姓 名:
庞科 性 别:
男
职 务:
职 称:
副研究员
通讯地址:
南京市北京东路39号
邮政编码:
210008 电子邮件:
kepang@nigpas.ac.cn
简历:
2006年9月—2010年7月,北京大学生命科学学院,获理学学士学位;
2010年9月—2015年7月,中国科学院南京地质古生物研究所,获理学博士学位;
2015年7月—2018年3月,中国科学院南京地质古生物研究所,助理研究员;
2016年12月—2017年12月,美国弗吉尼亚理工大学,博士后;
2018年3月至今,中国科学院南京地质古生物研究所,副研究员。
中国科学院南京地质古生物研究所副研究员。中国古生物学会化石藻类专业委员会第九届理事会秘书长。长期从事地球早期生命研究,围绕“早期生命起源和演化”这一重大科学问题,以我国特有的前寒武纪化石宝库为研究材料,取得了一系列具有国际影响的创新性成果。在距今约9 亿年前的地层中发现了最古老的固氮蓝藻化石,把该类生物的化石记录提前了近5亿年。发现距今约8亿年的新元古代早期石旺庄生物群,包括2种多细胞绿藻和7种多核体藻类。发现距今约10亿年的最早的多细胞绿藻化石,将最早的多细胞绿藻化石,从拉伸纪晚期(约8亿年前),向前推进到中元古代-新元古代界线附近(约10亿年前)。首次发现元古代广泛分布的丘尔藻具多细胞结构。在埃迪卡拉纪“瓮安生物群”中发现了具有细胞分化的胚胎状化石,它们为其后的多细胞生物的演化奠定了生物学基础。对我国华北地台元古代地层中的微体化石进行了多样性、超微结构等系列研究,首次提议T. aimika化石可作为新元古代早期标准化石。这些成果发表在Current Biology、Geology、Nature Ecology & Evolution、Nature等自然指数(Nature Index)期刊, Precambrian Research、Gondwana Research、Geobiology、Journal of Paleontology、Palaeoworld等SCI期刊和地层学杂志、微体古生物学报、古生物学报等中文核心期刊上。目前已发表论文30余篇,专著1部。
培养学生:
吴承羲:硕士研究生(201909——)
任职情况:
中国古生物学会化石藻类专业委员会第九届理事会秘书长(2018-2022)
国内外合作与学术交流:
(1)国外专家来访:
2017年7月9日-2017年7月26日,邀请美国弗吉尼亚理工大学唐卿博士来访,来华进行淮南地区新元古代早期刘老碑组丝状蓝藻化石的合作研究,共同撰写和修改论文,并进行投稿。
2018年7月17日-2018年8月23日,项邀请美国弗吉尼亚理工大学唐卿博士来访,来华进行淮南地区新元古代早期地层钻井岩芯的合作研究,共同取样,进行黑色页岩铼锇法测年和微体化石泡样。
2019年10月8日-10月18日,邀请美国田纳西大学Robert Riding教授和美国橡树岭国家化学实验室环境分子化学研究中心原主任Liyuan Liang教授来访,进行10个学时的短期授课,课程内容涉及到微生物碳酸盐岩、叠层石等沉积学、地球化学等方面,向研究生和同行介绍丰富的古生物学、古生态学和沉积学知识,特别是微生物碳酸盐岩的国际前沿进展。与两位专家合作开展我国钙质藻类、叠层石、微生物碳酸盐岩等方向的合作研究。
2019年12月18日-2020年1月11日,邀请美国弗吉尼亚理工大学唐卿博士来访,开展我国华南地区早寒武纪古生物学合作研究,主要包括以下内容:(1)皖南地区早寒武纪荷塘组海绵骨针化石精细结构与埋藏学研究,探讨其对早期海绵演化和骨针生成的意义;(2)湘西早寒武纪牛蹄塘组海绵系统古生物学与古生态学研究,对已发表化石进行重新观察拍照,讨论起属种修订问题;(3)合作撰写和修改辽南生物群丝状分叉化石的论文,进行投稿。
(2)出国学术交流:
2016年12月-2017年12月,赴美国弗吉尼亚理工大学与肖书海教授进行为期一年的博士后合作研究项目。期间对淮南地区新元古代早期刘老碑组丝状蓝藻化石进行了详细地研究,并对刘老碑组中的有机质壁微体化石进行了透射电镜超微结构和拉曼光谱研究。
2016年8月21日-9月6日,赴南非开普敦参加第35届国际地质大会,并作了题为“Unraveling biological information from early single-celled eukaryotes in the Paleo-Mesoproterozoic Ruyang Group, North China”的口头学术报告。
