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張健旭的研究領域包括化學生態學、化學感覺、生理行為、動物行為學、鼠害控制等。目前個人研究焦點為利用行為、生理和化學相結合的手段,證明脊椎動物(鼠類、鳥類等)氣味在動物通訊中的作用並鑒定其成分,最終確定信息素的組成。同時,根據研究生本人的基礎和興趣,利用不同類群的動物,在化學生態學、化學感覺、生理行為、動物行為學等學科領域,培養研究生開展獨立的科學研究。
  張健旭於1985年大學期間開始研究猛禽和鼠類生態關係,1994年開始從事鼠類及其天敵的化學通訊及信息素研究,2002年-2004年在國際上首先鑒定小鼠信息素的美國Indiana大學Novotny實驗室工作兩年多,建立了化學分析和行為相結合的信息素篩選方法,積累了豐富的知識。
  張健旭發現了大倉鼠的氣味腺-脅腺,並研究了其通訊功能、調控機制和化學成分;在國際上首先鑒定了黃鼬和艾虎肛腺氣味,以及若干鼠種特化氣味腺的成分,在國內首先實現了哺乳動物信息素的功能和化學組成關係的研究,達到了候選信息素(Putative Pheromone)和信息素鑒定的水平,將中國脊椎動物信號的研究首先發展到了化學鑒定的水平。最近,成功鑒定了大鼠的性信息素,是國際上對大鼠的化學通訊研究40多年後,首次報道其信息素成分;獨立發現小家鼠中兩個半揮發性的雙相性信息素成分,是對國際上30多年來小家鼠信息素成分研究的一個重要補充;首次報道了另一模式動物-金倉鼠脅腺的成分及其推定的性信息素。最近,與蜘蛛學家合作,在蜘蛛中首次鑒定出兩組分雌性信息素。

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