海洋极端环境微生物活动与油气资源关系

为了弄清海洋极端环境下微生物参与油气资源形成和演化的潜在机制,进行了现代海洋热泉和冷泉等环境中微生物类型分析和生物量估算,探讨了极端微生物活动和油气资源的潜在关系.认为海洋极端环境下微生物类型主要为细菌和古细菌,热泉微生物群落主要为异养发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等;冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌.这些极端微生物利用CH4和H2S等气体进行能量固定,有较高的生物丰度和较低的分异度,具有垂向和水平分带性,并能营生一套独特的宏体生物.极端微生物活动直接和间接地参与了油气资源的形成和改造,示踪海底油气资源的变迁.对于探索地球早期海洋微生物活动与油气资源形成,寻找地史时期或华南地史早期烃源岩具有重要理论和实践指导意义.

基于随机分析和概率预测的固定式海洋平台结构风险评估研究

对极端海况进行了环境荷载的联合概率分析。引入了整体不确定性和敏感性分析理论,利用非正态过程、具有不同相关性的多变量随机模拟技术,求解结构的失效概率。提出结构失效分析的新方法,并利用DNV提供的历史数据,对结构失效的后果做了适当分析。以埕北12-C井组平台为实例,对平台甲板高程(Air Gap)失效分析进行了实例计算。结果表明,使用多维联合极值分布理论及相应的求解方法,是离岸工程结构物风险评估的重要手段。

热液、冷泉、深渊和极地海洋极端环境中噬菌体宏基因组研究进展

海洋极端环境中存在着丰富的微生物类群,这些独特的生态系统为研究微生物群落的结构、功能和进化提供了良好的机会。噬菌体作为地球上最丰富的生物实体,在海洋微生物群落调控、基因转移、代谢重编程、物质循环和能量代谢中起着重要作用。本文综述了近年来在热液、冷泉、深渊和极地四种海洋极端环境中噬菌体宏基因组的研究进展,探究了噬菌体在四种不同生境中的群落组成、生活方式、与宿主的相互作用和功能基因等,发现在不同的海洋极端环境中噬菌体存在着区别和相似性,以期为未来海洋极端环境中噬菌体的研究提供新的思路。

走进海洋微生物的世界

海洋占整个地球表面积的70％，其中蕴藏着丰富的海洋微生物资源，是21世纪亟待开发和利用的巨大宝藏。海洋中存在着许多自然条件特殊的环境，如低温、高温、高压、高盐、强酸、低营养和低浓度溶解氧等环境，一般的海洋生物无法在其中生存；只有某些具备特殊生理和遗传特性的微生物，如嗜冷微生物、嗜压微生物、嗜盐微生物、嗜酸微生物、寡营养微生物和嗜热古细菌，才可以在这类环境中生长和代谢，产生独特的代谢产物。

中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室

2012年,党的十八大首次提出“海洋强国”战略。2013年,依托中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室正式成立。实验室始终緊扣南海、深海、极地等极端海洋环境对关健材料的共性需求,聚焦机械部件与工程材料服役过程中表界面与环境相关作用的关键科学技术问题,开发了防腐、防污、耐磨、耐压、耐低温等系列海洋工程材料,支撑了我国临海、深远海和极地领域高性能海工装备的战略布局。

海底热液科学考察中的机电装备技术

在阐述极端海洋环境研究的意义的基础上,介绍了美国科学家在海底热液口考察工作中的机电装备技术,为我国相关领域工作的开展,提供有益的科学资料。并提出了深海资源开发中机电装备技术方面的一些研究方向。

虚拟仪器与COM组件技术在仪器系统设计中的应用

COM组件技术和虚拟仪器技术在仪器设计领域均有较广泛的应用,该文在分析其各自技术特点的基础上,进一步探讨了二者相互的优越性与可行性,并介绍了一套可远程控制的海洋极端环境测试仪器系统。

海上风电工程结构与地基的关键力学问题

作为一种新型清洁能源,海上风力发电受到人们的广泛关注,近十年发展迅猛.海上风电结构既不同于陆上风电结构,也区别于传统的海洋平台,既要考虑风对风机、塔架的作用,也要考虑波、浪、流、冰对水下支撑结构和地基的作用,还要考虑高倾覆力矩作用下地基的变形和承载力.然而,与之相关的水动力学、土力学、结构动力学及流-固-土耦合力学等的现有理论,还远不能满足工程设计和建设的需求,亟待发展.本文在阐述海上风电工程发展现状、结构形式与特征的基础上,重点阐述有关海上风电结构(包括固定式和浮式)的耦合水动力载荷与响应、地基的动力响应与承载特性的研究发展趋势,从水动力学、土力学和结构动力学的角度,凝练其中亟待开展深入研究的关键科学问题,包括:近海复杂海洋环境条件、海上风机系统的耦合水动力载荷、支撑结构和地基的动力响应等,并据此提出近期研究的发展方向,为从事海上风电工程研究和建设的科技人员提供参考.