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朱永官课题组水稻砷污染研究成果引关注
近日环境科学类主流刊物Environmental Science & Technology以新闻的形式公布了朱永官博士及其合作者的最新研究成果。该项研究通过野外调查和模拟试验证实，在砷污染条件下，水稻籽粒中硒和锌的含量明显降低。砷是一个强致癌物质，该小组前期的研究已经表明对于以大米为主食的人群来讲，水稻砷污染是人体暴露砷的重要途径。而硒和锌作为人体抗氧化系统的必须微量元素，在降低砷污染的健康效应具有潜在的作用。令人遗憾的是，砷污染似乎是一个雪上加霜的问题，因为砷在水稻体内的积累不仅直接影响人体健康，还可以通过降低一些人体必须的微量元素含量给人体健康带来间接的影响。此项成果已经在该杂志在线发表。不过情况并不是都很糟。朱永官博士参与的另一项研究发现通过培育低砷水稻品种，人类有可能有效降低砷污染带来的健康风险。但是，该小组的成果表明由于基因与环境的互作，人们又必要针对不同的土壤和气候特征培育不同的水稻品种，以满足不同地区应对砷污染的需要。该项研究几乎同时在Environmental Science & Technology在线发表。之前该小组的相关研究进展曾被Trends in Plant Science, Science, New Scientist等刊物专文评述和报道。
2009-10-10
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贺纪正课题组在硝化作用微生物研究方面取得重要进展
硝化作用是全球氮循环的中心环节。硝化作用，即将氨氧化为硝酸盐的过程，是由微生物驱动的生物地球化学过程。一百多年来，氨氧化过程被认为是一个主要由变形菌纲中的一小部分细菌类群所进行的专性化能自养过程。近年来应用分子生物学技术的研究发现，一类古菌也具有氨氧化能力，广泛分布于包括海洋、湖泊和土壤等在内的多种环境中，且其丰度超过氨氧化细菌，预示着其在硝化过程中的潜在重要贡献。贺纪正课题组在前期对不同农田土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌组成和丰度研究的基础上，对高氮草地土壤的研究发现，氨氧化古菌尽管在数量上和氨氧化细菌相当，但其丰度和活性并不随氨态氮源增加而变化，其对硝化抑制剂的反应也不敏感。相反，随氨态氮源增加，氨氧化细菌数量增加3-10倍，硝化活性增加177倍，且对硝化抑制剂反应敏感。这些结果反映出，在高氮草地土壤中，硝化作用是由氨氧化细菌而不是氨氧化古菌驱动的。这一重要成果在9月《自然地学》杂志发表（Nature Geoscience, 2: 621-624），对深入认识土壤生态系统中氨氧化细菌和氨氧化古菌的生境及对氮素循环和养分转化的贡献具有重要意义。该项研究由贺纪正课题组与新西兰Lincoln大学土壤与环境质量中心合作完成，博士研究生沈菊培在新西兰参与主要实验工作，贺纪正研究员为论文的共同通讯作者。
《自然地学》杂志论文摘要链接：http://www.nature.com/ngeo/journal/v2/n9/abs/ngeo613.html?lang=en
2009-09-04
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毛细管电泳-激光诱导荧光偏振分析装置与DNA缠绕检测
中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理国家重点实验室汪海林研究员与加拿大阿尔伯塔大学Chris Le和Michael Weinfeld教授合作发现一种测定DNA构象变化的新方法，并以此为基础，揭示了一种DNA修复机制。该研究成果的详细论文发表在2009年6月15日出版的《美国国家科学院院报》上。
人和其他生物常暴露于多种可造成DNA损伤的化学和物理试剂，如紫外光、多环芳烃、重金属元素。如果损伤未能得到适当的修复，可引起基因突变，并有可能进一步引发癌症或造成细胞死亡。幸运的是，虽然我们每天经历DNA损伤但并不一定会发展成为癌症。这种幸运很大程度上来自于奇妙的DNA修复功能，保护我们的细胞防止突变。令人惊奇的是，同一DNA修复蛋白可识别并修复许多化学结构不同的DNA损伤。DNA修复分子是如何高效率地工作？这一谜团的解开将有助于癌症的预防和治疗，因此在世界范围内科学家们开展广泛的研究。