2017年6月15日-6月29日,赴加拿大纽芬兰地区,参加2017年埃迪卡拉纪-寒武纪转折国际研讨会,并作了题为“Mat-forming heterocystous cyanobacteria from the early Neoproterozoic Liulaobei Formation, Huainan region, North China”的口头学术报告。
2017年10月22日-10月25日,赴美国西雅图,参加2017年美国地质学会年会,并做了题为“New observations of branching macrofossils from the Ediacaran Dengying Formation in the Yangtze Gorges Area, South China”的口头学术报告。
2018 年07月08日-07月14日,赴法国巴黎,参加第五届国际古生物大会,并作了题为“Heterocystous Nitrogen-fixing Cyanobacteria from the Tonian Period and their implication for geobiological feedbacks”的口头学术报告。
2019年10月16日-10月25日,赴西班牙瓜德鲁佩,参加埃迪卡拉系与埃迪卡拉纪-寒武纪转折期国际研讨会,并作了题为“Organic-walled microfossils from the Early Neoproteorozoic Tongjiazhuang Formation in western Shandong, North China and their biostratigraphic significance”的口头学术报告。
(3)国内学术交流:
2018年2月1日,在南京参加中国科学院南京地质古生物研究所2017-2018年学术年会,并作了题为“新元古代早期具异形胞的固氮蓝藻”的口头学术报告。
2018年7月20日-7月26日,在内蒙古赤峰参加中国古生物学会微体学分会第十七次学术年会–中国古生物学会化石藻类专业委员会第十八次学术年会,当选为中国古生物学会化石藻类专业委员会第九届理事会秘书长,任期4年。
2018年8月12日-8月15日,在陕西西安参加埃迪卡拉纪和寒武纪科学研究国际会议会议,并作了题为“Raman Spectroscopy of Proterozoic organic-walled microfossils in North China Craton”的展板学术报告。
2018年11月2日-11月4日,在陕西西安参加第四届古生物学青年****论坛,并作了题为“新元古代早期具异形胞的固氮蓝藻”的口头学术报告。
2019年5月27日-5月30日,在湖北宜昌参加“三峡埃迪卡拉生物群”现场讨论会,并作了题为“灯影组石板滩段的大型真菌化石?”的口头学术报告。
2019年6月17日-6月20日,在山东青岛参加2019 年度泰山学术论坛-华北克拉通古生物学与地层学专题会议,并作了题为“华北地台东南缘新元古代早期刘老碑组化石生物学研究”的口头学术报告。
2019年11月17日-11月20日,在北京参加第一届亚洲古生物学大会暨中国古生物学会成立90周年纪念活动,并作了题为“Organic-walled microfossils from the Early Neoproterozoic Tongjiazhuang Formation in western Shandong, North China and their biostratigraphic significance”的口头学术报告和题为“Raman Spectroscopy of Proterozoic organic-walled microfossils in North China Craton”的展板学术报告。
2019年11月24日-25日,在云南昆明参加第五届古生物学青年****论坛,并作了题为“新元古代早期(8–10 亿年)生物演化” 的口头学术报告。
(4)组织和参加学术组织会议
作为会议组织人,组织召开了中国古生物学会微体学分会第十届理事会第三次理事会议、中国古生物学会化石藻类专业委员会第九届理事会第二次理事会议,2019年11月17日至19日,北京市。
参加了中国古生物学会十二届二次理事会议及一届二次监事会议,
研究领域:
前寒武纪地层学与古生物学,目前集中于华北地台古元古代-新元古代早期地层中的有机质壁微体化石和宏体碳质压膜化石研究和扬子地台埃迪卡拉纪多细胞化石研究。代表性成果如下:
(1)在新元古代早期发现了具异形胞的固氮蓝藻化石。作为地球上最古老的生物门类之一,蓝藻通过光合作用释放氧气,使早期地球大气从无氧状态逐渐演化到有氧状态,从而孕育了其他好氧生物的演化和发展。不仅如此,蓝藻中间亦有不少具备固氮能力的种类。该研究通过多年的野外化石挖掘,在安徽寿县新元古代早期的刘老碑组页岩中发现了一类新的、具异形胞的固氮蓝藻化石,命名为“大型安徽丝藻”。大型安徽丝藻为单列的丝体,由一层薄的胶鞘包裹,是底栖微生物席的主要建造者。藻丝中间部分为扁盘状至等径细胞,两端为钝圆状、半球状或球状的细胞。部分营养细胞成对地出现,为横向二分裂产生的子细胞。有些短丝体,是无性繁殖和扩散的“藻殖段”。少数球状细胞,比营养细胞体积大,不规则分布于藻丝中间或末端,是休眠期的厚壁孢子。二分裂、藻殖段、厚壁孢子等特征共同揭示了大型安徽丝藻是一种具异形胞的蓝藻化石。
该发现,将最早可靠的具异形胞的蓝藻化石记录由泥盆纪(约4.1亿年前)向前推进到新元古代早期(约9亿年前),提供了生物固氮的最早化石证据,以及念珠藻目和真枝藻目蓝藻从其他蓝藻中分化出来的最小年龄值。同时也间接表明当时海洋的氧气浓度有着明显的升高。相关成果在Nature Index综合性SCI期刊《当代生物学》Current Biology(第一作者)发表后,得到了期刊《自然-植物》Nature Plants以及国内的新华社、中央电视台朝闻天下栏目等专题关注。
(2)发现距今约8亿年的新元古代早期石旺庄生物群。宏体藻类,尤其是多细胞或多核体藻类,在现代海洋生态系统中起着重要的生态和生物地球化学作用。尽管宏体藻类出现的历史可追溯至古元古代或中元古代,但分子化石研究表明直到成冰纪真核藻类才初步具备了生态优势,成为海洋中主要的初级生产者。拉伸纪处于中元古代“无聊十亿年”(Boring Billion)的末期、成冰纪“雪球地球”(Snowball Earth)的前夕,见证了地球环境的变迁和许多关键性的生物演化事件,是前寒武纪古生物学研究的重要时期之一。虽然拉伸纪此前已有多细胞宏体藻类报道,但化石记录却较为单调。该研究从山东安丘地区白石村剖面拉伸纪石旺庄组泥质灰岩中首次获得大量保存精美、形态多样的宏体碳质压膜化石,共计12属16种以及1个未命名丝状体,包括新建立的1属6种。3个种类的化石显示多细胞结构,其中的两种是由巨型细胞组成的多细胞绿藻;7个种类的化石具有特征性的横向环纹,为多核的宏体藻类。石旺庄生物群的发现表明,真核生物的某些进化分枝可能通过简单的多细胞化或多核体形式实现了宏体化,并为最终出现的复杂多细胞化铺平了道路。在拉伸纪宏体藻类可能已经在全球范围内(或至少在局部)起到了重要的生态作用。这一发现为我们认识新元古代大冰期的宏体藻类生物面貌提供了全新的认识,相关成果已发表在地学SCI期刊《前寒武纪研究》Precambrian Research(共同通讯作者)上。
(3)首次发现元古代广泛分布的丘尔藻(Chuaria)具多细胞结构。丘尔藻是全世界元古代地层中最为广泛分布的化石,然而它们通常为简单的圆盘状形态,并没有保存内部结构。它们的内部结构和生物属性之谜困扰了早期生命研究****一百多年。该研究通过多年挖掘,在刘老碑组采集到的数百枚丘尔藻化石中,首次发现多细胞结构,它们并没有一层公共的有机质膜包裹,而是裸露在外的,可能处于多细胞的营养生长阶段。对934个细胞进行详细观察和形态测量之后,提出丘尔藻经历了两个阶段的生活史:第一为底栖的休眠囊胞阶段,保存成化石的可能性高;第二为营浮游生活的群体阶段,保存为化石的可能性低。浮游的丘尔藻处在营养生长阶段,具备快速细胞生长和分裂的特征。这一发现为认识新元古代大冰期前的宏体多细胞生命提供了新的认识,相关成果已发表在Nature Index地学SCI期刊《地质学》Geology(第二作者)上。
(4)发现距今约10亿年的最早的多细胞绿藻化石。陆地绿色植物的起源一直是个未解之谜。目前的假设是陆地植物是从绿藻进化而来的。在数亿年的时期中,它们离开了水面进行陆地化事件,适应了干旱的土地并在其新的自然环境中繁殖生长,最终形成我们今天看到的丰富多样的陆生植物群落。在此之前,已知最早的绿藻化石来自于挪威斯匹茨卑尔根岛约8亿年前的Proterocladus major,由于仅为碎片保存,其亲缘关系解释存在争议。我们从华北地台辽南地区南芬组约10亿年前的地层中首次发现了一种保存非常完整的多细胞绿藻化石Proterocladus antiquus n. sp.。相较于前人报道的Proterocladus major,本次发现的新种Proterocladus antiquus n. sp.展现了更多的复杂形态特征,包括管状多核、多细胞化、细胞分化、多次分枝、固着器结构等。这些复杂的结构进一步加强了Proterocladus为冠群绿藻的解释。本次研究将最早的多细胞绿藻化石,从拉伸纪晚期(约8亿年前),向前推进到中元古代-新元古代界线附近(约10亿年前)。研究表明,绿藻在不晚于拉伸纪的时期已经获得了多细胞化和细胞分化的特征,其系统发育多样性产生的时间可能比分子钟推测的要早很多。南芬组保存了大量的绿藻化石Proterocladus antiquus n. sp.,表明绿藻很可能在新元古代大冰期之前就已经扮演了很重要的生态学和地球生物学角色。相关成果已于2020年在Nature子刊、SCI期刊Nature Ecology & Evolution上(第二作者)在线发表。
