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生态环境中心在DNA损伤修复研究方面取得重要进展
环境污染等多种外源和内源因素可引起遗传信息载体DNA双链的断裂，而断裂的DNA双链可部分转化为单链DNA。RecA/Rad51家族蛋白可在单链DNA部分组装形成核蛋白丝，并通过快速、准确识别同源双链DNA（dsDNA）模板介导链交换过程，进而实现对DNA双链断裂的同源重组修复。但是，长期困扰人们的是：1）已知的拉伸、欠旋的核蛋白丝结构由于其固有的刚性如何能满足在大量非同源DNA并存且结构复杂的基因组中快速寻找到仅有1-2拷贝的同源DNA序列？2）这种结构主要是通过消除和抑制ATP水解而获得，但是在生理条件下核蛋白丝中的RecA可催化水解ATP，并导致一定的RecA解离。因此，在生理条件下又如何能保证核蛋白丝结构的完整性？
中国科学院生态环境中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室汪海林研究组利用研制的毛细管电泳-激光诱导荧光偏振装置，发展了研究RecA在ssDNA上动态组装的分析新方法，可以快速捕获并分离溶液中形成的各种RecA核蛋白丝组装体。另外，通过独特的设计可防止RecA的解离，因此可在快速分离过程中有效保存已被捕获的RecA核蛋白丝。通过其电泳迁移行为的差异，并可以准确测量其结合计量学。
利用这种新分析方法，他们发现，在生理条件下，RecA在ssDNA上组装主要形成低密度、不饱和的核蛋白丝组装体，其中超过一半的DNA并未结合RecA蛋白，即裸露的。在线荧光偏振分析、电镜成像分析、酶切保护性分析等一致证明了这一结果。体外链交换反应实验表明，低密度、不饱和的核蛋白丝是介导链交换反应的关键组装体；相应地，多个ATP水解活性缺失的RecA突变体仅形成高密度核蛋白丝（缺少裸露的DNA部分）并不能介导链交换反应。为了考察这一机制是否存在于活体内，他们利用绿色荧光蛋白基因和一种稀有的DNA内切酶基因，设计了一套精密的活体同源重组修复报告体系。利用这套活体报告体系，他们发现RecAP67D和P67E体外仅形成低密度、不饱和的核蛋白丝组装体，在活体内可有效地介导同源重组修复。相反地，RecA P67R、P67K和P67Y拥有ATP水解酶活性，但不能形成低密度核蛋白丝组装体，难以介导活体同源重组修复。
该组通过一系列体外和活体实验，证明了介导同源重组修复的核蛋白丝的基本结构是由RecA蛋白通过ATP水解有限组装到单链DNA上形成的不饱和核蛋白丝组装体。这一发现是对传统同源重组修复的关键核蛋白丝组装体基础结构认识的一个重要改变，为深入理解同源重组修复机制提供理论依据。
研究成果在线发表于Cell Discovery（ATPase activity tightly regulates RecAnucleofilaments to promote homologous recombination, doi:10.1038/celldisc.2016.53）。该研究得到了中国科学院先导专项B、国家自然科学基金委的资助。
论文链接:http://www.nature.com/articles/celldisc201653
RecA利用其本身ATP酶水解活性紧密调控RecA在ssDNA上的组装，进而形成多种组装体结构，包括饱和、高密度核蛋白丝、中密度和低密度的不饱和核蛋白丝
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2017年1月21日
2017-01-22
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汪海林研究组在DNA损伤修复研究方面取得重要进展
中国科学院生态环境中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室汪海林研究组在DNA损伤修复方面取得重要进展，相关研究成果近日在线发表于Cell Discovery（ATPase activity tightly regulates RecAnucleofilaments to promote homologous recombination, doi:10.1038/celldisc.2016.53）。
