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马安周团队在合成微生物组转化新污染物电子传递机制与调控方面取得新进展
中国科学院生态环境研究中心马安周团队在合成微生物群电子传递与有机卤新污染物生物转化研究方面取得新进展。相关成果在期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为“Periplasmic FeS Electron Conduits: Tuning Electrocoupling and Respiratory Dehalogenation in a Synthetic Consortium”（DOI:10.1002/anie.4522602）的研究论文。研究揭示了周质FeS矿物界面调控细胞内外及种间电子传递的新机制，为理解生物成因矿物参与微生物呼吸过程提供了新认识，也为难转化有机卤污染物的生物转化提供了新思路。周质FeS电子导管强化合成菌群电子耦合与HBCD呼吸脱溴的机制示意图厌氧微生物可通过呼吸还原转化有机卤污染物，但电子向末端催化位点的传递效率是限制其转化的关键环节。研究团队以具有不同电子传递特征的菌株 Escherichia sp. HBCD-1和 Citrobacter sp. HBCD-2构建功能互补的合成菌群，两株细菌具有六溴环十二烷（HBCD）转化能力，形成的FeS纳米颗粒主要分布于周质区域；前者具有较强的直接电子交换能力，后者产生黄素类电子介体，为菌群内部的电子协作提供了互补基础。合成菌群的电子转移量和溴离子释放量分别达到单菌贡献加和预期值的2.46倍和2.36倍。来源分配实验表明， FeS主要通过强化微生物电子传递和呼吸代谢促进HBCD脱溴。转录组和结构分析进一步支撑了QueG-like候选末端还原酶可能参与HBCD还原的工作模型。研究建立了与半胱氨酸脱巯基酶活性相关的周质FeS生物矿化策略，并揭示了FeS纳米颗粒对合成菌群电子耦合与HBCD呼吸脱溴的促进作用。中国科学院生态环境研究中心博士生李斯陶为论文第一作者，马安周研究员为通讯作者。中国科学院半导体研究所和中国石油集团安全环保技术研究院参与了相关研究。该研究得到国家重点研发计划等项目的支持。论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.4522602环境生物技术实验室2026年7月 29 日<!--!doctype-->
2026-07-29
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孙猛研究组在Nature Sustainability发文提出可持续水产养殖水体安全回用与藻类资源化协同技术与范式
藻华爆发是威胁全球水生态系统与人类健康的重大环境问题，更是制约水产养殖业绿色可持续发展的关键瓶颈。传统化学除藻方法（如投加硫酸铜）虽能快速杀灭藻类，却往往导致藻细胞破裂、毒素释放，并引发二次污染，难以实现水资源循环利用与藻类生物质资源化回收。如何在不依赖化学药剂的前提下，同步实现高效除藻、水质净化与藻类资源回收，已成为当前可持续水产养殖面临的核心挑战。近日，中国科学院生态环境研究中心孙猛研究员团队在该领域取得重要突破，相关研究成果以“Advancing sustainable aquaculture with a zero-valent copper filter system”为题发表于国际顶级期刊Nature Sustainability（DOI: 10.1038/s41893-026-01902-y）。针对上述难题，研究团队创新设计并构建了一套基于零价铜微孔滤材（CuMF）的低压快速过滤系统（LpRFS-CuMF）。该技术颠覆了传统“化学杀藻”思路，开创了“物理截留—催化净化—资源回收”的全新范式。本研究的核心发现包括：1. CuMF可实现藻细胞完全截留，水渗透率达11,700 LMH bar⁻¹，优于传统聚合物过滤器；2. CuMF通过高效催化界面溶氧形成亚稳态高价铜物种，通过界面电子转移选择性氧化胞外有机物和富电子污染物，同时完整保留藻细胞，为后续资源化回收奠定基础；3. 在实际养殖水体处理中，LpRFS-CuMF在0.05 MPa低压下稳定运行，并将藻类生物质浓缩至原水的8.9倍；且同步削减了循环水中藻毒素、嗅味物质、抗生素、耐药细菌、抗性基因和病毒等，使循环水具有更好的安全性和回用潜力，显著降低了循环水的水生态风险；4. 浓缩藻类可通过厌氧发酵生产生物乙醇，剩余残渣可制备藻源生物炭用于污染物吸附，实现“水质净化—再生水回用—藻类回收—资源再利用”的绿色闭环循环。