万熠教授团队科研项目简介
2023北京师范大学科研团队探秘太阳耀斑,最新发表
2023北京师范大学科研团队探秘太阳耀斑，最新发表2023北京师范大学科研团队探秘太阳耀斑北京师范大学天文系、天文与天体物理前沿科学研究所科研团队近期在实验室天体物理研究方向取得重要进展，该团队利用上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置，首次在实验室实现激光驱动等离子体湍流磁重联过程。
研究成果于2023年1月17日在线发表在Nature Physics上，北京师范大学天文与天体物理前沿科学研究所平永利博士为论文第一作者，天文系仲佳勇教授为通讯作者。
实验通过时空标度变换发现实验室湍流与太阳耀斑小尺度湍流结构一致，并且在电流片出流方向的电子能谱呈现非热幂律谱等特征，为理解太阳耀斑高能粒子起源和加速过程提供重要依据。
“利用国家实验室提供的高能量激光系统，科学家们能够在实验室中获得极端的物理实验条件，模拟多种高能量密度天体物理现象。
”仲佳勇说，这种研究方法不仅可以用来验证天文观测的理论模型，而且可以为发现未知的新物理过程提供途径。
该项研究由北京师范大学、哈尔滨工业大学、中国科学院国家天文台、中国科学院物理研究所、北京大学、深圳技术大学、上海高功率激光物理国家实验室、上海交通大学等研究团队联合完成，项目得到了科技部、国家自然科学基金委员会和中科院先导专项资金的资助支持。
北京师范大学介绍七五”“八五”期间，北京师范大学被确定为国家首批重点建设的十所大学之一。
“九五”期间，被首批列入“211工程”建设计划。
2002年百年校庆之际，教育部和北京市决定重点共建北京师范大学，北京市第九次党代会将北京师范大学列入支持建设的世界一流大学的行列。
“十五”期间，学校进入国家“985工程”建设计划。
2017年，学校进入国家“世界一流大学”建设A类名单，11个学科进入国家“世界一流学科”建设名单。
北京师范大学由北京校区、珠海校区两个校区(含四个校园)组成。
北京校区现有全日制在校生24000余人，珠海校区于2019年4月由教育部正式批准建设，现有本研学生3600余人。
基于绝缘体上硅脊型纳米线光波导方向耦合器的TE_TM偏振分束器
47, 051301 (2010) ©2010 中国激光杂志社doi: 10.3788/lop47.051301基于绝缘体上硅脊型纳米线光波导方向耦合器的TE/TM偏振分束器王剑威戴道锌时尧成杨柳(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室光及电磁波研究中心，浙江 杭州 310058)摘要利用有限元方法和时域有限差分方法，优化设计了一种结构紧凑的基于绝缘体上硅脊型纳米线光波导方向耦合器的TE/TM偏振分束器。
考虑到方向耦合器的波导间隙较小时制作工艺较为困难，且模式失配会引入一些损耗，因此波导间隙取约100 nm较为合适。
通过优化脊型纳米线光波导的几何尺寸(脊高和脊宽)、耦合区波导间隙，使得偏振分束器长度最短。
数值计算结果表明经过优化的偏振分束器最短长度大约为17.3 µm，偏振分束器的消光比大于15 dB时，波导宽度制作容差为－20～10 nm，带宽约为50 nm。
关键词集成光学；偏振分束器；方向耦合器；绝缘体上硅中图分类号 O436 OCIS 130.5440 230.1360 文献标识码 ADesign of Compact TE/TM Polarization Beam Splitter Based on Silicon-on-Insulator Ridge Nanowire Directional Coupler Wang Jianwei Dai Daoxin Shi Yaocheng Yang Liu(Centre of Optical and Electromagnetic Research, State Key Laboratory for Modern Optical Instrumentation, ZhejiangUniversity, Hangzhou, Zhejiang 310058, China)Abstract A compact TE/TM polarization beam splitter (PBS) based on a silicon-on-insulator (SOI) ridge nanowire directional coupler is designed and optimized by using a finite-element method (FEM) and a finite difference time domain (FDTD) method. Considering the fabrication precision and the mode mismatching loss in a directional coupler, a gap width about 100 nm is chosen. The ridge height, the ridge width and the gap of two parallel nanowires are optimized to have the shortest length for the polarization splitter. The numerical simulations show that the optimized PBS has a short length of about 17.3 µm, and the waveguide width has a fabrication tolerance of about－20~10 nm, and the bandwidth is about 50 nm when the extinction ratios for both polarizations are larger than 15 dB.Key words integrated optics; polarization beam splitter; directional coupler; silicon-on-insulator1 引言近年来，基于绝缘体上硅(SOI)材料的硅纳米线光波导已成为集成光学领域的研究热点。
基于ThT荧光寿命检测蛋清溶菌酶蛋白寡聚体
Ｖｏｌ．４０高等学校化学学报Ｎｏ．１２０１９年１月㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳＩＴＩＥＳ㊀㊀㊀㊀㊀㊀９０ ９５㊀㊀ｄｏｉ：１０．７５０３／ｃｊｃｕ２０１８０３９７基于ＴｈＴ荧光寿命检测蛋清溶菌酶蛋白寡聚体李㊀成１，宋吉雪１，刘婷婷１，李㊀妍１，刘冰南１，王㊀亮１，肖㊀珊１，李㊀琳２，耿旭辉３，王际辉１，２（１．大连工业大学生物工程学院，大连１１６０３４；２．东莞理工学院化学工程与能源技术学院，东莞５２３８０８；３．中国科学院分离分析化学重点实验室，大连１１６０２３）摘要㊀采用时间分辨荧光技术，检测了不同形态蛋白聚集体的荧光染料硫磺素Ｔ（ＴｈＴ）荧光寿命．利用蛋清溶菌酶体外制备了蛋白聚集体；采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）及ＴｈＴ稳态荧光检测了结合蛋白纤维生长的动力学曲线，确定其形成寡聚体及纤维样聚集体的特征和时间．通过时间相关单光子计数（ＴＣＳＰＣ）技术测定了蛋清溶菌酶单体㊁寡聚体和淀粉样纤维的ＴｈＴ荧光寿命曲线，并拟合㊁计算其荧光寿命．根据圆二色谱（ＣＤ）分析结果推测聚集体的结构不同导致其与ＴｈＴ的结合状态不同，从而影响ＴｈＴ荧光寿命．结果表明，通过测定ＴｈＴ荧光寿命可以区分蛋白单体㊁寡聚体和纤维样聚集体，并监测蛋白寡聚体的形成，为后续病理蛋白聚集过程中形成寡聚体物质的监测提供了研究基础．关键词㊀寡聚体；硫磺素Ｔ；时间相关单光子计数；荧光寿命中图分类号㊀Ｏ６２９．７３㊀㊀㊀㊀文献标志码㊀Ａ㊀㊀㊀㊀收稿日期：２０１８⁃０５⁃３０．网络出版日期：２０１８⁃１２⁃１２．基金项目：国家重点研发计划项目（批准号：２０１６ＹＦＤ０４００２０３）㊁辽宁省自然科学基金重点项目（批准号：２０１７０５２００４３）和中国科学院分离分析化学重点实验室开放基金（批准号：ＫＬ⁃１７０４）资助．联系人简介：王际辉，男，博士，教授，博士生导师，主要从事天然活性物质的开发及活性方面的研究．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｈ＿ｄｌｐｕ＠１６３．ｃｏｍ耿旭辉，男，博士，副研究员，主要从事高灵敏光学传感器方面的研究．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｕｈｕｉｇｅｎｇ＠１２６．ｃｏｍ许多神经退行性疾病（ＮＤｓ），如帕金森病（ＰＤ）㊁阿尔茨海默病（ＡＤ）和肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ＡＬＳ）等，均与神经细胞内病理蛋白质的淀粉样纤维化（Ｆｉｂｒｉｌ）密切相关［１，２］．淀粉样纤维是指发生错误折叠的蛋白质形成的一类由β折叠片构成的丝状蛋白聚集体［３，４］．机体内淀粉样纤维形成的斑块沉积长期被认为是导致一系列神经退行性疾病的根本原因［３］．然而，研究发现，当将鸡溶菌酶蛋白的寡聚体注射到小鼠脑内时，小鼠会出现神经退行性疾病的表症；而注射了成熟的纤维后，小鼠几乎无相关的损害和毒性［５］．因此可认为，蛋白质错误折叠时，在聚集进程的前期形成的可溶性蛋白质 寡聚体 物质是导致神经退行性疾病发生的根本原因．寡聚体通常是指由几个到几十个蛋白质单体形成的聚集体物质，是淀粉样纤维聚集体的核体物质．对于寡聚体的检测，多集中于特异性抗体物质的制备或酶联免疫吸附测定（ＥＬＩＳＡ）等［６］．但这些检测手段对操作人员的技术及操作平台要求很高，难以大范围推广和应用．因此，探索及时检测蛋白质错误折叠的寡聚体的常规技术，对深入了解神经退行性疾病的病理机制非常重要，对相关疾病的早期诊断也具有重要价值．荧光物质的荧光寿命与自身的结构㊁所处微环境的极性及黏度等条件有关，因此利用荧光寿命可以直接了解研究如超分子体系中分子间的簇集㊁蛋白质高级结构等的体系变化．目前，常用荧光染料硫磺素Ｔ（ＴｈＴ）的稳态荧光光谱检测㊁鉴定蛋白质在体外形成的纤维聚集体以及原位㊁组织学标本中的纤维［７］．ＴｈＴ在不同溶液中的荧光寿命具有明显的差异［８］．因此，可利用时间分辨荧光技术检测不同形态蛋白聚集体的ＴｈＴ荧光寿命，以区分蛋白单体㊁寡聚体和纤维样聚集体，并监测蛋白在聚集过程中形成的寡聚体物质．淀粉样纤维化是许多疾病病变蛋白的共性．溶菌酶也是具有淀粉样纤维倾向的蛋白质之一，因此溶菌酶蛋白经常被作为体外蛋白质纤维化研究的模型［９］．本文选择蛋清溶菌酶作为研究对象，通过强变性体系制备了蛋清溶菌酶的纤维样聚集体．利用透射电子显微镜（ＴＥＭ）检测了蛋清溶菌酶在不同孵育时间形成聚集体的状态；结合ＴｈＴ稳态荧光蛋白聚集的生长情况，确定了蛋清溶菌酶在实验条件下形成寡聚体和纤维的时间段；利用时间分辨荧光测量技术，对蛋清溶菌酶单体㊁寡聚体和淀粉样纤维的ＴｈＴ荧光寿命进行了检测；通过三阶公式，计算得出与不同状态聚集体结合的ＴｈＴ的荧光寿命．结果表明，不同状态聚集体的ＴｈＴ荧光寿命具有明显差异．进一步利用圆二色谱（ＣＤ）对不同蛋白聚集体的二级结构进行了检测，推测ＴｈＴ与寡聚体及纤维均可结合，但由于其不同聚集体的结构不同，导致ＴｈＴ与聚集体结合的程度和方位不同，因此不同状态聚集体的ＴｈＴ荧光寿命明显不同．此结果为后续病理蛋白聚集过程中寡聚体物质的监测提供了相关的研究基础．１㊀实验部分１．１㊀试剂与仪器蛋清溶菌酶（Ｌｙｓｏｚｙｍｅ，ｅｇｇｗｈｉｔｅ，Ｍｗ＝１４３００）购于Ａｍｒｅｓｃｏ公司；荧光染料硫磺素Ｔ（ＴｈＴ）和醋酸双氧釉购于Ｓｉｇｍａ公司；４００目普通碳膜铜网购于中镜科仪公司；叠氮化钠㊁盐酸㊁磷酸氢二钠㊁磷酸二氢钠及Ｔｒｉｓ⁃盐酸缓冲液等均为分析纯，购于索莱宝（北京）公司．ＵＶ⁃２５５０Ｐｒｏｂｅ型紫外分光光度计（日本岛津公司）；ＬＳ⁃５５型荧光分光光度计（美国Ｐｅｒｋｉｎ⁃Ｅｌｍｅｒ公司）；ＬｉｆｅＳｐｅｃⅡ型荧光寿命光谱仪（英国ＥｄｉｎｂｕｒｇｈＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ公司）；ＪＥＭ⁃２１００（ＵＨＲ）型透射扫描电子显微镜（日本电子公司）；ＪａｓｃｏＭＯＳ４５０型圆二色光谱仪（ＣＤ，英国ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ公司）；ＥＰＬ⁃４０５皮秒脉冲二极管激光器（英国ＥｄｉｎｂｕｒｇｈＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ公司），脉冲宽度８６ｐｓ，此波长下仪器响应函数４３４ ０ｐｓ；实验用水均由Ｍｉｌｌｉ⁃Ｑ系统制备．１．２㊀实验过程１．２．１㊀蛋清溶菌酶聚集体的制备㊀以１０ｍｍｏｌ／Ｌ盐酸（ｐＨ＝２ ０）为溶剂配制２０ｍｇ／ｍＬ的蛋清溶菌酶溶液．将蛋白样品置于６５ħ的水浴锅内孵育，参照文献［９，１０］方法制备蛋白聚集体．制备过程中，在蛋白液中加入质量分数为０ ０５％的叠氮化钠，以防止微生物污染．每隔一定时间取样，并于４ħ保存待测；剩余样品继续孵育制备聚集体．１．２．２㊀透射电子显微镜（ＴＥＭ）表征蛋清溶菌酶聚集体形态㊀将适量待测蛋清溶菌酶聚集体样品稀释至０ ５ｍｇ／ｍＬ，参照文献［１１］方法，利用透射电子显微镜，以８０ｋＶ电压，在放大８万倍的条件下，观察蛋清溶菌酶蛋白在不同孵育时间时产生的聚集体的形态．１．２．３㊀蛋清溶菌酶聚集的ＴｈＴ荧光光谱检测㊀用２０ｍｍｏｌ／Ｌ磷酸盐缓冲液（ｐＨ＝７ ４）配制终浓度为２ ５ｍｍｏｌ／Ｌ的ＴｈＴ荧光染料的储备液，用滤膜（０ ２２μｍ）过滤除去菌体及杂质后，于４ħ避光保存，待用．取５０μＬ蛋清溶菌酶聚集体待测样品，加入２ ９ｍＬＴｒｉｓ⁃ＨＣｌ缓冲液（１０ｍｍｏｌ／Ｌ，ｐＨ＝８ ０）和３０μＬＴｈＴ母液，然后涡旋振荡３０ｓ，避光静置３０ｍｉｎ．首先，采用荧光分光光度计检测与蛋白聚集体结合的ＴｈＴ的荧光光谱，确定其最大激发与发射波长；进而检测不同蛋白聚集体的ＴｈＴ荧光发射情况［１２，１３］．实验中设置激发波长为４４０ｎｍ（狭缝为１０ｎｍ），发射波长为４８４ｎｍ（狭缝为５ｎｍ）．１．２．４㊀聚集体ＴｈＴ荧光寿命的时间分辨荧光技术检测㊀采用具有时间相关单光子计数（ＴＣＳＰＣ）技术的ＬｉｆｅＳｐｅｃⅡ型荧光光谱仪测定了蛋清溶菌酶单体㊁寡聚体和淀粉样纤维聚集体的荧光寿命［１４，１５］．设定激发波长为４０５ｎｍ，工作重复频率１０ＭＨｚ．通过Ｆ９００数据采集处理软件（ＥｄｉｎｂｕｒｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＬｔｄ．）采集数据．对荧光寿命数据采用Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件利用二阶指数方程进行拟合，并最终求得ＴｈＴ荧光寿命的均值．１．２．５㊀蛋清溶菌酶聚集体二级结构的圆二色光谱（ＣＤ）分析㊀将孵育不同时间的蛋清溶菌酶聚集体样品用Ｔｒｉｓ⁃ＨＣｌ缓冲液稀释，使其终浓度为０ １ｍｇ／ｍＬ．将样品加入ＣＤ谱的比色皿中（宽度为１ｍｍ），在室温及１９０ ２６０ｎｍ波长下扫描蛋白溶液的ＣＤ谱［１６］．１９㊀Ｎｏ．１㊀李㊀成等：基于ＴｈＴ荧光寿命检测蛋清溶菌酶蛋白寡聚体２９高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４０㊀２㊀结果与讨论２．１㊀蛋清溶菌酶聚集的ＴＥＭ表征利用ＴＥＭ观察了蛋清溶菌酶孵育不同时间时产生的聚集体的形态．溶菌酶蛋白在变性去折叠的条件（如强酸㊁高温及还原环境等）下，能够形成淀粉样纤维化聚集体．在ｐＨ＝２ ０，６５ħ水浴条件下，制备了蛋清溶菌酶的聚集体，选取不同孵育时间的样品，检测了蛋白的聚集情况．由图１可见，与未经处理的空白对照组相比，实验条件下孵育１ｄ时，蛋清溶菌酶出现了较为规则的球状蛋白聚集体，平均直径为１８ ８０ｎｍ．每个蛋清溶菌酶蛋白单体的直径约为４ ５ｎｍ，由此推算，每个颗粒状聚集体由４ １８个蛋白单体构成，其相对分子质量为５８０００ ２６００００［图１（Ｂ）］．孵育２ｄ时，聚集体的体积增大，形态由初期的球形变成了不规则的聚集体，并初步具有类线性形态的聚集体［图１（Ｃ）］．孵育４ｄ时，聚集体逐渐增大，出现了部分类纤维的聚集结构［图１（Ｄ）］．孵育６ｄ时，蛋白寡聚体基本消失，出现了短小的典型纤维丝结构，其直径为８ １５ｎｍ，纤维丝长度为０ ３ １ ５ｎｍ［图１（Ｅ）］．孵育９ｄ时，蛋清溶菌酶蛋白已经形成了较长的纤维丝［图１（Ｆ）］．由于蛋白分子之间结合尚不紧密，所以此时纤维丝粗细不均，结构较松散，中空形态不够立体化．随着孵育时间的继续延长（１２ ２０ｄ），纤维聚集体的结构逐渐至成熟状态，其形态规则㊁均一㊁细长且无分支［图１（Ｇ） （Ｉ）］．Ｆｉｇ．１㊀ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｅｇｇｌｙｓｏｚｙｍｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ａ）Ｔｈｅｅｇｇｌｙｓｏｚｙｍｅｗｉｔｈｏｕｔａｎｙｔｒｅａｔｍｅｎｔ；（Ｂ Ｉ）ｔｈｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｓａｍｐｌｅｓｆｏｒｅｇｇｌｙｓｏｚｙｍｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｏｉｎｔｓ（１，２，４，６，９，１２，１６ａｎｄ２０ｄ），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．上述结果表明，蛋清溶菌酶在实验条件下会形成典型的淀粉样纤维聚集体．在聚集过程中，蛋白由最初的寡聚体形成核体，逐渐聚集延伸后，形成纤维样的聚集体．２．２㊀与纤维结合的ＴｈＴ的吸收及发射光谱分析目前，常用ＴｈＴ检测蛋白的纤维聚集体．ＴｈＴ作为分子转子［１７，１８］，当稀溶液中游离的ＴｈＴ分子被激发时，由于中央碳键的旋转作用，其处于激发态的分子可以通过非辐射通道快速地弛豫回基态Ｆｉｇ．２㊀Ｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｉｏｆｌａｖｉｎ⁃ＴＡｒｒｏｗｓｓｈｏｗｉｎｇｒｏｔａｔｉｏｎａｌｍｏｖｅｍｅｎｔａｒｏｕｎｄｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｃａｒｂｏｎｂｏｎｄ．（见图２），因此不会发出荧光．但是，ＴｈＴ能与淀粉样纤维侧链之间的 沟渠 位置结合，由于结合部位的几何约束，限制了其中央碳键的快速旋转，导致其通过Ｃ Ｃ单键旋转的非辐射态回归过程被抑制，只能通过辐射荧光回到基态．因此，ＴｈＴ与淀粉样纤维结合后，会被激发产生明显的发射荧光．根据ＴＥＭ表征结果，测定了蛋清溶菌酶纤维样聚集体（孵育第１６ｄ的样品）的发射光谱．结果显示，在４４０ｎｍ波长的激发下，与蛋白纤维聚集体结合的ＴｈＴ在４８０ｎｍ处出现最大发射峰．因此，在后续的荧光实验中选取４４０ｎｍ波长激发，均以４８０ｎｍ波长发射的条件检测蛋白聚集体的ＴｈＴ的荧光情况．２．３㊀蛋清溶菌酶蛋白聚集体的ＴｈＴ稳态荧光光谱分析ＴｈＴ的稳态荧光光谱常用来表征蛋白淀粉样聚集体的产生［１２，１３，１９］．图３（Ａ）和（Ｂ）分别展示了不同蛋清溶菌酶聚集体的ＴｈＴ稳态荧光光谱及其纤维生长的动力学曲线．结果表明，在孵育０ ２ｄ时，在４８０ｎｍ处ＴｈＴ无发射峰，尽管此时蛋白已经形成了寡聚体［图１（Ｃ）］．孵育第４ｄ的样品在４８０ｎｍ处出现明显的ＴｈＴ荧光峰．随着孵育时间的延长，蛋白聚集体ＴｈＴ的荧光强度逐渐增强．孵育第９ｄ时，ＴｈＴ荧光达到并稳定在较高的水平（９ ２０ｄ），此时，蛋清溶菌酶蛋白聚集体为成熟的淀粉样聚集体［图１（Ｆ） （Ｉ）］．上述结果表明，利用ＴｈＴ的稳态荧光可以监测蛋白的淀粉样纤维聚集体，但不能监测蛋白在聚集前期形成的寡聚体．Ｆｉｇ．３㊀Ｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎ（Ａ）ａｎｄｔｈｅｋｉｎｅｔｉｃｃｕｒｖｅｏｆａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ（Ｂ）ｆｏｒｔｈｅｈｅｎｌｙｓｏｚｙｍｅｓａｍｐｌｅｓｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ２．４㊀蛋清溶菌酶蛋白聚集体形成的ＴｈＴ荧光寿命检测Ｆｉｇ．４㊀ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎｄｅｃａｙｃｕｒｖｅｓｏｆＴｈＴｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｏｆｔｈｅｅｇｇｌｙｓｏｚｙｍｅＩｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅ／ｄ：ａ．０；ｂ．２；ｃ．１６．ＴｈＴ的荧光寿命与其结构㊁所处微环境的极性及黏度等条件有关．