近期，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所環(huán)境演化實(shí)驗(yàn)室吳妍副研究員等人在Applied Physics A 和Microscopy Research and Technique 相繼發(fā)表了他們?cè)谥补梵w成分和結(jié)構(gòu)研究方面取得的最新成果。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，植硅體被簡(jiǎn)單視為含水的非晶態(tài)二氧化硅。盡管有研究發(fā)現(xiàn)植硅體中包含其他元素，但這些元素在植硅體中的含量、分布及對(duì)其理化性質(zhì)的影響尚屬學(xué)術(shù)空白領(lǐng)域。吳妍發(fā)現(xiàn)，不同植硅體具有不同的耐高溫性能，進(jìn)而意識(shí)到，植硅體有可能具有不同的成分和結(jié)構(gòu)。將不同植物以及同一植物不同部位制備獲得的植硅體進(jìn)行耐高溫測(cè)定，發(fā)現(xiàn)它們確實(shí)具有不同的耐高溫性能。于是，在上海光源硬X光微聚焦線站(BL15U1)，將實(shí)驗(yàn)室制得的水稻葉片植硅體和青檀葉植硅體進(jìn)行了鉀和鈣元素面分布測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者存在迥異的分布規(guī)律(見圖1和圖2)。不難理解，這種耐高溫能力的差異，應(yīng)該和植硅體成分和結(jié)構(gòu)有著很大關(guān)系。

　　此外，吳妍等人還利用上海光源同步輻射Micro-CT技術(shù)(BL13W)，解釋了水稻穎殼植硅體形態(tài)特征來(lái)源，這些研究為探索植硅體形成機(jī)制提供了新思路。

　　該研究由古脊椎所與中國(guó)科學(xué)院大學(xué)合作完成，上海光源提供了重要的技術(shù)支撐。

　　該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)資助和中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所重點(diǎn)部署項(xiàng)目的資助。

　　a.葉片植硅體鉀元素面分布 b. 葉片植硅體鈣元素面分布  c. 葉片植硅體形態(tài) 

　　圖1: 水稻葉片植硅體鉀和鈣元素面分布規(guī)律 (標(biāo)尺=20微米，吳妍供圖)

　a. 青檀葉植硅體鉀元素面分布 b. 青檀葉植硅體鈣元素面分布  c. 青檀葉植硅體形態(tài) 

　　圖2:青檀葉植硅體中鉀和鈣元素分布規(guī)律 (標(biāo)尺=20微米，吳妍供圖)