本研究首次将零价铜滤材的物理分离功能与界面催化功能有机整合，揭示了高价铜介导的电子转移氧化路径在藻源有机物降解中的关键作用，为藻华治理领域提供了从分子机制到工程技术层面的系统创新。技术经济分析与生命周期评价表明，与传统化学除藻相比，该系统处理成本降低64.8%，21类环境影响指标降幅达77.5%至97.2%，有力验证了其环境效益与经济可行性的高度统一。该成果为全球水产养殖业绿色转型提供了可复制、可推广的技术路径，更以“治水—回用—减碳—创能”的协同范式，为破解水资源短缺难题、推进生物质资源化利用、助力实现国家“双碳”战略目标，贡献了具有实践价值的“中国方案”。论文第一作者为清华大学联合培养博士研究生朱婷婷，通讯作者为中国科学院生态环境研究中心孙猛研究员。研究工作得到了曲久辉院士的悉心指导。研究还得到国家自然科学基金基础科学中心项目（52388101）、国家自然科学基金项目（52270043）以及国家重点研发计划青年科学家项目（2024YFC3715000）资助。环境水质学重点实验室2026年7月28日<!--!doctype-->
2026-07-28
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江桂斌、严新平、夏星辉团队在NCC发文揭示内河航运CO2源排放特征
环境化学与环境毒理全国重点实验室江桂斌院士团队陆达伟研究员联合武汉理工大学严新平院士团队、北京师范大学夏星辉教授团队等，在船舶源排放研究方面取得重要进展，相关研究成果以“Global vessel carbon dioxide emission from navigable rivers”为题，发表于Nature Climate Change（DOI:10.1038/s41558-026-02718-6）。河流作为连接陆地碳源与海洋碳汇的重要传输通道，其对大气的二氧化碳（CO2）排放仍是全球碳循环中最不确定的环节之一。长期以来，国际研究主要关注河流中有机质降解等天然来源对CO2排放的贡献，而对快速发展的内河航运等人为来源影响缺乏系统认识。由于河道蜿蜒复杂、船舶工况变化频繁，传统海洋船舶排放分析方法难以直接适用于内河航运，致使全球通航河流CO2排放及环境效应仍存在较大不确定性。针对这一科学问题，研究团队融合化学分析与大数据技术，构建了全球内河船舶源CO2排放分析体系，并自主开发复杂河网船舶航迹补全算法，实现了不同运行工况下船舶CO2等污染物排放的高精度量化。研究首次系统量化了全球通航河流船舶CO2及相关污染物排放通量（空间分辨率达0.01°×0.01°），揭示了全球内河航运排放的时空分布格局及热点区域特征。进一步结合多维环境变量、气候因子与经济指标的池化分析，阐明了全球内河航运排放热点区域和高排放时段的形成机制，并揭示了船舶排放与河流天然CO2逸散之间的耦合机制。研究发现船舶航行不仅直接排放CO2，还会增强河流水体与大气之间的气体交换过程，促进河流天然CO2向大气释放，形成通航河流CO2排放的空间增强效应。这一增强效应具有明显的基线依赖性，即其强度受河流水体初始CO2浓度及气候条件共同控制，而并非简单的线性放大关系。这说明，通航河流的碳排放本质上是人为活动与环境地球化学过程共同作用的结果。进一步研究表明，考虑船舶影响后，全球通航河流碳排放中心正由热带区域向经济活动更为活跃的北温带转移，凸显人为活动对通航河流碳循环格局的重塑作用，为内河航运绿色低碳发展和全球碳循环评估提供了重要科学依据。图. 部分内河航运排放特征。本研究由中国科学院生态环境研究中心联合武汉理工大学、北京师范大学、江汉大学、集美大学等多家单位共同完成。论文第一作者为中国科学院生态环境中心陆达伟，通讯作者为武汉理工大学王腾飞博士、北京师范大学刘少达教授和夏星辉教授。本研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国科学院相关项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41558-026-02718-6环境化学与环境毒理全国重点实验室2026年7月25日
2026-07-25
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陈博磊、阴永光团队揭示海水微液滴自由基级联驱动大气汞氧化机制