因此，通过荧光寿命可以直接了解物质体系周围环境发生的微观变化［２０］．利用时间分辨荧光技术检测了蛋清溶菌酶不同形态聚集体的ＴｈＴ荧光寿命．利用高重复频率的皮秒脉冲激光器激发（激发波长４０５ｎｍ），同时选取发射谱中强度最大处作为荧光衰减过程的检测波长．此类荧光物质的荧光衰减过程往往呈现出多指数方程的衰减特性，图４展示了蛋清溶菌酶蛋白单体（孵育０ｄ）㊁寡聚体（孵育２ｄ）和纤维聚集体（孵育１６ｄ）的荧光寿命动力学曲线．利用二阶指数方程对不同孵育时间的蛋白聚集体的荧光寿命进行拟合［２１］，计算得出相应样品的ＴｈＴ荧光寿命（见表１）．结果表明，单体蛋白的荧光寿命时间很短（τ＝０ ５ｎｓ）．荧光光谱结果表明，ＴｈＴ不能与单体蛋白结合，被激发后也不会产生发射荧光，因此单体蛋白样品内的ＴｈＴ无荧光寿命（图４谱线ａ）．孵育２ｄ时蛋白寡聚体的ＴｈＴ具有明显的荧光寿命（图４谱线ｂ），其寿命为１ ０６ｎｓ，约为蛋白单体ＴｈＴ寿命的２ ０倍．这表明虽然利用３９㊀Ｎｏ．１㊀李㊀成等：基于ＴｈＴ荧光寿命检测蛋清溶菌酶蛋白寡聚体荧光光谱技术无法检测蛋白寡聚体，但利用ＴｈＴ的荧光寿命可以检测到寡聚体的形成，从而区分蛋白单体与寡聚体．纤维样蛋白聚集体的荧光寿命也明显长于寡聚体（图４谱线ｃ），计算其ＴｈＴ的荧光寿命约１ ５０ １ ６０ｎｓ，约为寡聚体寿命的１ ５倍．上述结果表明，利用时间分辨荧光技术检测ＴｈＴ的荧光寿命可以区分蛋白单体㊁寡聚体及纤维样聚集体．Ｔａｂｌｅ１㊀ＫｉｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｍｉｓｓｉｏｎｄｅｃａｙｆｏｒＴｈＴｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｅｇｇｌｙｓｏｚｙｍｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｓａｍｐｌｅｓｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅ∗Ｓａｍｐｌｅｔ／ｄａ１τ１／ｎｓａ２τ２／ｎｓ τ⓪／ｎｓＭｏｎｏｍｅｒ０６５５３．７９０．２２２０６０．４００．７６０．５０Ｏｌｉｇｏｍｅｒ１１４０５．８５０．４１８０６０．２９１．１３１．０９２５１３０．４００．９９５１３４．２０１．１３１．０６Ｆｉｂｒｉｌ４７８９３．８００．９６１６９９．００２．６２１．５７８７６５６．８２０．９２２１１１．０２２．４２１．５５１２７８６４．６３１．０２１７３５．９５２．７３１．６６１６８３２３．９５１．００１２８９．１７２．８８１．５８㊀㊀∗Ｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅτｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｄｏｕｂｌｅ⁃ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｆｉｔｓ，Ｙ（τ）＝ａ１ｅτ／τ１＋ａ２ｅτ／τ２，ｗｈｉｃｈｇｅｎｅｒａｔｅｓｔｗｏｌｉｆｅｔｉｍｅｖａｌｕｅｓ（τ１ａｎｄτ２），ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｍｐｌｉｔｕｄｅｓ（ａ１ａｎｄａ２）．Ｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙ⁃ａｖｅｒａｇｅｌｉｆｅｔｉｍｅ τ⓪，ｕｓｉｎｇｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ： τ⓪＝（ａ１τ２１＋ａ２τ２２）／（ａ１τ１＋ａ２τ２），ｗａｓｔｈｅｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．２．５㊀蛋清溶菌酶聚集体结构的ＣＤ谱分析不同状态蛋白聚集体的ＴｈＴ荧光寿命不同，可能是由于蛋白寡聚体和纤维聚集体的二级结构不Ｆｉｇ．５㊀ＣＤｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｅｇｇｌｙｓｏｚｙｍｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎＩｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅ／ｄ：ａ．０；ｂ．２；ｃ．１６．同，从而导致其与ＴｈＴ的结合状态不同．ＣＤ技术常用于检测蛋白大分子的二级结构［１６，２２］．由图５可知，天然溶菌酶在２１０ ２１５ｎｍ处有最低椭圆率，在１９６ｎｍ正峰处具有最高椭圆率，表明溶菌酶的天然结构主要以α螺旋为主．对于孵育２ｄ的寡聚体样品，负峰位置红移至２１５ｎｍ，表明溶菌酶淀粉样纤维的构象正在由主要的螺旋转变为β折叠．孵育１６ｄ的蛋白聚集体，负峰的位置主要处于２１６ｎｍ，即蛋白的纤维样聚集体以β折叠为主．ＣＤ谱结果说明，３种状态蛋白的二级结构明显不同，导致其与ＴｈＴ结合的位置及其结合部位的局部物理化学环境不同，进而对ＴｈＴ分子的中心自旋旋转影响不同，造成蛋白单体㊁寡聚体以及纤维的ＴｈＴ荧光衰变的寿命不同．３㊀结㊀㊀论利用时间分辨荧光技术检测了不同状态蛋白聚集体的ＴｈＴ荧光寿命．结果表明，基于ＴｈＴ的荧光寿命可区分具有不同聚集状态的寡聚体㊁淀粉样纤维和单体，从而监测蛋白寡聚体的形成．本文结果为后续病理蛋白聚集过程中寡聚体物质的监测提供了相关的研究基础．参㊀考㊀文㊀献［１］㊀ＬａｎｄｒｅｈＭ．，ＳａｗａｙａＭ．，ＨｉｐｐＭ．，ＥｉｓｅｎｂｅｒｇＤ．，ＷüｔｈｒｉｃｈＫ．，ＨａｒｔｌＦ．，Ｉｎｔｅｒｎ．Ｍｅｄ．，２０１６，２８０，１６４ １７６［２］㊀ＰｉｎｎｅｙＪ．Ｈ．，ＨａｗｋｉｎｓＰ．Ｎ．，Ａｎｎ．Ｃｌｉｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，２０１２，４９（３），２２９ ２４１［３］㊀ＳｔｅｆａｎｉＭ．，ＦＥＢＳＪ．，２０１０，２７７（２２），４６０２ ４６１３［４］㊀ＳｏｎｇＳ．Ｍ．，ＭａＸ．Ｗ．，ＺｈｏｕＹ．Ｈ．，ＸｕＭ．Ｔ．，ＳｈｕａｎｇＳ．Ｍ．，ＤｏｎｇＣ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．ＣｈｉｎｅｓｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，２０１６，３２（２），１７２ １７７［５］㊀ＧｈａｒｉｂｙａｎＡ．Ｌ．，ＺａｍｏｔｉｎＶ．，ＹａｎａｍａｎｄｒａＫ．，ＭｏｓｋａｌｅｖａＯ．Ｓ．，ＭａｒｇｕｌｉｓＢ．Ａ．，ＫｏｓｔａｎｙａｎＩ．Ａ．，Ｍｏｒｏｚｏｖａ⁃ＲｏｃｈｅＬ．Ａ．，Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｊ．，２００７，３６５，１３３７ １３４９［６］㊀ＳａｒｒｏｕｋｈＲ．，ＧｏｏｒｍａｇｈｔｉｇｈＥ．，ＲｕｙｓｓｃｈａｅｒｔＪ．Ｍ．，ＲａｕｓｓｅｎｓＶ．，Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ，２０１３，１８２８，２３２８ ２３３８［７］㊀ＢｉａｎｃａｌａｎａＭ．，ＭａｋａｂｅＫ．，ＫｏｉｄｅＡ．，ＭｏｌｅｃｕｌａｒＳ．，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，２００９，３８５（４），１０５２ １０６３［８］㊀ＶｅｒｍａＭ．，ＶａｔｓＡ．，ＴａｎｅｊａＶ．，ＡｎｎａｌｓｏｆｔｈｅＩｎｄｉａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＮｅｕｒｏｌｏｇｙ，２０１５，１８，１３８ １４５４９高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４０㊀［９］㊀ＡｋｉｈｉｔｏＨ．，ＨｉｒｏｙｕｋｉＡ．，ＡｋｉｏＫ．，Ｂｉｏｓｃｉ．Ｂｉｏｔｅｃｈｏｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，２００８，７２（６），１５２３ １５３０［１０］㊀ＦｒａｒｅＥ．，ＭｏｓｓｕｔｏＭ．Ｆ．，ｄｅＬａｕｒｅｔｏＰ．Ｐ．，ＴｏｌｉｎＳ．，ＭｅｎｚｅｒＬ．，ＤｕｍｏｕｌｉｎＭ．，ＤｏｂｓｏｎＣ．Ｍ．，ＦｏｎｔａｎａＡ．，Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｊ．，２００９，３８７，１７ ２７［１１］㊀ＯｒｔｅＡ．，ＢｉｒｋｅｔｔＮ．Ｒ．，ＣｌａｒｋｅＲ．Ｗ．，ＤｅｖｌｉｎＧ．Ｌ．，ＤｏｂｓｏｎＣ．Ｍ．，ＫｌｅｎｅｒｍａｎＤ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．ＡｃａｄＳｃｉ．ＵＳＡ，２００８，１０５，１４４２４ １４４２９［１２］㊀ＬａｎｄａｕＭ．，ＳａｗａｙａＭ．Ｒ．，ＦａｕｌｌＫ．Ｆ．，ＬａｇａｎｏｗｓｋｙＡ．，ＪｉａｎｇＬ．，ＳｉｅｖｅｒｓＳ．Ａ．，ＬｉｕＪ．，ＢａｒｒｉｏＪ．Ｒ．，ＥｉｓｅｎｂｅｒｇＤ．，ＰＬｏＳＢｉｏｌ．，２０１１，９（６），ｅ１００１０８０［１３］㊀ＳｏｎｇＳ．，ＷａｎｇＹ．，ＸｉｏｎｇＬ．，ＱｕＬ．，ＸｕＭ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．ＣｈｉｎｅｓｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，２０１３，２９（１），２０ ２５［１４］㊀ＤａｖｉｄＪ．Ｌ．，ＭｏａＳ．Ｗ．，ＭｅｌｉｎａＧ．Ｇ．，ＦｒｅｄｒｉｋＷ．，ＥｌｉｎＫ．Ｅ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１５，４５８，４１８ ４２３［１５］㊀ＨａｎｃｚｙｃＰ．，ＳｚｎｉｔｋｏＬ．，ＺｈｏｎｇＣ．，ＨｅｅｇｅｒＡ．，ＡＣＳＰｈｏｔｏｎｉｃｓ．Ｊ．，２０１５，２，１７５５ １７６２［１６］㊀ＤｕｍｏｕｌｉｎＭ．，ＫｕｍｉｔａＪ．Ｒ．，ＤｏｂｓｏｎＣ．Ｍ．，Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．，２００６，３９，６０３ ６１０［１７］㊀ＢｉａｎｃａｌａｎａＭ．，ＫｏｉｄｅＳ．，Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ，２０１０，１８０４，１４０５ １４１２［１８］㊀ＡｍｄｕｒｓｋｙＮ．，ＥｒｅｚＹ．，ＨｕｐｐｅｒｔＤ．，Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．，２０１２，４５（９），１５４８ １５５７［１９］㊀ＳｉｎｇｈＰ．Ｋ．，ＭｏｒａＡ．Ｋ．，ＮａｔｈＳ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１５，５１，１４０４２ １４０４５［２０］㊀ＸｕｅＷ．Ｆ．，ＨｅｌｌｅｗｅｌｌＡ．Ｌ．，ＧｏｓａｌＷ．Ｓ．，Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｊ．，２００９，２８４，３４２７２ ３４２８２［２１］㊀ＣｈｅｎＹ．Ｃ．，ＰｕＹ．Ｃ．，ＨｓｕＹ．Ｊ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃ，２０１２，１１６，２９６７ ２９７５［２２］㊀ＳｚｎｉｔｋｏＬ．，ＨａｎｃｚｙｃＰ．，ＭｙｓｌｉｗｉｅｃＪ．，ＳａｍｏｃＭ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，２０１５，１０６，０２３７０２ＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＥｇｇＷｈｉｔｅＬｙｓｏｚｙｍｅＯｌｉｇｏｍｅｒｓＢａｓｅｄｏｎＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅＬｉｆｅｔｉｍｅｏｆＴｈＴ†ＬＩＣｈｅｎｇ１，ＳＯＮＧＪｉｘｕｅ１，ＬＩＵＴｉｎｇｔｉｎｇ１，ＬＩＹａｎ１，ＬＩＵＢｉｎｇｎａｎ１，ＷＡＮＧＬｉａｎｇ１，ＸＩＡＯＳｈａｎ１，ＬＩＬｉｎ２，ＧＥＮＧＸｕｈｕｉ３∗，ＷＡＮＧＪｉｈｕｉ１，２∗（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＤｏｎｇｇｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ５２３８０８，Ｃｈｉｎａ；３．ＣＡＳＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｅｐａｒａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｆｏｒＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀ＴｈｉｏｆｌａｖｉｎＴ（ＴｈＴ）ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔａｇｇｒｅｇａｔｅｓｓｔａｔｅｓｂｙｔｉｍｅ⁃ｒｅｓｏｌｖｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ．Ｔｈｅｐｒｏｔｅｉｎａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｗａｓｍａｄｅｂｙｔｈｅｅｇｇｗｈｉｔｅｌｙｓｏｚｙｍｅｉｎｖｉｔｒｏ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｏｌｉｇｏｍｅｒａｎｄｆｉｂｒｉｌｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＴｈＴｓｔｅａｄｙ⁃ｓｔａｔｅｆｌｕｏｒｅｓ⁃ｃｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈｋｉｎｅｔｉｃｃｕｒｖｅｏｆａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｉｍｅ⁃ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｈｏｔｏｎｃｏｕｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅｏｆＴｈＴｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｓ．Ｉｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓ⁃ｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅｂｙｆｉｔｔｉｎｇｔｏｔｈｅｄｏｕｂｌｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｄｉｃｈｒｏｉｓｍｓｐｅｃｕｌａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｇｒｅｇａｔｅｓｗａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｄａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅｏｆＴｈＴ．ＩｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔＴｈＴｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅｃａｎｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｐｒｏｔｅｉｎｍｏｎｏｍｅｒｓ，ｏｌｉｇｏｍｅｒｓａｎｄｆｉｂｒｉｌｓ，ａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｆｏｒｍａ⁃ｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｏｌｉｇｏｍｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅａｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｏｌｉｇｏｍｅｒｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｉｎｔｈｅｐｒｏｅｓｓｏｆｓｕｂ⁃ｓｅｑｕｅｎｔｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｔｅｉｎａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｏｌｉｇｏｍｅｒ；ＴｈｉｏｆｌａｖｉｎＴ；Ｔｉｍｅｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｉｎｇｌｅｐｈｏｔｏｎｃｏｕｎｔｉｎｇ；Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｌｉｆｅｔｉｍｅ（Ｅｄ．：Ｐ，Ｈ，Ｄ，Ｋ）†ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．２０１６ＹＦＤ０４００２０３），ｔｈｅＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．２０１７０５２００４３）ａｎｄｔｈｅＯｐｅｎＬａｂｏｒａｔｏｒｙＦｕｎｄｏｆＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．ＫＬ⁃１７０４）．５９㊀Ｎｏ．１㊀李㊀成等：基于ＴｈＴ荧光寿命检测蛋清溶菌酶蛋白寡聚体。
恢复性虚拟自然环境研究进展——基于ＣｉｔｅＳｐａｃｅ_可视化分析