环境污染物、电离辐射、药物化疗及细胞代谢等多种外源和内源因素能够引起各种形式的DNA损伤，其中DNA双链断裂对基因组稳定性的危害最严重，可威胁到细胞的生存。为了消除DNA双链断裂的威胁，从原核生物到真核生物（包括哺乳动物和人），均建立了一套复杂而精准的同源重组修复机制。具有DNA依赖性的ATP酶活性的RecA/Rad51家族蛋白，是同源重组修复通路的核心功能分子，可在单链DNA（ssDNA）上组装形成核蛋白丝（nucleoprotein filament），并通过快速、准确识别同源双链DNA（dsDNA）模板介导链交换过程，进而实现同源重组修复。具有活性的RecA/Rad51核蛋白丝的结构及其介导的链交换过程，一直以来是DNA修复研究的热点和难点。
过去30年的研究表明，RecA与ssDNA形成的核蛋白丝是一种刚性、已拉伸且欠旋的结构，其中ssDNA中每三个核苷结合一个RecA单体，并且ssDNA上所有核苷都为RecA单体占有，局部保留了B型DNA的构象。这种对称、完美的核蛋白丝结构已假定为介导同源重组的关键结构。但是，长期困扰人们的是：1）这种结构由于其固有的刚性如何能满足在存在大量非同源DNA且结构复杂的基因组中快速寻找到仅有1-2拷贝的同源DNA序列？2）这种结构主要是通过消除和抑制ATP水解而获得，但是在生理条件下核蛋白丝中的RecA可催化水解ATP，导致一定的RecA解离。因此，在生理条件下又如何能保证核蛋白丝结构的完整性？
汪海林研究组设想，在生理条件下，由于ATP的不断水解，相应地，RecA可解离，离去的RecA留下空位，引起新的RecA结合和组装，因此，将形成一种动态的RecA核蛋白丝。但是，当前的单分子分析等先进技术也难以测量RecA核蛋白丝的结合计量学，因此难以分析这种动态结构。该研究组在前期研究工作（PNAS 2009, 106, 12849; JACS 2011, 133, 9188）的基础上，利用研制的毛细管电泳-激光诱导荧光偏振装置，并进一步发展了研究RecA在ssDNA上动态组装的分析新方法。利用新分析方法，可以快速捕获溶液中形成的各种RecA核蛋白丝组装体，并通过快速(2.5min)、高效的毛细管电泳分离各种RecA核蛋白丝。另外，通过设计电泳缓冲液可抑制ATP水解，防止RecA的解离，因此可有效保存这些已被捕获的RecA核蛋白丝组装体的本身结构。通过其电泳迁移行为的差异，可以准确测量这些RecA的结合计量学。
利用这种新分析方法，他们发现，在生理条件下（即存在有效的ATP水解），RecA在ssDNA上组装可形成三种类型的核蛋白丝，包括高、中、低密度的核蛋白丝，但主要形成低密度、不饱和的核蛋白丝组装体，其中超过一半的DNA并未结合RecA蛋白，即裸露的。在线荧光偏振分析、电镜成像分析、酶切保护性分析等一致证明了这一结果。体外链交换反应实验表明，低密度、不饱和的核蛋白丝是介导链交换反应的关键组装体；相应地，多个ATP水解活性缺失的RecA突变体仅形成高密度核蛋白丝（缺少裸露的DNA）并不能介导链交换反应。为了考察这一机制是否存在于活体内，他们利用绿色荧光蛋白基因和一种稀有的DNA内切酶基因，设计了一套精密的活体同源重组修复报告体系。利用这套活体报告体系，并进一步设计一系列RecAP67位氨基酸突变体。他们的研究表明，RecAP67D和P67E体外仅形成低密度、不饱和的核蛋白丝组装体，在活体内可有效地介导同源重组修复。相反地，RecA P67R、P67K和P67Y拥有ATP水解酶活性，但不能形成低密度核蛋白丝组装体，难以介导活体同源重组修复。
该组通过一系列体外和活体实验，证明了介导同源重组修复的核蛋白丝的基本结构是由RecA蛋白通过ATP水解有限组装到单链DNA上形成的不饱和核蛋白丝组装体。这一发现是对传统同源重组修复的关键核蛋白丝组装体基础结构认识的一个重要改变，为深入理解同源重组修复机制提供理论依据。
本研究得到了中国科学院先导专项B、国家自然科学基金委的资助。
论文链接:http://www.nature.com/articles/celldisc201653
RecA利用其本身ATP酶水解活性紧密调控RecA在ssDNA上的组装，进而形成多种组装体结构，包括饱和、高密度核蛋白丝、中密度和低密度的不饱和核蛋白丝
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2017年1月21日
