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2024年度国家自然科学基金日前刚刚放榜，有些老师、特别是一些年轻老师可能因为没有中，情绪难免有些低落，其实，像我们这些都快退休的老教师，也是经常不中的，所以没有中基金的朋友，千万不要气馁，振作起来，明年再战，总有柳暗花明之时。
今天，除了我们同病相怜外，我更要给大家介绍一个也许对您未来的研究能提供很好帮助的一种新技术，甚至希望该新技术还能帮到您未来的国自然基金的申请。这项技术，叫做生物传感技术，目前，应该说在国内还没有太多人应用到生物学研究中，更少被用到国家自然基金的申请中，所以谁先了解和应用了，谁就可能能够获得一些先机。
虽然我在国自然申请上不是一个成功者，但我仍愿意把我有限的经验分享给关注本公众号的朋友们，希望能给你们一些实实在在的帮助，当然，每个人研究方向不同，所谓的经验，也只能是一种参考。当然，网上大牛很多，在你们面前，我班门弄斧了，抱歉。
我在申请国自然的过程中，始终注重研究的创新性，而要使研究更具创新性，研究方法的创新就显得比较重要或是必要，因此我是非常注重先进技术的应用的。例如，早在2005、2006年申请国自然时，我就把Ecopath with Ecosim生态系统模型工具，用于我的基金，并在2006年获得了成功。我看很多朋友最近还在用这个工具申请国自然，给我的感觉真的有点落后了。我在2009、2010年的时候则把生态化学计量学方法用于申请国自然基金，果然再次获得了成功。这些经验都得益于我在新技术上的应用，有了新技术，必然有创新的成果，比如，大家可能也知道，我以前介绍过的，正是有了化学计量学的手段，我们就清楚地解析了为什么鲢鳙放养能控制蓝藻，从机制上搞清楚了，不像很多团队，至今还在做观察型试验。可惜我在随后的很多年里都被外来种入侵项目的申请未果所累，其实我申请的外来种项目，无论是时机：千岛湖刚有美国引进国内的太阳鱼入侵，研究手段：采用eDNA技术，可谓从内容到方法，都非常创新，大家知道，我国四大家鱼入侵美国密西西比河，造成泛滥，而在我国的湖库生态系统，正好也有美国的太阳鱼入侵，因此研究这种入侵，对于了解外来种可入侵性的认识，当然对于外来种入侵的防控都是非常有意义的。而我写的基金本子，在文笔上也通常都是洋洋洒洒的，但无奈这些都没用，由于种种原因我在外来种入侵的项目上尽管坚持了7～8年还是与国自然失之交臂，尽管上会无数次，最终都没成功。后来，我又把先进的生物传感技术用于申请国自然，果然幸运地再次获得了成功，所以，我认为，无论是申请国家基金也好，开展真正的创新研究也吧，研究手段的先进性是非常重要的，就拿我今天给大家介绍的这项技术而言吧：生物传感技术比传统技术有着无可比拟的先进性。例如，当你要研究某个动物（猪牛羊兔等陆生动物或者鱼类等水生动物都可以，甚至珍稀濒危动物）是否对某个环境因子产生应激时，传统的方法，经常需要去采集血样，测定其中的血糖、皮质醇等指标，但您知道，当你去捕捉该实验动物和对它进行血样采集时，这种操作本身就会给动物产生胁迫作用，导致测定的结果，并不能真正反映动物的实际状况，因此尽管你花了心血研究了，但由于研究手段的局限，你并不能得到真正想要的结果：某个环境因素对动物的真正胁迫作用；此外，传统的采血测定法，不但测定过程繁琐，更主要是，你所得到的结果是间断的、临时的，你只有测定的时候才知道动物的这些指标，没有测定的时候就没有，所以你可以发现传统的方法是不是有很多缺点呢？那么生物传感器方法，是否能克服所有这些缺点呢？答案是肯定的。生物传感器能连续监测动物的多个生理指标，如血糖、皮质醇、体温、心跳、各种性激素含量等等，虽然在植入传感器的时候也会使动物产生一个应激反应，但这个平台期很快就会过掉，使动物处于正常状态，以后则可以连续监测上述的各种指标的变化，能够正确反应生理指标，因此用生物传感器技术，甚至可以改写很多动物生理学教材（因为很多生理指标，用传统方法测定并不正确）。是不是很厉害的一个技术啊？
也许你看了我的介绍，也认可这个技术不错，但你可能还不知如何应用它去申请你的基金。在此，我给你介绍几个我的应用场景，来帮助你设计你的项目，当然我还会介绍一些文献，来帮助你进一步了解更多的应用场景。
应用场景一