㊀第２０卷㊀第４期２０２２年８月中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙＶｏｌ ２０㊀Ｎｏ ４Ａｕｇ ２０２２恢复性虚拟自然环境研究进展∗基于ＣｉｔｅＳｐａｃｅ可视化分析尹程程㊀李同予㊀翟长青㊀薛滨夏㊀安㊀欣哈尔滨工业大学建筑学院寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室㊀哈尔滨㊀１５００００㊀收稿日期:２０２２－０４－２３∗基金项目:黑龙江省自然科学基金面上项目(ＬＨ２０２０Ｅ０５２)ꎻ互动媒体设计与装备服务创新文化和旅游部重点实验室开放㊀㊀㊀㊀㊀㊀课题(２０２０１)ꎻ互动媒体设备与装备服务创新文化和旅游部重点实验室开放课题(２０２０６)㊀第一作者:尹程程(１９９８－)ꎬ女ꎬ硕士ꎬ研究方向为健康促进环境设计ꎮＥ－ｍａｉｌ:９２３１５８３３７＠ｑｑ ｃｏｍ㊀通信作者:薛滨夏(１９６６－)ꎬ男ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向为健康促进环境设计㊁园艺疗法ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｂｉｎｘｉａ６８＠１２６ ｃｏｍ摘要:虚拟自然环境助益人类身心健康恢复已在诸多研究中得到证实ꎮ为了加深对恢复性虚拟自然环境所产生疗愈效益及其评估方法的了解ꎬ也为后续研究提供参考与新思路ꎬ文章以ＷＯＳ(Ｗｅｂｏｆｓｃｉｅｎｃｅ)为数据库ꎬ获取２０１０ ２０２２年恢复性虚拟自然环境研究领域共９５篇英文文献ꎬ采用ｃｉｔｅｓｐａｃｅ可视化呈现ꎬ分析其研究国家与地区㊁发文作者与机构㊁关键词聚类㊁核心文献研究内容与方法ꎬ总结研究热点趋势ꎮ结果显示:恢复性虚拟自然环境研究于２０１８年受到广泛关注ꎬ主要研究集中在欧美高校ꎬ机构合作网络分散且合作程度低ꎻ热点研究领域有 探索心理生理恢复 减轻病人疼痛感 疗愈效益 心率变异性生物反馈 绿色运动 改善患者预后效果 环境感知 等ꎮ基于分析结果ꎬ从强化多理论研究应用㊁建立多维度恢复效果评估体系ꎬ以及加强作者间㊁机构间合作联系３方面提出研究展望ꎮ关键词:虚拟现实ꎬ恢复性环境ꎬＣｉｔｅＳｐａｃｅꎬ研究热点与趋势ＤＯＩ:１０.１２１６９/ｚｇｃｓｌｙ.２０２２.０４.２３.０００１ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＲｅｓｔｏｒａｔｉｖｅＶｉｒｔｕａｌＮａｔｕｒａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ:ＶｉｓｕａｌＡｎａｌｙｓｉｓＢａｓｅｄｏｎＣｉｔｅＳｐａｃｅＹｉｎＣｈｅｎｇｃｈｅｎｇ㊀ＬｉＴｏｎｇｙｕ㊀ＺｈａｉＣｈａｎｇｑｉｎｇ㊀ＸｕｅＢｉｎｘｉａ㊀ＡｎＸｉｎ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎬＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｌｄＲｅｇｉｏｎＵｒｂａｎａｎｄＲｕｒａｌＨｕｍａｎＳｅｔｔｌｅｍｅｎｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＨａｒｂｉｎ１５００００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｉｎｍａｎｙｓｔｕｄｉｅｓｔｈａｔｖｉｒｔｕａｌｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｈｕｍａｎｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈｒｅｃｏｖｅｒｙ.ＴｈｅｐａｐｅｒｕｓｅｓＷＯＳ(ＷｅｂｏｆＳｃｉｅｎｃｅ)ａｓｔｈｅｄａｔａｂａｓｅｔｏｒｅｔｒｉｅｖｅ９５Ｅｎｇｌｉｓｈｐａｐｅｒｓｏｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｖｉｒｔｕａｌｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｕｂｌｉｓｈｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔ１３ｙｅａｒｓꎬａｎｄｔｈｅｎａｄｏｐｔｓＣｉｔｅｓｐａｃｅｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｃａｌｅꎬｃｏｕｎｔｒｉｅｓａｎｄｒｅｇｉｏｎｓꎬａｕｔｈｏｒｓａｎｄｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓꎬｋｅｙｗｏｒｄｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇꎬｃｏｒｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈꎬａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｓａｎｄｔｒｅｎｄｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｖｉｒｔｕａｌｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｔｔｒａｃｔｅｄｗｉｄｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎ２０１８ꎻＥｕｒｏｐｅａｎａｎｄＡｍｅｒｉｃａｎｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓａｒｅｔｈｅｍａｉｎｆｏｒｃｅｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈꎬａｎｄｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｉｓｌｏｏｓｅｗｉｔｈｌｅｓｓｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎꎻｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｓｉｎｃｌｕｄｅ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｐｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｃｏｖｅｒｙ ꎬ ａｌｌｅｖｉａｔｉｎｇｐａｔｉｅｎｔｓ ｓｅｎｓｅｏｆｐａｉｎ ꎬ ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｂｅｎｅｆｉｔ ꎬ ｈｅａｒｔｒａｔｅｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋ ꎬ ｇｒｅｅｎｅｘｅｒｃｉｓｅ ꎬ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｐａｔｉｅｎｔｓ ｐｒｏｇｎｏｓｉｓｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ .Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓꎬｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｓｐｅｃｔｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｒｏｍｔｈｅ３ａｓｐｅｃｔｓｏｆｍｕｌｔｉ￣ｔｈｅｏｒｙｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎꎬｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｍｕｌｔｉ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ㊀㊀㊀㊀中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业㊀第２０卷ｅｆｆｅｃｔａｎｄｂｏｏｓｔｉｎｇｔｈｅｓｔｒｏｎｇｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｌｉａｉｓｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎａｕｔｈｏｒｓａｎｄｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙꎬｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＣｉｔｅＳｐａｃｅꎬｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔａｎｄｔｒｅｎｄ㊀㊀«２０２１世界卫生统计报告»指出:人类身心疾病发病率升高ꎬ愤怒㊁焦虑㊁抑郁等消极情绪会导致肥胖㊁糖尿病㊁心血管疾病㊁内分泌－免疫系统等多种疾病ꎮ身心健康问题已成为当代人类快节奏生活下需面临的巨大挑战ꎮ环境心理学者Ｋａｐｌａｎ[１]与Ｕｌｒｉｃｈ[２]专注于恢复性环境对心理生理复愈效益的研究ꎬ分别提出 注意力恢复理论 与 压力缓解理论 ꎮ恢复性自然环境是指对人身心健康具有恢复促进作用的自然环境ꎬ对人类健康的积极贡献已在许多研究中得到检验[３]ꎮ由于城市化导致自然生境减少ꎬ恢复性自然环境成为了城市中的稀缺资源ꎬ难以在日常生活中充分接触ꎬ人们迫切希望于日常生活中也能拥有身处自然般的身心体验ꎬ因此ꎬ虚拟现实技术为人们自然复愈提供了机会ꎮ近年来信息㊁传感㊁网络和人工智能等技术发展迅速ꎬ带动了智能康复技术发展ꎬ国内外已开展诸多利用智能技术进行临床康复干预与评估的研究应用[４]ꎬ虚拟现实技术作为人类健康治疗的一种替代手段ꎬ被用来引发特定情绪状态㊁调节呼吸㊁改善心率变异性水平㊁减少疼痛焦虑ꎬ提高专注力[５]ꎮ虚拟现实的沉浸感㊁交互性和构想性为用户提供身临其境的仿真视景ꎬ运用虚拟现实技术搭建人与自然间的桥梁ꎬ人们能便利地亲近体验自然ꎬ使虚拟自然环境疗愈成为缓解各类身心疾病的有效方法ꎬ是恢复性虚拟自然环境研究的目的与意义所在ꎮ本研究数据来源于Ｗｅｂｏｆｓｃｉｅｎｃｅ核心合集数据库ꎬ检索时间为２０１０ ２０２２年ꎬ采用 主题 ＡＮＤ 文献类型 ＡＮＤ 语种 基本检索模式ꎬ主题词为恢复性自然环境(ＲｅｓｔｏｒａｔｉｖｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＯＲＮａｔｕｒｅＯＲＦｏｒｅｓｔＯＲＧａｒｄｅｎＯＲＧｒｅｅｎ)㊁虚拟现实(ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙＯＲＶＲ)和康复(ＲｅｃｏｖｅｒｙＯＲＨｅａｌｔｈＯＲＦｉｔｎｅｓｓＯＲＨｅａｌｉｎｇＯＲＢｅｎｅｆｉｔ)ꎬ使用ＡＮＤ检索式进行交叉组合检索ꎬ语种为 Ｅｎｇｌｉｓｈ ꎬ最后获取２０１０ ２０２２年的文献共３３５篇ꎬ去除重复得到目标文献９５篇ꎮ采用Ｃｉｔｅｓｐａｃｅ５ ８ Ｒ３进行发文量㊁研究国家地区㊁发文作者及机构可视化分析ꎬ探究国际上此领域研究的国家㊁集中区域与研究强度ꎬ以及权威学者与合作网络ꎮ通过关键词聚类共现与时间线图谱展现文章研究重点ꎬ从时间维度体现关键词演变情况及发展趋势ꎻ通过高中心性关键词(ＢｅｔｗｅｅｎＣｅｎｔｒａｌｉｔｙ)度量关键词节点重要程度ꎮ１研究规模１ １发文量如图１所示:恢复性虚拟自然环境领域研究始于２０１０年初ꎬ至２０１７年文章数量均较少ꎻ２０１８ ２０２０年文章数量增加ꎬ尤其在２０２０年全球疫情暴发背景下ꎬ此领域开始引起学者重视[６－７]ꎻ２０２１年发文量稍有减少ꎬ但不足以说明热度退却ꎻ２０２２年第一季度内有１１篇文章发表ꎮ图１㊀２０１０ ２０２２年虚拟现实恢复性环境发文量变化１ ２研究国家与地区研究国家共现图谱(图２)表明ꎬ研究强度较大的国家依次为英格兰㊁美国㊁中国㊁德国㊁图２㊀研究国家共现图谱８４１㊀第４期㊀尹程程㊀李同予㊀翟长青ꎬ等:恢复性虚拟自然环境研究进展㊀㊀意大利㊁加拿大㊁瑞典ꎮ研究国家时序图谱(图３)表明ꎬ依次开展研究的国家为加拿大㊁瑞典㊁英格兰㊁德国㊁美国㊁中国ꎮ图３㊀研究国家时序图谱１ ３发文作者与研究机构如图４所示ꎬ节点较大的前４名作者为Ｗｈｉｔｅ㊁Ｂｒｏｗｎｉｎｇ㊁Ｃｈｉｒｉｃｏ㊁Ｇａｇｇｉｏｌｉꎮ目前作者间主要形成两个合作网络ꎬ分别以Ｗｈｉｔｅ㊁Ｂｒｏｗｎｉｎｇ为中心ꎬ前者进行虚拟自然环境减轻病患治疗痛苦体验方向研究[８]ꎬ后者进行虚拟自然环境唤醒积极情绪方向研究[９]ꎮ图４㊀发文作者共现图谱由图５可知ꎬ影响力较大的研究机构依次是埃克塞特大学㊁哈佛大学公共卫生学院㊁哈佛艺术研究生院㊁伯明翰大学㊁瑞典卡罗琳学院ꎮ目前研究机构间以爱沙尼亚生命科学大学和英属哥伦比亚大学为中心形成最大合作辐射网络ꎬ第二大合作网络以瑞典卡罗琳学院为中心ꎮ哈佛大学公共卫生学院㊁哈佛艺术研究生院研究强度分别位列全球第二㊁三名ꎬ联合波士顿癌症研究所形成美国本土最大合作网络ꎮ图５㊀发文机构网络共现图谱２研究热点２ １关键词分析由表１可知:环境㊁焦虑㊁压力恢复㊁森林㊁健康等词为近年热点词汇ꎻ中心性最高关键词为环境ꎬ包括景观㊁森林㊁绿地等自然环境ꎬ此外还涉及焦虑㊁压力㊁健康等心理生理相关词汇ꎮ表１㊀高中心性关键词前１０总览编号㊀㊀关键词中心性初次出现年份关键词频次１ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ(环境)０ ５３２０１０１８２ａｎｘｉｅｔｙ(焦虑)０ ３０２０１４６３ｒｅｃｏｖｅｒｙ(恢复)０ ２５２０１５１３４ｓｔｒｅｓｓｒｅｃｏｖｅｒｙ(压力恢复)０ ２２２０１４１６５ｅｘｐｏｓｕｒｅ(暴露)０ １７２０１７１７６ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ(儿童)０ １４２０１６５７ｆｏｒｅｓｔ(森林)０ １２２０１８４８ｂｅｎｅｆｉｔ(益处)０ １１２０１０１４９ｈｅａｌｔｈ(健康)０ １１２０１７１３１０ｌａｎｄｓｃａｐｅ(景观)０ １１２０１８６２ ２关键词聚类分析如图６所示ꎬ文献规模最大为＃０探索心理生理恢复ꎬ聚类轮廓值最高为＃１减轻病人疼痛感ꎬ聚类＃３心率变异性生物反馈和聚类＃７环境感知为最新研究热点ꎮ筛选文献高被引频次的６个聚类ꎬ总结１３篇核心文献研究内容与研究方法ꎬ其中被引频次最高的４篇文献为:Ｖａｌｔｃｈａｎｏｖ等[１０]最早提出虚拟自然具有复愈效果ꎻＴａｓｈｊｉａｎ等[１１]首次测量了虚拟自然对住院患者疼痛感受的影响ꎻＧｏｌｄ等[１２]发现虚拟自然体验可减少儿童抽血时的痛苦ꎻＡｎｄｅｒｓｏｎ等[１３]提出虚拟自然可为宇航员㊁潜水员等长期封闭人员放松(表２)ꎮ９４１㊀㊀㊀㊀中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业㊀第２０卷图６㊀关键词聚类时间线图谱表２㊀６个聚类核心文献研究概况㊀聚类被引频次㊀作者㊀㊀研究内容㊀㊀㊀㊀研究方法探索心理生理恢复１０８Ｖａｌｔｃｈａｎｏｖ等[１０]虚拟自然环境恢复效果三种方式测量恢复效果:ｚｉｐｐｅｒｓ㊁心率皮电㊁心算测验６１Ａｎｄｅｒｓｏｎ等[１３]使用虚拟现实呈现沉浸式自然场景皮电和心率变异性测量心理生理唤醒ꎻ问卷测量积极消极情绪和场景质量４８Ｙｕ等[１４]虚拟现实森林和城市环境对生理心理反应影响腕环检测心率变异性ꎻ试纸测唾液淀粉酶活性ꎻ血压计测血压ꎻ问卷测量情绪状态减轻病人疼痛感７１Ｇｏｌｄ等[１２]医疗领域迎来了虚拟现实技术应用的黄金时代注意力儿科１４３名患者㊁护理员㊁采血员分为ＶＲ组与对照组ꎬ完成术前术后疼痛㊁焦虑㊁满意度测量１７Ｓｍａｌｌ等[１５]虚拟恢复性环境疗法作为烧伤换药疼痛控制的辅助对２５名严重烧伤的患者使用动态３Ｄ视听觉刺激ꎬ从痛苦刺激中转移疗愈效益３６Ｔａｂｒｉｚｉａｎ等[１６]通过沉浸式虚拟环境探索城市绿地围护结构的可感知修复潜力观看公园广场不同空间与植被渗透度的虚拟全景图ꎬ对恢复与安全知觉进行评级２０Ｇａｏ等[１７]不同虚拟现实环境下心理生理恢复与个体偏好研究探索６种不同ＶＲ环境注意力与情绪恢复差异ꎬ发现偏好影响情绪恢复心率变异性生物反馈２２Ｙｉｎ等[１８]室内亲生物环境对压力和焦虑恢复的影响测试ＶＲ亲生物环境和其他环境中的心率变异性恢复速度ꎬ前者比其他高出１ ５％１７Ｒｏｃｋｓｔｒｏｈ等[１９]虚拟现实在心率变异性生物反馈的应用将ＶＲ自然治疗㊁传统治疗与未治疗进行对照ꎬＶＲ自然可以提供高质量的生物反馈体验绿色运动４７Ｃａｌｏｇｉｕｒｉ等[２０]在模拟自然中运动的环境感知㊁身体参与和情感反应在ＶＲ自然中进行绿色运动能够产生与在真实自然环境中类似的心理生理反应２９Ｈｕａｎｇ等[２１]树木ꎬ草坪ꎬ建筑等不同类型环境对减压的影响探究三个具有不同绿色植被类型的ＶＲ环境恢复潜力环境感知１１Ｍａｔｔｉｌａ等[２２]在虚拟现实森林环境中恢复体验ＶＲ森林环境ꎬ测量感知恢复性效果㊁活力和情绪９Ｔａｎｊａ￣Ｄｉｊｋｓｔｒａ等[８]虚拟自然改善病人牙科治疗体验和记忆对比三组牙科患者(自然环境ＶＲ㊁城市环境ＶＲ㊁标准治疗)治疗体验３研究热点领域３ １营造健康人居环境的虚拟自然１)提升办公空间疗愈能力ꎮＹｉｎ等[１８]使用虚拟现实技术模拟自然环境融入办公空间对办公人员可产生 镇静 效果ꎬ对血压㊁皮肤电导变化以及短期记忆都有积极影响ꎮＹｉｎ等[２３]评估不同虚拟自然元素对办公人员压力焦虑恢复影响差异ꎬ发现有虚拟绿植㊁木材㊁日光的窗景有助于恢复压力ꎬ改善焦虑ꎮ２)增强校园环境恢复效力ꎮ将虚拟自然作为学生与自然互动教育的补充ꎬ可在认知恢复和增强心理状态方面提供益处ꎮＯ Ｍｅａｒａ等[２４]发现受考试焦虑影响的学生不断增多ꎬ通过提供虚拟现实绿色环境暴露有效削弱了学生考试焦虑ꎬ改善考试体验ꎬ提高成绩ꎮＦｌｅｕｒｙ等[２５]发现在虚拟自然环境下工科学校设计专业学生的创造力会有所提升ꎬ他们的草图构思与方案设计更具创新性ꎮ３)改善生活居住环境品质ꎮ合理运用虚拟自然视听觉元素营造舒适宜居的室内环境ꎬ对长期０５１㊀第４期㊀尹程程㊀李同予㊀翟长青ꎬ等:恢复性虚拟自然环境研究进展㊀㊀在室内的人群健康有重要意义ꎮＣｈｕｎｇ等[２６]利用智能手机和便携ＶＲ眼镜ꎬ克服时空限制ꎬ居民可在３６０ʎ虚拟自然环境下恢复定向注意力ꎬ应对精神疲劳ꎮＲｉｖａ等[７]发现每周居家虚拟自然花园体验可以缓解居民焦虑㊁增加幸福感㊁加强社会联系ꎬ减轻疫情下的心理负担ꎮＹｅｏｍ等[６]验证了室内虚拟绿墙在减轻居民压力方面的有效性ꎬ面积适中的小型绿墙会让居民感到更放松ꎮ４)指导城市景观规划设计ꎮ虚拟自然环境研究有助于环境心理学和公共卫生领域研究人员理解自然复愈的心理生理机制ꎬ辅助公共空间规划和人居环境自然化决策ꎬ增强居民在休息娱乐和社会交往方面幸福感与健康ꎮＨｕａｎｇ等[２７]研究发现绿草如茵㊁树木成林的虚拟城市环境更能支持压力恢复ꎮＢａｒａｎ等[２８]使用虚拟环境探索居民对社区公园自然景观的安全感知ꎬ使城市规划者和公园管理者更好地理解城市绿地的空间特征如何影响人们的安全感知ꎬ进而影响使用模式以及城市公园提供的社会和心理效益的实现ꎮ３ ２改善病患身心体验的虚拟自然１)减轻病人疼痛感ꎮ自然沉浸通过分散病患注意力达到生理上的病痛舒缓ꎬ将其用于伤口护理㊁化疗㊁牙科治疗等医疗程序中ꎬ病患高度沉浸并产生多模式视听感官体验ꎬ达到减轻疼痛的效果ꎮ相比其他虚拟元素ꎬ自然元素(自然窗景㊁流水㊁风景画)在医疗环境中最常见[２９－３０]:病房天花板布置模拟自然天空场景㊁墙上设置增强现实的自然壁画㊁候诊室放映虚拟水族馆影像等ꎬ烧伤患者在虚拟环境疗法后所感受到的疼痛刺激也极大减少[３１－３５]ꎮ虚拟自然环境充分调动有限的定向注意力资源ꎬ不需使患者更多地集中注意力ꎬ减轻疼痛与焦虑的效果更胜一筹ꎮ２)调节患者情绪状态ꎮ虚拟自然沉浸的情绪调节作用是通过影响患者心理活动来实现的ꎮＴａｎｊａ￣Ｄｉｊｋｓｔｒａ等[８]使用虚拟自然改善牙科患者治疗体验ꎬ减少患者对牙齿疾病治疗的恐惧与焦虑情绪ꎮＧｅｒｂｅｒ等[３６]为心脏外科病人呈现沉浸自然场景ꎬ减轻病人认知障碍ꎬ使病人得到明显放松与减压ꎮＵｗａｊｅｈ等[３７]运用ＶＲ营建康复花园帮助阿尔茨海默病人和痴呆症患者降低血压ꎬ改善压力焦虑水平ꎬ减少负面情绪ꎮＳｃａｔｅｓ等[３８]给接受静脉注射的癌症中心患者观看虚拟自然视频ꎬ患者放松㊁平和感显著增加ꎮ３)提高治疗效益ꎮＶｅｌｉｎｇ等[３９]运用沉浸自然环境对焦虑症㊁精神病㊁抑郁症和双向情感障碍患者进行心理健康干预ꎬ发现虚拟自然是一种高效的自我放松方式ꎬ可提高精神疾病治疗效益ꎮＡｐｐｅｌ等[４０]发现虚拟自然是一种安全㊁廉价㊁非药理学的治疗方法ꎬ能显著提高感知及行动障碍的老年人抑郁㊁焦虑㊁认知困难等病症的治疗效果ꎮ３ ３虚拟自然助力绿色运动绿色运动是将接触绿色自然与体力活动结合ꎬ比单纯进行体育锻炼能给人带来更大健康益处ꎬ与无自然元素的室内或城市环境中进行体育活动相比ꎬ绿色运动可明显减少压力疲劳㊁削弱愤怒悲伤等消极情绪[４１]ꎮ许多城市居民无法定期进行绿色运动ꎬ虚拟自然可使参与者在室内运动也产生与在大自然中运动同样的健康效益ꎬ通过触发注意力恢复机制ꎬ降低人们感知体力消耗水平ꎬ诱导运动者进行更剧烈的身体活动ꎬ提高运动强度[４２－４３]ꎮ目前研发了许多虚拟现实绿色运动软件系统ꎬ如ＳｔｅａｍＶＲ平台已经做到室内外运动视野兼备的效果ꎬ用户可以选择自己喜欢的虚拟自然场景(海边㊁优美公路㊁雪山㊁丛林)ꎬ使用体感交互设备进行冲浪㊁摩托车骑行㊁滑雪㊁野外探索等运动ꎬ这些运动若未经专业训练在真实自然中很难独自完成ꎬ但通过ＶＲ设备就可轻松实现ꎬ有助增强参与者锻炼意愿ꎬ增加锻炼行为[４４]ꎮ３ ４虚拟自然结合智能康复技术１)脑机接口－虚拟现实系统ꎮ脑机接口(Ｂｒａｉｎ￣ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ)是利用中枢神经产生的信号ꎬ不依赖外周神经肌肉ꎬ在大脑与外部设备之间建立直接交流和控制通道[４５]ꎮ将ＢＣＩ与ＶＲ组合设计成互补工具系统(ＢＣＩ－ＶＲ系统)在康复领域拥有广阔前景:ＶＲ提供丰富的康复环境和真实体验ꎬＢＣＩ能够实时监测用户心理状态ꎬ实现多种情绪(愉悦㊁悲伤㊁平静㊁愤怒㊁害怕)判别分析ꎬ以便动态调整ＶＲ环境内容ꎬ为用户提供良好疗愈体验ꎮ例如为行动障碍者或健康用户提供虚拟恢复性环境ꎬ可通过ＢＣＩ采集并分析从用户传感器获得的需求信号ꎬ将其转换为１５１㊀㊀㊀㊀中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业㊀第２０卷命令转发给ＶＲ设备ꎬ及时向用户提供所需的虚拟自然㊁博物馆㊁艺术文化创作场所等环境的参观体验[４６]ꎬ并且借助ＢＣＩ探测的脑电图信号ꎬ检测用户的视觉注意力ꎬ以便其自如地进行３６０度虚拟环境环顾体验[４７]ꎮ使用神经科学反馈手段客观定量研究用户感知ꎬ通过数据收集用户反馈的方法会更直观地为设计师提供环境优化设计策略ꎮＬｉ等[４８]生成几种虚拟现实地下空间环境ꎬ使用脑机接口获取被试脑电图和脉搏血氧仪读数ꎬ结果显示在充满绿色植物的虚拟场景中ꎬ人们的认知表现能力及感受到的环境舒适度最高ꎮ２)心率变异性生物反馈ꎮ心率变异性是指相邻心跳间显示出一定波动ꎬ随着呼吸㊁血压㊁情绪改变而起伏变化ꎬ受个体自主神经控制ꎬ是描述自主神经活动强弱的重要指标ꎮ心率变异性生物反馈可通过呼吸放松训练增强ꎬ并改善用户情绪ꎬ可以减轻压力和恢复自主神经系统平衡[１９]ꎮ然而传统反馈形式存在使受试者生畏ꎬ产生应激反应ꎬ视觉吸引力不够导致无法专注等弊端[４９]ꎬ研究人员以沉浸式装置提高受试者的参与感ꎬ将虚拟自然环境作为生物反馈发生背景ꎬ如自然声音[５０]㊁舒缓的环境光[５１]㊁声光组合[５２]ꎬ智能手机动画游戏[５３]ꎬ突破传统训练画面单调无趣的缺点ꎬ让受试者处于放松自信状态ꎬ缓冲负面影响ꎬ释放压力ꎬ调节自我ꎬ控制情绪与行为ꎮ可应用于缓解学生考试焦虑㊁学习压力ꎻ康复中心病人身心疾病辅助治疗ꎻ公安㊁武警㊁军队等心理训练ꎬ专业人才选拔ꎻ运动员㊁飞行员压力释放ꎬ精力专注ꎮ４研究展望恢复性虚拟自然环境研究方兴未艾ꎬ未来研究还应深入挖掘以下３个方面:１)强化多理论研究应用ꎮ目前研究均基于注意力恢复和减压理论ꎬ与其他理论结合应用有限ꎮ例如 亲生物假说 和 瞭望－庇护理论 分别从生物进化和居住地选择角度阐明了人对于自然存在审美㊁理智㊁认知和精神的依赖ꎬ反映人的行为心理与自然环境的互动关系[５４－５５]ꎻＨａｒｔｉｇ[５６]于２０２１年提出 关系恢复理论 与 集体恢复理论 ꎬＥｇｎｅｒ等[５７]于２０２０年提出 条件反射恢复理论 ꎮ上述理论均可作为虚拟自然环境空间布局设计的理论支撑ꎬ指导我们从自然中汲取经验ꎬ通过对自然的提取㊁模拟和重现等手段创造支持人类疾病恢复与健康生活的虚拟自然环境ꎮ２)建立多维度恢复效果评估体系ꎮ目前研究大多从身心健康维度出发对恢复效果测量进行指导ꎬ而不对其他恢复关联维度进行研究ꎬ如社会维度ꎬ集体恢复理论则强调乐于助人性㊁同理心㊁利他主义㊁亲社会性等方面恢复效果[５８－６０]ꎻ生态心理学[６１]从生态维度出发关注亲生态行为㊁自然关注度㊁自然连通性等恢复效果ꎮ社会维度和生态维度代表了个人对社会关系㊁自然关系的感知和行为ꎬ多维度恢复测评则可帮助研究设计出能够促进社会凝聚力㊁亲社会行为㊁环境可持续㊁绿色消费的虚拟自然环境ꎮ３)加强作者间㊁机构间合作联系ꎮ目前发文作者与研究机构均表现出较强的独立性ꎬ受国家与地域分布影响较大ꎬ短时间难以建立合作关系ꎮ高校等研究机构合作网络的提升空间大ꎬ若能在现有机构网络基础上形成网络间合作纽带ꎬ研究面将覆盖更广泛ꎬ更有利于研究深入拓展ꎮ参考文献[１]ＫＡＰＬＡＮＳ.Ｔｈｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｎａｔｕｒｅ:ｔｏｗａｒｄａｎｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｆｒａｍｅｗｏｒｋ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ１９９５ꎬ１５(３):１６９－１８２.[２]ＵＬＲＩＣＨＲＳꎬＳＩＭＯＮＳＲＦꎬＬＯＳＩＴＯＢＤꎬｅｔａｌ.Ｓｔｒｅｓｓｒｅｃｏｖｅｒｙｄｕｒｉｎｇｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｎａｔｕｒａｌａｎｄｕｒｂａｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ１９９１ꎬ１１(３):２０１－２３０. [３]刘畅ꎬ李树华.多学科视角下的恢复性自然环境研究综述[Ｊ].中国园林ꎬ２０２０ꎬ３６(１):５５－５９.[４]黄国志.健康中国建设背景下智能康复实施路径[Ｊ].康复学报ꎬ２０２１ꎬ３１(５):３５１－３５７ꎬ３６４.[５]ＮＵＫＡＲＩＮＥＮＴꎬＲＡＮＴＡＬＡＪꎬＫＯＲＰＥＬＡＫꎬｅｔａｌ.Ｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｍｏｄａｌｉｔｉｅｓｉｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｖｉｒｔｕａｌｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ:ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｎａｒｒａｔｉｖｅｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＣｏｍｐｕｔｅｒｓｉｎＨｕｍａｎＢｅｈａｖｉｏｒꎬ２０２２ꎬ１２６:１０７００８.[６]ＹＥＯＭＳꎬＫＩＭＨꎬＨＯＮＧＴ.Ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｇｒｅｅｎｗａｌｌｏｎｏｃｃｕｐａｎｔｓ:ａｃｒｏｓｓ￣ｏｖｅｒｓｔｕｄｙｉｎｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ[Ｊ].ＢｕｉｌｄｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０２１ꎬ２０４:１０８１３４.[７]ＲＩＶＡＧꎬＢＥＲＮＡＲＤＥＬＬＩＬꎬＢＲＯＷＮＩＮＧＭＨＥＭꎬｅｔａｌ.ＣＯＶＩＤｆｅｅｌｇｏｏｄ:ａｎｅａｓｙｓｅｌｆ￣ｈｅｌｐｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｐｒｏｔｏｃｏｌｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｐｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌｂｕｒｄｅｎｏｆｃｏｒｏｎａｖｉｒｕｓ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＰｓｙｃｈｉａｔｒｙꎬ２０２０ꎬ１１:５６３３１９.２５１㊀第４期㊀尹程程㊀李同予㊀翟长青ꎬ等:恢复性虚拟自然环境研究进展㊀㊀[８]ＴＡＮＪＡ￣ＤＩＪＫＳＴＲＡＫꎬＰＡＨＬＳꎬＷＨＩＴＥＭＰꎬｅｔａｌ.Ｃａｎｖｉｒｔｕａｌｎａｔｕｒｅｉｍｐｒｏｖｅｐａｔｉｅｎｔｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓａｎｄｍｅｍｏｒｉｅｓｏｆｄｅｎｔａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ?Ａｓｔｕｄｙｐｒｏｔｏｃｏｌｆｏｒａｒａｎｄｏｍｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｒｉａｌ[Ｊ].Ｔｒｉａｌｓꎬ２０１４ꎬ１５(１):１－９.[９]ＢＲＯＷＮＩＮＧＭＨＥＭꎬＭＩＭＮＡＵＧＨＫＪꎬＶＡＮＲＩＰＥＲＣＪꎬｅｔａｌ.Ｃａｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｎａｔｕｒｅｓｕｐｐｏｒｔｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈ?Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｓｈｏｒｔꎬｓｉｎｇｌｅ￣ｄｏｓｅｓｏｆ３６０￣ｄｅｇｒｅｅｎａｔｕｒｅｖｉｄｅｏｓｉｎｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｗｉｔｈｔｈｅｏｕｔｄｏｏｒｓ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ２０２０ꎬ１０:２６６７.[１０]ＶＡＬＴＣＨＡＮＯＶＤꎬＢＡＲＴＯＮＫＲꎬＥＬＬＡＲＤＣ.Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖｉｒｔｕａｌｎａｔｕｒｅｓｅｔｔｉｎｇｓ[Ｊ].ＣｙｂｅｒｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙＢｅｈａｖｉｏｒａｎｄＳｏｃｉａｌＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇꎬ２０１０ꎬ１３(５):５０３－５１２.[１１]ＴＡＳＨＪＩＡＮＶＣꎬＭＯＳＡＤＥＧＨＩＳꎬＨＯＷＡＲＤＡＲꎬｅｔａｌ.Ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｆｏｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｐａｉｎｉｎｈｏｓｐｉｔａｌｉｚｅｄｐａｔｉｅｎｔｓ:ｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｒｉａｌ[Ｊ].ＪＭＩＲｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈꎬ２０１７ꎬ４(１):ｅ７３８７. [１２]ＧＯＬＤＪＩꎬＭＡＨＲＥＲＮＥ.Ｉｓｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｒｅａｄｙｆｏｒｐｒｉｍｅｔｉｍｅｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃａｌｓｐａｃｅ?Ａｒａｎｄｏｍｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｔｒｉａｌｏｆｐｅｄｉａｔｒｉｃｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｆｏｒａｃｕｔｅｐｒｏｃｅｄｕｒａｌｐａｉｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｐｅｄｉａｔｒｉｃｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ２０１８ꎬ４３(３):２６６－２７５.[１３]ＡＮＤＥＲＳＯＮＡＰꎬＭＡＹＥＲＭＤꎬＦＥＬＬＯＷＳＡＭꎬｅｔａｌ.Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｍｍｅｒｓｉｖｅｎａｔｕｒａｌｓｃｅｎｅｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｕｓｉｎｇｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ[Ｊ].Ａｅｒｏｓｐａｃｅｍｅｄｉｃｉｎｅａｎｄｈｕｍａｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬ２０１７ꎬ８８(６):５２０－５２６. [１４]ＹＵＣＰꎬＬＥＥＨＹꎬＬＵＯＸＹ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｆｏｒｅｓｔａｎｄｕｒｂａｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｎｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｓ[Ｊ].ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇꎬ２０１８ꎬ３５:１０６－１１４. [１５]ＳＭＡＬＬＣꎬＳＴＯＮＥＲꎬＰＩＬＳＢＵＲＹＪꎬｅｔａｌ.Ｖｉｒｔｕａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｔｈｅｒａｐｙａｓａｎａｄｊｕｎｃｔｔｏｐａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｄｕｒｉｎｇｂｕｒｎｄｒｅｓｓｉｎｇｃｈａｎｇｅｓ:ｓｔｕｄｙｐｒｏｔｏｃｏｌｆｏｒａｒａｎｄｏｍｉｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｒｉａｌ[Ｊ].Ｔｒｉａｌｓꎬ２０１５ꎬ１６(１):１－７.[１６]ＴＡＢＲＩＺＩＡＮＰꎬＢＡＲＡＮＰＫꎬＳＭＩＴＨＷＲꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｐｅｒｃｅｉｖｅｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｕｒｂａｎｇｒｅｅｎｅｎｃｌｏｓｕｒｅｔｈｒｏｕｇｈｉｍｍｅｒｓｉｖｅｖｉｒｔｕａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ２０１８ꎬ５５:９９－１０９.[１７]ＧＡＯＴꎬＺＨＡＮＧＴꎬＺＨＵＬꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｐｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈꎬ２０１９ꎬ１６(１７):３１０２.[１８]ＹＩＮＪꎬＡＲＦＡＥＩＮꎬＭＡＣＮＡＵＧＨＴＯＮＰꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｂｉｏｐｈｉｌｉｃｉｎｄｏｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｓｔｒｅｓｓａｎｄａｎｘｉｅｔｙｒｅｃｏｖｅｒｙ:ａｂｅｔｗｅｅｎ￣ｓｕｂｊｅｃｔｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌꎬ２０２０ꎬ１３６:１０５４２７.[１９]ＲＯＣＫＳＴＲＯＨＣꎬＢＬＵＭＪꎬＧÖＲＩＴＺＡＳ.Ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｅａｒｔｒａｔｅｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｍａｎ￣ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｔｕｄｉｅｓꎬ２０１９ꎬ１３０:２０９－２２０. [２０]ＣＡＬＯＧＩＵＲＩＧꎬＬＩＴＬＥＳＫＡＲＥＳꎬＦＡＧＥＲＨＥＩＭＫＡꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｉｎｇｎａｔｕｒｅｔｈｒｏｕｇｈｉｍｍｅｒｓｉｖｅｖｉｒｔｕａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ:Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓꎬｐｈｙｓｉｃａｌｅｎｇａｇｅｍｅｎｔꎬａｎｄａｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｄｕｒｉｎｇａｓｉｍｕｌａｔｅｄｎａｔｕｒｅｗａｌｋ[Ｊ].Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ２０１８ꎬ８:２３２１.[２１]ＨＵＡＮＧＱＹꎬＹＡＮＧＭＹꎬＪＡＮＥＨꎬｅｔａｌ.Ｔｒｅｅｓꎬｇｒａｓｓꎬｏｒｃｏｎｃｒｅｔｅ?Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｎｓｔｒｅｓｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＬａｎｄｓｃａｐｅａｎｄＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇꎬ２０２０ꎬ１９３:１０３６５４.[２２]ＭＡＴＴＩＬＡＯꎬＫＯＲＨＯＮＥＮＡꎬＰÖＹＲＹＥꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎａｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｆｏｒｅｓｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ[Ｊ].ＣｏｍｐｕｔｅｒｓｉｎＨｕｍａｎＢｅｈａｖｉｏｒꎬ２０２０ꎬ１０７:１０６２９５.[２３]ＹｉｎＪꎬＺｈｕＳＨꎬＭａｃＮａｕｇｈｔｏｎＰꎬｅｔａｌ.Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｃｏｇｎｉｔｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｂｉｏｐｈｉｌｉｃｉｎｄｏｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ[Ｊ].ＢｕｉｌｄｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１８ꎬ１３２:２５５－２６２.[２４]Ｏ ＭＥＡＲＡＡꎬＣＡＳＳＡＲＩＮＯＭꎬＢＯＬＧＥＲＡꎬｅｔａｌ.Ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｎａｔｕｒｅｅｘｐｏｓｕｒｅａｎｄｔｅｓｔａｎｘｉｅｔｙ[Ｊ].ＭｕｌｔｉｍｏｄａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎꎬ２０２０ꎬ４(４):７５.[２５]ＦＬＥＵＲＹＳꎬＢＬＡＮＣＨＡＲＤＰꎬＲＩＣＨＩＲＳ.Ａｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｎａｔｕｒａｌｖｉｒｔｕａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｃｒｅａｔｉｖｉｔｙｄｕｒｉｎｇａｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎａｃｔｉｖｉｔｙ[Ｊ].ＴｈｉｎｋｉｎｇＳｋｉｌｌｓａｎｄＣｒｅａｔｉｖｉｔｙꎬ２０２１ꎬ４０:１００８２８.[２６]ＣＨＵＮＧＫꎬＬＥＥＤꎬＰＡＲＫＪＹ.Ｉｎｖｏｌｕｎｔａｒｙａｔｔｅｎｔｉｏｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｍｏｂｉｌｅ￣ｂａｓｅｄ３６０ｖｉｒｔｕａｌｎａｔｕｒｅｉｎｈｅａｌｔｈｙａｄｕｌｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓｏｆｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ:ｅｖｅｎｔ￣ｒｅｌａｔｅｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｄｉｃａｌＩｎｔｅｒｎｅｔＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１８ꎬ２０(１１):ｅ１１１５２.[２７]ＨＵＡＮＧＱＹꎬＹＡＮＧＭＹꎬＪＡＮＥＨꎬｅｔａｌ.Ｔｒｅｅｓꎬｇｒａｓｓꎬｏｒｃｏｎｃｒｅｔｅ?Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｎｓｔｒｅｓｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＬａｎｄｓｃａｐｅａｎｄＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇꎬ２０２０ꎬ１９３:１０３６５４.[２８]ＢＡＲＡＮＰＫꎬＴＡＢＲＩＺＩＡＮＰꎬＺＨＡＩＹＪꎬｅｔａｌ.Ａｎｅｘｐｌｏｒａｔｏｒｙｓｔｕｄｙｏｆｐｅｒｃｅｉｖｅｄｓａｆｅｔｙｉｎａｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄｐａｒｋｕｓｉｎｇｉｍｍｅｒｓｉｖｅｖｉｒｔｕａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ[Ｊ].ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇꎬ２０１８ꎬ３５:７２－８１.[２９]ＵＬＲＩＣＨＲＳ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｔｅｒｉｏｒｄｅｓｉｇｎｏｎｗｅｌｌｎｅｓｓ:ｔｈｅｏｒｙａｎｄｒｅｃｅｎｔｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈ[Ｃ]//ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅａｌｔｈＣａｒｅＩｎｔｅｒｉｏｒＤｅｓｉｇｎ:ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｆｒｏｍｔｈｅＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＨｅａｌｔｈＣａｒｅＩｎｔｅｒｉｏｒＤｅｓｉｇｎ.ＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＨｅａｌｔｈＣａｒｅＩｎｔｅｒｉｏｒＤｅｓｉｇｎ.１９９１ꎬ３:９７－１０９. [３０]ＮＡＮＤＡＵꎬＺＨＵＸꎬＪＡＮＳＥＮＢＨ.Ｉｍａｇｅａｎｄｅｍｏｔｉｏｎ:ｆｒｏｍｏｕｔｃｏｍｅｓｔｏｂｒａｉｎｂｅｈａｖｉｏｒ[Ｊ].ＨｅａｌｔｈＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１２ꎬ５(４):４０－５９.[３１]ＰＡＴＩＤꎬＦＲＥＩＥＲＰꎬＯ ＢＯＹＬＥＭꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｓｉｍｕｌａｔｅｄｎａｔｕｒｅｏｎｐａｔｉｅｎｔｏｕｔｃｏｍｅｓ:Ａｓｔｕｄｙｏｆｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃｓｋｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＨｅａｌｔｈＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１６ꎬ９(２):３６－５１.