近日，中国科学院生态环境研究中心环境化学与环境毒理全国重点实验室陈博磊、阴永光等与江汉大学、佛罗里达国际大学等机构研究人员合作，在海水微液滴界面化学及大气汞氧化机制研究方面取得进展。相关成果以 “Radical Cascades on Seawater Microdroplets Drive Atmospheric Mercury Oxidation”为题，发表于《Journal of the American Chemical Society》（JACS）。汞是全球性有毒污染物，其大气迁移与生态风险高度依赖于气态单质汞（Hg(0)）向二价汞（Hg(II)）的氧化转化。传统观点认为该过程主要依赖光化学和气相氧化剂，但海洋边界层、极地等海盐气溶胶丰富区域的观测显示，Hg(0)存在快速非光化学消耗，现有模型难以解释。揭示海洋大气中未被认知的氧化路径，是完善全球汞循环模型、准确评估生态环境风险的关键科学问题。海水微液滴界面自由基级联反应驱动 Hg(0) 氧化示意图该研究发现，大气中的Hg(0)在海水微液滴中可被显著氧化，而体相海水几乎不具备此能力；且该氧化过程在暗条件下即可发生，不依赖光化学途径，且主要发生于微液滴飞行阶段的气-水界面。机制研究表明，微液滴界面自发产生的羟基自由基（·OH）是氧化反应的初始驱动力；·OH进一步与海水中丰富的Br⁻和HCO₃⁻反应，生成溴自由基（·Br）和碳酸根自由基（·CO₃⁻），三者之间相互转化形成自维持的级联网络，共同实现对Hg(0)的高效氧化。多种检测手段确证了这些自由基的生成，其中·OH作为初级自由基触发次级自由基放大，使微液滴中自由基浓度较体相海水提升2～5个数量级，从而显著增强氧化效率。基于保守估算，该非光化学氧化路径每年可贡献全球约70～140吨的Hg(II)生成通量，表明海水微液滴是大气汞氧化中被长期低估的重要反应微环境，并为解释海洋边界层中Hg(0)的快速消耗提供了新机制，同时也为云、雾、雨滴等大气水相中痕量污染物的非光化学转化研究开辟了新视角。中国科学院生态环境研究中心博士生宋青员为论文第一作者。中国科学院生态环境研究中心陈博磊研究员和阴永光研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和湖北省自然科学基金等项目支持。原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c05171环境化学与环境毒理全国重点实验室2026年7月24日<!--!doctype-->
2026-07-24
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全球干旱生态系统国际大科学计划（Global-DEP）入选联合国“科学促进可持续发展十年计划”
日前，全球干旱生态系统国际大科学计划（Global Dryland Ecosystem Programme，Global-DEP）入选联合国“科学促进可持续发展国际十年（2024-2033）”（International Decade of Sciences for Sustainable Development,IDSSD）第三批认可计划清单（本批次共计22项；https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000391869_chi）。联合国“科学促进可持续发展国际十年”（2024-2033）由联合国大会于2023年8月25日宣布设立，联合国教科文组织（UNESCO）负责牵头实施。该计划旨在加强并示范科学在实现联合国可持续发展目标中的核心作用，推动实现联合国《2030年可持续发展议程》。干旱区覆盖全球41%的陆地、养育近40%的人口。在全球变化的影响下，旱区正面临着土地退化、经济发展受阻和居民生计脆弱等多重挑战。为应对这一全球性挑战，2017年，在中国科学院的支持下，傅伯杰院士牵头启动了Global-DEP。大科学计划第一期发布了《全球干旱生态系统大科学计划科学报告》、出版了《Dryland Social-Ecological Systems in Changing Environments》专著并获得China New Development Awards 2025奖项，形成了广泛的国际学术影响力。2025年10月，Global-DEP正式进入第二期。计划将研究视野从生态系统拓展至社会-生态系统整体，聚焦四大主题方向：（1）干旱区生态系统结构-功能-服务级联；（2）干旱区社会-生态系统动态与反馈机制；（3）干旱区社会-生态系统土地退化与适应性管理；（4）干旱区社会-生态系统可持续发展路径。二期计划旨在揭示自然与人类双重压力下系统的韧性及关键阈值，为全球旱区探索切实可行的可持续发展路径。Global-DEP第二期由傅伯杰院士和澳大利亚新南威尔士大学的David Eldridge教授共同担任联合主席，科学委员会由来自中国、澳大利亚、美国、英国、沙特阿拉伯、南非等多个国家的科学家构成。此次Global-DEP入选联合国“科学十年”计划，不仅是对Global-DEP成果的充分肯定，也将为第二阶段在全球范围内深入开展旱区社会-生态系统研究提供更广阔的国际合作平台。未来，Global-DEP将通过组建主题工作组、召开国际咨询会议等方式，联合全球科学家共同攻关，致力于产出可操作的解决方案，为全球旱区的生态安全与民生福祉提供坚实的科学支撑。区域与城市生态安全全国重点实验室2026年7月14日
