海洋酸化（Ocean acidification）会改变海水的碳酸盐体系,影响海洋藻类的生长和光合速率。与其它浮游植物相同,海洋硅藻通过碳浓缩机制将海水中的无机碳转变为有机碳,这个过程会消耗硅藻大量的能量。海洋酸化会增加海水中无机碳的浓度,促使硅藻下调碳浓缩机制。碳浓缩机制节省的这部分能量会用于硅藻的其他生理过程,比如生长。镉（Cd）污染会对海洋生命产生广泛的影响,Cd在生物体内不可降解并且会随着食物链进行传递,进而威胁海洋食品安全和人类健康。由于人类活动,大量的Cd被排放进入海洋,造成河口和沿岸地区海水Cd浓度严重超标。硅藻是海洋初级生产力的主要贡献者,也是海洋食物链的源头。重金属Cd进入到硅藻细胞中会产生有毒害作用的活性氧（ROS）,造成脂质过氧化,降低硅藻的生长和光合速率。正在进行中的海洋酸化不仅会影响硅藻的生理代谢还会改变Cd的生物毒性。然而,现在并没有文章研究在长期酸化条件下海洋硅藻对重金属Cd的响应。在这篇论文中,主要研究在不同时间尺度和空间尺度下海洋酸化对全球重要硅藻三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）Cd毒性的影响。实验结果表明在室内实验中海洋酸化促进了三角褐指藻生长,而且不论是在短期实验还是长期实验中这种刺激作用一直存在。三角褐指藻在正常条件下培养720天后,其对培养环境的适应能力增强。另外,经过长期的培养之后三角褐指藻表现出对酸化的适应性。转化实验中,在长期在高浓度CO₂下培养的三角褐指藻转移到环境CO₂下进行实验,细胞的生长速度低于一直在环境CO₂下生长的细胞。通过吸收和外排实验的结果来看,在酸化条件下三角褐指藻降低了对Cd的吸收,增强了对Cd的外排。对三角褐指藻呼吸作用的测定也表明酸化会增强三角褐指藻的呼吸作用。海区的实验结果与室内实验的结果相吻合,也表明海洋酸化促进三角褐指藻的生长并降低了Cd的吸收。转录组分析表明经过长期的酸化培养三角褐指藻进化出了一种特别的应对Cd胁迫的机制,包括有关Cd吸收的基因ZUPT和TPC1A下调。并且酸化条件下γ-ECS,GS,和PCS上调使细胞中的Cd螯合成毒性更小的物质Cd-PC_n。将Cd隔离到液泡中的转运蛋白基因VIT和ABCT也在酸化条件下上调。最后,实验结果表明与Cd外排相关的基因HMA的表达量增加。另外,本论文也对三角褐指藻细胞内抗氧化酶的活性进行了检测,结果发现抗氧化酶的活性在酸化和Cd暴露的情况下有了明显的提升。又进一步研究了海洋酸化对Cd从三角褐指藻到其主要消费者扇贝（Argopecten irradians）之间传递的影响。通过研究发现,海洋酸化显著降低Cd由三角褐指藻向扇贝的传递。这可能会对海洋生态系统中Cd的生物地球化学循环产生影响。