[３２]ＰＥＡＲＳＯＮＭꎬＧＡＩＮＥＳＫꎬＰＡＴＩＤꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｍｐａｃｔｏｆｗｉｎｄｏｗｍｕｒａｌｓｏｎｐｅｄｉａｔｒｉｃｐａｔｉｅｎｔｓ[Ｊ].ＨｅａｌｔｈＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１９ꎬ１２(２):１１６－１２９. [３３]ＢＡＲＫＥＲＳＢꎬＲＡＳＭＵＳＳＥＮＫＧꎬＢＥＳＴＡＭ.Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｑｕａｒｉｕｍｓｏｎｅｌｅｃｔｒｏｃｏｎｖｕｌｓｉｖｅｔｈｅｒａｐｙｐａｔｉｅｎｔｓ[Ｊ].Ａｎｔｈｒｏｚｏöｓꎬ２００３ꎬ１６(３):２２９－２４０.[３４]ＰＡＴＩＤꎬＮＡＮＤＡＵ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｏｓｉｔｉｖｅｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎｓｏｎｃｈｉｌｄｒｅｎｉｎｔｗｏｃｌｉｎｉｃｗａｉｔｉｎｇａｒｅａｓ[Ｊ].ＨｅａｌｔｈＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓＲｅｓｅａｒｃｈ３５１㊀㊀㊀㊀中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业㊀第２０卷ａｎｄＤｅｓｉｇｎＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１１ꎬ４(３):１２４－１４０.[３５]ＧＥＲＢＥＲＳＭꎬＪＥＩＴＺＩＮＥＲＭＭꎬＫＮＯＢＥＬＳＥＪꎬｅｔａｌ.Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎａｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｃｏｇｎｉｔｉｖｅｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｕｓｅｉｎｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅｃａｒｅｕｎｉｔ:ａｎｏｎ￣ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄｔｒｉａｌｉｎｃｒｉｔｉｃａｌｌｙｉｌｌｐａｔｉｅｎｔｓ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０１９ꎬ６:２８７.[３６]ＧＥＲＢＥＲＳＭꎬＪＥＩＴＺＩＮＥＲＭＭꎬＫＮＯＢＥＬＳＥＪꎬｅｔａｌ.Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎａｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｃｏｇｎｉｔｉｖｅｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｕｓｅｉｎｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅｃａｒｅｕｎｉｔ:ａｎｏｎ￣ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄｔｒｉａｌｉｎｃｒｉｔｉｃａｌｌｙｉｌｌｐａｔｉｅｎｔｓ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０１９ꎬ６:２８７.[３７]ＵＷＡＪＥＨＰＣꎬＩＹＥＮＤＯＴＯꎬＰＯＬＡＹＭ.ＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｇａｒｄｅｎｓａｓａｄｅｓｉｇｎａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｏｐｔｉｍｉｓｉｎｇｔｈｅｈｅａｌｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈＡｌｚｈｅｉｍｅｒ ｓｄｉｓｅａｓｅａｎｄｏｔｈｅｒｄｅｍｅｎｔｉａｓ:ａｎａｒｒａｔｉｖｅｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｅｘｐｌｏｒｅꎬ２０１９ꎬ１５(５):３５２－３６２. [３８]ＳＣＡＴＥＳＤꎬＤＩＣＫＩＮＳＯＮＪＩꎬＳＵＬＬＩＶＡＮＫꎬｅｔａｌ.Ｕｓｉｎｇｎａｔｕｒｅ￣ｉｎｓｐｉｒｅｄｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙａｓａｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎｔｏｒｅｄｕｃｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｐａｉｎａｍｏｎｇｃａｎｃｅｒｐａｔｉｅｎｔｓ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＢｅｈａｖｉｏｒꎬ２０２０ꎬ５２(８):８９５－９１８.[３９]ＶｅｌｉｎｇＷꎬＬｅｓｔｅｓｔｕｉｖｅｒＢꎬＪｏｎｇｍａＭꎬｅｔａｌ.Ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｒｅｌａｘａｔｉｏｎｆｏｒｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈａｐｓｙｃｈｉａｔｒｉｃｄｉｓｏｒｄｅｒ:ｃｒｏｓｓｏｖｅｒｒａｎｄｏｍｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｒｉａｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｍｅｄｉｃａｌＩｎｔｅｒｎｅｔＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０２１ꎬ２３(１):ｅ１７２３３.[４０]ＡＰＰＥＬＬꎬＡＰＰＥＬＥꎬＢＯＧＬＥＲＯꎬｅｔａｌ.Ｏｌｄｅｒａｄｕｌｔｓｗｉｔｈｃｏｇｎｉｔｉｖｅａｎｄ/ｏｒｐｈｙｓｉｃａｌｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｓｃａｎｂｅｎｅｆｉｔｆｒｏｍｉｍｍｅｒｓｉｖｅｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ:ａｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０２０ꎬ６:３２９.[４１]ＢＯＷＬＥＲＤＥꎬＢＵＹＵＮＧ￣ＡＬＩＬＭꎬＫＮＩＧＨＴＴＭꎬｅｔａｌ.Ａｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｒｅｖｉｅｗｏｆｅｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｄｄｅｄｂｅｎｅｆｉｔｓｔｏｈｅａｌｔｈｏｆｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ[Ｊ].ＢＭＣＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈꎬ２０１０ꎬ１０(１):４５６.[４２]ＦＯＣＨＴＢＣ.Ｂｒｉｅｆｗａｌｋｓｉｎｏｕｔｄｏｏｒａｎｄｌａｂｏｒａｔｏｒｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ:ｅｆｆｅｃｔｓｏｎａｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓꎬｅｎｊｏｙｍｅｎｔꎬａｎｄｉｎｔｅｎｔｉｏｎｓｔｏｗａｌｋｆｏｒｅｘｅｒｃｉｓｅ[Ｊ].ＲｅｓｅａｒｃｈＱｕａｒｔｅｒｌｙｆｏｒＥｘｅｒｃｉｓｅａｎｄＳｐｏｒｔꎬ２００９ꎬ８０(３):６１１－６２０.[４３]ＣＡＬＯＧＩＵＲＩＧꎬＰＡＴＩＬＧＧꎬＡＡＭＯＤＴＧ.Ｉｓｇｒｅｅｎｅｘｅｒｃｉｓｅｆｏｒａｌｌ?ＡｄｅｓｃｒｉｐｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆｇｒｅｅｎｅｘｅｒｃｉｓｅｈａｂｉｔｓａｎｄｐｒｏｍｏｔｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｉｎａｄｕｌｔＮｏｒｗｅｇｉａｎｓ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈꎬ２０１６ꎬ１３(１１):１１６５. [４４]ＣＡＬＯＧＩＵＲＩＧꎬＮＯＲＤＴＵＧＨꎬＷＥＹＤＡＨＬＡ.Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｕｓｉｎｇｅｘｅｒｃｉｓｅｉｎｎａｔｕｒｅａｓａｎｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｔｏｅｎｈａｎｃｅｅｘｅｒｃｉｓｅｂｅｈａｖｉｏｒ:Ｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍａｐｉｌｏｔｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＰｅｒｃｅｐｔｕａｌａｎｄＭｏｔｏｒＳｋｉｌｌｓ:ＥｘｅｒｃｉｓｅａｎｄＳｐｏｒｔꎬ２０１５ꎬ１２１(２):１－２１.[４５]ＢＡＲＩＮＡＧＡＭ.Ｔｕｒｎｉｎｇｔｈｏｕｇｈｔｓｉｎｔｏａｃｔｉｏｎｓ[Ｊ].Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ１９９９ꎬ２８６(５４４１):８８８－８９０.[４６]ＫＯＨＬＩＶꎬＴＲＩＰＡＴＨＩＵꎬＣＨＡＭＯＬＡＶꎬｅｔａｌ.ＡｒｅｖｉｅｗｏｎＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙａｎｄＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙｕｓｅ￣ｃａｓｅｓｏｆＢｒａｉｎＣｏｍｐｕｔｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅｂａｓｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｓｍａｒｔｃｉｔｉｅｓ[Ｊ].ＭｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓꎬ２０２２ꎬ８８:１０４３９２.[４７]ＢＯＳＤＰＯꎬＤＵＶＩＮＡＧＥＭꎬＯＫＴＡＹＯꎬｅｔａｌ.Ｌｏｏｋｉｎｇａｒｏｕｎｄｗｉｔｈｙｏｕｒｂｒａｉｎｉｎａｖｉｒｔｕａｌｗｏｒｌｄ[Ｃ]//２０１１ＩＥＥＥＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅꎬＣｏｇｎｉｔｉｖｅＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓꎬＭｉｎｄꎬａｎｄＢｒａｉｎ(ＣＣＭＢ)ꎬ２０１１.[４８]ＬＩＪＪꎬＷＵＷꎬＪＩＮＹＣꎬｅｔａｌ.ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｍｆｏｒｔａｎｄｃｏｇｎｉｔｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｂａｓｅｄｏｎＥＥＧ＋ＶＲ＋ＬＥＣｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅ[Ｊ].ＢｕｉｌｄｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０２１ꎬ１９８:１０７８８６.[４９]ＢＯＩＴＥＮＦＡꎬＦＲＩＪＤＡＮＨꎬＷＩＥＮＴＪＥＳＣＪＥ.Ｅｍｏｔｉｏｎｓａｎｄｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｐａｔｔｅｒｎｓ:ｒｅｖｉｅｗａｎｄｃｒｉｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ１９９４ꎬ１７(２):１０３－１２８. [５０]ＹＵＢꎬＦＵＮＫＭꎬＨＵＪꎬｅｔａｌ.Ｕｎｗｉｎｄ:ａｍｕｓｉｃａｌｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋｆｏｒｒｅｌａｘａｔｉｏｎａｓｓｉｓｔａｎｃｅ[Ｊ].ＢｅｈａｖｉｏｕｒａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１８ꎬ３７(８):８００－８１４.[５１]ＹＵＢꎬＨＵＪꎬＦＵＮＫＭꎬｅｔａｌ.ＤｅＬｉｇｈｔ:ｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋｔｈｒｏｕｇｈａｍｂｉｅｎｔｌｉｇｈｔｆｏｒｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｒｅｌａｘａｔｉｏｎａｓｓｉｓｔａｎｃｅ[Ｊ].ＰｅｒｓｏｎａｌａｎｄＵｂｉｑｕｉｔｏｕｓＣｏｍｐｕｔｉｎｇꎬ２０１８ꎬ２２(４):７８７－８０５.[５２]ＹＵＢꎬＨＵＪꎬＦＵＮＫＭꎬｅｔａｌ.ＲＥＳｏｎａｎｃｅ:ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔꎬｒｏｏｍ￣ｓｃａｌｅａｕｄｉｏ￣ｖｉｓｕａｌｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋｆｏｒｉｍｍｅｒｓｉｖｅｒｅｌａｘａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇ[Ｊ].ＩＥＥＥＡｃｃｅｓｓꎬ２０１８ꎬ６:３８３３６－３８３４７.[５３]ＤＩＬＬＯＮＡꎬＫＥＬＬＹＭꎬＲＯＢＥＲＴＳＯＮＩＨꎬｅｔａｌ.Ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｕｔｉｌｉｚｉｎｇｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋｃａｎａｉｄｓｔｒｅｓｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ２０１６ꎬ７:８３２.[５４]ＫＥＬＬＥＲＴＳＲꎬＷＩＬＳＯＮＥＯ.Ｔｈｅｂｉｏｐｈｉｌｉａｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ[Ｍ].ＩｓｌａｎｄＰｒꎬ１９９３.[５５]ＡｐｐｌｅｔｏｎＪ.Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅ[Ｍ].Ｃｈｉｃｈｅｓｔｅｒ:Ｗｉｌｅｙꎬ１９９６.[５６]ＨＡＲＴＩＧＴ.Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎｎａｔｕｒｅ:ｂｅｙｏｎｄｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎａｒｒａｔｉｖｅ[Ｍ]//ＮａｔｕｒｅａｎｄＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙ.ＳｐｒｉｎｇｅｒꎬＣｈａｍꎬ２０２１:８９－１５１.[５７]ＥＧＮＥＲＬＥꎬＳＳÜＴＴＥＲＬＩＮＳꎬＣＡＬＯＧＩＵＲＩＧ.Ｐｒｏｐｏｓｉｎｇａｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｔｈｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎａｔｕｒｅｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ:ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈꎬ２０２０ꎬ１７(１８):６７９２.[５８]ＬＡＷＲＥＮＣＥＥＪꎬＳＨＡＷＰꎬＢＡＫＥＲＤꎬｅｔａｌ.Ｍｅａｓｕｒｉｎｇｅｍｐａｔｈｙ:ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅＥｍｐａｔｈｙＱｕｏｔｉｅｎｔ[Ｊ].ＰｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅꎬ２００４ꎬ３４(５):９１１－９２０.[５９]ＲＵＳＨＴＯＮＪＰꎬＣＨＲＩＳＪＯＨＮＲＤꎬＦＥＫＫＥＮＧＣ.Ｔｈｅａｌｔｒｕｉｓｔｉｃｐｅｒｓｏｎａｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｓｅｌｆ￣ｒｅｐｏｒｔａｌｔｒｕｉｓｍｓｃａｌｅ[Ｊ].ＰｅｒｓｏｎａｌｉｔｙａｎｄＩｎｄｉｖｉｄｕａｌＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓꎬ１９８１ꎬ２(４):２９３－３０２.[６０]ＣＡＰＲＡＲＡＧＶꎬＳＴＥＣＡＰꎬＺＥＬＬＩＡꎬｅｔａｌ.Ａｎｅｗｓｃａｌｅｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇａｄｕｌｔｓ ｐｒｏｓｏｃｉａｌｎｅｓｓ[Ｊ].ＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔꎬ２００５ꎬ２１(２):７７－８９.[６１]ＰＬＥＳＡＰ.Ａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｅｃｏｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙ:ｌｏｏｋｉｎｇａｔｅｃｏｆｅｍｉｎｉｓｔｅｐｉｓｔｅｍｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＮｅｗＩｄｅａｓｉｎＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬ２０１９ꎬ５２:１８－２５.４５１。
中药植物紫草天然产物的生物合成及其功能研究进展
Hereditas (Beijing) 2021年5月, 43(5): 459―472 收稿日期: 2020-10-10; 修回日期: 2021-03-04基金项目:国家自然科学基金项目(编号：U1903201, 31670298, 31771413, 21702100, 21907051)和教育部创新团队项目(编号：IRT_14R27)资助[Supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. U1903201, 31670298, 31771413, 21702100, 21907051), and theProgram for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University from the Ministry of Education of China (No. IRT_14R27)]作者简介: 林红燕，博士，助理研究员，研究方向：药用植物天然产物化学和分子药理。
E-mail:*************.cn王煊，博士研究生，研究方向：植物分子代谢。
E-mail:*******************林红燕和王煊并列第一作者。
通讯作者:杨永华，教授，博士生导师，研究方向：分子代谢与生物技术安全。
E-mail:**************.cn DOI: 10.16288/j.yczz.20-341 网络出版时间: 2021/3/29 11:37:11URI: https:///kcms/detail/11.1913.R.20210326.0956.002.html综 述中药植物紫草天然产物的生物合成及其功能研究进展林红燕，王煊，何聪，周紫玲，杨旻恺，文钟灵，韩洪苇，陆桂华， 戚金亮，杨永华南京大学医药生物技术国家重点实验室，植物分子生物学研究所，生命科学学院，南京 210023摘要: 紫草为我国传统的重要药用植物资源，其根部代谢产生的紫红色萘醌类天然产物—紫草素及其衍生物，临床上常被用于治疗疮疡和皮肤炎症。
南开大学科技成果——皮肤病无创检测的光学成像技术
南开大学科技成果——皮肤病无创检测的光学
成像技术