2026-07-14
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欧阳志云研究组在青藏高原食物生产与生态系统保护协同研究取得新进展
中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态安全全国重点实验室欧阳志云研究组在青藏高原食物生产与生态系统保护协同实现研究方面取得新进展，相关研究成果以“Opportunity and risk in achieving food productionand conservation goals at high altitude: Evidence from theTibetan Plateau”为题在线发表于Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）。食物生产与生态系统保护之间的权衡是实现联合国可持续发展目标的重要挑战。青藏高原是国家重要生态屏障和东南亚水源地，还是全球重要的生物多样性保护关键区，同时青藏高原的生态系统十分脆弱。为了保障食物生产，普遍存在过度放牧和陡坡开垦的问题，加剧了食物生产与生态保护之间的矛盾。针对这一问题，研究团队系统评估了1990—2020年青藏高原食物生产状况，并结合SSP126、SSP245和SSP585气候情景，模拟未来气候变化、农业技术进步、坡耕地退耕和减畜对食物生产能力及生态系统服务的影响。研究发现，1990—2020年青藏高原食物产量增长32.33%，2020年人均食物能量供给达到2892.98千卡/天，已超过《中国居民膳食指南》的推荐量。未来青藏高原将总体呈暖湿化趋势，叠加农业技术水平提升，有望进一步促进作物增产。即使将坡度大于21°的耕地全部退耕，食物产量仍可能持续增加，为推进陡坡耕地退耕和恢复自然生态系统创造了条件。同时，在保障食物生产的前提下，牲畜数量还可减少约20%，缓解过度放牧。退耕和减畜措施的实施将可显著增强青藏高原碳汇、水源涵养和生境质量等生态系统服务，提升青藏高原保障国家生态安全的能力。然而，气候变化可能增加青藏高原极端天气风险，进而削弱未来食物生产能力。在较严重的灾害情景下，食物供给甚至可能低于基本能量需求。研究指出，气候暖湿化和农业技术进步为青藏高原协调食物生产与生态系统保护提供了重要机遇，但仍需加强极端气候风险防控，提升区域食物系统生产与供给的韧性。本研究可为青藏高原及全球其他高海拔生态脆弱地区协同推进食物生产与生态系统保护提供科学参考。中国科学院生态环境研究中心博士后王立景为论文第一作者，欧阳志云研究员与美国明尼苏达大学Stephen Polasky教授为共同通讯作者。该研究得到了第二次青藏高原科学考察（2019QZKK0308）、国家自然科学基金（42507646）和国家重点研发计划（2024YFF1306103）等项目的资助。论文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2600030123区域与城市生态安全全国重点实验室2026年7月11日<!--!doctype-->
2026-07-11
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PNAS刊发专文评述我中心环境生物过程与技术研究组在全球小型水体温室气体排放方面的研究成果