2017-01-21
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郭良宏研究组在碳纳米管细胞外排生物过程和效应方面取得重要进展
由于碳纳米管独特的理化性质，使其在环境和纳米医药领域的应用潜力巨大。碳纳米管与细胞的相互作用始于与细胞产生物理接触，随后被细胞摄入、外排或者降解，这些生物过程决定了碳纳米管实际的细胞内暴露量，因而对碳纳米管后续的毒性/生物效应至关重要。全面深入了解这个复杂过程中涉及到的分子机制，为揭示和调控碳纳米管生物活性提供指导意义。目前，碳纳米管的细胞内吞机制已有报道，但是对于碳纳米管的细胞外排机制研究却鲜有提及。
中科院生态环境中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室郭良宏研究组近期在碳纳米管细胞外排生物过程和效应方面取得重要进展，相关研究成果发表于Small，并作为当期的封底文章。
该研究组近年来一直致力于研究碳纳米管的细胞毒代动力学和热力学过程及其毒理机制。最近，将碳纳米管暴露巨噬细胞，通过检测胞外ATP的释放，意外发现一种特殊的嘌呤受体-P2X7参与介导了碳纳米管的外排过程。同时研究发现，过量的胞外ATP结合P2X7受体后，能短暂激活该受体，并诱导细胞外钙离子内流，进而激活MAPK信号通路。并且碳纳米管在溶酶体内的累积会引起溶酶体碱化，导致碳纳米管会沿着重排后的细胞骨架导轨排出细胞。该项研究首次揭示了细胞外排碳纳米管的分子起始事件以及后续的细胞生物效应。该研究将为碳纳米管未来的生物应用率和毒性防治提供指导价值。
在细胞外排机制的基础上，研究组进一步发现，环境重金属离子（如：Ni2+）能抑制P2X7受体活性，进而阻碍碳纳米管的正常外排，造成过量的碳纳米管在细胞内累积，引起更大的毒性。该机制是一种新型的联合毒性作用机制，为研究环境中碳纳米管与其他污染物共存状态下的安全性评价提供了新的借鉴思路。
本研究得到中科院先导专项和国家自然科学基金委的资助。论文的第一作者是崔雪晶博士，通讯作者为万斌副研究员和郭良宏研究员。
论文链接：
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201670226/full
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201602410/full
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.6b03842
细胞外排碳纳米管的机制示意图
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2017年1月12日
2017-01-12
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刘景富研究组在纳米材料界面行为的原位拉曼研究方面取得重要进展
拉曼散射谱是一种具有高能量分辨率的指纹谱，特别是引入具有表面等离子体共振（SPR）特性的贵金属纳米结构形成表面增强拉曼散射（SERS）体系后，其灵敏度可提高到准单分子水平，在界面行为和过程研究方面大有可为。环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘景富研究组利用纳米银的SERS活性，原位研究了影响纳米材料界面效应和环境行为的若干关键过程，并取得了重要进展。
研究组刘睿博士等利用SERS的高能量分辨率，结合X射线吸收谱，提出并实现了通过Ag单原子层精细调控壳层金属原子与基底金属间的结合强度，从而在单原子层尺度调控壳层原子构象的新思路。他们在超细Au纳米线表面可控地构筑了高分散Pd原子和Pd团簇，并借助拉曼探针分子2,6-二甲基苯异腈分子对结合金属原子的指认和定量统计能力，发展了原位定性表征和定量测定不同构象Pd原子的新方法。利用该方法，揭示了催化硝基酚反应活性与单分散Pd原子以及电催化氧化乙醇反应活性与团簇态Pd的直接关系，从实验上明确了这两类反应的活性中心。该研究不但提供了一类可用于探测特定催化反应活性中心的模型催化剂，更重要的是揭示了精细界面调控在催化剂设计中的重要地位，以及SERS在此类研究中的独特作用。该研究受到审稿人的高度评价，认为其解决了非常重要且技术上非常具有挑战性的难题，论文发表在材料科学领域顶级期刊Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201604571)。