为实现对DNA损伤的修复，细胞利用一组蛋白质结合于损伤位点，适当地切除含损伤的一段寡脱氧核苷酸，并合成新的片断填补空白。修复后的DNA可恢复到以前的状态。在修复过程中，发生许多复杂但受到良好控制的酶反应。由加拿大阿尔伯塔大学Chris Le和Michael Weinfeld教授和中科院生态环境研究中心汪海林研究员领导的国际合作团队的研究将有助于解释一些修复蛋白是如何展示它们可识别多种损伤的独特能力。他们研究了与人修复相似的大肠杆菌(E. coli)修复通路。该修复通路可修复紫外和许多致癌性化合物引起的DNA损伤。研究发现在修复的早期过程中，一种蛋白可将损伤的DNA缠绕于另一种重要的蛋白。DNA缠绕可局部融解DNA的双螺旋结构，使修复酶可接触到损伤部位。
该项DNA修复研究工作源于汪海林博士的偶然发现。最初的设想是利用DNA修复酶作为亲和探针发展同时检测多种DNA损伤的分析方法。在研究中，汪海林博士意外地发现一种DNA修复酶与荧光标记的损伤DNA作用可产生非分子量依赖的高荧光偏振响应。为解释这一特殊现象，汪海林博士设计多种DNA探针和实验，证明了这种高荧光偏振响应与DNA缠绕相关。在Chris Le和Michael Weinfeld教授支持下，汪海林博士将课题转向修复机制的研究。利用新发现的荧光偏振特性，揭示了DNA修复机器可识别多种不同化学结构DNA损伤的机制。
该研究是一项多学科的交叉研究，国际间的紧密合作为研究的成功提供了可能。除了以上介绍的生物分析和分子毒理研究方面专家，还获得在生物化学和生物物理方面研究者的支持，如美国国立环境健康研究所的Bennett Van Houten博士、纽约大学的Eric Tang博士和蒙大拿大学的Alexander Ross博士。
毛细管电泳-激光诱导荧光偏振分析装置与DNA缠绕检测
2009-06-22
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生态环境中心承担的院科研装备研制项目顺利通过验收
2008年12月23日，院计划财务局组织专家对生态环境研究中心主持的中国科学院科研装备研制项目《成组毒理学分析仪的研制》进行了项目验收。由中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士，中国科学院高能物理研究所柴之芳院士、中国环境科学研究院王文兴院士等组成的专家组认真听取了项目负责人江桂斌研究员的结题汇报和刘虎威教授代表现场测试组做的现场测试结果报告。与会专家对照审议了项目任务合同书、经费使用预决算报告、项目总结报告及相关技术文件，并就该设备的共享共用和功能拓展提出了一些建设性意见。经验收专家组评议，一致同意该项目通过验收，并对该项目的完成情况给予较高评价，认为该项目按照任务合同书规定很好地完成了研究任务，研制的成组毒理学分析仪各项技术指标均超过项目任务书的要求，充分发挥了学科交叉的特点，具有很好的应用前景。《成组毒理学分析仪》能够满足复杂环境样品中毒性因子鉴别和污染物联合毒性研究的需要，具有高通量、高灵敏、全自动的特点。该设备可快速排查新的环境污染物，还可拓展应用到其他领域如中药复合毒性的研究。
科技开发处
2008年12月24日
2008-12-25
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生态中心为大沙河水体砷污染成功治理提供科技支撑