我们研究的全球重要农业文化遗产——浙江青田稻鱼共生系统中，青田田鱼对稻田的适应性及其机制。
青田田鱼是一种鲤鱼，大家都会觉得鲤鱼太常见了，但我认为这个鲤鱼与所有别的鲤鱼并不相同，很多人认为，稻田养鱼就是在稻田里挖个沟，把随便什么鱼放下去就是稻田养鱼了，但如果是这种情况，鱼生活在沟里，与水稻之间并没有真正的共生关系，而青田稻鱼共生系统，因为没有挖沟，被称为田鱼的稻田鲤鱼，是完全生活在稻丛中的，所以是一种真正的稻鱼共生。由于没有沟、坑等构筑物，稻田水深仅10-20cm，因此到了夏季，稻田的水温是很高的，由此可见，青田的田鱼对于高温的耐受一定比别的鱼类强，但高温对于不同鱼类的胁迫效应到底如何，需要实验来验证的，于是我们就可以设计这样的实验：将青田田鱼（稻田鲤鱼）与其他鲤鱼在不同温度下，分别测定其血糖、皮质醇等指标，比如给鱼类升温，看看在哪个温度下，使不同的鱼类开始出现应激反应，利用传感器就非常方便，只要加温即可，其体内的这些指标很容易在电脑里反映出来了，但传统的方法，你得设定几个温度梯度，分别取测定，不但麻烦，而且不准确，可能无法完成。同样，如果我们想了解水位是否会导致鱼类产生应激反应，同样逐步降低水位，看到什么水位时鱼类会产生不安全感，只要有生物传感器，实验非常方便，你只要降低水位即可，其他自动反映在电脑里，但如果用传统方法，就无法完成。诸如此类的研究，你可以实验各种环境因子对你研究的动物的影响。
实验室研究生在实验中
如果你研究的是野生动物、或者畜禽动物（禽类比较难做），甚至比鱼类更方便、优越性也更多。例如，当你研究野生动物时，你本来很难知道或者了解其在不同时间点的活动空间及其环境因子，有了生物传感器，了解这些环境参数及其生理指标变得非常容易，利用生物传感器可测定的环境因素很多，例如温度、湿度、光照强度等等，这样你就可以更好地了解它们的栖息地、以及在不同天气、气候条件下生理状况。陆生动物比鱼类更方便按照生物传感器，也更方便维护，能耗更低，甚至可以借助太阳能等做到长续航，从而使监测的时间更长。而且，这些监测到的数据直接和更便捷地传输到电脑、手机等，更实时地了解它们的状态。
Biosensor
应用场景二
日本研究者将（多指标）生物传感器植入牛的性器官中，不但能把牛的体温、血糖传输出来，还能准确检测牛的发情、分娩等信息，从而为动物饲养提供更科学的依据。
这种应用，对于陆生动物研究者具有很好的参考价值。因为本人主要从事水生动物研究，对于陆生动物的研究场景，有待各位老师自己去挖掘。以下把日本的相关研究文献列出来，供朋友们参考。
应用场景三
生物传感器还可以用于评价养殖鱼类（动物）的健康、饲料营养价值和饲料配方的好坏以及动物的健康有机养殖。其原理在于，首先，生物传感器能准确传递养殖动物的各种生理指标，依据这些生理指标，就能评价它们的身体状况，特别是健康状况。而基于它们的健康指标，进一步评价饲料的营养价值及配方的优劣。例如，如果饲料营养价值高，那么投喂给动物后其健康指标就合理、正常，相反，如果营养或配方配伍不合理，那么动物摄食后就会影响到健康指标，因此基于生物传感器，就能大大缩短营养配方的研制时间，传统的评价必须要通过实际的饲养，根据生长指标和各种生理指标来事后评价，而生物传感器是过程评价，在养殖过程中就能依据各种生理指标做出评价。因此在动物养殖过程中具有非常好的应用前景，当然也可以为动物生态、有机养殖提供一对一的跟踪评价，为动物养殖产业的科学、智能化管理提供重要的技术支撑。
应用场景四
生物传感器，还可以用于毒理学等其他学科的研究。传统的毒理学研究，都是依据动物的死亡（急性毒性）或组织损伤等，而依据生物传感技术，可以在组织损伤之前、死亡之前，依据获得的生理变化曲线就能做出评价；此外，在有初始反映到出现死亡之间的浓度变化，实际还能评价生物对有毒物的耐受范围，还可以更准确的反映不同指标对不同毒物的响应，从而更有利于揭示其生理响应、生物解毒、或自身耐受调控等各种机制/途径。这些都是依据传统方法所难以获取的信息。
总之，生物传感器的应用场景是非常多的，除了上述的场景外，还可以应用于诸如研究濒危鱼类的人工繁殖、生理和保护生物学等，都可以借助生物传感器的无创技术，了解其各种生理指标，从而能更及时地了解其健康状况等，在其感染的早期也更能及时地采取措施进行救护，所以未来必将有更大的应用前景。