研究组也借助SERS指纹谱对反应过程中多中间体的同时识别能力，建立了利用SERS原位追踪SPR生成热电子归趋的新方法。利用该方法，研究了光照下Ag基共振催化剂生成的热电子的分配-归趋行为，发现Ag针孔是决定热电子是否能有效传递给活性中心（例如Pd原子）用于催化反应的关键。此项研究为共振催化剂的设计提供了新的视角，并对Ag-Ag基半导体共振光催化剂的稳定性给出了新的解释，同时对阐明纳米银的环境稳定性也具有一定的意义。相关论文发表在Small, 2016, 12, 6378–6387。Wiley旗下“Materials views中国”以《雁过留影——基于SERS原位监控催化反应的热电子归趋追踪方法》为题详细介绍了该工作。
研究组还利用SERS技术，高灵敏、原位追踪了痕量纳米银在水？气界面的迁移过程，揭示了纳米材料的水界面微层富集现象，发现纳米银进入环境水体后迅速向水？气界面迁移，形成厚度数十微米、纳米银含量高于下层水体15-30倍的富纳米银表面微层。研究结果以封面文章发表在ACS旗下环境科学领域重要期刊Environmental Science & Technology Letters (2016, 3, 381–385)。
研究得到国家重大研发计划、国家自然科学基金委和中科院先导专项的资助。
论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201604571/full
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201601773/full
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.estlett.6b00271
SERS技术揭示了Ag单原子层对壳层金属与基底金属原子间界面作用的调控
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2016年12月13日
2016-12-13
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刘思金研究组在纳米材料的环境健康研究方面取得重要进展
中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘思金研究组在纳米材料诱导细胞DNA甲基化修饰改变与表观遗传毒性方面取得重要进展，相关研究成果近日在线发表于Advanced Materials (Genome-wide DNA methylation variations upon engineered nanomaterials and their implications in nanosafety assessment, DOI:10.1002/adma.201604580)
由于纳米材料独特的理化性质，对其进行毒性检测和安全性评价时，传统的毒理学检测方法与手段往往并不完全适用。尤其是在纳米材料低剂量暴露下（如环境暴露条件下），没有显著的氧化应激损伤时，一些非直接毒性效应如次级毒性反应和代偿损伤效应往往被忽视。在表观遗传信息的维护与传递中，DNA甲基化是重要的载体。在内外源性刺激下，DNA甲基化水平可发生快速变化以改变细胞的应激和代谢状态，因此DNA甲基化水平改变被视为细胞/机体响应内外源性刺激的敏感的早期指标。目前，对于纳米材料暴露导致DNA甲基化水平改变的变化规律和相关机制等方面存在诸多未知。
该研究组通过多种DNA甲基化检测和测序手段揭示了不同纳米材料在低剂量暴露下对全基因组DNA甲基化水平的影响规律。发现纳米银和氧化石墨烯增加基因组甲基化胞嘧啶（5-mC）含量，而相比之下纳米金、碳纳米管、纳米二氧化钛和纳米氧化锌的效应并不明显。高通量的全基因组甲基化测序（MeDIP-seq）、基因归类分析和相关的细胞毒性与生理功能评价显示，纳米银和氧化石墨烯引起的DNA甲基化改变可导致多种代谢过程和信号通路的异常，特别是细胞膜相关蛋白与膜骨架蛋白、能量代谢和离子通道蛋白等。这些变化导致细胞出现常规毒性检测方法无法检测出来的损伤效应及适应性与代偿性效应。