由于河南省民权县一家化工企业排放高浓度含砷废水，致使贯穿河南、安徽两省100多公里的大沙河严重污染，河水中砷浓度高达数千微克/升，超过地表水标准数十倍，对沿岸地区的生产生活、特别是有关城市的饮用水产生重大安全隐患。 大沙河砷污染事件发生后，中国科学院生态环境研究中心立即组织研究治理对策。生态中心曲久辉研究员及其领导的课题组，在已有饮用水除砷专利技术的基础上，针对大沙河流域特征和砷污染状况，仅用3天时间就提出了砷污染治理总体工艺及实施方案的初步设计，得到当地政府采纳。2008年11月4日，生态中心派出以曲久辉研究员为首的工程技术专家组，与商丘市水利等有关部门密切合作，在河南商丘大沙河治理现场日夜奋战并取得突破性进展和阶段性成果。12月7日14时，河南省商丘市大沙河砷污染水体顺利实现连续达标排放，截至12月7日，监测数据显示，大沙河河南省出境断面水体平均砷浓度为0.017 mg/L，符合《国家地表水环境质量标准》（GB3838-2002）三类标准要求（<0.05 mg/L）。 砷是典型的具有急、慢性毒性的污染物，人体砷暴露将可能导致腹痛、呕吐、腹泻、皮肤癌、肺癌、膀胱癌、皮肤黑色素沉积等一系列急、慢性砷中毒症状。水体砷污染治理一直是国内外研究的热点与难点问题，尤其对于河流、湖泊水体砷污染治理，国内外更是没有可供借鉴的成功案例。生态环境研究中心曲久辉研究员及其领导的团队，在砷污染治理技术原理与工程应用领域进行了近十年的研究开发工作，获得了一系列具有自主知识产权的关键技术成果。此次这些成果大沙河砷污染治理上得到成功应用，在国内外在河流污染尤其是砷污染治理上尚属首次，成为我国乃至世界上河流污染治理领域的成功范例之一。
2008-12-11
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《全国生态功能区划》新闻发布会顺利召开
2008年7月31日，国家环境保护部和中国科学院在国谊宾馆联合召开《全国生态功能区划》新闻发布会，发布《全国生态功能区划》成果。中央电视台、人民日报、新华社、科学时报、中国青年报等20多家国内新闻媒体的记者出席了发布会，国家环境保护部吴晓青副部长和中科院丁仲礼副院长分别作了重要讲话。
吴晓青副部长指出，本次新闻发布会的主要目的是为了广泛宣传《全国生态功能区划》的成果，提升全社会保护生态环境的意识，特别是增强党政领导干部按照客观规律办事的自觉性，全面贯彻落实科学发展观，牢固树立生态文明观念，推动环境保护历史性转变，促进经济又好又快地发展。
丁仲礼副院长在讲话中指出，《全国生态功能区划》是中科院面向国家战略需求和国际科学前沿，在发挥生态学领域长期研究积累的基础上，联合环境保护部共同完成的重要创新成果，是中国科学院知识创新工程科技创新服务于国家需求的典型案例。《全国生态功能区划》符合我国生态环境保护的要求以及我国国情的特点，直接服务于国家区域发展战略和可持续发展战略需求，是保障国家生态安全的科学基础和前提，是落实科学发展观、构建和谐社会、实践生态文明的一项重要举措，具有很好的示范意义。
环境保护部生态司万本太司长、中国科学院资源环境科学与技术局傅伯杰局长、全国生态功能区划技术总负责人欧阳志云研究员就全国生态功能区划意义、作用和应用实施等记者关心的问题做了回答。
《全国生态功能区划》是在国家环境保护部和中国科学院的共同组织下，中科院生态环境中心城市与区域国家重点实验室研究人员历经6年编制而成。此次新闻发布会的顺利召开，为《全国生态功能区划》工作画上了一个圆满的句号。《全国生态功能区划》的颁布与实施，将为推动区域可持续发展和全国生态环境保护奠定科学基础。
城市与区域生态国家重点实验室
2008年8月1日
2008-08-01
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傅伯杰研究员在《科学》上发表文章论述中国的环境战略
城市与区域生态国家重点实验室傅伯杰研究员在2008年8月1日出版的《Science》杂志上发表了题为“Blue Skies for China”文章，讨论中国的环境挑战与战略。
由于我国人口众多，自然资源有限，随着经济的快速发展，呈现出了一系列环境问题，已成为社会经济可持续发展的制约因素。主要环境挑战包括水污染、大气污染和土地退化。2007年，40%的城市生活污水未经处理直接排放，50%的河流处于重污染，60%的湖泊富营养化。在监测的287个大中城市中，只有60%的城市空气质量达标。土地退化主要表现为土壤侵蚀、沙漠化和生物栖息地破碎化。全国水蚀和风蚀面积占陆地国土面积的37%。严重的生态环境问题造成了巨大的经济损失、社会矛盾并影响人体健康。
文章提出了建立各级政府、企业和公众等不同利益群体在环境保护中作用的协调机制；加强科学研究、技术创新、制度设计和环境立法等能力建设；引入市场机制，发展经济实用的污染控制技术和资源循环利用技术；提高政府的环境保护投入，加强环境监测与管理等战略措施。
