莊樹林：用化學(xué)保護(hù)環(huán)境

本刊記者 閆冬雪

莊樹林：用化學(xué)保護(hù)環(huán)境

本刊記者 閆冬雪

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口膨脹，全球日益突出的環(huán)境污染問題備受關(guān)注，其中最讓人擔(dān)憂的是，某些人工化學(xué)品釋放到環(huán)境中后，會以直接或間接的方式進(jìn)入生物體內(nèi)，從而激活或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng)功能，進(jìn)而導(dǎo)致人類和野生生物出現(xiàn)出生缺陷、發(fā)育異常、生殖障礙、代謝紊亂等疾病。而在眾多的人工化學(xué)品中，化學(xué)農(nóng)藥的使用尤為令人擔(dān)憂。1999年，世界自然基金會報(bào)告的125種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物中，農(nóng)藥就有86種，占總數(shù)量的68.8%。鑒于化學(xué)農(nóng)藥的大量使用、新品種的快速開發(fā)及其對生態(tài)環(huán)境潛在的危害，全球科學(xué)家達(dá)成共識：建立農(nóng)藥內(nèi)分泌干擾物的篩選平臺并研究內(nèi)分泌干擾毒性的分子作用機(jī)理刻不容緩。

目前，農(nóng)藥的內(nèi)分泌干擾毒性的研究已經(jīng)是國內(nèi)外毒理學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一，特別是關(guān)于手性農(nóng)藥對映異構(gòu)體的內(nèi)分泌干擾毒性差異的比較研究，已逐漸成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。然而，國內(nèi)關(guān)于農(nóng)藥的內(nèi)分泌干擾作用機(jī)理研究卻并不深入，尤其是關(guān)于手性農(nóng)藥分子內(nèi)分泌干擾毒性的立體選擇性研究，起步較晚，亟需進(jìn)一步從分子以及原子水平上深入研究相關(guān)的分子機(jī)理——這不僅具有重要的理論意義, 而且也具有較高的實(shí)際價(jià)值。

基于以上理由，浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院副教授、研究生導(dǎo)師莊樹林，從2011年開始啟動了“農(nóng)藥環(huán)境內(nèi)分泌干擾物與雌激素受體相互作用的分子動力學(xué)模擬”研究。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)綜合采用了實(shí)驗(yàn)和理論環(huán)境化學(xué)等交叉學(xué)科方法，從分子和原子水平上，詳盡地研究農(nóng)藥、典型手性農(nóng)藥通過雌激素受體介導(dǎo)模式產(chǎn)生內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的分子機(jī)理，建立了農(nóng)藥分子與不同物種雌激素受體分子選擇性識別的可視化模型并搭建了針對農(nóng)藥內(nèi)分泌干擾毒性的高通量虛擬篩選平臺。

此后的3年，莊樹林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)采用分子動力學(xué)模擬方法并結(jié)合體外毒性篩選實(shí)驗(yàn)，從分子水平上研究了包括典型POPs農(nóng)藥DDT及類似農(nóng)藥、與DDT農(nóng)藥結(jié)構(gòu)類似的雙酚A系列阻燃劑、苯并氧硫雜環(huán)化合物、典型有機(jī)磷農(nóng)藥、典型紫外防曬劑等一系列人工化學(xué)品與雌激素受體及相關(guān)受體的分子識別過程。團(tuán)隊(duì)歸納了上述各類污染物內(nèi)分泌干擾毒性的分子機(jī)制，為當(dāng)前人工化學(xué)品的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及毒性作用機(jī)制研究提供了借鑒。截至目前，相關(guān)研究成果已發(fā)表論文16篇，其中SCI收錄論文15篇，國內(nèi)核心期刊論文1篇，并做國際會議學(xué)術(shù)報(bào)告2次，國內(nèi)會議學(xué)術(shù)報(bào)告4次。

在采訪中莊樹林告訴記者，這項(xiàng)研究“不僅有助于農(nóng)藥類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的篩選和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，也可以為超高效、低毒的化學(xué)農(nóng)藥新品種的研發(fā)提供科學(xué)數(shù)據(jù)支持”，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1977年出生的莊樹林雖年輕，卻擁有令人艷羨的學(xué)歷和化學(xué)生物學(xué)、計(jì)算毒理學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)以及分子生物學(xué)方面的多學(xué)科背景。莊樹林曾在實(shí)驗(yàn)和分子模擬領(lǐng)域?qū)I(yè)期刊發(fā)表過多篇研究論文，這也讓他在業(yè)界嶄露頭角，2011年他入選“浙江大學(xué)優(yōu)秀青年教師資助計(jì)劃（紫金計(jì)劃）”、浙江大學(xué)第一批“求是青年學(xué)者”、浙江大學(xué)連續(xù)兩學(xué)年校級優(yōu)秀班主任，諸多榮譽(yù)是對他的科研和教學(xué)實(shí)力的充分肯定。如今，他在浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院環(huán)境科學(xué)研究所從事環(huán)境毒理學(xué)研究，在污染物的綜合生物毒性快速評估、新興污染物的毒性甄別、P450酶介導(dǎo)的污染物生物轉(zhuǎn)化及其分子機(jī)制理論模擬等系統(tǒng)研究工作，已在國內(nèi)外著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI收錄論文40余篇，多次獲邀在國際及國內(nèi)重要學(xué)術(shù)會議上做口頭學(xué)術(shù)報(bào)告；主持或承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃子課題、浙江省、教育部等項(xiàng)目7項(xiàng)。近年來，擔(dān)任國家自然科學(xué)基金函評專家、國際知名期刊Environ. Sci. Technol.、J. Chem. Inf. Model.、Atmos. Environ.、Sci. Total Environ.、Environ. Toxicol. Chem.、J. Agr. Food Chem.審稿人。

談到自己取得的成績，這位山東漢子一臉謙虛。他如實(shí)評價(jià)自己：雖然是個(gè)受歡迎的老師，但資歷尚淺；他告訴記者說，自己始終按照一個(gè)科研新兵的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自我要求，“保持對世界最初的好奇心，加上始終如一的勤奮”。