这项研究工作从表观遗传学角度深入探讨了纳米材料暴露后通过改变DNA甲基化水平而引发细胞损伤的分子机制，对揭示纳米材料的环境健康风险提供了重要的科学依据。同时，该研究提示，作为传统毒性评价方法的补充，DNA甲基化变化所介导的细胞生理与代谢改变可用作敏感的早期检测指标，为纳米材料的安全性评估提供新的思路。
本研究得到了国家基金委项目和科技部973项目的支持。该论文的第一作者是陈岳博士。
文章链接： http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201604580/full
纳米材料诱导细胞DNA甲基化修饰改变与表观遗传毒性的机制示意图
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2016年12月6日
2016-12-06
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欧阳志云研究组在生态系统服务权衡研究方面取得新进展
区域土地利用变化显著改变了生态系统格局和过程，导致生态系统服务的不均衡供给。如何协调生态系统服务类型之间（尤其是生态系统产品提供服务与调节服务）的权衡关系，既是生态系统服务科学研究的难点，也是土地利用管理者面临的重要挑战。
中科院生态环境中心欧阳志云研究组以水资源保护与农业发展矛盾突出的北京密云水库流域为对象，采用InVEST模型和情景分析方法，定量研究了流域土地利用变化趋势和不同土地利用情景下多种生态系统服务的相互作用关系，研究发现：与土地利用现状相比，农业发展和河岸带保护相结合的情景能同步提升生态系统水资源供给、水质净化、土壤保持和农产品供给服务。该结果表明，科学地土地利用规划，可以有效协调生态系统产品提供和调节服务的权衡关系，促进区域可持续发展。
该研究为如何协调生态系统服务类型之间的权衡关系提供了重要启示：（1）理解导致生态系统服务权衡关系的共同驱动因子（如：植被恢复、农业发展）；（2）定量阐明生态系统服务类型之间的权衡关系；（3）识别和保护生态系统服务高值区域，实现生态系统服务权衡关系的协调。
相关研究成果发表在美国生态学学会期刊Frontiers in Ecology and the Environment（2016, 14(10): 527-532）。
论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/fee.1432/pdf
城市与区域生态国家重点实验室
2016年12月2日
2016-12-02
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贺纪正研究组在土壤抗生素抗性基因研究方面取得重要进展
抗性微生物在环境中的产生和传播是影响人类健康的重要风险因素。养殖业中抗生素的应用及其产生的废弃物的农用被认为是农田土壤抗生素抗性基因（ARGs）蓄积的主要来源。然而，绝大部分抗生素在土壤中可以快速降解，有机肥来源的含ARGs细菌在土壤环境中难以有效存活，这说明其它因素也可能在土壤ARGs的产生和维持中发挥重要作用。过去的研究发现，微生物对重金属和抗生素产生抗性的机理较为相似，并且重金属抗性基因和ARGs往往能够存在于相同的DNA片段上。因此，微生物在面临重金属胁迫对重金属产生抗性机制的同时，极有可能也会对抗生素产生抗性。
为了检验这一假设，贺纪正研究组与中国农科院等单位合作，利用高通量定量PCR技术对中国农科院长期铜污染的两种农田土壤中ARGs的丰度和多样性进行了研究，分别在湖南红壤和山东潮土中检测到了157和149种ARGs，以多耐药性（multidrug）抗性基因和内酰胺类抗生素抗性基因为主。ARGs的多样性和相对丰度随着铜污染水平的提高而显著增加，并且与可移动遗传原件（MEGs）存在显著的正相关关系，表明铜污染土壤中ARGs具有潜在迁移性。网络分析表明ARGs和微生物类群之间存在显著的共存关系，揭示出微生物群落和ARGs之间密切相关。通过建立结构方程模型发现铜污染对于抗生素抗性基因的影响主要是通过改变细菌的群落组成和可移动遗传原件实现的。
该研究证明了在田间实地条件下，长期铜污染会显著改变环境抗性基因的多样性、多度及其可移动性。该成果为人们认识农田土壤中ARGs的产生途径和维持机制提供了新的见解。