近日，《美国国家科学院院刊》（PNAS）在线发表题为“Small but mighty: The outsized role of small water bodies in the global carbon cycle”的Commentary文章，专题评述我中心环境生物过程与技术研究组在PNAS发表的研究论文“Human amplification of climate-induced greenhouse gas emissions from global small water bodies”。PNAS官方说明指出，Commentary旨在聚焦“特别值得关注”的研究文章；PNAS作为全球最具影响力的综合性科学期刊之一，其针对该成果专门刊发评述，体现了该研究在全球碳循环、内陆水体温室气体排放及气候治理领域的重要学术影响。该评述文章由国际知名生态与气候变化研究学者Marcia N. Macedo撰写。Macedo博士现任Woodwell Climate Research Center资深科学家、水科学研究计划主任，并长期在哥伦比亚大学和巴西亚马逊环境研究所等国际科研平台开展相关研究，研究方向涵盖土地利用和气候变化如何影响陆地-水体连接、水文过程及区域气候反馈。PNAS邀请相关领域有重要影响力的学者撰写Commentary，表明该研究不仅提供了小型水体排放估算的新结果，也引发了关于土地利用变化、水文生态过程和全球碳循环关系的进一步学术讨论。评述高度肯定了研究在小型水体温室气体排放全球评估中的原创贡献。文章指出，小湖泊、池塘和小型蓄水体在全球碳循环中的作用长期被低估，而本研究通过整合实地观测、全球湖泊数据库和机器学习方法，建立了小型水体温室气体排放的全球估算框架，回应了长期以来小型水体难以被准确识别、排放通量观测不足、甲烷气泡释放等关键路径易被遗漏的科学难题，填补了小型水体全球温室气体估算的重要空白。评述认为，该研究不仅拓展了小型水体排放估算的技术路径，更突破了传统基于面积外推的排放估算范式，将小型水体重新定位为陆源输入、水文过程、温度变化和浅水物理过程交汇的“景观连接热点”，重塑了小型水体在全球碳循环中的科学定位。原研究基于470组温室气体通量野外观测数据、339组甲烷气泡释放观测数据以及全球328万个小型水体信息，定量揭示了人类活动对气候变暖驱动温室气体排放的放大效应。研究发现，小型水体虽然仅占全球内陆水体面积约6%，却贡献了约15%的内陆水体二氧化碳排放和28%的甲烷排放；农业营养盐输入和城镇化等人类活动显著增强甲烷释放，使小型水体从气候变化的被动响应者转变为变暖排放反馈的主动放大器。这一发现突破了过去将小型水体视为零散、边缘、低贡献对象的传统认知局限，揭示了其在全球碳循环中的“小面积、高贡献、强反馈”特征。。评述特别强调，显式刻画甲烷气泡排放（ebullition）是该研究“最有价值的方法进展之一”。甲烷气泡释放具有强突发性和高度空间异质性，传统基于水体面积或水体表层浓度的外推方法容易低估这一关键排放通道。研究将甲烷气泡排放纳入全球尺度建模和排放清单构建，突破了以往内陆水体温室气体评估中长期存在的重要不确定性，为改进全球碳预算和国家温室气体清单提供了新的科学依据，也推动小型水体温室气体排放研究从经验估算走向机制约束和高分辨率识别。评述还进一步指出，该研究的重要价值不仅在于揭示气候风险，更在于提出了可管理、可干预的减排方向。人工小型水体，如农塘、排水沟、灌溉水库、养殖池塘和小型蓄水体，往往处于高肥料输入、强水文改造和高有机质负荷的人类活动景观中，是人类土地利用与水体温室气体生成之间的直接界面。与此同时，这类水体的选址、深度、水力停留时间、营养盐输入、沉积物扰动和周边管理方式均受人为决策影响，因此也为长期降低甲烷排放提供了明确的管理切入点。此次PNAS Commentary的发表，表明该研究不仅作为原创论文受到同行认可，也进一步被国际权威期刊置于全球碳循环、气候反馈和水体治理的前沿讨论之中。评述以“连接地图、机制与管理”为核心视角，强调未来需要把全球水体制图、野外通量观测、过程机制解析和管理减排实践更紧密结合起来。该观点与研究提出的“人类活动放大小型水体气候效应”高度呼应，也进一步凸显了该研究开创小型水体温室气体排放“全球识别-机制解析-管理减排”一体化研究范式的重要意义。该成果为认识小型水体在全球碳循环中的“微小面积-巨大效应”提供了新的科学证据，也为农业面源污染控制、城镇雨洪管理、人工水体生态设计和温室气体减排协同治理提供了重要启示。随着PNAS专题评述的发表，该研究有望进一步推动国际学界和管理部门重新审视小型水体在全球气候变化反馈中的作用，并为我国小微水体减污降碳协同治理提供重要科学支撑。评述文章链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2614198123原研究文章链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2537678123环境生物技术实验室2026年7月8日
2026-07-08
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葛源研究组重构钴酰胺合成微生物的分子进化时间线
