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环境纳米污染物与纳米材料的微界面反应过程与生态环境效应通过结题验收
由中国科学院生态环境研究中心汤鸿霄院士主持,并联合生态中心环境水质学、环境化学与生态毒理学两个国家重点实验室相关课题组共同承担的国家自然科学基金重点项目“环境纳米污染物与纳米材料的微界面反应过程与生态环境效应”于2010年1月14日顺利通过国家自然科学基金委组织的项目结题验收评审,综合评定等级为优秀。该项目于2005年申请并得到立项批准,是我国最早得到国家基金委支持的环境纳米科学与技术以及纳米生态毒理学方面的重点基金课题,在2006-2009四年的执行期间内,共完成研究论文78篇,其中SCI论文57篇,并有一批高水平论文在JACS,Langmuir, EST,JCIS,Journal of Materials Chemistry,Carbon, Aquatic Toxicology, Colloids Surface A等国际著名期刊发表。
环境水质学国家重点实验室
2010年1月22日
2010-01-22
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“土壤-植物系统典型污染物迁移转化机制与控制原理”荣获国家自然科学二等奖
在刚刚结束的国家科技奖励大会上,我中心“土壤-植物系统典型污染物迁移转化机制与控制原理”荣获国家自然科学二等奖。该项目以典型重金属和多环芳烃等为代表性污染物开展基础性和前瞻性研究,取得了一系列得到国际同行广泛好评的研究成果。主要成果包括:1)系统研究了砷、铀等持久性有毒污染物质在土壤-植物系统中的转移、转化规律及关键影响因素。发现了根际的化学和生物学过程深刻影响砷等污染物向植物的转移,尤其是水稻根表铁膜的重要作用。首次阐述了一种新的影响水稻吸收积累砷的机理,纠正了传统研究体系中忽视铁膜所得到的结论,推进了水稻根际过程的研究;发现菌根菌在重金属和有机污染物从土壤向植物转移过程中发挥了根部过滤作用;2)通过建立的植物砷酸还原酶分析测定方法,在国际上首次证实了植物体内存在砷酸还原酶。以砷超积累植物为研究对象,研究了植物体内砷酸还原酶的活性,提出砷超积累植物根部高效的砷酸还原酶活性是其超积累砷的重要机制。研究成果发表后,欧美科学家才陆续发表后续的研究成果,为深入开展植物砷代谢机理和发展调控技术奠定了基础;3)研究了污染物与土壤相互作用的机理,阐述了污染物在土壤中的作用位点、微观结构,建立了土壤中重金属污染物生物吸收的评价方法和污染土壤修复的一些方法;4)建立了成组生物毒性测试和化学分析相结合,离体和活体生物测试相结合的遗传毒性评价方法,综合毒性评估和甄别方法,形成了以潜在健康和生态风险为终点的评价框架,为我国开展土壤污染风险评价和风险管理提供了战略性技术储备。
项目发表SCI论文165篇,被引用1202次。在若干关键科学问题上取得突破,例如在国际上率先证明植物体内砷酸还原酶的存在,论文发表后,国际上才陆续发表砷酸还原酶遗传与分子生物学的研究成果,该成果打开了植物砷代谢研究的一个新领域;揭示了水稻根表铁膜在控制水稻砷吸收中的作用,研究成果被国际同行专文评述。2008年7月Science也对部分研究成果给予了专文评述。该项目主要完成人有朱永官,王子健,张淑贞,王春霞和陈保冬。
2010-01-14
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贺泓承担的中国科学院科研装备研制项目通过验收
测试专家组现场测试
2009年12月8日,中国科学院计划财务局组织专家组对中国科学院生态环境研究中心和大连化学物理研究所联合研制的“用于环境微界面过程研究的原位拉曼光谱仪及其原位池系统研制”项目进行了验收。由中国科学院物理研究所刘玉龙研究员为组长的专家组认真听取了项目负责人贺泓研究员的研制报告,测试组的测试报告,并现场检查了仪器的运转情况,审核了相关材料。经验收专家组评议,该仪器性能达到并超过了任务书的指标,仪器运行正常。档案资料齐全,经费使用合理。专家组一致同意通过验收,并对该项目研制完成的原位拉曼光谱仪的应用寄予了很高的期望。该项目申请国家发明专利2件,待发表SCI论文1篇。“用于环境微界面过程研究的原位拉曼光谱仪”适用于环境微界面过程和环境催化研究,已取得了初步应用成果。
