南京大学赵丽娟团队ES&T：工程纳米材料增强硅藻耐热性以缓解热浪下海洋固碳衰减

背景:全球变暖导致海洋浮游植物面临热胁迫威胁，其作为海洋CO₂吸收核心载体，年固碳约45亿吨，但热浪正加剧其碳吸收能力衰退。研究目的:探索通过添加二氧化硅等工程纳米颗粒提升硅藻热耐受性的可行性及内在机制，为缓解海洋固碳衰退提供新策略。结论:研究表明，低剂量SiO₂纳米颗粒预处理可使硅藻热胁迫下存活率从43%提升至64%-71%，并通过诱导温和活性氧信号触发“应激记忆”机制，重编程转录组与代谢组，维持碳代谢稳态与细胞完整性。该机制在Fe₂O₃、CuO等多种纳米颗粒及不同藻类中均有效，提示普适性。研究提出“人工海洋刺激”策略，结合卫星遥感与AI预测，可在最优时间窗口投放纳米颗粒，增强浮游植物热耐受性，对全球碳平衡及海洋生态系统健康具有重要潜在影响。