高通量光合、呼吸及能量代谢测量技术（一）

随着CO2等传感器技术的创新发展，特别是荧光光纤O2传感器技术的应用，高通量测量微小生物如藻类等浮游植物、浮游动物、鱼类虫卵、土壤微生物、果蝇、斑马鱼等呼吸与能量代谢，对于实验生物学研究、污染生态学与环境毒理学、环境科学与气候变化研究等，都具有越来越重要的意义

早在2005年，为了实现个体水平上的海底无脊椎动物胚胎（或幼虫）的呼吸率的高通量测量，美国特拉华大学的Szela和Marsh把384孔微量滴定板改造成384个呼吸室/微型呼吸计，采用平板读取的荧光计对卤虫无节幼虫的呼吸率进行了持续实时的测量（参见下图）。

Koster等（2008）则对海洋浮游动物（桡足类幼虫）呼吸进行了实时监测，得到稳定的线性呼吸率曲线（参见下图）。

商业化的高通量呼吸测量系统的问世，使得水生动物的胚胎（或幼虫）呼吸测量变得高效、精确，配合自动化的水体环境因子调控的设备，鱼类等水生动物的胚胎和发育学研究变得方便快速。例如，2017年，美国加利福尼亚大学的Flynn和Todgham采用高通量呼吸测量技术，对发育的南极鱼代谢活动进行了测量和分析（参见下图）。

美国海洋和大气管理和研究局的（NOAA）Xaymara Serrano等（2018）使用200微升的高通量呼吸系统测量了两个物种的加勒比礁珊瑚幼虫的耗氧率（参见下图）。研究团队的成员来自位于迈阿密的大西洋海洋和气象实验室以及迈阿密大学海洋与大气学院，他们研究了多种因子（如温度、硝酸盐富集）对幼虫的活动的影响，研究结果刊登在《Coral Reefs》杂志上，并在论文里详细介绍了他们是如何使用该技术测量如此微小的生物的耗氧率。