洞结构特点，通过3D打印技术制作了2种典型双洞结构布局的物理模型，并在室内开展了针对双隧洞物理模型的水平双向侧限竖向单向加载的超载试验。试验结果完整记录了双洞结构在单向超载工况下的变形破坏过程（图1），并结合超载试验过程加载曲线与双洞内壁特征点位移曲线的变化关系揭示出平行双隧洞结构整体失稳破坏的临界位置处于平行双洞中隔墙的塑性压碎破坏区，非平行双隧洞结构整体失稳破坏的临界位置处于非平行双洞斜向中隔墙的塑性剪切破坏区（图2）。基于试验结果，研究人员进一步提出双隧洞结构整体失稳破坏的稳定性系数定量计算方法，即在双洞超载试验结果与数值反分析交叉验证失稳判据合理性的基础上，建立了基于超载原理的地下多洞室结构整体稳定性区间[KL, KU]的计算方法（图3），并应用于中国西部某水电站地下厂房洞室群的整体稳定性分析，展示了该方法的现实可行性和可操作性。该研究可为地下工程中洞室群的整体稳定性定量评价和支护设计优化提供科学依据。研究相关多项成果已发表在Rock Mechanics and Rock Engineering上。研究工作得到国家自然科学基金等的资助。图1.双隧洞物理模型的破坏演化图图2.双隧洞超载试验结果图3.洞室群安全度区间计算方法图4.地下厂房洞群整体稳定性分析【来源：武汉岩土力学研究所】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

生态科学：新研究探讨了生态系统的稳定性？在一个快速生态变化的时代，科学家们正在转向历史性的持久性时期，以更好地理解推动稳定的因素。加利福尼亚科学院和菲尔德自然历史博物馆的一个团队通过观察物种的数量以及它们如何按功能组织来检查古代生态系统的结构复杂性，例如顶级捕食者或分解者。所有稳定的生态系统都有按功能分组的物种，研究发现这些功能分组对生态系统的稳定性比存在的物种数量更重要。令人惊讶的是，该研究还发现，在具有相同但不同复杂性的模拟系统中，代表实际古代生态系统的模拟系统往往更加稳定。该团队现在正在研究为什么某些功能性成分比其他成分更好，以及这些结构如何随时间推移而出现。了解过去稳定生态系统的组织，是科学家能够更好地预测现代人类的影响是否已经推动我们当前的行星系统恢复到原始状态。为了进行分析，研究小组研究了2.52亿年前发生的大规模灭绝事件及其对古代南非生态系统的影响。他们的研究结果发表在本周发表在“地球科学评论”期刊上，这是迄今为止在现代拯救物种系统而不是个体系统方面最有力的论据之一。“在大规模灭绝事件发生之前和之后对社区进行检查时，我们发现，除了具有更长的进化历史之外，最持久的系统没有任何明显的特征区分，”Peter Roopnarine博士说，他是第一作者，也是学院的地质学博士。“随着时间的推移，在这些系统中出现的功能结构使得物种在不同的生态条件下具有较低的灭绝概率，并且更稳定地共存。在大规模灭绝后迅速出现的几个群落的情况恰恰相反，尽管这些社区是也有丰富的物种。“该团队随后模拟了数百万个替代结构，寻找生态系统可以支持强物种共存的其他方式，但很少有结构证明优于他们在化石记录中发现的稳定系统。该团队的替代功能安排各不相同;一些人将物种组织成不同的功能，另一些则改变了这些物种的相互作用方式，有些甚至改变了物种之间的能量流动。“这些成功不太可能纯粹是偶然产生的，”Roopnarine说。“这告诉我们，历史上有一个强烈的印记 - 一个明确的重复 - 生态系统是如何建立在地质和进化时期的。我们不知道为什么稳定的社区灭绝前和恢复后的状况比我们建模的替代品好得多但是进化显然有利于他们及其功能组织。找出稳定社区随着时间的推移出现的原因是下一个重大问题之一。“走进卡鲁由于该地区无与伦比的化石记录，该团队选择了南非的卡鲁盆地进行研究。该研究分析始于大约2.54亿年前，当时非洲，南极洲和南美洲包围了被称为冈瓦纳的超大陆的卡鲁。哺乳动物的古代亲戚主导了当时森林覆盖的景观。当气候变化袭来时，卡鲁已经达到了物种多样性的最高水平。“大约2.52亿年前，现在西伯利亚发生了大规模的火山爆发，”自然历史博物馆古代马里学副主编Kenneth Angielczyk博士说。“在这些火山爆发的过程中，岩浆焚烧了周围岩石中的煤矿，释放出二氧化碳等温室气体。喷发的熔岩释放出额外的温室气体，这些过程开始改变全球气候。这基本上是一个巨大的气候。燃烧化石燃料，与我们今天看到的情况相似，但已有数万年之久。“随后出现了几次灭绝浪潮，将卡鲁生态系统缩小到原来的一小部分。最终，多样性的反弹形成了一个新的生态系统，其中包括灭绝的幸存者以及从周边地区迁移的物种。