光学相干层析术（Optical Coherence Tomography，简称OCT）利用宽带光波场的低相干性来探测被测组织内部不同深度处的散射光信号，是继超声波、X-CT、MRI技术之后的一种全新的医疗检测和成像技术，并被证实在临床医学中有着巨大的应用前景，已成为现代生物医疗仪器领域的一个极其重要的研究热点，在眼睛、耳鼻喉科、胃肠病、妇科、牙科等等医学领域有广泛的应用价值。
OCT技术的探测深度为1.5～2毫米，分辨率为几～十几微米，可非接触、无创、原位及实时地诊断表皮、上真皮及皮肤附属器的一些病变特性，如活动性炎症、坏死和角化过度、角化不全、真皮内空洞形成、大疱性疾病、恶性黑色素瘤、湿疹、疥螨及银屑病等皮肤疾病，可精确给出病灶或可疑病灶区域的大小、形状和所在位置。
OCT系统样机
OCT技术涉及光、机、电、控制、图像处理、信号处理、光生物学及生物医学诊断等多个学科的知识。
本项目课题组从事光学相干层析术的研究，搭建了光纤型光学相干层析系统样机，在进一步优化系统各项技术指标的同时，开展了大量的实验和理论研究工作，包括系统的噪声分析、图像处理及信号处理等，为皮肤病无创检测系统的实用化打下了良好的基础。
不同降水年型旱作春玉米氮素利用与产量对控释尿素的响应
王寅萍，梁 熠，康建宏，等．不同降水年型旱作春玉米氮素利用与产量对控释尿素的响应［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（２３）：９５－１０２．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．２３．０１５不同降水年型旱作春玉米氮素利用与产量对控释尿素的响应王寅萍，梁 熠，康建宏，王 乐，冯朋博，王 浩（宁夏大学农学院，宁夏银川７５００２１） 摘要：氮肥施用不合理是宁夏南部山区旱作春玉米稳产的主要限制因素。
探讨不同降水条件下控释尿素的效果，旨在为该区春玉米稳产和简化施肥技术提供科学依据。
以春玉米品种先玉６９８为供试材料，通过连续３年田间试验，在相同氮肥条件下（含Ｎ２２５ｋｇ／ｈｍ２），设置单施尿素ＵＲ（基施Ｎ１５０ｋｇ／ｈｍ２＋小口期追施Ｎ７５ｋｇ／ｈｍ２）、１／３ＣＲＵ（控释尿素基施Ｎ７５ｋｇ／ｈｍ２＋常规尿素基施Ｎ７５ｋｇ／ｈｍ２＋小口期追施Ｎ７５ｋｇ／ｈｍ２）、２／３ＣＲＵ（控释尿素基施Ｎ１５０ｋｇ／ｈｍ２＋常规尿素基施Ｎ７５ｋｇ／ｈｍ２）、单施控释氮肥ＣＲＵ（控释尿素基施Ｎ２２５ｋｇ／ｈｍ２）４种处理，以不施氮肥为对照（ＣＫ），研究不同降水年型控释尿素对春玉米产量、地上部氮素吸收利用、氮肥利用率的影响。
结果表明：与ＣＫ处理相比，控释尿素处理显著提高了玉米的产量，３年间控释尿素处理平均产量增幅为１１．１８％～２２．７６％，且以１／３ＣＲＵ（２０１７年）、２／３ＣＲＵ（２０１６年、２０１８年）处理为最佳，穗粒数和粒质量的增加是产量提升的主要原因。
不同降水年型玉米干物质积累量差异显著，与丰水年相比，平水年、欠水年在开花期—成熟期各处理平均群体干物质积累量降低了４９．９５％、４４．２９％；同为欠水年，与常规尿素（ＵＲ）处理相比，１／３ＣＲＵ、２／３ＣＲＵ、ＣＲＵ处理成熟期群体干物质积累量分别提高了５．０８％、１１．０１％、１０．０７％。
植株和籽粒的氮素累积量随玉米生育期降水量及生长关键期降水分配比例增加而显著增加。
黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应
第53卷 第11期 2023年11月中国海洋大学学报P E R I O D I C A L O F O C E A N U N I V E R S I T Y O F C H I N A53(11):087~098N o v .,2023黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应❋段晓萌1,2,秦华伟3,马浩阳1,许泽昊1,2,吕浩然1,2,梁生康1,2❋❋(1.中国海洋大学化学化工学院,山东青岛266100;2.中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;3.山东省海洋资源与环境研究院,山东烟台250299)摘 要: 本文利用2019 2021年在黄河口及莱州湾海域进行的4次陆海同步调查结果,分析了环莱州湾主要入海河口和排污口陆源输入磷的季节变化㊁黄河口及莱州湾海域内不同形态磷及不同碱性磷酸酶活性(A P A )的时空分布特征,探讨了海域内磷受限状况及浮游植物和浮游细菌对低磷胁迫的响应㊂结果表明,磷的陆源输入中黄河贡献最大,小清河次之;总磷(T P )入海通量呈现出夏季>春季>秋季>冬季的季节变化,春㊁夏㊁秋季磷输入以颗粒态磷(P P )为主,冬季以溶解态磷(D P )为主;受农业施肥及河道内浮游生物活动的影响,春季陆源D P 以溶解有机磷(D O P )为主,其他季节以活性磷酸盐(P O 4-P )为主㊂研究海域内T P 浓度及构成不仅受陆源输入的影响,还受浮游生物消亡㊁海上养殖活动和沉积物释放等作用共同调控,T P 浓度呈现出春季>夏季ʈ秋季>冬季的季节变化㊁近岸高远岸低的分布特征,高值区主要位于黄河和小清河河口区域;T P 构成上,春季以D P 为主,夏㊁秋季D P 与P P 相当,冬季以P P 为主;春㊁秋季D P 以D O P 为主,而夏㊁冬季D P 以P O 4-P 为主㊂海域内浮游植物普遍受到P O 4-P 的绝对限制和相对限制,夏季强降雨导致大量磷排放入海,研究海域磷限制情况得到缓解㊂海域内A P A 处于较高水平,秋㊁冬季A P A t o t a l 分别主要由A P A p h y ㊁A P A f r e e 贡献;当水体中D I N ʒP O 4-P 极高㊁P O 4-P 严重缺乏时,A P A p h y ㊁A P A b a c 较高,浮游植物及细菌主要依赖细胞周质及细胞膜上的A P 来水解D O P 以维持新陈代谢㊂P O 4-P 通过诱导-抑制机制对A P 进行调控,A P A 随P O 4-P 的增加而降低,当P O 4-P 低于0.05μm o l ㊃L -1时,浮游植物迅速分泌出大量的碱性磷酸酶来应对低磷胁迫;当高于阈值时,A P A 维持在较低水平㊂关键词: 黄河口;莱州湾;磷;时空分布;碱性磷酸酶活性;低磷胁迫中图法分类号: P 734 文献标志码: A 文章编号: 1672-5174(2023)11-087-12D O I : 10.16441/j.c n k i .h d x b .20220268引用格式: 段晓萌,秦华伟,马浩阳,等.黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应[J ].中国海洋大学学报(自然科学版),2023,53(11):87-98.D u a n X i a o m e n g ,Q i n H u a w e i ,M a H a o y a n g ,e t a l .T e m p o r o s p a t i a l d i s t r i b u t i o n o f p h o s p h o r u s a n d r e s p o n s e o f p h y t o pl a n k -t o n t o l o w p h o s p h o r u s s t r e s s i n t h e Y e l l o w R i v e r e s t u a r y a n d L a i z h o u B a y [J ].P e r i o d i c a l o f O c e a n U n i v e r s i t y of C h i n a ,2023,53(11):87-98.❋ 基金项目:国家重点研究发展计划项目(2018Y F C 1407601);中央高校基本科研业务费专项资金(201962011,202042008)资助S u p p o r t e d b y t h e N a t i o n a l K e y R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t P r o je c t of C h i n a (2018Y F C 1407602);t h e F u n d a m e n t a l R e s e a r c h F u n d s f o r t h e C e n t r a l U n i v e r s i t i e s (201962011,202042008)收稿日期:2022-05-10;修订日期:2022-06-06作者简介:段晓萌(1996 ),女,硕士生㊂E -m a i l :d x m 8338@s t u .o u c .e d u .c n❋❋ 通信作者:E -m a i l :l i a n gs k @o u c .e d u .c n 磷作为重要的生源要素,在海洋浮游植物和浮游细菌新陈代谢的过程中具有关键作用[1-3]㊂根据其存在形态,海水中的磷通常被分为溶解态磷(D i s s o l v e d i n o r ga n i c p h o s p h o r u s ,D P )和颗粒态磷(P a r t i c u l a t e p h o s ph o r u s ,P P )㊂D P 又以溶解无机磷(D i s s o l v e d i n o r g a n i c p h o s p h o r -u s ,D I P )和溶解有机磷(D i s s o l v e d o r g a n i c p h o s ph o r u s ,D O P )两种形式存在㊂D I P 的主要存在形式为正磷酸盐(P O 4-P ),P O 4-P 可以被大多数微生物直接吸收[4]㊂通常认为,当海水中P O 4-P <0.10μm o l ㊃L -1时,浮游生物无法从环境中获取足够的P O 4-P 来维持生长,即受到P O 4-P 的绝对限制;当溶解无机氮(D i s s o l v e d i n o r g a n i c n i t r o g e n ,D I N )与P O 4-P 比值超过16ʒ1时,认为浮游生物生长会受到P O 4-P 的相对限制㊂目前,许多河口区及近海海域的浮游生物生长受到磷的限制[5-11]㊂研究发现大部分D O P 需要通过相关酶类的转化为D I P 后才能被浮游生物利用[6,12],其中,含量占D O P 总量80%~85%的磷酸酯[13-14]可以在碱性磷酸酶(A l k a l i n e p h o s ph a t a s e ,A P )的水解作用下,释放出P O 4-P 被浮游植物及细菌利用㊂A P 作为一种典型的胞外酶,通常存在于水体㊁细胞周质内或细胞膜上[5],碱性磷酸酶活性(A l k a l i n e p h o s p h a t a s e a c t i v i t y,A P A )常被用来衡量海区内浮游生物受磷胁迫的状态Copyright ©博看网. All Rights Reserved.中国海洋大学学报2023年以及D O P的生物可利用性㊂根据过滤孔径和浮游生物粒径将A P A分为游离态(A P A f r e e,<0.2μm)及结合态,结合态被区分为浮游植物结合态(A P A p h y,> 3μm)和细菌结合态(A P A b a c,0.2~3μm)[15-18]㊂A P A f r e e来源复杂,游离于海水环境中,可在较长时间内保持活性[19-20],而位于细胞膜或细胞周质内的A P A p h y 和A P A b a c与细胞结合紧密[21],三者可以在磷限制条件下促进浮游植物和细菌对D O P的利用,对P的生物地球化学循环均有较大贡献㊂莱州湾作为渤海三大海湾之一,处于黄河三角洲高效生态经济区的核心区域和山东半岛城市群经济圈的腹地,其生态环境对山东省沿海社会经济的高质量发展具有重要支撑作用㊂而黄河口作为连接黄河与莱州湾㊁渤海湾的通道,其营养盐水平和透明度等要素显著影响莱州湾海域的生产力及浮游植物群落[22-23]㊂自1970年代末以来,随着工业化和城市化等人类活动高速增长,氮磷排放量大幅增加,导致莱州湾生态环境质量趋于恶化㊂1980年代初以来,已有众多学者对莱州湾氮㊁磷营养物质浓度及时空分布开展较为系统的研究,并基于P O4-P 浓度及D I NʒP O4-P比值对湾内营养盐限制状况进行了判定[24-26]㊂由于入湾总氮增幅远远高于总磷增幅[27],导致1990年代中期湾内的D I P大部分时段均处于较低水平,磷限制严重[11,28-31]㊂随着营养盐浓度和结构变化,湾内浮游植物群落结构也发生了显著的变化,突出表现在甲藻等磷需求低的物种及嗜氮性藻种明显增加,并在局部海域占据优势地位[22-23,31-32],浮游植物小型化趋势明显,如聚球藻等微微型浮游植物在海湾内被广泛检出[33-35],结果进一步导致了渔业资源衰退㊁生态系统服务功能下降等后果,已对环莱州湾地区高质量发展形成制约㊂目前,对莱州湾磷的赋存形态及时空分布特征缺乏系统了解,而且对海域磷限制背景下D O P的生物可利用性缺乏客观认知,导致对该海域磷的循环尤其对浮游生态系统磷的供给补充机制仍缺乏深入认知㊂因此,本研究通过2019 2021年在莱州湾开展的4次陆海同步调查,分析了黄河口及莱州湾海域不同形态磷的时空分布,以及陆源输入磷的季节变化特征;研究黄河口及莱州湾海域内不同碱性磷酸酶活性的季节变化,解析莱州湾浮游生物对低磷胁迫的响应㊂研究结果可为深化莱州湾磷的生物地球化学循环认知提供帮助㊂1材料与方法1.1调查区域及时间课题组分别于2019年5月10 12日(春季)㊁2019年8月18 21日(夏季)㊁2021年11月2 14日(秋季)和2021年3月22 27日(冬季)进行了4次陆海同步调查㊂其中,2019年8月航次时间处于强台风 利奇马 登陆山东[36]之后;2021年8月下旬至10月黄河中下游经历了历史上罕见的秋汛洪水[37],2021年11月航次处于秋汛之后㊂陆海同步调查站位如图1所示,海域大面站位覆盖了整个莱州湾及黄河口邻近海域;海域整体位于渤海南部,具有显著的大陆性气候持征,潮汐类型属不正规混合半潮,海域内水体交换能力较弱[38-41]㊂陆上监测站位分别布设于黄河㊁广利河㊁小清河等10条河流入海口及莱州湾污水处理厂(莱污处)和龙口市第二污水处理厂(龙二污)2个直排海口,径流量和污染物入海通量之和占到环莱州湾陆源排放总量的95%以上[42]㊂调查时间上,陆上流量监测及样品采集与海域大面站调查准同步进行,海域水文㊁化学和生物生态要素同步测定㊂图1黄河口及莱州湾海域调查站位图F i g.1S a m p l i n g s t a t i o n s o n l a n d-s e a s y n c h r o n o u s i n v e s t i g a t i o nf o r Y e l l o w R i v e r E s t u a r y(Y R E)a n d L a i z h o u B a y(L Z B)1.2样品采集及测定海水样品采集及测定参照‘海洋监测规范“(G B 17378 2007)和‘海洋调查规范“(G B/T12763 2007),水样经过孔径为0.45μm醋酸纤维滤膜过滤后,装入经酸洗的聚乙烯瓶中,与膜样一起冷冻保存(-20ħ),水样用于测定溶解态营养盐(主要包括N H4-N㊁N O3-N㊁N O2-N㊁P O4-P㊁S i O3-S i㊁D N㊁D P),膜样用于测定叶绿素a(C h l a)㊁悬浮颗粒物(S P M)及颗粒态营养盐㊂玻璃滤器预先经过2%~10%的盐酸浸泡24h,然后用超纯水清洗3~6次㊂环莱州湾河流和直排海口的样品按照‘地表水和污水监测技术规范标准(H J-T92002)“采集,并同步监测流量,水样盛于2L高密度聚乙烯塑料桶中冷藏保存(4ħ),6h内运回实验室中进行过滤和分析㊂主要入海口流量采用直读转子流速仪(Z S X-5,中国)测量㊂海水温度和盐度用多参数仪(M a n t a3.0, E u r e k a,美国)测定㊂营养盐通过营养盐自动分析仪(Q u A A t r o A p p l i c a t i o n s,德国)测定;N H4-N㊁N O3-N㊁N O2-N㊁P O4-P㊁S i O3-S i的检出限分别为0.03㊁0.02㊁0.01㊁0.01和0.14μm o l㊃L-1㊂溶解无机氮(D I N)为88Copyright©博看网. All Rights Reserved.11期段晓萌,等:黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应N O3-N㊁N O2-N和N H4-N之和㊂C h l a用90%丙酮萃取后通过荧光法(F-4500,日本岛津)测定,检测限为0.01μg㊃L-1㊂S P M采用差减法测定㊂D N和D P采用碱性过硫酸钾氧化法测定[43]㊂D O N和D O P分别为D N和D I N㊁D P和P O4-P的差值㊂P N㊁P P通过将膜样经碱性过硫酸钾氧化法后测定[44]㊂T N㊁T P分别为D N和P N㊁D P和P P之和㊂A P A样品的采集及测定参照文献[15,45-46]㊂海水样品采集后分别用0.22和3μm孔径的针头式微孔滤膜过滤[47],分级过滤的海水和原位未过滤海水中分别加入荧光底物(4-甲基伞形酮磷酸酯,M U F-P),在原位海水温度下避光反应2h后,带回实验室用荧光光度计(F4700,日本岛津)测定样品的荧光强度(E x=365n m, E m=445n m),每个样品采集3个平行样[48]㊂A P A t o t a l 为总的A P A,以未过滤水样中A P A含量表示;A P A p h y 为浮游植物结合态的A P A,通过未过滤原位水样与3μm孔径膜上的A P A差值计算;A P A b a c表示浮游细菌结合态的A P A,以3μm孔径膜与0.22μm孔径膜上A P A的差值计算;A P A f r e e表示游离态的A P A,以经0.22μm孔径膜过滤的滤液中A P A含量表示㊂1.3数据处理及分析数据分析使用S P S S25.0软件进行;平面分布图使用S u r f e r15.0绘制;柱状图㊁散点图等使用O r i g i n2021绘制㊂2结果与讨论2.1黄河口及莱州湾海域陆源输入磷的季节变化所调查的入海河流和排污中,黄河流量最大[42],对陆源T P入海通量贡献也最大,各季节黄河口T P通量平均占比高达88.7%;小清河沿途受纳大量工业废水和固体废弃物,水质污染严重[49-50],其入海通量仅次于黄河,各季节平均占比为9.7%;广利河㊁虞河㊁白浪河㊁潍河入海通量占比分别为0.6%㊁0.3%㊁0.3%㊁0.2%,对湾内磷贡献相对较少;其余河流及直排污口磷的输入量极低,占比之和不足0.1%㊂陆源输入磷的赋存形态和入海通量均具有显著的季节变化特征㊂受径流量影响,夏季T P入海通量最高,合计达到6.52ˑ106m o l㊃d-1(见图2(b))㊂受高悬浮颗粒物含量影响,河流中P P为T P的主要存在形态[51-52],在T P中占比达到89%,其次为P O4-P,占比为7%,D O P仅占4%(见图2(d))㊂春季T P的入海通量为0.93ˑ106m o l㊃d-1(见图2(b)),磷的形态仍以P P为主,占比为66%,其次为D O P,占比为29%,远高于P O4-P,这可能是由于春季农业施用的有机肥较多,导致各入海口D P均以D O P为主;也可能是由于春季温度适宜,河道内浮游植物生长后聚集,大量的P O4-P在生物作用下被转化为D O P(见图2(c))㊂秋季径流量高于春季,而T P入海通量低于春季,为0.39ˑ106m o l㊃d-1 (见图2(b)),这主要是因为调查前环莱州湾经历了历时长且雨量大的降水过程[37],大量的磷已被冲刷入海;秋季仅针对黄河口进行了T P构成的调查,P赋存形态与夏季相似,以P P为主,占T P的83%,P O4-P㊁D O P 分别占15㊁2%(见图2(e))㊂冬季径流量较小,T P入海通量最低,仅为0.17ˑ106m o l㊃d-1(见图2(f));水体中磷赋存形态明显受到悬沙量的影响[53],明显区别于其他三个季节,P P占比降至17.9%,T P以D P为主,占比达81.7%,D P中以P O4-P为主(见图2(f))㊂图2黄河口及环莱州湾主要入海口(包括黄河㊁广利河㊁小清河㊁弥河㊁白浪河㊁虞河㊁潍河㊁胶莱河㊁莱州市污水处理厂㊁界河和龙口市污水处理厂的入海口)的流量(a)㊁T P入海通量(b)及不同形态P在T P中占比的季节变化((c)春季;(d)夏季;(e)秋季;(f)冬季㊂)F i g.2S e a s o n a l v a r i a t i o n o f r u n o f f(a),T P f l u x(b)a n d t h e p r o p o r t i o n s o f d i f f e r e n t f o r m s i n T P a t m a i n e n t r a n c e s o ft h e Y e l l o w R i v e r a n d L a i z h o u B a y((c)S p r i n g;(d)S u m m e r;(e)A u t u m n;(f)W i n t e r.)T h o s e e n t r c m r e s a r e l o c t e d i n Y e l l o w R i v e r,G u a n g l i R i v e r,X i a o q i n g R i v e r,M i R i v e r,B a i l i a n g R i v e r,Y U R i v e r,W e i R i v e r,J I a o l a i R i v e r,t h e s e w a g e p l a n t L a i z h o u R i v e r,J i e R i v e r,a n d t h e s e w a g e p l a n t i n L o n g k o u98Copyright©博看网. All Rights Reserved.