生物是地球表层系统中最活跃的功能单元,介导元素循环与污染物迁移转化,直接关乎食用农产品质量安全。2019年之前,我的研究聚焦环境生物被膜系统介导的污染物迁移转化与环境风险。期间,首次系统报道了学界长期忽视的生物糖类还原驱动的污染物转化过程;系统提出并阐释复合污染体系中传统污染物对基因类污染物的非共价键耗损机制,以科学解释抗生素抗性基因在环境中的传播增强与消减行为。
2020年,我在研究中意外发现环境电微生物可感知空间电场振荡,并依托系列探索性研究建立了多项新方法与新技术体系,研究重心逐步转向环境微生物场效应、农业环境因子识别检测与风险防控领域,核心研究兴趣聚焦以下两大方向:
(1)电微生物的环境场效应
以沉积物中电细菌为研究对象,聚焦电微生物对环境空间电场、电磁场的感知响应与生物感应机制,首次证实海水与淡水生境的丝状电微生物可遵循经典电磁感应定律,对外界交变电场产生特异性生物感应信号,并明确了感应行为的空间边界与物理等效机制,建立了配套检测技术与表征模型。该方向把传统电微生物研究仅聚焦电子传递与元素地球化学循环的局限,引导向微生物无线电磁信息识别新领域,完善了生物电磁学基础理论,为地质环境精细探测、农业环境安全管控、生物通讯、新型生物传感研发及多学科交叉创新提供了核心理论与技术支撑。
(2)创新型原位检测技术创制与应用
基于上述研究体系,研发了适用于土壤、沉积物、海洋环境(生物被膜)的系列原位传感软硬件系统。创新开发的磷化氢检测技术,可实现湿地等环境磷化氢生成的原位观测,为学界模糊的气态磷通量核算提供关键技术支撑;国际首创乙烯原位观测技术,可直接表征土壤间隙乙烯的产生与扩散、植物根际乙烯生成速率、菊花花卉乙烯释放调控等关键过程。上述技术填补了国际相关领域技术空白,在环境与生态研究中展现出重大应用潜力,已被南京农业大学及华南、西南、北京等多地高校的土化、园艺、植保科研团队广泛应用。
诚邀化学、生物等交叉学科背景,具备动手能力与探索精神的同志/研究生加入团队。
南京农业大学资源与环境科学学院 教师
南京农业大学资源与环境科学学院 科研助理
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