2021年7月，深圳大学高等研究院潘科研究员课题组在湖沼与海洋学权威刊物《Limnology and Oceanography》（L&O，影响因子3.78，中科院海洋学一区）发表了题为“Diatom frustules with different silica contents affect copepod grazing due to differences in the nanoscale mechanical properties”的研究论文。2018级深圳大学-香港科技大学联合培养项目博士研究生许获同学为该论文第一作者，深圳大学高等研究院潘科研究员及香港科技大学海洋科学系刘红斌教授为共同通讯作者。L&O于1956年由美国湖泊与海洋学协会（ASLO）创刊，主要发表关于湖沼学和海洋学的原创性文章，每年定期出版6期，年发文量仅两百余篇，是海洋科学界公认的权威期刊。

该论文主要研究硅藻细胞壁的硅含量在硅藻与桡足类的摄食关系中的作用。硅藻的细胞壁被认为是抵御桡足类摄食的重要防线。传统观点认为，硅藻细胞壁的硅含量会影响桡足类摄食硅藻速率——硅含量越高，硅藻细胞壁可能越硬，则桡足类摄食硅藻的速率越慢。研究团队巧妙地通过调节光线来控制两种硅藻（威氏海链藻Thalassiosira weissflogii 和 咖啡双眉藻Amphora coffeaeformis）的细胞壁硅含量，然后将它们投喂于桡足类。通过原子力显微镜（atomic force microscope）和X射线光电子能谱仪（X-ray photoelectron spectroscopy）研究发现，在不同光线下，硅藻细胞的表面微观结构和细胞壁的化学组成会发生明显改变。尤其是，不饱和硅酸和二氧化硅的比例会受到光线的显著影响。与此同时，硅藻的细胞也会表现出不同的力学特性。但是，桡足类摄食硅藻的速率并不一定随硅含量的升高而降低。利用纳米压痕的方法深入研究发现，细胞壁硅含量与硅藻细胞的硬度并无直接关系。这表明硅藻细胞壁的硅含量并不能完全解释桡足类的摄食速率。该研究首次通过原位测定的方法定量了不同硅含量的硅藻细胞在抵御外力时的表现。本文加深了我们对海洋生态系统中硅藻与桡足类之间摄食关系的认识。

该研究受到国家自然科学基金面上项目（41976140，41676095），香港科学基金委员会，南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），深圳市科技创新委员会孔雀团队项目（KQTD20180412181334790）资助。

全文链接：https://doi.org/10.1002/lno.11887

图一：不同硅含量下的威氏海链藻表面微观结构：（a-c）为低硅细胞；（d-f）为高硅细胞。

图二：不同硅含量的威氏海链藻细胞壁在抵御相同外力（15 μN）时的表现。（a，b，e）为低硅细胞；（c，d，f）为高硅细胞。e和f为两种细胞在受到外力作用下的力曲线。