眾所周知，泡沫的結(jié)構(gòu)是十分脆弱的，因此為了防止薄膜的破裂造成二氧化碳的泄漏，研究人員用納米孔硅基材料對(duì)薄膜進(jìn)行了加固。因此薄膜結(jié)構(gòu)分稱兩部分，一個(gè)厚層不溶于水，一個(gè)薄層液體層則用來吸水。

薄膜的液體層厚度僅僅是肥皂泡的1/10，里面添加了碳酸酐酶，二氧化碳在穿過薄膜時(shí)將被捕獲并分解，與此同時(shí)，氮?dú)夂脱鯕鈱㈨樌ㄟ^。碳酸酐酶常見于人體肌肉、血液和肺部，幫助體內(nèi)組織排除二氧化碳。材料的納米孔結(jié)構(gòu)也為碳酸酐酶提供了一個(gè)不同尋常的環(huán)境，

研究人員使用分子模擬技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，想找出碳酸酐酶在擁擠空間內(nèi)的性能表現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)表明，盡管納米孔比碳酸酐酶本身大不了多少，但部分碳酸酐酶還是可以擠在納米孔內(nèi)進(jìn)行二氧化碳催化分解工作。納米孔結(jié)構(gòu)有助于保護(hù)碳酸酐酶，這意味著它們將比平時(shí)擁有更高的分解效率和活躍度，這一狀態(tài)可以持續(xù)數(shù)月之久，甚至在溫度高達(dá)60°時(shí)也能保持該狀態(tài)。

研究人員稱，該薄膜與其他二氧化碳回收膜相比，捕獲效率要高上10到100倍，分解效率高上100 倍。

在實(shí)驗(yàn)室取得成功后，研究人員將在發(fā)電廠進(jìn)行該薄膜的二氧化碳捕獲實(shí)驗(yàn)。

由瓦萊麗布朗（Valerie?Brown）撰寫

1799年在危險(xiǎn)的阿拉斯加海峽，約100位為俄美貿(mào)易公司工作的阿留申獵人，在吃完剛捕上的黑貽貝之后兩個(gè)小時(shí)內(nèi)死亡，而幸存下來的受害者也不得不得依靠鉛彈、煙草、酒精來驅(qū)趕體內(nèi)毒素。這是北美西海岸第一次有記錄的麻痹性貝類中毒（?paralytic?shellfish?poisoning）事件。

殺死阿留申人的兇手是一種天然毒物，由某種藻類產(chǎn)生，被貽貝食用后，就殘留在它的食物收集過濾器中。濾食性動(dòng)物如某些甲殼類動(dòng)物、刺棘魚等動(dòng)物也會(huì)積聚這種有毒藻類。

海洋特定的理化性質(zhì)導(dǎo)致藻類數(shù)量周期性的增加減少。廣闊的海洋上浮游生物多姿多彩，但最壞的藻類如部分硅藻、甲藻、藍(lán)藻，統(tǒng)稱為有害藻類。例如，有些硅藻分泌軟骨藻酸（domoic?acid），會(huì)導(dǎo)致嘔吐、急性腹痛、頭痛、甚至癲癇發(fā)作和記憶喪失；有些甲藻分泌蛤蚌毒素（saxitoxin），會(huì)導(dǎo)致麻木、蹣跚、呼吸衰竭等癥狀。

毒藻一般生長在那些深海、營養(yǎng)豐富的水域，像北美、南美的西海岸。而滿含肥料、磷等營養(yǎng)元素的地表水徑流卻使這一情況嚴(yán)峻，現(xiàn)在毒藻在海岸各處增加。

2012年十二月中旬，整個(gè)俄勒岡州剛剛面臨收獲的休閑貽貝場(chǎng)卻不得不關(guān)閉，因?yàn)樗鼈兪艿搅寺楸载愵惗舅氐奈廴尽?002年由于高濃度軟骨藻酸污染，華盛頓整個(gè)季節(jié)不得捕蟶子。不僅如此，弗羅里達(dá)州的海岸線則頻繁爆發(fā)會(huì)分泌麻痹性貝類毒素的腰鞭毛藻，而且其毒素會(huì)揮發(fā)到空氣中，導(dǎo)致嚴(yán)重的呼吸衰竭。據(jù)美國國家海洋和大氣管理局NOAA（the?National?Oceanic?and?Atmospheric?Administration）統(tǒng)計(jì)：僅在美國，就此事件導(dǎo)致漁業(yè)、旅游業(yè)、公共衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)損失，每年達(dá)8200萬。其中包括急診室出診費(fèi)等醫(yī)療費(fèi)用，缺工費(fèi)，以及沙灘、海上運(yùn)動(dòng)商業(yè)減少所導(dǎo)致的投資費(fèi)用。

