美国科学家开发了一种在纳米尺度下对蓝绿藻（蓝细菌）吸收营养元素进行成像和追踪的新方法。蓝绿藻在全球碳循环和氮循环中扮演着关键角色，它们能够将大气中的氮气转化为生物可利用的氨，从而在营养贫乏的水域中维持光合作用。这一过程被称为生物固氮，对海洋初级生产力至关重要。

来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室、南加州大学以及波特兰大学的研究人员利用高分辨率二次离子质谱仪（NanoSIMS）实现了这一突破。NanoSIMS的分辨率高达50-100纳米，能够检测细胞中多种元素及其同位素的分布，从而揭示单个蓝绿藻细胞如何固定大气中的氮和碳。这项技术为研究微生物代谢提供了前所未有的空间分辨率。

南加州大学的Kenneth Nealson教授预测，NanoSIMS将开创微生物学研究的新纪元。他指出，该技术能够实时观察细胞内的生化过程，有望彻底改变我们对微生物生态和生理的理解。相关研究成果已发表在《国际微生物生态学协会杂志》（The ISME Journal）上。