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南京大學國際地球系統科學研究所和地理與海洋科學學院張永光教授、居為民教授和陳鏡明院士團隊在全球變化和陸地碳循環領域取得重要進展。未來全球變暖的速率及陸地生態系統對全球變暖的響應是《Science》雜志列出的未來25年需要解決的125個重大科學問題之一。工業革命以來，人類活動造成大氣中二氧化碳（CO2）的濃度持續上升。CO2濃度的不斷增加，在通過溫室效應導致全球變暖的同時，也提高了植被的光合作用速率（即CO2施肥效應），增加陸地生態系統吸收大氣CO2的能力（即碳匯能力），從而減緩全球變暖的速率。研究表明，大氣CO2施肥效應是造成近幾十年來全球陸地生態系統碳匯顯著增加的決定性因素，也是全球變綠的主要驅動因子之一。因此，在全球尺度定量化評估CO2施肥效應，并分析其時空變化格局，有助于準確評估全球陸地生態系統的固碳能力以及其變化趨勢、降低未來氣候變化預測的不確定性十分重要。 盡管基于控制實驗可以在葉片和冠層尺度對CO2施肥效應的機理進行了的研究，但控制實驗的數量、空間分布和物種代表性有限，全球尺度CO2施肥效應的時空變化得定量評估尚不清楚。長時間序列遙感觀測為全球CO2施肥效應研究提供了數據基礎。因此，該研究首先基于系列衛星傳感器的觀測數據，研制了1982-2015年全球新型植被指數（NIRv）數據，驗證其作為全球植被光合作用（總初級生產力，GPP）指示器的可行性；在此基礎上，構建了準確評估全球CO2施肥效應的檢測-歸因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效應的時空變化特征，評價了結果的可能不確定性；最后，結合歐洲ICP Forests等機構提供的歐洲地區葉片氮磷觀測和全球陸地水儲量等遙感數據，揭示了全球CO2施肥效應時空變化的可能原因。 研究表明，全球CO2施肥效應在近四十年呈現顯著的下降的趨勢；2001-2015年的全球CO2施肥效應比1982-1996年顯著降低。全球超過70-80%的陸地植被區域CO2施肥效應呈現下降的趨勢，歐洲、西伯利亞、南美洲和非洲大部以及澳大利亞西部地區尤為明顯；在少部分地區CO2施肥效應存在著上升的趨勢，例如東南亞部分地區和澳大利亞東部地區。多個生態系統模型同樣能夠模擬出全球CO2施肥效應的下降趨勢，但顯著低于基于遙感數據的結果。

這項研究首先建立了全球現代禾本科物種與氣候對應關系數據集~1200萬條，發現~10°C等溫線是北美、東亞地區早熟禾亞科和黍亞科/虎尾草亞科分布的分界線，~400?mm等降水量線是北美、南非地區黍亞科和虎尾草亞科的分界線；同時發現各個大陸禾本科物種分布特征、氣候適應區間有所不同，可能原因是區域氣候，地形和本地物種等非生物和生物因素造成的。

在大面積柔性襯底上直接生長集成高品質晶硅納米線溝道是突破高性能柔性電子邏輯、可穿戴傳感和顯示等應用的關鍵技術難點。然而，高品質晶體溝道的獲得往往依賴高溫生長過程（>800 ℃）-- 這恰恰是柔性聚合物襯底（熔點<150 ℃）所無法承受的！為此，南京大學電子科學與工程學院余林蔚教授、徐駿教授課題組基于自主創新的平面固-液-固（IPSLS）納米線生長模式（近期工作Refs. 1-4），探索了一種全新的“激光-液滴”自聚焦局域加熱生長策略，突破了傳統環境加熱技術的限制，利用柔性聚合物襯底（聚酰亞胺，PI）和金屬銦催化劑顆粒對特定激光（808 nm）輻照的高選擇性吸收差異，實現僅在液滴/納米線生長界面附近范圍的高效局部加熱，以驅動晶硅納米線在柔性襯底上的超高速度生長：在不需要環境加熱的室溫“冷”環境下，其生長速度可以高達3.5 μm/s，比傳統加熱方式納米線生長速度提高了3個數量級。值得一提的是，即便在此高速生長過程中，IPSLS納米線的生長路徑依然可以被精確引導定位，并成功展示了豐富的線形調控能力。此外，由于納米金屬液滴具有極小的熱熔，通過調控激光照射時序，可以對納米線生長動態過程進行前所未有的精確調控（例如，對生長液滴實現瞬間“激活和冷卻”等操作），從而實現對超長納米線的精準形貌/直徑編碼?；诖思夹g，成功在柔性PI襯底上生長高品質納米線溝道，并制備了納米線場效應晶體管（FET）器件，其電流開關比和亞閾值擺幅分別為>104和386 mV/dec。此“激光-液滴”選擇性加熱生長策略有望推廣應用于：在各類大面積、低成本柔性襯底上的“冷”環境中，直接定位生長和集成高品質晶硅納米線陣列，為推動各種高性能柔性電子器件的規?；瘧锰峁╆P鍵的材料支撐和全新的技術路線。

研究團隊多年來聚焦在濕環境下具有高延展性的扇貝足絲，克服了天然材料提取表征困難等技術難題，從扇貝足絲蛋白中首次報道了一種具有高延展性的纖維蛋白材料Sbp5-2，并聯合開展了材料組裝機制及應用研究，該研究加深了對蛋白基海洋生物材料組裝分子機制的認識，為未來開發具有自主知識產權的新型海洋生物醫用材料奠定了基礎。