编者按：在全球能源转型、生态环境治理与可持续发展的多重挑战下，海洋藻类作为兼具固碳潜能、能源替代和环境指示功能的关键生物资源，其多维度研究与技术集成已成为海洋科学与绿色技术交叉融合的前沿热点。本期围绕“能源潜力”主题，整合3篇发表于International Journal of Biological Macromolecules、Heliyon及Algal Research跨领域权威期刊的最新研究，系统阐释海洋藻类在生物能源转化、藻华防控及碳汇增强等方面的机制突破与技术路径，旨在为推动藻类资源的多维协同开发与海洋可持续发展提供科学依据与策略参考。

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海洋藻类生物质转化为生物燃料

的潜力、技术与挑战

面对全球能源短缺与温室气体排放加剧的双重压力，具有生长快速、不占用耕地、可海水培养及高效固碳等优势的海洋藻类，被视为潜力巨大的化石燃料替代资源，但其商业化仍受限于生物量产率低、下游处理成本高及技术集成不足等挑战。本研究系统综述了海洋藻类生物质转化为生物油、生物乙醇和生物氢等多种燃料的途径，重点比较了热解、发酵、厌氧消化、气化等转化技术的效率、成本与适用性，并评估了藻类燃料的经济可行性、市场前景及规模化在养殖、采收、预处理、转化效率和环境影响等方面的关键制约因素。

主要结论

海洋藻类生物燃料在技术上可行，且具备良好的环境效益，但其商业化仍需克服多个技术经济瓶颈。热解等热化学转化适用于高脂藻类生产生物油，而发酵与厌氧消化等生化转化则适用于高碳水化合物或高蛋白藻类生产生物乙醇与生物甲烷。集成化生物精炼模式，结合高附加值产品生产，可提升整体经济性。未来研究应聚焦于优化藻种选育、开发低成本培养与采收系统、推进基因工程与代谢工程策略，并推动规模化示范与产业链整合，以实现海洋藻类生物燃料的可持续产业化。

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细菌与微藻互作机制及其在藻华

防控与生物质处理中的应用

针对日益严重的有害藻华（HABs）威胁及微藻生物质处理成本高、环境友好性不足的问题，特别是在复杂水生环境中实现高效藻华控制与生物质回收的挑战，本研究聚焦于微生物互作领域。研究系统回顾并分析了细菌与微藻之间多样化的相互作用模式，包括互利共生、竞争、寄生与捕食等，并评估了这些相互作用在控制有害藻华和提升微藻生物质处理效率方面的应用潜力。

主要结论

溶藻细菌可有效抑制多种有害藻类，其作用机制包括直接攻击和间接释放活性代谢物。细菌还可通过分泌胞外聚合物促进微藻絮凝，提升生物质采收效率，并通过酶解作用预处理细胞壁，提高后续生物燃料转化率。然而，该技术在实际应用中仍面临物种特异性不足、环境影响不确定、规模化应用成本高等挑战。未来研究需结合人工智能、宏基因组学等工具，优化菌藻互作调控策略，推动其在水环境管理与生物能源领域的应用。

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褐藻多糖在海洋碳循环中的作用

面对日益严重的全球气候变化与海洋碳封存需求，研究系统综述了褐藻多糖在藻类中的分布特征、含量差异、生物合成途径及其受光照、温度、盐度、营养盐等环境因素的影响，并深入探讨了其在海洋碳封存中的关键作用。研究评估了褐藻多糖在褐藻及硅藻等藻类中的生产潜力，以及在未来海洋暖化、酸化和营养盐变化情境下的响应趋势，旨在探索其通过“海洋造林”等途径提升海洋碳汇功能的可行性。

主要结论

研究结果表明，褐藻多糖在藻类中含量差异显著，孢子叶中含量最高，且受藻体部位、物种、季节和环境因素影响。褐藻可将其净碳固定的8–31%以褐藻多糖形式释放入海。褐藻多糖具有高度难降解性，可在海洋中存续数百年，从而以溶解有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC）两种形式参与碳封存。在暖化和CO2升高的海洋环境中，褐藻多糖的生产可能随藻类生长和生理变化而增强。基于其高碳含量、低氮磷需求及难降解特性，利用褐藻进行海洋造林被认为是一种潜在有效的CO2移除途径，并可通过与生物医药应用结合提升经济可行性。

撰稿：范丁月