中 国 海 洋 大 学 学 报2023年2.2黄河口及莱州湾海域中不同形态磷的时空分布及影响因素春季,莱州湾水体中T P 呈现近岸高㊁远岸低 的分布趋势,平均值为(1.35ʃ0.26)μm o ㊃L -1(见表1),最高值和最低值分别出现在潍河口和湾口东部海域(见图3q)㊂T P 中,P P 呈斑块状分布(见图3m ),整体浓度较低,平均值为(0.25ʃ0.09)μm o l ㊃L -1,在T P 中的平均占比为24%(见图4(b))湾内,这是由于春季径流量较小,河流运输的P P 主要积累于河口处[53]㊂D P 与T P 的分布趋势基本一致(见图3i ),平均值为(1.01ʃ1.05)μm o l ㊃L -1,在T P 中的平均占比为77%(见图4(b ))㊂D P 中,P O 4-P 呈现湾西南部高于其他区域的分布特征(见图3a ),小清河口附近有一明显高值区,与刘义豪等[26]的研究结果一致㊂D O P 也基本呈现近岸高远岸低分布特征(见图3e ),平均值为(0.91ʃ0.75)μm o l ㊃L -1,在T P 中的平均占比高达70%,是D P 的主要成分㊂P O 4-P ㊁D O P 均与盐度呈显著负相关(r =-0.846,P <0.01;r =-0.765,P <0.01),这表明D P 组成和分布明显受到陆源输入的显著影响[23,28,54-55]㊂浮游生物的生命活动也是D O P 的重要来源,春季温度适宜浮游植物生长,C h l a 却处于较低水平(见表1),这表明调查可能处于浮游植物消亡期,在此期间水体中大量P O 4-P 被大量消耗㊁D O P 被释放[56],图3 黄河口及莱州湾海水中不同形态磷的时空分布(a d ㊁e h ㊁i l ㊁m p ㊁q t :春㊁夏㊁秋㊁冬季P O 4-P ㊁D O P ㊁D P ㊁P P ㊁T P 的平面分布㊂)F i g .3 T e m p o r o s p a t i a l d i s t r i b u t i o n o f d i f f e r e n t p h o s p h o r u s i n s u r f a c e w a t e r s o f t h e Y e l l o w R i v e r a n d L a i z h o u B a yi n d i f f e r e n t s e a s o n s (a d ,e h ,i l ,m p :H o r i z o n t a l d i s t r i b u t i o n s o f P O 4-P ,D O P ,D P ,P P a n d T P i n i n s p r i n g ,s u m m e r ,a u t u m n a n d w i n t e r .)09Copyright ©博看网. All Rights Reserved.11期段晓萌,等:黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应导致D O P 为D P 主要成分,P O 4-P 绝对受限面积高达81.5%,除湾西南部沿岸外大部分区域处于磷绝对限制㊂夏季T P 平均值为(0.97ʃ1.42)μm o l ㊃L -1(见表1),P P ㊁D P 平均值分别为(0.46ʃ0.60)μm o l ㊃L -1㊁(0.51ʃ0.93)μm o l ㊃L -1(见表1),两者水平相当,且分布趋势均与T P 的一致㊂湾东部养殖区附近D P 和P P 浓度也较高(见图3r),这表明海水养殖也是影响湾内磷浓度及分布的重要因素,海水养殖不仅会直接增加海域内的磷负荷[57-58],也会通过下行调控作用影响浮游植物对磷的积累和消耗㊂D P 以P O 4-P 为主,P O 4-P 的平均值为(0.39ʃ0.96)μm o ㊃L -1(见表1),P O 4-P 在小清河口有一梯度较大的高浓度水舌,这主要是由于 利奇马 台风导致沿岸形成以风浪为主的海浪[36],海浪的作用下沿岸沉积物再悬浮作用增强,暴雨行洪导致小清河内大量的污染物和底泥被冲刷入海,使得大量P O 4-P 被释放于水体中[59],P O 4-P 绝对受限面积显著减少㊁D I NʒP O 4-P 明显降低,湾内的磷限制得到缓解;D O P 仅为(0.12ʃ0.06)μm o l ㊃L -1(见表1),远低于P O 4-P ,无明显的空间分布特征(见图3f )㊂秋季T P 平均值为(0.64ʃ0.42)μm o l ㊃L -1(见表1),在小清河口附近存在高值区(见图3s )㊂T P 构成与夏季相似,D P 与P P 水平相当,平均值分别为(0.31ʃ0.31)㊁(0.33ʃ0.17)μm o l ㊃L -1(见表1),均在小清河口存在高浓度水舌(见图3k ㊁o )㊂D O P 平均值为(0.26ʃ0.20)μm o l ㊃L -1(见表1),平面分布特征与D P 一致(见图3g );P O 4-P 平均值仅为(0.09ʃ0.16)μm o l ㊃L -1(见表1),远低于D O P ,湾内P O 4-P 仅在小清河口附近浓度较高(见图3c ),浮游植物在高浓度营养盐的刺激下迅速生长后将P O 4-P 转化为P P 后又以D O P 的形式释放于水体中,进而导致海域内D P 以D O P 为主㊂此外,秋汛期间,黄河水体流速快㊁泥沙含量高[59-60],大量的无机氮被汇入湾内,导致P O 4-P 迅速被吸收利用,湾内D I N ʒP O 4-P 高达R e d f i e l d 比值的69倍,P O 4-P 绝对限制面积高达87.45%,这表明调水期间输入大量高氮㊁低磷的淡水,加重了莱州湾海域的磷限制和营养盐失衡的程度[61]㊂冬季T P 的平均值为(0.49ʃ0.34)μm o l ㊃L -1(见表1),在黄河口附近的浓度较高(见图3t );T P 以P P为主(见图4(b )),P P 平均值为(0.33ʃ0.26)μm o l ㊃L -1(见表1),在黄河口处存在高值(见图3p );P O 4-P ㊁D O P ㊁D P 均处于较低水平,平均浓度分别为(0.09ʃ0.10)㊁(0.07ʃ0.05)㊁(0.16ʃ0.11)μm o l ㊃L -1(见表2;图3d ㊁h ㊁l)㊂磷的形态㊁浓度及分布受浮游植物生长调控,P P 与C h l a 间呈显著正相关(r =-0.915,P <0.01),表明浮游植物吸收P O 4-P 转化为P P ㊂由于受陆源输入㊁浮游生物生消过程㊁沉积物悬浮释放等多重因素的影响,调查海域内磷形态和分布具有显著差异性㊂降雨等自然因素㊁农业施肥及调流调沙等人类活动的共同作用,环莱州湾各条河流的磷负荷及赋存形态有明显的季节差异[53,62]㊂丰水期河流的入莱州湾通量在全年中占绝对优势[63],磷在河口区的吸附解吸及生物的吸收转化等过程导致陆源输入T P的季节变化与海域内的并不一致㊂海域内T P 基本呈现出春季>夏ʈ秋季>冬季的特征(见图4(a))㊂2.3黄河口及莱州湾海域内浮游生物的低磷胁迫响应A P A 是衡量海水生态系统对D O P 利用的重要指标,磷限制条件下,浮游植物及浮游细菌通过合成㊁分泌出大量的A P 利用D O P 来应对低磷胁迫[64-66]㊂调查海域水体中均检测到了A P A ,这表明调查期间莱州湾海域浮游植物及细菌的生长㊁繁殖在很大程度上受到了磷的胁迫作用㊂图4 黄河口及莱州湾海水中T P 浓度(a )及构成(b)的季节变化F i g .4 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f c o n c e n t r a t i o n (a )a n d c o m po s i t i o n (b )o f t o t a l p h o s p h o r u s i n s u r f a c e w a t e r s o f t h e Y e l l o w R i v e r a n d L a i z h o u B a y19Copyright ©博看网. All Rights Reserved.中 国 海 洋 大 学 学 报2023年表1 不同季节黄河口及莱州湾水文参数及各项营养盐要素T a b l e 1 H y d r o l o g i b a l pa r a m e t e r s a n d n u t r i e n t e l e m e n t s i n d i f f e r e n t s e a s o n s i n Y R E a n d L Z B 参数P a r a m e t e r统计值S t a t i s t i c 春季S p r i n g夏季S u m m e r秋季A u t u m n冬季W i n t e rT /ħ平均值①16.80ʃ2.3126.18ʃ1.1612.88ʃ3.636.74ʃ1.79范围②12.23~22.9323.56~27.885.45~17.013.84~12.10S平均值①27.43ʃ4.9126.12ʃ7.1722.72ʃ3.6727.64ʃ4.55范围②0.01~31.340.94~32.6911.15~29.484.24~31.25C h l a /(μg ㊃L -1)平均值①1.20ʃ0.986.82ʃ6.075.56ʃ6.196.30ʃ5.92范围②N .D .~4.130.95~22.100.18~27.490.37~24.94S P M /(m g ㊃L -1)平均值①41.60ʃ47.43 61.83ʃ177.8113.78ʃ14.6324.05ʃ10.30范围②15.94~254.068.50~10620.28~67.8011.55~52.13D I N /(μm o l ㊃L -1)平均值①38.88ʃ23.9145.06ʃ51.0943.50ʃ41.0328.16ʃ68.97范围②12.31~129.431.02~208.8111.48~140.212.45~440.94D O N /(μm o l ㊃L -1)平均值①123.08ʃ131.4445.23ʃ118.9025.22ʃ26.649.68ʃ4.26范围②1.03~747.931.03~747.934.58~142.622.93~27.04D N /(μm o l ㊃L -1)平均值①152.67ʃ148.6078.38ʃ128.4267.29ʃ46.8838.51ʃ72.42范围②40.07~877.3613.69~877.3619.85~282.839.00~467.99P N /(μm o l ㊃L -1)平均值①3.59ʃ1.5057.93ʃ52.196.44ʃ3.033.86ʃ1.75范围②0.73~8.140.73~237.391.79~14.402.07~12.40T N /(μm o l ㊃L -1)平均值①159.05ʃ152.70137.91ʃ136.7073.74ʃ47.4342.37ʃ73.89范围②42.01~877.3620.70~877.3623.32~290.6912.10~480.39P O 4-P /(μm o l ㊃L -1)平均值①0.19ʃ0.400.39ʃ0.960.09ʃ0.160.09ʃ0.10范围②0.02~1.810.02~4.950.01~0.860.02~0.51D O P /(μm o l ㊃L -1)平均值①0.91ʃ0.750.12ʃ0.060.26ʃ0.200.07ʃ0.05范围②0.45~3.950.02~0.22 0.07~1.20 N .D .~0.26D P /(μm o l ㊃L -1)平均值①1.01ʃ1.050.51ʃ0.93 0.31ʃ0.310.16ʃ0.11范围②0.15~5.760.05~4.950.11~2.060.06~0.62P P /(μm o l ㊃L -1)平均值①0.25ʃ0.090.46ʃ0.600.33ʃ0.170.33ʃ0.26范围②0.06~0.460.07~3.420.08~0.840.15~1.73T P /(μm o l ㊃L -1)平均值①1.35ʃ0.260.97ʃ1.420.64ʃ0.420.49ʃ0.34范围②0.62~1.450.18~6.300.30~2.820.23~2.35D I N ʒP O 4-P 平均值①711.47ʃ423.11452.88ʃ500.211083.64ʃ1043.69363.69ʃ308.48范围②71.51~1547.0517.61~2632.45116.35~5348.0216.56~1248.97P N ʒP P平均值①14.34ʃ6.66284.24ʃ277.1320.12ʃ4.1512.37ʃ1.80范围②N .D .~45.77 3.05~1056.5810.33~29.037.16~15.09A P A p h y/(n m o l ㊃L -1㊃h -1)平均值① 715.10ʃ1592.604.63ʃ9.43范围② 3.75~7568.500.05~58.67A P A b a c/(n m o l ㊃L -1㊃h -1)平均值① 55.04ʃ286.231.50ʃ1.73范围② N .D .~1786.25N .D .~7.00 A P A f r e e/(n m o l ㊃L -1㊃h -1)平均值① 25.72ʃ61.199.16ʃ4.10 范围② 0.25~327.000.02~16.33A P A t o t a l /(n m o l㊃L -1㊃h -1)平均值① 795.86ʃ1749.8715.28ʃ11.74范围②5.25~8091.500.07~75.50注:表中 N .D . 表示未检出, 表示未采集㊂ N .D . i n t h e t a b l e m e a n s n o t c h e c k e d o u t ,a n d m e a n s n o t c o l l e c t e d .①M e a n V a l u e ;②R a n ge .29Copyright ©博看网. All Rights Reserved.11期段晓萌,等:黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应秋季,A P A t o t a l 基本呈现出湾南部近岸高㊁远岸低的特征(见图5d ),A P A p h y 与AP A f r e e 的平面分布特征与A P A t o t a l 相似(见图5a ㊁c ),A P A b a c 则在湾东部养殖区附近存在一高值(见图5b )㊂A P A t o t a l 平均含量(795.86ʃ1749.87)n m o l㊃L -1㊃h -1(见表1),其中,A P A p h y 贡献最大,在AP A t o t a l 中的平均占比为85%,其次为A P A b a c ,平均占比为12%,A P A f r e e 占比最小,仅为3%㊂这表明,秋季莱州湾在较长时间内处于严重受限状态[67],浮游植物及细菌合成㊁分泌出的A P 会大量聚集在细胞周围,快速利用D O P [16]㊂冬季A P A t o t a l 分布与秋季类似,在白浪河㊁弥河口有一高值,但黄河口附近较低(见图5h );A P A p h y 在弥河口㊁白浪河口存在一小范围高值区(见图5e );A P A f r e e则在黄河口出现低值区(见图5g );A P A b a c 整体处于较低水平(见图5f )㊂A P A t o t a l 均值为(15.28ʃ11.74)n m o l ㊃L -1㊃h -1(见表1),仅为秋季的1/50(见图6(a )),与长江口[68]㊁黄海[47]等海域A P A 处于同等水平,这可能是由于冬季D I N ʒP O 4-P 比值低㊁磷受限程度轻,A P 被大量表达;另外秋季温度远高于冬季,有利于A P 的表达,进一步导致秋季A P A 远高于冬季㊂A P A t o t a l 中,A P A f r e e 在A P A t o t a l 中占比最高,均值为62%,A P A p h y次之,占比均值为27%(见图6(b )),这表明,磷受限程度相对较轻时,浮游植物及细菌对细胞周质内和细胞膜上A P 的依赖程度会明显降低㊂此外,浮游生物种类是影响A P 表达的直接因素[69-71],秋㊁冬季节A P A t o t a l及构成的差异也可能是由浮游生物种类不同所致㊂(a d :秋季,e h :冬季㊂a d :A u t u m n ,e h :W i n t e r .)图5 黄河口及莱州湾海域中不同类型A P A 的季节变化F i g .5 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f d i f f e r e n t s i z e f r a c t i o n s o f a l k a l i n e p h o s p h a t a s e a c t i v i t y (A P A )i n s u r f a c e w a t e r o f t h e Y e l l o w R i v e r a n d L a i z h o uB a y图6 黄河口及莱州湾海域中A P A t o t a l (a )及其构成(b )的变化F i g .6 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f A P A t o t a l (a )a n d i t s c o m p o s i t i o n (b )o f t h e Y e l l o w R i v e r a n d L a i z h o u B a y 研究表明,海洋浮游生态系统中A P 的分泌显著受水体中P O 4-P 含量的影响,P O 4-P 主要通过 诱导 抑制 机制调节A P 的活性,即P O 4-P 缺乏状态下浮游生物会诱导产生大量碱性磷酸酶,在很大程度上接触并水解D O P ;当P O 4-P 浓度较高时酶的活性受到抑制[72-75]㊂对于黄河口及莱州湾海域(见图7),当P O 4-P 39Copyright ©博看网. All Rights Reserved.中 国 海 洋 大 学 学 报2023年低于阈值0.05μm o l ㊃L -1时,不同类型的A P A 均显著增加,表明低磷环境下浮游植物和细菌会产生大量A P 来利用D O P 以维持自身的新陈代谢;当P O 4-P 高于阈值时,浮游生物对磷的需求基本得到满足,A P A 维持在较低水平,A P 的分泌受到抑制㊂本文的P O 4-P 阈值与大西洋和太平洋等海域的(0.030μm o l㊃L -1)较为接近[73];然而,马来西亚半岛沿海水域和河口区P O 4-P 的阈值则高达0.9μm o l ㊃L -1[74],表明不同海域调控A P A 的P O 4-P 有较大差异㊂这可能是由于不同海域浮游生态系统以及温度㊁营养盐等环境因子的差异所致,具体原因还需要进一步深入研究㊂黄河口及莱州湾海域中P O 4-P 阈值明显低于P O 4-P 绝对受限阈值(0.1μm o l ㊃L -1),表明A P A 作为衡量磷限制的指标更为灵敏[11]㊂图7 黄河口及莱州湾海域中碱性磷酸酶活性与P O 4-P 之间的关系F i g .7 T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n d i f f e r e n t A P A P O 4-P i n s u r f a c e w a t e r o f t h e Y e l l o w R i v e r a n d L a i z h o u B a y3 结论(1)黄河口对T P 总通量的贡献最大,小清河次之;受径流量影响,入海口T P 通量呈现出夏季>春季>秋季>冬季的季节变化;春㊁夏㊁秋季入海T P 均以P P 为主,春季D P 以D O P 为主,夏㊁秋季以P O 4-P 为主;冬季T P 以D P 为主,D P 以P O 4-P 为主㊂(2)海域内T P 浓度及构成受陆源输入和浮游生物活动共同调控,呈现出春季>夏季ʈ秋季>冬季的季节变化㊁近岸高远岸低的分布特征,高值区基本位于黄河口及小清河口㊂T P 中,春季以D P 为主,夏㊁秋季P P 与D P 相当,冬季以P P 为主;D P 中,春㊁秋季以D O P 为主,夏㊁冬季以P O 4-P 为主㊂海域内浮游植物普遍受到P O 4-P 的绝对限制和相对限制,夏季 利奇马 台风带来的强降雨及风浪使海域内磷限制得到缓解;黄河秋汛可能向湾内汇入大量的氮,加快了P O 4-P 的消耗,磷限制程度被加重㊂(3)海域内A P A 处于较高水平,秋季A P A t o t a l 主要由A P A p h y 贡献,冬季A P A t o t a l 主要由A P A f r e e 贡献;当水体中D I N ʒP O 4-P 极高㊁P O 4-P 严重缺乏时,A P A p h y ㊁A P A b a c 较高,浮游植物及细菌主要依赖细胞周质及细胞膜上的A P 来水解D O P 以维持新陈代谢㊂(4)P O 4-P 通过诱导-抑制机制对A P 进行调控,A P A 随P O 4-P 的增加而降低,当P O 4-P 低于0.05μm o l ㊃L -1时,浮游植物迅速分泌出大量的碱性磷酸酶来应对低磷胁迫;当高于阈值时,A P A 维持在较低水平;湾内浮游植物为适应磷限制环境可能已降低了对磷的需求㊂参考文献:[1] B j ör k m a n K M ,K a r l D M.B i o a v a i l a b i l i t y o f d i s s o l v e d o r ga n i c p h o s p h o r u s i n t h e e u ph o t i c z o n e a t s t a t i o n A L O H A ,N o r t h P a c i f i c S u b t r o p i c a l G y r e [J ].L i m n o l o g y a n d O c e a n o g r a p h y,2003,48(3):1049-1057.