中国科学院生态环境研究中心葛源研究组联合中国农业科学院和美国密歇根州立大学，在钴酰胺生物合成基因及其生产者的进化史研究方面取得重要进展，相关成果近期发表于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）。钴酰胺是动物和大多数微生物不可或缺的辅酶因子，参与核酸合成、氨基酸代谢等生命过程。然而，这类辅酶因子仅能由少数原核生物合成，并通过分享机制供给其他生物。钴酰胺合成微生物可通过钴酰胺供给，调控生物互作和群落功能的发挥，深刻影响地球生命演化过程。葛源课题组早期研究表明，在全球尺度上，钴酰胺合成微生物是群落中的“关键少数”，其丰度呈纬度梯度分布模式，与微生物群落多样性、网络复杂性、以及微生物氮、磷、硫循环基因的丰度显著正相关（https://doi.org/10.1093/ismejo/wrae009; https://doi.org/10.1021/acs.est.3c02181）。然而，在地球生命演化过程中，钴酰胺合成基因和生产者的进化史究竟如何？在何时起源、又如何响应地球环境变化？目前仍缺乏明确的进化时间线。该研究整合贝叶斯分子钟分析和生物系统发育重建，构建了钴酰胺生物合成基因及其生产者的进化时间线。研究发现，钴酰胺四吡咯前体与咕啉环的部分合成途径的出现，早于完整的钴酰胺生产者，表明在钴酰胺完整合成者出现之前就已存在类钴酰胺化合物；与地球历史上氧化还原状态变化一致，厌氧钴酰胺生产者先出现（Pelobacter，约24.6亿年前），而好氧生产者的出现则晚于大氧化事件（Kribbella，约17.8亿年前；图1）。该研究揭示了钴酰胺生物合成基因和生产者的进化历史序列，为理解钴酰胺在地球生命系统演化过程中的生态与进化作用提供了一个时间框架，表明钴酰胺这一关键辅酶因子的生物合成演化与地球地质变迁存在深层的耦合关系。图1 钴酰胺生物合成基因及生产者的进化历程上述研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目资助。王继琛研究员为论文第一作者，艾超研究员、James M. Tiedje院士和葛源研究员为论文共同通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2610446123土壤环境科学与技术实验室区域与城市生态安全全国重点实验室2026年7月8日
2026-07-08
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谭志强团队在纳塑料影响大豆共生固氮研究方面取得新进展
环境化学与环境毒理全国重点实验室谭志强团队在纳塑料（NPs）污染对大豆根瘤菌共生固氮影响机制研究方面取得新进展。相关研究成果以“Nanoplastics Pollution Threatens Sustainable Nitrogen Fixation in Agroecosystems by Disrupting Legume-Rhizobium Symbiosis”为题，发表于ACS Nano上。近年来，NPs污染对农业生态系统功能的潜在威胁日益引发关注。已有研究表明，NPs可影响植物生长及土壤微生物群落结构，然而NPs能否进入大豆根瘤组织并进一步影响豆科植物-根瘤菌共生固氮过程，尤其是不同粒径NPs复合暴露下的效应，仍缺乏系统性认识。针对上述科学问题，该团队以大豆（Glycine max）和根瘤菌共生体系为研究对象，选择20 nm和200 nm两种典型粒径的聚苯乙烯（PS）NPs，分别构建单一与复合暴露体系，系统解析了不同粒径PS NPs对根瘤菌及共生固氮系统的影响机制。研究发现，两种粒径的PS NPs均能被根瘤菌细胞和大豆根瘤有效吸收，并在根瘤菌内呈现明显的协同摄取现象，其中20 nm 小粒径PS NPs对共生固氮表现出更强的毒性效应。在100 mg/kg暴露浓度下，20 nm PS NPs单一暴露导致根瘤数量减少26.0%，根瘤鲜重下降50.4%，固氮酶活性降低51.3%。即便将其与200 nm PS NPs复合暴露，固氮酶活性仍下降28.6%，表明小尺寸NPs的毒性效应在复合暴露中有所缓解，但固氮功能的损伤难以完全恢复。进一步研究表明，20 nm PS NPs处理使根瘤中豆血红蛋白含量降低64.9%，关键辅因子钼元素减少26.5%，固氮关键组分合成和营养供应受到严重限制。同时，根瘤菌侵染效率下降，结瘤和固氮相关基因表达被显著抑制，植物生物量和养分积累也同步降低，植物-微生物互惠共生关系受损，最终影响生物固氮能力与农业生态系统氮循环功能。