(5)在埃迪卡拉纪“瓮安生物群”中发现具有细胞分化的胚胎状化石。距今6亿年前的瓮安生物群中的“动物胚胎”状化石因保存了精美的细胞分裂结构而闻名于世,并编写在世界各国的生物学和古生物学教科书之中。但它们结构简单,属于何种生物的胚胎,长期以来争议不休。该研究发现了具有内部细胞分化的新材料,研究指出:它们确切地属于有细胞分化的多细胞真核生物,有可能是某种基干类群动物,或者某种多细胞真核藻类。该研究也表明,在埃迪卡拉纪,多细胞生物体内已经同时具有营养细胞和生殖细胞的分化以及细胞程序性死亡的现象,这些特征为其后多细胞生物形态多样性出现奠定了生物学基础。论文在期刊《自然》Nature(第三作者)上发表后,得到了国内外重要科学期刊和主流媒体的广泛关注。如,Science News,Nature World News,The Washington Post,ABC等,以及国内的新华社、中央电视台朝闻天下栏目等。认为“6亿年前多细胞生物的起源时间更早,类群远比我们想象的要复杂”、“这些神奇的形态像果实一样的化石显示了早期多细胞生物的演化水平”、“这些奇怪的化石也许代表动物发育的早期阶段”。
社会任职:
获奖及荣誉:
2013-2014学年,中国科学院大学,“三好学生标兵”。
2014-2015学年,中国科学院大学,“三好学生标兵”。
2014-2015学年,中国科学院大学地奥一等奖学金。
2016年国家留学基金委公派博士后奖学金。
2018年中国科学院南京地质古生物研究所优秀青年人才计划。
承担科研项目情况:
华北地台淮南、辽南地区新元古代早期化石生物学及地层对比,现代古生物学和地层学国家重点实验室自主课题,2020.07-2023.06,项目负责人
徐淮地区新元古代早期宏体化石研究,国家自然科学基金青年科学基金项目,2017.01-2019.12,项目负责人。
苏皖北部新元古代早期碳质压膜化石研究,江苏省自然科学基金青年基金项目,2016.07-2019.06,项目负责人。
徐淮地区新元古代早期宏体化石研究,现代古生物学和地层学国家重点实验室系统古生物学和地层学基础性项目,2016.07-2019.06,项目负责人。
中国科学院南京地质古生物研究所优秀青年人才计划,2018.03-2020.03,项目负责人。
多细胞生物早期演化与古环境背景,中国科学院战略性先导科技专项(B 类)项目“地球内部运行机制与表层响应”子课题, 2016.07-2021.06,项目骨干。
埃迪卡拉纪真核生物的辐射,中国科学院战略性先导科技专项(B 类)项目“生物宏演化和高精度年代框架”子课题, 2018.06-2023.05,项目骨干、子课题联系人。
多细胞生物起源和早期演化,国家自然科学基金创新研究群体项目,2020.01-2024.12,项目骨干。
陕南、川北早寒武世胚胎化石的研究,国家自然科学基金面上项目,2016.01-2019.12,参加。
“蓝田生物群”中可能得后生动物化石研究,国家自然科学基金青年科学基金项目,2016.01-2018.12,参加。
代表论著:
Han, C., Chen, L.#*, Li, G., Pang, K.#*, Wang, W., Zhou, G., Yang, L., Lyu, W., Wang, K., Zhong, Z., Wu, C., Yang, F. First record of organic-walled microfossils from the Tonian Shiwangzhuang Formation of the Tumen Group in western Shandong, North China and their stratigraphic significance. Palaeoworld, 2020. in press. (#共同第一作者;*共同通讯作者)