城市与区域生态国家重点实验室
2008年8月1日
2008-08-01
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现代城市“病”的系统识别理论与生态调控机理2008上半年总结与交流会议召开
国家重点基础研究发展计划（973计划）《项目现代城市“病”的系统识别理论与生态调控机理》2008上半年总结与交流会议于2008年7月16日在中国科学院生态环境研究中心顺利召开。来自科技部、环境保护部、南开大学、北京师范大学以及生态中心的专家，以及来自北京工业大学、清华大学、北京大学、北京师范大学、武汉理工大学、中国环境科学研究院和中国科学院生态环境研究中心等多家课题单位的研究骨干共70多人参加了会议。会议由项目首席黄国和教授以及生态中心杨建新研究员主持，欧阳志云副主任代表中心致开幕词。科技部以及环境保护部的代表针对项目的要求和希望作了大会发言，希望项目成果能为城市的生态环境管理提供有力的支持。
本次会议本着“总结提高，深入交流，展望未来”的宗旨，7个课题组分别就课题进展、主要成果、未来计划等作了精彩的报告。会议邀请的南开大学朱坦教授、北京师范大学杨志峰教授、中国科学院生态环境研究中心王如松研究员、欧阳志云研究员等专家针对各课题的汇报内容分别提出了建设性的建议和要求。与会专家一致认为，上半年的项目进展达到了预期的要求，各课题组都取得了丰硕的研究成果。项目在城市能源与大气污染的关系研究、城市水循环系统分析研究、城市固体废弃物系统分析研究、城市生命体特征辩识和健康评估、城市交通系统问题识别和调控研究、城市生态工业复合体系理论与方法、城市生命体综合诊断与调控方法等方面都取得了可喜的成果。希望项目组成员再接再厉争取圆满完成项目任务。专家评议后，各课题组成员也开展了广泛而深入的讨论，大家取长补短，深受启发。最后首席黄国和教授作了会议总结，他在肯定各课题组取得的成果的同时，还对各课题组存在的不足提出了具体的意见和建议，并鼓励大家加强相互交流并不断创新，争取出色完成项目的研究任务。
本次会议讨论热烈而富有成果，通过交流和听取与会专家的意见和建议，项目各课题组都受益匪浅，激发出了许多新的思路，必将推动项目顺利而圆满地完成。
城市与区域生态国家重点实验室
2008年7月23日
2008-07-24
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《科学》关注中英水稻砷污染研究进展
随着全球粮食危机的进一步加剧，水稻生产成为解决粮食危机关注的焦点问题。2008年7月11日出版的Science对全球水稻生产进行了系统分析和展望。在同一期中的另一篇文章则详细评述了中国科学院朱永官研究员和英国阿伯丁大学Meharg教授的系列合作研究成果，文章认为，砷作为一个无临界值的一类致癌物在水稻中的累积是人体健康面临的一个威胁，而水稻砷污染是一个全球性的问题。这些研究表明，含砷地下水灌溉、含砷农用化学品的使用和金属矿产资源的开发利用是导致土壤砷污染的主要原因，而水稻砷积累能力明显高于其它旱地作物（如小麦和玉米）。尽管目前尚缺乏环境流行病学的数据，对以大米为主食的人群来说，即使是轻度的大米砷污染也可能导致人体健康问题。除了大米砷污染以外，以砷污染大米为原料的各类制品也存在着砷污染问题。该联合研究小组发现米粒中的砷主要集中在表皮的糠中，因此以米糠为主要原料的制品中砷含量异常的高，而米糠制品似乎被认为是“健康食品”。更为严重的是，这些所谓的“健康食品”被用于国际食品援助计划提供给贫穷国家的儿童食用。
为了应对全球性的砷污染问题，各国政府在饮用水砷污染控制方面投入了大量的资金，但是如果水稻砷污染问题得不到切实解决，砷污染仍将通过食物链进威胁以水稻为主食的人群的健康。为了缓解水稻砷污染问题，该联合研究小组已经开始探讨解决的途径，包括土壤改良，水分管理，水稻育种和转基因技术等。该项国际合作研究得到中国国家自然科学基金委和英国生物科学与生物技术研究理事会等机构的资助，相信这些研究成果将在不同层面影响全球水稻生产和环境砷污染控制。
土壤环境研究室
2008年7月10日
2008-07-11