该研究成果(Field-based evidence for copper contamination induced changes of antibiotic resistance in agricultural soils. 18, 3896-3909）最近发表于Environmental Microbiology的“病原菌与抗生素抗性生态学专刊（Special Issue on Pathogen and Antibiotic Resistance Ecology）”上。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）等课题的资助。
论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1462-2920.13370/full
土壤环境科学实验室
2016年11月21日
2016-11-21
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江桂斌研究组在纳米银环境过程研究方面取得重要进展
中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室江桂斌研究组在纳米银（AgNPs）环境过程与归趋研究方面取得重要进展，相关成果近期发表于环境科学领域的重要期刊Environmental Science & Technology（ES&T, 2016, 50, 188-196; ES&T, 2016, doi: 10.1021/acs.est.6b04042）。
AgNPs大量生产和广泛应用增加了其向环境释放的机会，其可通过多种途径进入环境成为纳米污染物。AgNPs的环境过程与归趋影响其生态与健康风险。消费产品释放的AgNPs大部分进入到污水处理系统，并迅速转化为纳米硫化银（Ag2SNPs）。Ag2SNPs被认为是AgNPs生命周期中非常稳定的存在形态，甚至被广泛认为是AgNPs的一种天然解毒途径。
研究组采用实验室模拟光照和室外阳光照射相结合的方式，通过探究典型环境因素对Ag2SNPs稳定性的影响，发现Ag2SNPs在环境浓度Fe3+作用下，能发生明显的形态转化，并对其可能的转化机理开展了深入研究。结果表明：（1）黑暗下，Ag2SNPs主要通过与Fe3+发生阳离子交换反应，置换少量银离子；（2）光照下，Ag2SNPs主要通过Fe3+还原为Fe2+时水溶液中生成的羟基自由基的氧化作用，释放大量银离子；（3）释放的银离子由于Fe2+的还原性，又逐渐转化为AgNPs，引起银离子浓度持续下降；（4）Fe3+作用下的Ag2SNPs光促形态转化生成AgNPs在河水、景观用水和污水处理厂排放出水等天然水体中均能发生。此结果为进一步揭示AgNPs的环境归趋提供了新的科学依据。
研究得到国家自然科学基金委、中科院先导专项和博士后科学基金的资助。论文第一作者是博士后李灵香玉，通讯作者为王亚韡研究员。
论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.5b03982
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.6b04042
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2016年11月16日
2016-11-18
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魏源送研究组在污泥抗生素抗性基因污染控制取得重要进展
城市污泥既是抗生素抗性基因（ARGs）的重要蓄积库，又是向环境传播抗性的重要污染源。生物处理（如堆肥、厌氧消化）不仅广泛应用于污泥减量化和资源化，也是削减ARGs及控制抗性传播的重要环节。中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室魏源送研究组多年来致力于污泥生物处理的研究与应用，近年来以污泥抗生素抗性基因污染控制为目标，在强化污泥减量化和资源化效果的同时提高抗生素抗性基因污染的削减效果，今年以来研究成果相继发表在重要期刊Water Research（Water Research, http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2016.09.055; Water Research,2016, 91, 339-349）和Bioresource Technology（Bioresource Technology,2016, 217: 28–36;Bioresource Technology,2016, 217: 37–43）。