Pang, K.#*, Tang, Q.#, Wu, C., Li, G., Chen, L., Wan, B., Yuan, X., Bodnar, R.J., Xiao, S. * Raman Spectroscopy and structural heterogeneity of carbonaceous material in Proterozoic organic-walled microfossils in the North China Craton. Precambrian Research, 2020. in press. DOI: 10.1016/j.precamres.2020.105818. (#共同第一作者;*共同通讯作者)
Ye, Q., Tong, J., Pang, K., Tian, L., Hu, J., An, Z. Fossils or sedimentary structures? Carbonaceous spheroids from the shale of the Cryogenian Nantuo Formation in Shengnongjia area, South China. Precambrian Research, 2020, 345: 105759.
Wang, X., Pang, K.*, Chen, Z.*, Wan, B., Xiao, S., Zhou, C., Yuan, X. The Ediacaran frondose fossil Arborea from the Shibantan limestone of South China. Journal of Paleontology, 2020. in press. DOI: 10.1017/jpa.2020.43. (*共同通讯作者)
阳乐, 庞科, 陈雷, 钟振华. 杨锋杰-湖北保康白竹磷矿埃迪卡拉系陡山沱组微体化石新材料. 微体古生物学报, 2020, 37(1): 1–20.
Wan, B., Chen, Z., Yuan, X., Pang, K., Tang, Q., Guan, C., Wang, X., Pandey, S.K., Droser, M.L., Xiao, S. A tale of three taphonomic modes: the Ediacaran fossil Flabellophyton preserved in limestone, black shale, and sandstone. Gondwana Research, 2020, 84: 296–314.
Li, G#., Chen, L.#*, Pang, K.*, Zhou, G., Han, C., Yang, L., Lv, W., Wu, C., Wang, W., Yang, F. An assemblage of macroscopic and diversified carbonaceous compression fossils from the Tonian Shiwangzhuang Formation in western Shandong, North China. Precambrian Research, 2020, 346: 105801. (#共同第一作者;*共同通讯作者)
李光金, 陈雷*, 庞科*, 汉春梅, 阳乐, 万斌, 杨锋杰. 鲁西地区寒武系李官组LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄谱特征及其地质意义. 地层学杂志, 2020, in press. doi: 10.19839/j.cnki.dcxzz.2020.0014. (*共同通讯作者)
Pang, K. #*, Tang, Q. #, Wan, B., Yuan, X.-L.* New insights on the palaeobiology and biostratigraphy of the acritarch Trachyhystrichosphaera aimika: a potential late Mesoproterozoic to Tonian index fossil. Palaeoworld, 2020. in press. doi: 10.1016/j.palwor.2020.1002.1003. (#共同第一作者;*共同通讯作者)
Tang, Q., Pang, K., Yuan, X., Xiao, S. A one-billion-year-old multicellular chlorophyte. Nature Ecology & Evolution, 2020, 4: 543–549.
