海洋生物的新陳代謝反映其能量使用情形，新陳代謝率的高低與食物源、生存策略、環境溫度等生物和非生物因子相關，量化新陳代謝率可藉由耗氧量的測量，此方法在實驗室控制實驗已經相當成熟也行之多年。透過量測其靜態代謝率、基礎代謝率、極限代謝率等不同數值，科學家能在實驗室內推測生物對溫度變化的敏感度、致死溫度、以及最適溫度。這些控制實驗的目標，都是希望能幫助我們更了解生物面對到環境變化時的生理與行為改變，但野外環境下，海洋生物對環境變化的生理反應可能與實驗室內結果不相符，即便如此，測量生物的野外代謝率的研究在全球尺度下依然不多，主要原因便是測量方法上的受限。耗氧量測量就像是拍照一樣，紀錄的是一瞬的生理狀態，而野外生物的真實耗氧量隨時都會因應當下的環境而有所調整，因此近年來我們開始使用一個新穎的同位素新陳代謝指標，用於重建野外海洋生物的代謝生活史。
代謝指標的值是由記錄在生物碳酸鹽組織的穩定碳同位素所計算出，如:硬骨魚的耳石、貝類的殼體、頭足類的平衡石，因為生物碳酸鹽組織在生物成長過程中持續增長，因此，沿著生長軸分析其穩定碳同位素便能重建其代謝生活史。
而本研究目標擴展代謝指標技術的應用至其他海洋脊椎生物，因此選定魚類脊椎為分析材料，旨在建立脊椎的結構碳酸鹽代謝指標值與耗氧量間的關係。經過為期一年多的黑鯛養殖實驗進行耗氧量測量與後續的脊椎碳酸鹽穩定碳同位素分析，建立了同位素新陳代謝指標與個體耗氧量的轉換公式。此研究成果開啟了其他應用可能性，例如調查鯊魚等軟骨魚類的新陳代謝率，透過了解海洋生物的能量使用與對環境改變的生理反應，亦可以對於保育與管理政策上提供另一視角的科學資訊。本研究成果已發表於海洋與湖泊學頂尖期刊Limnology and Oceanography Letters.
Hsieh, C. Y., Liu, T. Y., Tseng, Y. C., Shirai, K., Wang, P. L., Wu, G. C., & Chung, M. T. (2025). Estimation of lifelong metabolic rates in marine fish: A combination of oxygen consumption measurements and δ13C metabolic proxy derived from vertebral structural carbonates. Limnology and Oceanography Letters. https://doi.org/10.1002/lol2.70009
