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Joseph Seckbach和John P. Kociolek ［1］ 主编的硅藻领域研究进展综述《硅藻世界》出版至今，已经过去许多年，毋庸置疑，这一时间阶段硅藻研究也取得了重大进展，由此获得的大量数据出版《硅藻：基础与应用》。本书除了讲述硅藻生物学的基本问题外，还包括瓣膜形态发生、有性生殖和细胞周期、生态学和生物多样性，以及硅藻研究应用方面的众多成果。
关于应用方面的部分本书首先回顾了硅藻土的应用，包括其商业用途和未来趋势 ［2］ 。本书还讨论了生物二氧化硅的光子特性，这些特性被带入硅藻瓣膜错综复杂的图案中，启发了无数的硅藻研究学者和硅藻业余爱好者，以及化学家和物理学家 ［3］ 。本书介绍了硅藻在生物医学领域的应用，硅藻土作为一种潜在的可生物降解的药物载体，一方面用于组织工程和出血控制的药物输送 ［4］ ，另一方面用于在法医学中分子法的应用 ［5］ 。法医学中的硅藻这一章介绍是一个飞跃，因为它可以使硅藻学家在进行法医检查时不必再处理溺水者的内脏器官，转基因编码的应用不会解决硅藻物理存在的问题，例如，在肺部它将支持硅藻的识别，从而促进受害者溺水栖息地的识别，这可能是转基因编码胜过经典光学显微镜（LM）检查和载玻片上处理过的硅藻薄膜计数的另一个标志。值得读者注意的是，英国在2017年放弃在水质评估中使用基于LM的硅藻瓣膜计数 ［6］ ，所有对江河湖泊监测中经典硅藻指数持怀疑态度的从业人员，都希望转基因编码能够成为首选的替代方案。
硅藻脂尽管被认为是非常好的生物柴油来源，有些物种甚至被命名为含油形式（如 Fistulifera solaris ），但其他微藻在大规模生物质生长和石油生产中仍然是首选。本书介绍了“Diafuel”（硅藻生物燃料）的新术语和相应的商标，其中 Fistulifera saprophila 的瓣膜图形作为核心部分 ［7］ 。与其他微藻不同，硅藻细胞器和脂质液滴被包裹在硅质盒状硅藻壳中。与“软体”微藻不同，硅藻不会受损，除非挤压油的压力超过临界强度。这是否允许对硅藻进行压榨呢？让我们拭目以待。然而，迄今纳米压痕的一个研究领域正在寻求获得一种不会杀死硅藻的榨取压力，并允许它们恢复。预测硅藻未来作为人类能源使用，这还需要几代人的努力。“Diafuel”项目提供的一个独特技术过程是其二次产品——生物二氧化硅，由于其光子特性可以在能源生产中“回收”，例如太阳能面板或作为具有独特光子特性的新型材料 ［8］ 。培养大量硅藻用于生物燃料的一个缺点是其必须在可能被空气传播的矿物颗粒和微生物废物污染的开放式竞赛池塘和维护成本更高的封闭式光生物反应器之间进行选择。Gordon等 ［9］ 提出在泡沫包装中培养硅藻，可能是这两种解决方案的替代方案。如果在某些条件下成功实施，“气泡农业”生物燃料的生产成本可能低于矿物燃料。
中国正在进行大规模的硅藻应用研究 ［10］ 。讨论了硅藻在新材料、生物、能源生产和储存、废水处理、复合材料、硅藻基陶瓷等方面的应用研究实例。中国的许多实验室致力于硅藻的基础研究，包括生态学、生物学、分类学和系统发育学，总体研究规模巨大。
美丽的镶框硅藻版画有极大的商业价值。然而，似乎没有被任何商业涉及的最原始的硅藻之美本身就是一种价值。硅藻学者与硅藻业余爱好者保持友好关系是很常见的，硅藻爱好者是光学显微镜专家，经常使用非常复杂的显微镜系统。令人惊讶的是，随着技术的变化，拥有扫描电镜（SEM）的硅藻业余爱好者的数量也在增加。硅藻之美的章节介绍中包含美术作品 ［11］ 。硅藻壳的形态介绍是另一章的主题 ［12］ 。尽管我们对瓣膜形成的细胞机制的研究取得了进展，但其遗传控制在很大程度上仍然未知。