Wan, B., Tang, Q., Pang, K., Wang, X., Bao, Z., Meng, F., Zhou, C., Yuan, X., Hua, H., Xiao, S. The Precambrian-Cambrian boundary at the southeastern margin of the North China Craton. Estudios Geologicos-Madrid, 2019, 75, p002 (045). (会议进展)
Pang, K.*, Li, G., Chen, L.* Organic-walled microfossils from the Lower Neoproterozoic Tongjiazhuang Formation in western Shandong, North China and their biostratigraphic significance. Estudios Geologicos-Madrid, 2019, 75, p002 (030–031). (*共同通讯作者;会议进展)
周光照, 李光金, 庞科*, 汉春梅, 阳乐, 孙康, 陈雷*. LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄与微体化石组合对佟家庄组沉积时代的约束. 地层学杂志, 2019, 43 (3): 229–242. (*共同通讯作者)
Li, G.#, Pang, K.#, Chen, L., Zhou, G., Han, C., Yang, L., Wang, W., Yang, F., Yin, L. Organic-walled microfossils from the Tonian Tongjiazhuang Formation of the Tumen Group in western Shandong, North China Craton and their biostratigraphic significance. Gondwana Research, 2019, 76: 260–289. (#共同第一作者)
Wan, B., Tang, Q., Pang, K., Wang, X., Bao, Z., Meng, F., Zhou, C., Yuan, X., Hua, H., Xiao, S. Repositioning the Great Unconformity at the southeastern margin of the North China Craton. Precambrian Research, 2019, 324: 1–17.
Wan, B., Wang, X., Pang, K., Niu, C., Guan, C., Chen, Z., Yuan, X. New morphological structures revealing the phylogenetic affinity of problematic fossil chuarids from the early Ediacaran Lantian biota. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2019, 93: 276–277.
Pang, K., Tang, Q., Chen, L., Wan, B., Niu, C., Yuan, X., Xiao, S. Nitrogen-fixing heterocystous cyanobacteria in the Tonian Period. Current Biology, 2018, 28, 616–622.
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Wan, B., Xiao, S., Yuan, X., Chen, Z., Pang, K., Tang, Q., Guan, C., Maisano, J.A. Orbisiana linearis from the early Ediacaran Lantian Formation of South China and its taphonomic and ecological implications. Precambrian Research, 2014, 255: 266–275.
Pang, K., Tang, Q., Schiffbauer, J.D., Yao, J., Yuan, X., Wan, B., Chen, L., Ou, Z., Xiao, S. The nature and origin of nucleus-like intracellular inclusions in Paleoproterozoic eukaryote microfossils. Geobiology, 2013, 11(6): 499–510.
Tang, Q., Pang, K., Xiao, S., Yuan, X., Ou, Z., Wan, B. Organic-walled microfossils from the early Neoproterozoic Liulaobei Formation in the Huainan region of North China and their biostratigraphic significance. Precambrian Research, 2013, 236: 157–181.
Xiao, S., Pang, K., Schiffbauer, J.D., Yuan, X. What biology can we learn from nucleus-like intracellular inclusions in Proterozoic cells? Acta Geologica Sinica (English Edition), 2013, 87(supp.): 878–879.
Wan, B., Yuan, X., Chen, Z., Guan, C., Pang, K., Tang, Q., Rao, X. Quantitative analysis of Flabellophyton from the Ediacaran Lantian Biota, South China: Application of geometric morphometrics in precambrian fossil research. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2013, 87(4): 905–915.
袁训来, 万斌, 关成国, 陈哲, 周传明, 肖书海, 王伟, 庞科, 唐卿, 华洪, 2016. 蓝田生物群. 上海科学技术出版社, 上海.
万斌,关成国,周传明,孟凡巍,庞科,唐卿,饶馨. 华南埃迪卡拉系底部钾质斑脱岩的岩石地球化学特征及其地质意义. 岩石学报, 2013, 29(12): 4373–4386.
王丹,陈雷,唐卿,庞科. 贵州瓮安埃迪卡拉纪陡山沱组磷块岩中具螺旋孔的微体化石.古生物学报, 2012, 51(1): 88–95.
庞科,姚锦仙,王昊,刘松涛,李翀,吕植. 额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征. 生态学报, 2011, 31(12): 3391–3398.
姜英,姚锦仙,庞科,王昊,刘松涛,吕植. 额尔古纳河流域秋季浮游动物群落结构特征. 北京大学学报(自然科学版), 2010, 46(6): 870–876.