环境与化学工程学院张妍博士在Nature旗下子刊

——环境/生态学科世界顶级期刊 

《The ISME Journal》发表学术论文

近日，佛山科学技术学院环境与化学工程学院王海龙教授团队青年教师张妍博士在Nature旗下子刊——环境/生态学科世界顶级期刊《The ISME Journal》（中科院一区TOP）上发表了题为“Hot spring distribution and survival mechanisms of thermophilic comammox Nitrospira”的研究论文，其中佛山科学技术学院为第一署名单位，我校张妍博士、昆士兰大学刘涛博士、中山大学李蒙蒙博士为共第一作者，中山大学李文均博士、昆士兰大学郭建华教授、中国科学技术大学花正双教授为共通讯作者。该研究受到国家自然科学基金等的资助。

最近在非海洋自然和工程生态系统中发现的在中温环境下完全氨氧化（comammox)的硝化螺旋菌属（Nitrospira），改变了我们对微生物硝化作用的认识。然而，人们对comammox细菌是否在中高温和（/或）极高温环境中存在及生存能力知之甚少。本研究发现了在5个陆地热泉中（温度为36～80℃）comammox Nitrospira的广泛存在，基于宏基因组组装获得了11个新的Nitrospira菌株基因组。发现了有趣的事实：与缺乏异化硝酸盐还原成氨（DNRA）途径的嗜中温的comammox Nitrospira相比，嗜热的comammox Nitrospira中存在DNRA过程，其可作为氨的汇和源，使comammox Nitrospira具有多种生态功能。

此外，与氮代谢、热适应和氧化应激相关的关键基因的原位表达，进一步证实了comammox Nitrospira在热泉中具有生存的能力以及对硝化作用的贡献。与中温的comammox菌株相比，嗜热的comammox Nitrospira具有更小的基因组大小、更高的GC含量、更少的极性和更多的带电氨基酸，以及大量热休克蛋白的表达，可能赋予了它们对热应激的耐受性。关于comammox Nitrospira在热生境中的发现、代谢活性和适应性的新见解，扩展了我们对comammox Nitrospira全球分布的认知，并对这些独特的微生物如何进化出耐热策略具有重要意义。

近年来，张妍博士致力于从事水环境污染与生物修复、极端生境功能微生物生态等方面的研究，与国内外科研团队合作，取得了一系列研究成果，已在《Water Research》（中科院一区TOP）与《Science of the Total Environment》（中科院一区TOP）等环境/生态类期刊发表多篇论文。

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物理与光电工程学院研究生在物理学国际顶级期刊Physical Review Letters发表论文

近日，我校物理与光电工程学院20级光学工程研究生赵飞燕为第一作者，黎永耀教授为通讯作者，以我校为第一单位在物理学国际顶级期刊《Physical Review Letters 》(影响因子9.185，中科院1区) 上发表题为“Vortex Solitons in Quasi-Phase-Matched Photonic Crystals”的研究论文。这是黎永耀教授团队以佛山科学技术学院为第一单位在该期刊第二次发表学术论文。

《Physical Review Letters》隶属于美国物理学会(OSA)，是全球最著名的物理学顶尖学术期刊之一。该期刊主要以发表原创性强且极为重要的物理成果著称，被广泛认为是衡量一个研究团队或单位物理学科研究水平的重要指标之一。

二次非线性晶体一直以来都是光孤子研究和应用的重要平台。然而，在均匀的晶体结构中，涡旋光孤子在低功率条件下一直无法实现在微纳尺度下的长距离稳定传输。因此，在二次非线性光学介质中产生稳定的涡旋自局域模式成为该领域研究的一个重要科学问题。2018年，南京大学和澳大利亚国立大学的科研团队，分别利用基于飞秒激光加工的准相位匹配技术制备出具有三维结构的二次非线性光子晶体[Nat. Photonics, 12,519(2018), Nat. Photonics, 12, 596 (2018)]。这一技术的科学价值和应用价值受到了人们广泛的关注。

黎永耀教授团队在该先进技术的基础上提出了一种棋盘格结构的三维非线性光子晶体方案，用于研究涡旋光孤子的产生（如图2所示）。他们的研究表明，这种三维非线性光子晶体对涡旋光孤子具有很好的鲁棒性，不仅能够支持两种涡旋光孤子解，而且可以通过自然演化使携带轨道的拉盖尔高斯光在短至0.5 cm的传输距离内演化出相应的孤子结构。即使考虑晶体损耗，该光孤子的传输距离也可以达到20 cm以上。该论文研究的结果打破了纯二阶非线性效应对稳定涡旋光孤子的限制，为涡旋光孤子在上述体系的进一步研究和应用奠定了基础。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目、广东省基础与应用基础研究基金会、广东省普通高校重点科研项目、粤港澳智能光电子技术联合实验室研究基金以及佛山科学技术学院研究生创新人才培养计划的资助。同时，以色列特拉维夫大学著名的非线性物理专家Boris A. Malomed教授也是本文的主要参与人之一。他的专业知识和经验对该研究的实现起到了重要作用。

图文来源：环境与化学工程学院  物理与光电工程学院