尽管物种数量有所增加，但该系统在地质上是短暂的。随着恢复在接下来的几百万年中不断发展，出现了一个具有熟悉特征的系统：一个支持物种共存的高于平均稳定性的功能组织。“当你因为环境动荡而移动物种时，或者你将物种一起推入他们没有共同进化的社区时，这些系统几乎总是比物种共享历史的系统更不成功，”Roopnarine说。“今天，我们不能修补生态系统，让它们在功能上分崩离析，并期望生命能够以通常需要数万年才能发生的方式继续进行和恢复。化石记录显示这种方法是不可持续的。 “考虑替代历史该团队模拟了数百万个替代历史，以更好地了解卡鲁的崩溃和复苏。他们的模型基于化石记录中相互作用的直接和间接证据：僵化的胃内容物和骨骼损伤表明捕食的迹象，而体型，头骨大小和栖息地表明潜在的物种相互作用。该团队还对在进化树上生态相似或密切相关的现代动物进行了类比。他们使用计算机数学模型，然后在每个社区进行了数百万次“思考实验”，以测试改变社区功能组织对其灭绝率的影响。团队建模的一个替代结构消除了所有功能组织，因此物种可以自由地进行交互，而没有任何人吃谁的既定等级。另一种替代方法保留了原始数量的功能分组和物种数量，但改变了它们之间的相互作用，使能量在物种之间不同地流动。第三种选择完全改变了每个功能组中物种的数量 - 例如捕食者与猎物的比例 - 但这对社区的稳定性产生了微不足道的差异。“我们发现任何一种物种组织都比没有组织更好，但有些模式肯定优于其他组织，”Angielczyk说。“确切地说，物种进化如何导致从各种可能的替代方案中组建稳定的群落，以及为什么这些替代方案在稳定性方面存在差异的数学原因，是我们接下来的一些重大问题。”该团队希望更好地了解持久性时期将告知现代社会在拆解当前行星系统方面有多远。“物种和生态群落的出发点不一定相同，”Roopnarine说。“问题在于我们的整个星球是否已经完全拒绝了一条新的生态和进化路径，或者我们是否仍然以我们现有系统的能力运作。”研究结果强调了化石记录在帮助预测未来方面的重要性。“我们今天拥有的生态系统是地质和进化历史的记录产品 - 它们不容易制造，也不易恢复，”Roopnarine说。“我们在这里可以选择其他历史，我希望我们能够选择照顾支持生命的行星系统，因为我们已经知道了几千年。”

习总书记在考察新型冠状病毒肺炎防控科研攻关和诊疗救治工作中指出“人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术，人类战胜大灾大疫离不开科学发展和技术创新。”…要加强生命科学领域的基础研究和关键核心技术突破，加快提高战略科技力量和战略储备能力。为应对新型冠状病毒疫情，国家自然科学基金委员会已于1月22日发布了有关“新型冠状病毒（2019-nCoV）溯源、致病及防治的基础研究”的专项项目指南，并于3月17日完成了申请、评审及资助工作。近年来的严重急性呼吸综合征冠状病毒、埃博拉病毒、中东呼吸综合征冠状病毒以及此次2019新型冠状病毒感染导致的传染病，无一不是微生物、人、动物及生态系统相互作用失衡引发的严重结果，因此加强相关领域基础研究尤为迫切。尽管生命科学部在既往的资助工作中对涉及病毒起源、进化，传播与感染，疫苗研发等领域有过多项资助，但人类对病毒的认知还非常匮乏，对机体感染病毒后的免疫反应机制还有待于深入研究。生命科学部将在今后的资助工作中，积极鼓励科研人员围绕病毒学、病原微生物学、免疫学以及动物模型等开展深入系统的研究，努力推动病毒学及病毒与免疫系统互作研究的前沿理论与技术。注重跨学科交叉研究以及采用新的科研范式针对亟待解决的科学问题开展的研究，鼓励在研究工作中，运用人工智能、大数据、云计算、高通量测序等新方法新技术。鼓励与数学、物理、化学及临床医学等学科领域的交叉研究，鼓励申请者持续、系统地开展下述方向的研究，学部将在资助工作中给与重点关注及稳定支持。1、病毒起源、进化、宿主和多样性的系统生物学研究2、病毒的结构、功能、稳定性与毒力研究3、病毒跨种传播的机制以及人类、动物与环境互作对病毒跨种传播的作用和影响4、人畜共患病的病原、宿主以及传播与演化5、冠状病毒与宿主相互作用的细胞生物学过程和分子机制6、 冠状病毒感染致病动物模型和病毒感染诱导的组织、器官病变机制7、天然免疫系统对病毒感染的反应机制及在病毒疾病进程中的功能8、病毒感染触发免疫系统紊乱和炎症因子风暴的机制9、 病毒感染与免疫记忆及耐受形成机制10、病毒感染的免疫逃逸机制11、疫苗及疫苗佐剂研究12、基于病毒学和病毒诱导免疫反应机制的先导化合物研究来源：国家自然科学基金委生命科学部