現(xiàn)在科學(xué)家們正在研究氣候變化是否會(huì)加劇毒藻爆發(fā)。隨著大氣中二氧化碳的增加，溫室氣體被海洋吸收，導(dǎo)致海洋酸化嚴(yán)重。最明顯的危險(xiǎn)就是，海洋生物如蛤、腹足類蝸牛等，既不能構(gòu)建鈣質(zhì)碳酸鹽外殼，且其棲息地也愈難維持。海洋酸化條件會(huì)導(dǎo)致毒藻爆發(fā)，形勢(shì)嚴(yán)峻。相反的，其他海洋生物或許僅僅是適應(yīng)（海洋酸化）而不帶毒素，但是它們的數(shù)量在下降。

當(dāng)然，海洋環(huán)境中同時(shí)存在多種壓力源，科學(xué)家必須確定海洋酸化是否是決定性因素?？茖W(xué)家們尚未弄清毒藻類生長率、毒素增加率和海洋條件的關(guān)系。某些藻類面對(duì)捕食者時(shí)會(huì)增加毒素；而其他藻類在食物匱乏時(shí)會(huì)將毒素便曾營養(yǎng)。舊金山州立大學(xué)的微生物生態(tài)學(xué)家威廉科赫蘭（William?Cochlan）說，還有種可能是，毒素僅僅是為硅藻、甲藻儲(chǔ)存多于營養(yǎng)物質(zhì)，就像是碳、氮，而不是應(yīng)激反應(yīng)。

南加州大學(xué)的研究生艾弗里泰特（Avery?Tatters），目前在大衛(wèi)哈欽斯實(shí)驗(yàn)室（David?Hutchins’s?lab）工作，他認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)探究營養(yǎng)控制與酸化之間的相互影響；他培養(yǎng)硅藻屬擬棱形藻（Pseudo-nitzschia），該藻在南加州水域盛行，并分泌軟骨藻酸。

泰特和他的同事設(shè)置了一組濃度不同的溶解CO2和硅酸鹽量毒藻實(shí)驗(yàn)，它們需要硅酸鹽來構(gòu)建其外殼。在最近的海洋酸化討論會(huì)上，泰特報(bào)道“CO2越多，硅酸鹽越少，軟骨藻酸產(chǎn)生的越多；是科學(xué)家預(yù)計(jì)到2100年溶解CO2的兩倍”。哈欽斯實(shí)驗(yàn)室對(duì)相關(guān)藻類的早期研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)限制磷，增加CO2時(shí)，其毒素量增加四倍。

然而，科赫蘭告誡道，究竟是什么觸發(fā)毒物爆發(fā)仍是“百萬懸賞”未被解決。他說“有時(shí)候，藻類生活的很好，可毒素也很多。”

水溫或許也是個(gè)影響因素。在芬蘭環(huán)境研究所（Finnish?Environment?Institute,）工作的安可科瑞莫（Anke?Kremp），在2012年1月份報(bào)道，他研究了八種有毒麻痹性貝類毒素歷山大藻屬ostenfeldii，在高酸、高溫情況下生長速度異于平常。結(jié)果表明：細(xì)胞內(nèi)的毒素并未增加，但其合成物毒素卻隨著酸度、溫度的增加而增加。

科瑞莫的研究中指出，A.ostenfeldii可以制造出危害無窮的化學(xué)物質(zhì)，而且其會(huì)產(chǎn)生更多的麻痹貝類毒素，這是ostenfeldii產(chǎn)生的最毒物質(zhì)。對(duì)于波羅的海和其他受此甲藻折磨的地區(qū)而言，盡管這是個(gè)壞消息，但科瑞莫還是如實(shí)指出由于大多數(shù)的短期實(shí)驗(yàn)室研究限制，也許到下個(gè)世紀(jì)我們才能弄清毒藻的機(jī)理。

更進(jìn)一步，NOAA研究員維拉垂納（Vera?Trainer）說，盡管有些物種變得更加劇毒，但是并不直接影響人類及其他海產(chǎn)生物。不過如果這些有毒生物變少了“值得討論下”。但如果它們變得更多，更毒，“那么你就倒霉了?！?/p>

這些難題揭示了我們是多么無知。這些不同的基因遺產(chǎn)，硅藻、甲藻、藍(lán)藻，會(huì)影響它們的生存。還有溫度，其他的物理因素如光，甚至宏觀上的海洋——大氣的相互作用，如厄爾尼諾?–?拉尼娜現(xiàn)象的振蕩就會(huì)影響浮游生物行為。

“這項(xiàng)工作才剛剛開始”?亥姆霍茲海洋科學(xué)研究中心（位于德國基爾）的生物海洋學(xué)教授烏爾夫里貝塞爾（Ulf?Riebesell）如是說。不過公正的說來，隨著藻類和其他海洋微生物的生存問題嚴(yán)峻，它們也督促我們解決自身的生存困境。