研究组采用实验室研究和现场试验相结合的方式，通过工艺操作参数的优化，分别研究了两种污泥厌氧生物处理（污泥和餐厨混合厌氧消化、基于微波预处理的强化污泥厌氧消化）和两种污泥好氧处理（堆肥和生物干化）对ARGs的削减效果，实现了在强化污泥堆肥、污泥生物干化和污泥厌氧消化的同时对ARGs的有效削减，并对其中的微生物学机理进行了深入探讨。研究结果表明，1）优化的通风策略不仅强化了污泥生物干化效果，而且提高了ARGs和水平转移元件（MGEs）的削减效果。添加沸石粉不仅能够提高污泥堆肥的保氮效果，而且能够有效削减ARGs。2）污泥厌氧消化对ARGs具有一定程度的富集作用，但基于微波预处理的污泥厌氧消化、污泥和餐厨混合厌氧消化，不仅能够强化污泥厌氧消化，而且能有效削减ARGs。综合考虑污泥产甲烷效果、耐药菌与抗性基因的削减效果，基于微波-过氧化氢-碱组合预处理的强化污泥厌氧消化工艺最为适宜。3）统计学分析表明，微生物群落结构演替是影响污泥生物处理过程中ARGs归趋的主导因素，其次是基因水平转移和重金属选择压力。上述研究结果为实现污泥减量化、资源化及其抗性基因污染控制提供了新的思路。
上述研究得到国家水专项课题和国家自然科学基金项目资助。论文的第一作者分别是张俊亚助理研究员、佟娟助理研究员，通讯作者为魏源送研究员。
水污染控制实验室
2016年10月1日
2016-10-01
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Nature再发吕永龙等有关可持续发展目标的观点
中国科学院生态环境研究中心吕永龙研究组继2015年4月23日在Nature上发表了题为Five priorities for the UN Sustainable Development Goals的文章，提出国际科技界为实施联合国可持续发展目标(UN SDGs)的5项优先工作（Nature 520,432–433. doi:10.1038/520432a）之后，又于2016年9月1日在Nature上发表Sustainable development: Rate oceans’ capital to help achieve SDGs的快讯文章(Nature 537，34.doi: 10.1038/537034d)，提出应该提升海洋资本在推进实现可持续发展目标（SDGs）中的作用。该文的作者包括中国科学院生态环境研究中心的吕永龙（第一与通讯作者）、苑晶晶、贺桂珍，德国亥姆霍兹海洋研究中心（GEOMAR）的Martin Visbeck、UNEP世界保护监测中心和英国普利茅斯大学的Steve Fletcher。
文章指出，海洋具有提供食物和原材料、维持生计、休闲娱乐等功能，了解海洋如何提供这些生态系统服务可以帮助根除贫困并促进经济持续发展，指导人类更好地向适应全球环境变化的方向发展。尽管海洋具有这些重要的生态系统服务功能，但目前国际上的一些资源专家和相关的国家目标和战略还只是关注陆地生态系统所提供的产品和服务。
虽然SDG14明确把保护和可持续利用海洋和海洋资源作为一项可持续发展目标，但目前对海洋和海岸带管理对实现可持续发展目标的作用仍然不够重视。作者认为发展海洋生产总值（gross marine product，GMP）指标来度量海洋自然资本对实现SDG14是至关重要的。
需要加强对海洋资本估算的研究，提供一种在国家或全球尺度上衡量海洋生态系统产品和服务的方法，基于各个海洋对GMP指标进行估算。估算结果提供给相关决策者、企业和公众，以推进SDG14以及17个SDGs中与海岸带地区相关的其他60个分目标的实施。建议设立集测量、监测和评估人类-海洋系统健康为一体的综合研究计划，以全面评估与监督可持续发展目标的实施。
全文链接：http://www.nature.com/nature/journal/v537/n7618/full/537034d.html
城市与区域生态国家重点实验室
2016年9月1日
2016-09-01