该研究构建了“NPs累积–根瘤菌侵染受阻–根瘤发育受损–共生固氮衰退”的多尺度作用框架，系统揭示了不同粒径PS NPs对豆科植物–根瘤菌共生固氮的粒径效应及其分子机制，为农业生态系统中纳塑料污染风险评估提供了重要理论依据。中国农业大学联合培养博士生王全龙为论文第一作者，中国科学院生态环境研究中心谭志强研究员、中国农业大学芮玉奎教授、美国麻省大学邢宝山教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院先导专项及环境化学与环境毒理全国重点实验室提升原始创新能力平台项目等的支持。论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.6c03667环境化学与环境毒理全国重点实验室2026年7月7日
2026-07-07
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傅伯杰院士团队研究成果入选联合国科学支持实现可持续发展目标典型案例
2026年6月29日，国际科学理事会（ISC）与世界工程组织联合会（WFEO）联合发布了提交给2026年联合国可持续发展高级别政治论坛的立场文件报告（Position Paper）《潜移默化的变革：迈向2030关键跨越中的科学与工程》（The quiet work of transformation: science and engineering in the decisive leap to 2030）。该报告以2026年初ISC和WFEO面向全球公开征集的案例研究为基础，围绕《2023年全球可持续发展报告》提出的人类福祉和能力、可持续和公正的经济、粮食系统和健康营养、普遍可及的能源脱碳、城市和城乡发展以及全球环境六大关键转型切入点，筛选出不同国家和地区、不同领域和不同尺度的6个典型案例（Case studies）和11个实践简报（Practice snapshots），重点展示了科学与工程如何支撑政策制定和投资决策，推动科研成果转化应用，提升治理能力，并促进实践经验在不同地区的推广与复制。文件旨在为联合国成员国及全球可持续发展领域提供科学依据和实践参考，助力各国在2030年议程最后关键阶段加快推进可持续发展目标的综合实施。由中国科学院生态环境研究中心傅伯杰院士团队完成的案例“黄土高原生态修复实现生态恢复与减贫协同（Ecological restoration on the Loess Plateau links ecosystem recovery with poverty reduction）”入选了立场文件报告全球环境转型领域的典型案例，展示了科学研究如何支撑大规模生态修复工程与协同减贫，实现生态环境保护与社会经济发展的双赢，为全球生态脆弱地区推进可持续发展提供了中国经验。黄土高原是中国人口、资源、环境矛盾最集中的区域之一，长期面临水土流失、土地退化和农村贫困等多重挑战。针对这些问题，依托长期野外观测、样带调查、遥感监测、生态系统模型模拟等科学研究，系统阐明了土地利用格局对土壤水分、养分和土壤侵蚀过程的影响，揭示了植被恢复中的碳水权衡关系，确定了区域植被恢复的水分承载力阈值，提出了不同区域土地利用优化配置方案，为退耕还林还草工程的规划设计和持续优化提供了科学依据。工程实施过程中，科研机构、地方政府和当地居民协同合作，将科学规划与地方经验相结合，形成了一系列因地制宜的生态修复模式。退耕还林还草工程实施以来取得了显著成效。2000年至2020年，黄土高原植被覆盖率由31.6%提高至67.0%，生态系统固碳量显著增加，水土流失得到有效控制，年均减少土壤侵蚀1.08亿吨。同时，农民人均纯收入由2000年的1916元提高至2020年的14400元，收入差距不断缩小，居民生计逐步由传统农业向多元化方向发展，实现了生态恢复与乡村振兴协同推进。黄土高原生态修复实践表明，大规模生态恢复只有建立在长期科学研究和持续监测基础上，统筹土地利用结构、生态系统过程和居民生计需求，才能实现生态保护与社会经济发展的协调统一。该案例充分体现了科学研究在支撑国家重大生态工程中的关键作用，为实现SDG 1（无贫穷）、SDG 13（气候行动）和SDG 15（陆地生物）等多个可持续发展目标提供了重要实践。报告链接：The quiet work of transformation: science and engineering in the decisive leap to 2030 - International Science Council区域与城市生态安全全国重点实验室2026年7月1日<!--!doctype-->
2026-07-01