[2] D y h r m a n S T ,R u t t e n b e r g K C .P r e s e n c e a n d r e gu l a t i o n o f a l k a -l i n e p h o s p h a t a s e a c t i v i t y i n e u k a r y o t i c p h y t o pl a n k t o n f r o m t h e c o a s t a l o c e a n :I m p l i c a t i o n s f o r d i s s o l v e d o r g a n i c p h o s p h o r u s r e m i -n e r a l i z a t i o n [J ].L i m n o l o g y a n d O c e a n o g r a p h y,2006,51(3):1381-1390.[3] D y h r m a n S ,A m m e r m a n J ,V a n M o o y B.M i c r o b e s a n d t h e m a r i n e p h o s p h o r u s c y c l e [J ].O c e a n o g r a p h y (W a s h i n gt o n ,D .C .),2007,20(2):110-116.[4] C u r r i e D J ,K a l f f J .T h e r e l a t i v e i m p o r t a n c e o f b a c t e r i o pl a n k t o n a n d p h y t o p l a n k t o n i n p h o s p h o r u s u p t a k e i n f r e s h w a t e r [J ].L i m -n o l o g y a n d O c e a n o g r a p h y,1984,29(2):311-321.[5] C h r ós t R J .E n v i r o n m e n t a l C o n t r o l o f S y n t h e s i s a n d A c t i v i t y of A q u a t i c M i c r o b i a l E c t o e n z y m e s [M ].N e w Y o r k :S p r i ng e r -V e r l a g,1991:29-54.[6] C o n t e r J B ,W e t z e l R G .U p t a k e o f d i s s o l v e d i n o r g a n i c a n d o r ga n i c p h o s p h o r u s c o m p o u n d sb y p h y t o p l a n k t o n a n d b ac t e r i o pl a n k t o n [J ].L i m n o l o g y a n d O c e a n o g r a p h y,1992,37(2):232-243.[7] C o t n e r J B ,A m m e r m a n J W ,P e e l e E R ,e t a l .P h o s ph o r u s l i m i t e d b a c t e r i o p l a n k t o n g r o w t h i n t h e S a r g a s s o S e a [J ].A q u a t i c M i c r o b i a l E c o l o g y,1997,13:141-149.[8] L o m a s M W ,B u r k e A L ,L o m a s D A ,e t a l .S a r ga s s o S e a p h o s -p h o r u sb i o g e oc h e m i s t r y :A n i m p o r t a n t r o l e f o rd i s s o l ve d o r ga n i c p h o s p h o r u s (D O P )[J ].B i o ge o s c i e n c e s ,2010,7:695-670.[9] L o m a s M W ,B o n a c h e l a J A ,L e v i n S A ,e t a l .I m pa c t o f o c e a n p h y t o p l a n k t o n d i v e r s i t y o n p h o s p h a t e u p t a k e [J ].P r o c e e d i n gs o f t h e N a t i o n a l A c a d e m y o f S c i e n c e s ,2014,111(49):17540-17545.[10] M a l f a t t i F ,T u r k V ,T i n t a T ,e t a l .M i c r o b i a l m e c h a n i s m s c o u -p l i n g c a r b o n a n d p h o s p h o r u s c y c l e s i n p h o s ph o r u s -l i m i t e d n o r t h -e r n A d r i a t i c S e a [J ].S c i e n c e o f T h e T o t a l E n v i r o n m e n t ,2014,470-471:1173-1183.[11] X i n M ,W a n g B ,X i e L ,e t a l .L o n g -t e r m c h a n ge s i n n u t r i e n t r e -g i m e s a n d t h e i r e c o l o gi c a l e f f e c t s i n t h e B o h a i S e a ,C h i n a [J ].M a -r i n e P o l l u t i o n B u l l e t i n ,2019,146:562-573.[12] B j o r k m a n .B i o a v a i l a b i l i t y o f i n o r g a n i c a n d o r g a n i c p h o s ph o r u s c o m p o u n d s t o n a t u r a l a s s e m b l a g e s o f m i c r o o r ga n i s m s i n H a w a i i a n 49Copyright ©博看网. All Rights Reserved.11期段晓萌,等:黄河口及莱州湾海域磷的时空分布及浮游生物对低磷胁迫的响应c o a s t a l w a t e r s[J].M a r i n e E c o l o g y P r o g r e s s S e r i e s,1994,111:265-273.[13] Y o u n g C L,I n g a l l E D.M a r i n e d i s s o l v e d o r g a n i c p h o s p h o r u sc o m p o s i t i o n:I n s i g h t s f r o m s a m p l e s r e c o v e r ed u s i n g c o m b i ne de l e c t r o d i a l y s i s/r e v e r s e o s m o s i s[J].A q u a t i c G e o c h e m i s t r y,2010,16(4):563-574.[14] P a y t a n A,M c l a u g h l i n K.T h e o c e a n i c p h o s p h o r u s c y c l e[J].C h e m i c a l R e v i e w s,2007,107(2):563-576.[15] H o p p e.P h o s p h a t a s e a c t i v i t y i n t h e s e a[J].H y d r o b i o l o g i a,2003,493:187-200.[16] H u a n g B,O u L,W a n g X,e t a l.A l k a l i n e p h o s p h a t a s e a c t i v i t y o fp h y t o p l a n k t o n i n E a s t C h i n a S e a c o a s t a l w a t e r s w i t h f r e q u e n th a r m f u l a l g a l b l o o m o c c u r r e n c e s[J].A q u a t i c M i c r o b i a l E c o l o g y,2007,49:195-206.[17] N a u s c h M.A l k a l i n e p h o s p h a t a s e a c t i v i t i e s a n d t h e r e l a t i o n s h i p t oi n o r g a n i c p h o s p h a t e i n t h e P o m e r a n i a n B i g h t(s o u t h e r n B a l t i c S e a)[J].A q u a t i c M i c r o b i a l E c o l o g y,1998,16:87-94. 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g X i u k a i,C h e n g L i n g,F u P i n g,e t a l.C h a n g e s o f n e t-c o l l e c t-e d p h y t o p l a n k t o n c o m m u n i t y i n J i n c h e n g a r e a of L a i z h o u B a y a n di t s r e l a t i o n s h i p w i t h e n v i r o n m e n t a l f a c t o r[J].A c t a E c o l o g i c a S i n-i c a,2019,39(8):2784-2793.[33]王彩霞.渤海海域微生物群落结构的时空变化及其对环境压力的响应[D].烟台:中国科学院烟台海岸带研究所,2018.W a n g C a i x i a.S p a t i a l a n d T e m p o r a l V a r i a t i o n o f M i c r o b i a l C o m-m u n i t y S t r u c t u r e i n t h e B o h a i S e a A n d I t s R e s p o n s e t o E n v i r o n-m e n t a l[D].Y a n t a i:Y a n t a i I n s t i t u t e o f C o a s t a l Z o n e R e s e a r c h,C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s,2018.[34]杨琳.渤海微微型浮游植物的时空分布[D].青岛:中国海洋大学,2012.Y a n g L i n.T h e S p a t i a l a n d T e m p o r a l D i s t r i b u t i o n o f P i c o p h y t o-p l a n k t o n i n B o h a i S e a[D].Q i n g d a o:O c e a n U n i v e r s i t y o f C h i n a, 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前臂最大卸载距离
前臂最大外回转角度 前臂最大抓举深度 前臂最大抓举高度 履带内侧宽度（可加宽）
mm
° mm mm mm
3460
左、右90 885 6000 1000
02
PART TWO
自动拾取机器人
项目概况
在机械类企业备料车间，切割后的板材需要 人工操作行车用电磁铁取出；烧结的板材需 要人工敲击取料。因此研发自动拾取机器人， 山东宏瑞达有限公司意向实施。
06
PART SIX
高效微细加工理论与技术研究
承担的相关课题
起止时间
2016-2019 2012-2015 2014-2016 2011-2013
项目性质和来源
国家自然科学基金“植入体微纳双级结构表面设计 制造及其结合能力研究”（51575320） 国家自然科学基金“医用钛合金切削氧化膜形成机 理及其耐腐蚀性研究”（51175306） 基本科研业务费交叉项目：植入体表面多尺度功能 化设计、制造及生物相容性研究 教育部“新世纪优秀人才支持计划”（NCET-110310） 山东省自然科学基金 “高速切削加工表面三维特征 对航空构件耐腐蚀性影响研究”（ZR2010EQ041） 教育部博士点基金“基于热力学熵的镍基合金高速 切削加工刀具寿命研究”（20070422032） 某机1-3级叶片的高效加工研究
万熠教授团队科研项目简介
山东大学 机械工程学院 万熠 副院长/教授/博士生导师
01 02
多功能应急救援机器人
自动拾取机器人
02
排爆机器人
03
04
地下工程破拆机器人 核电站双臂应急机器人
05 06
高效微细加工理论与技术研究 其他横向课题研究
01
PART ONE
多功能应急救援机器人
1、项目背景
中国是世界上自然灾害及安全事故种类最多、灾情最为严重的国家之一 ，给人民生 命和财产带来巨大损失。
起重臂额定起重力矩 起重臂最大作业高度 起重臂最大作业幅度 高空作业平台最大载荷 高空作业平台最大作业高度 高空作业平台最大作业半径 破碎锤型号 破碎锤钎杆直径 最大破碎力 液压扩张钳最大剪切力力矩（单缸/双缸） 液压扩张钳最大扩张力力矩（单缸/双缸） 液压扩张钳最大剪切开度 液压扩张钳最大扩张开度 mm Kg/cm kn kn mm mm N.m mm ° kg mm mm 14.7 7500 66 100 6500 1500 SB20S-200-140-35 45 90-120 11.7/15.2 6.19/8.0 400 双缸450/单缸405
实现了从G代码到加工图形的转换； 设计了一套应用于火焰切割板材下料自动 拾取机器人； 解决了拾取过程中因负载变化等因素引起 的系统振荡问题，提高系统稳定性； 建立了系统摩擦模型，设计控制算法，提 高系统位置精度。
03
PART THREE
排爆机器人
项目概况
获得山东大学交叉学科培育项目资助，针对 爆炸危险环境中对可疑物进行处置的问题， 研发特种排爆机器人。 特点： 手眼协调技术—减轻操作者心理负担; 主从控制技术—提高操作效率; 遥操作技术—远离排爆环境;
2、合作企业：小松集团 项目名称：A、通过振动时效去应力的机理研究 B、基于约束阻尼减振法的高效切削铣刀杆研究
其他横向课题研究
3、合作企业：山东省特种设备检测研究院 项目名称： 铁磁性材料磁性参数测量系统开发
4、合作企业：山东信诺医疗器械有限公司 项目名称：肛肠诊疗设备升级技术开发
其他横向课题研究
由山东大学与滕州鲁班智能装备有限公司联合研发， 历时2年研发成功。 特点： 轻量化设计，机身质量控制在4,5吨以内; 多功能，集剪切、扩张、挖掘、高空作业等功 能于一体; 智能化，车身自动调平，高空作业栏调平; 遥控操作，遥控距离最大300米.
起重举升区
左臂区
机身
行走支腿区 右臂区
3. 关键技术
多功能-机械臂作业范围广，采用快换接 头设计，方便辅具快换； 智能化-无线远程遥控，使操作者远离危 险环境，支腿自动调平。地下数据采集， 为大数据平台提供支撑。
05
PART FIVE
核电站双臂应急机器人
项目概况
获得山东省重大创新工程项目资助，研发 用于核电站应急救援的双臂机器人。 主要研究内容： 应急处置机器人双臂结构设计及其运动控 制; 基于移动式测量平台的放射源探测及快速 定位研究; 基于轻量化设计的应急处置机器人本体结 构设计; 应急处置机器人控制系统设计与研究; 应急处置机器人系统辐射加固研究.
我国自然灾害多发生在山区，地形复杂，公路铁路遭到破坏，传统的大型工程机械难 以在第一时间发挥救援作用。
国内普遍装备的直升机 “直8”最大外挂载荷只 有5吨，“米26”的外挂 载荷虽然可达20吨，但 国内数量有限。
大型工程机械自身重量 较大，且功能单一，无 法高效有力的完成救援 任务。
2. 项目概况
力反馈技术—操作人员可力感知;
环境感知—实时检测周边环境.
04
PART FOUR
地下工程破拆机器人
项目概况
与中铁一局达成合作协议，进行专用于地 下工程的破拆机器人研究
特点：
高适应性-体积小、重量轻，具有较小的 转弯半径；
安全可靠-适用高温、高粉尘，强磁等恶 劣环境下施工作业，四支腿支撑，重心低、 稳定性强；
2011-2013
2010-2012 科研业务费（自由探索）：高速切削工艺对航 空构件海洋气候下耐腐蚀性影响的关键技术
07
PART SEVEN
其他横向课题研究
其他横向课题研究
1、合作企业：中车集团 项目名称： 研究面向中国制造2025安全的工业网络标准及关键技术—工业网络研究
控制系统
EPECA
EPECB
EPECC
显示屏
PWM
倾角传感器
压力传感器
4. 主要技术参数
项 目 运输质量（不含驾驶员、辅具） 最大牵引力 最高行走速度 回转速度 最大爬坡度 最小离地高度 履带宽度 接地比压 单臂最大抓举力矩 抓具最大开度 双臂最大抓举力矩 单位 kg kN Km/h rpm % mm mm Mpa KN.m mm KN.m 技术参数值 4500 20.58 2.1 3 本机30、借助前臂45 280 300 0.045 10.5 447 14
9、激光清洗技术研究
谢谢各位领导！
5、合作企业：山东白鸽食品机械有限公司 项目名称： 馒头生产线自动化升级
6、合作企业：威伯科汽车控制系统（中国）有限公司 项目名称：空压机振动噪声抑制与窜油控制
其他横向课题研究
7、 合作企业：齐鲁医院、济南君道信医疗器械有限公司 项目名称：医疗器械与生物力学仿真
其他横向课题研究
8、增材制造及其相关技术研究
机身机构设计—多功能化; 轻量化设计技术—4.5吨; 液压系统负载敏感技术—液压系统; 电液比例控制技术—电液控制;
CAN总线通讯技术—控制系统.
双臂控制 第三只臂 行走控制 回转控制 遥控、手控 切换开关 切 换 按 键 急停开关 左手柄 右手柄 作业栏自 作业栏手 车身自动 车身手动 动调平 动调平 调平 调平