產電信號 土壤的另類語言
——記南京師范大學環境學院副教授鄧歡

□ 劉 江

土壤作為微生物的“天然培養基”，是最豐富的菌種資源庫。據了解，1克的土壤內就有數以億計的細菌，其中有一些細菌很特別，它們能在細胞內產生電子，并將其傳到胞外，從而形成電流和電壓信號。這種電信號對環境變化十分敏感，像是土壤微生物的語言，能告訴我們環境發生了什么變化。該信號可用來在線原位監測土壤和水體污染，且在監測過程中不消耗化學試劑，不產生污染。是一種潛在的綠色可持續的新型污染監測技術。而這正是南京師范大學環境學院副教授鄧歡及其團隊的研究。相關成果已在多種國內外刊物發表，并獲得多項授權專利。

興趣 指引人生方向

愛因斯坦曾說：“興趣是最好的老師。”生物學對于鄧歡的吸引力源于其小學二年級時，父親送給他的一本科普讀物《人類認識的自然界》。初中時，他一直擔任生物課代表。在填報高考志愿時，他也自然而然地選擇了生物專業。

2004年9月，鄧歡成為了中國科學院南京土壤研究所的碩士研究生，從那時起，他跨入了研究的大門。其導師尹睿研究員分配給他的課題是土壤微生物的抵抗力和恢復力，該研究方向最早由一位英國教授提出。因此導師推薦他前往英國James Hutton研究所，跟隨這位教授開展研究。期間，鄧歡的工作量非常巨大，而論文的發表也經歷了嚴格的過程。如有1篇SCI文章，經由中國和英國老師22輪修改，用了5年的時間才發表。博士期間他延續了這一課題的研究，但發現發表的SCI論文與英國導師的相比，期刊檔次雖差不多，引用次數卻差很多。這引發了他深深的思考，“如果只是跟著別人的方向做，不會有什么大的成就”。

創新 科研的不竭動力

博士后時，他開始轉向土壤產電微生物的研究，走上了他的創新之路。這一方向的研究，當時在世界范圍內也是剛起步。在導師朱永官研究員的推薦下，他來到中國科學院城市環境研究所做博士后，跟隨趙峰研究員學習生物電化學理論和技術。在一次試驗中，鄧歡意外發現土壤微生物的產電電壓和氣溫波動有極顯著的相關性，由此打開了他探索土壤產電信號的大門。

博士后出站之后，鄧歡被引進到南京師范大學工作，進入了鐘文輝教授的實驗室。在鐘教授的大力支持下，鄧歡得以在土壤產電方面深入研究下去。他主持的面上項目用于探索土壤產電信號及其指示土壤重金屬污染的微生物機制。鄧歡同時注重研究的理論價值和使用價值。他不僅研究土壤產電信號響應污染的生物、化學機理，還發明了能夠進行原位監測土壤產電信號的裝置。此后，又發明了采用底泥產電信號原位在線監測水污染的裝置，做到重金屬廢水一旦進入水體，產電信號能夠在30秒之內迅速做出響應，既節約人力也避免了對污染事件的滯后察覺。鄧歡已邀請多位同行專家和環保企業負責人進行參觀并現場演示，希望能早日獲得應用。

責任 科研人才的優秀品質

鄧歡之所以能夠在土壤微生物學領域潛心研究，不僅是興趣使然，更是責任心的體現。因其出色的表現，他曾多次獲國家級、省級研究基金的資助，強烈的使命感讓他廢寢忘食地投入研究。用他自己的話說就是：“做科研用的是國家提供的經費，要做出有用的成果來回報國家，這是一個責任。”

在興趣加責任的雙驅動下，鄧歡不僅在研究領域取得不俗的成績，作為碩士生導師的他也在不斷培養年輕優秀的人才。嚴師出高徒。每次面試時他都會先問“你能不能吃苦”。就如他求學時一樣，鄧歡的學生在周末、假期時，也很少休息。他要求學生做科研之前要把相關領域的全部文獻讀完，了解該領域的研究進展，思考存在哪些問題，再針對這些問題開展研究，這樣才是新穎且有價值的。憑借對學生、對科研高度負責的態度，他指導過的兩位研究生都獲得了國家獎學金，他本人也榮獲了南京師范大學優秀教師獎并入選了學校百名青年領軍人才。

如今，環境污染已成為困擾人類的難題。鄧歡及其團隊期待能夠利用產電信號對土壤及水體污染的原位監測技術，在不久的將來可以找到與之契合的企業，使科研成果真正服務社會造福人類。