硅藻研究的基本方面包括有性生殖和生命周期，以及对这些问题的最新看法 ［13］ ，这些研究需要科学家大量的、耐心的实验，对理解硅藻分类学和系统学的许多方面至关重要。尽管硅藻研究享有盛誉，但很少有年轻学者愿意学习这项技术，而且需要在倒置显微镜下花费数天、数月甚至数年的时间来分离相似菌株的克隆培养物，以发现它们的相容性并进行成功的杂交实验。当然，分子工具的使用使寻找潜在的相容的克隆体变得更加容易，但是不能保证一定会有后代。关于硅藻共生的研究不多见，幸运的是，本书中有一章是关于硅藻细胞（蓝藻）中的内共生生物，以及硅藻作为内共生生物（甲藻）的介绍 ［14］ 。在给硅藻下定义时，通常会使用这样的语句：硅藻是单细胞光合生物，存在于所有提供有足够的光照和最低限度的水分的地方。硅藻的生命和瓣膜形态发生与光合作用息息相关，尽管硅藻在水生和陆生生态系统中扮演着如此重要的角色，但硅藻光合作用这一章的笔者强调，硅藻在细胞器层面上的光合作用知之甚少 ［15］ 。
Raven ［16］ 综述了铁在硅藻生理学中的作用，尽管铁很重要，但现有的知识很少，而且大多局限于海洋浮游生物，本书是关于硅藻作为对人类和其他生物体有危害的毒素（如软骨藻酸等）的潜在生产者的最新综述，除了相当多的拟菱形藻的代表外，只有两种海洋菱形藻被检测到会产生毒素。然而，我们应该期待毒素及其生产者的名单会不断增加。形成水华的毒素生产者并不总是出现在人类严重影响的环境中（如虾养殖），有些是栖息在北极和南极的海水或寒冷的洋流中。Bates等 ［17］ 介绍了有毒硅藻的复杂生物学、它们的分布和检测方法。
本书有几个部分充满纪念意义，纪念那些去世的硅藻学家。有一篇是Joseph Seckbach纪念他的朋友Lawrence Bogorad（芝加哥大学的教授），整本书都是关于他展开 ［18］ ，这是对Joseph Seckbach在芝加哥大学的硕士和博士导师的致敬。Joseph毕业后，他们保持着非常友好的联系。Lawrence Bogorad对光合色素的研究对我们理解叶绿体起源和光合作用产生了相当大的影响。另一篇是Wladyslaw Altermann总结了著名古生物学家和原生生物学家Alex Volker Altenbach的生活和科学生涯 ［19］ 。还有一篇是Janice Pappas写的感人的文章，献给Frithjof A. S. Sterrenburg，他是一位硅藻爱好者，我们许多人过去都曾与他合作过 ［20］ 。就笔者个人而言，笔者在法兰克福会见了Frithjof，当时他正在访问Horst Lange-Bertalot。我们和Frithjof度过了难忘的几天，我很珍惜他给我打的无数个电话，每当一个紧急的分类学问题需要答复的时候，他都会接听。我们两次为Kinker收藏项目争取资金的共同努力都以失败告终。我有一个特别的回忆，那就是Frithjof和他的父亲发表了一篇联合论文 ［21］ 。大概很少有硅藻学家知道 Nitzschia nienhuisii 是1990年在毛里塔尼亚海岸被一个儿子和父亲描述为Frithjof，这种独特而美丽的硅藻常见于大西洋和印度洋的非洲海岸，似乎需要建立一个新的（尚未命名的）属，见证Frithjof的骄傲多年后，笔者发现自己在和儿子发表联合论文时，也被类似的情感所打动 ［22］ 。
本书一定会成为硅藻基础研究和应用研究之间的纽带，笔者认为材料科学研究以及材料学中研究仪器的使用［如聚焦离子束（FIB）］ ［23］ 在硅藻的基础研究中非常有启发，而且硕果累累。
［1］Seckbach, J. and Kociolek, J.P. (eds.) (2011). The Diatom World. Springer London, Limited.
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