科技开发处
2009年12月8日
2009-12-10
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束继年承担的中国科学院科研装备研制项目通过验收
测试专家组现场测试
2009年11月9日,中国科学院计划财务局在中国科学院生态环境研究中心组织召开了生态环境研究中心承担的中国科学院科研装备研制项目《真空紫外光电离气溶胶质谱仪》项目验收会。由清华大学莫宇翔教授为组长的验收专家组认真听取了《真空紫外光电离气溶胶质谱仪》项目负责人束继年研究员的项目总结汇报和刘世林教授代表现场测试组做的现场测试结果报告。专家组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,并就该设备在相关研究工作中的应用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,并对该项目完成情况给予了较高评价,认为该项目按照任务合同书规定圆满地完成了研究任务,研制的真空紫外光电离气溶胶质谱仪各项技术指标均达到项目任务书的要求,为大气气溶胶非均相反应的研究提供了必备的条件。《真空紫外光电离气溶胶质谱仪》目前已经用于研究臭氧作用下大气中多环芳烃的反应机理,研究结果在国际SCI学术期刊上发表了3篇论文,申请发明专利2件。
科技开发处
2009年11月10日
2009-11-10
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中心召开国家“水专项”工作交流会
2009年9月29日,中科院生态环境研究中心“水专项”管理办公室在生态楼508会议室组织召开了国家“水专项”工作交流会。会议由科技开发处处长刘平主持,“水专项”领导小组成员以及“水专项”项目、课题和部分子课题负责人等40余人出席了会议。
会上,“水专项”管理办公室主任单保庆研究员首先介绍了生态中心承担水专项任务的总体情况。随后,强志民、陈求稳、尹澄清、王子健等25位“水专项”项目、课题以及子课题负责人先后对各自承担的水专项任务及其进展情况进行了汇报,并提出了一些在课题执行过程中所遇到的问题。水专项领导小组副组长杨敏研究员对会议进行了总结,对各位报告者对这次会议的重视程度和充分准备给予了高度评价,认为会议起到了“加强沟通、互相借鉴”的目的;中心“水专项”办公室前期已经就“水专项”实施过程中普遍遇到的财务管理制度问题与财务处进行了很好的沟通,妥善地解决这一问题,今后将进一步加强中心内部“水专项”的组织、管理工作,加强与国家、地方“水专项”管理机构的沟通,推动中心内部的数据共享工作,为各位研究人员顺利完成“水专项”任务做好服务工作。
最后,中心“水专项”小组组长曲久辉研究员对“水专项”办公室以及“水专项”全体参加人员提出了几点要求。他指出,生态环境研究中心是第一次这么集中地承担同一个国家计划中的大量任务,作为国家“十一五水专项”的主要承担单位之一,一定要高度认识到自身的责任,认认真真、踏踏实实地完成“水专项”任务;一定要以解决国家和地方的实际问题为根本出发点,切实实现关键技术的创新和突破;“水专项”是多兵团联合作战,一定要重视与地方政府以及兄弟单位的合作,形成双赢、多赢的局面;“水专项”体现了国家的需求,一定要以此为契机,完善中心的学科布局,形成自己的科研特色。同时,他还要求科研管理部门一定要重视“水专项”的管理工作,在不断健全完善课题管理制度的同时,通过定期举办交流会等方式全面掌握水专项各项任务的进展状况,保证每个课题都能顺利完成任务。
生态中心水专项管理办公室
2009年10月10日
2009-10-10
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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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