金德才：在農(nóng)田里上演“細(xì)菌戰(zhàn)”

房曉玉

金德才

“國(guó)安在乎民，民安在乎食”，食品是人類生存的根本，與之伴生的食品安全問(wèn)題也始終受到極大關(guān)注。根據(jù)中國(guó)工程院近期發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)自然資源和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已影響到食品安全保障水平。除重金屬污染外，農(nóng)田環(huán)境中還有諸多因素會(huì)對(duì)食品安全造成威脅，環(huán)境激素類有機(jī)污染物污染就是其中常見的污染形式之一。在對(duì)農(nóng)田有機(jī)污染物阻擊的過(guò)程中，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員金德才以微生物為切入點(diǎn)，為解決農(nóng)田有機(jī)物污染及其伴生的食品安全問(wèn)題提供了有效方案。

農(nóng)田苦“薄膜”久矣

據(jù)金德才介紹，環(huán)境激素類有機(jī)污染物在農(nóng)田環(huán)境中含量相對(duì)較低，但它能以滲透的形式進(jìn)入到食物鏈中，雖然“存在感不強(qiáng)”，卻是不折不扣的食品安全潛在殺手。農(nóng)田中廣泛使用的地膜，正是這種污染物的重要來(lái)源。

農(nóng)膜污染主要來(lái)源于增塑劑鄰苯二甲酸酯（PAEs），PAEs極易進(jìn)入周邊環(huán)境，且難降解、不易揮發(fā)，具有致癌、致畸、致突變的“三致”效應(yīng)。當(dāng)其進(jìn)入農(nóng)田后，會(huì)改變農(nóng)田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，影響農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)健康、抑制作物生長(zhǎng)，并會(huì)散布于水體、空氣和土壤等環(huán)境中，成為無(wú)處不在的污染源；隨后PAEs會(huì)通過(guò)植物富集作用進(jìn)入食物鏈，對(duì)人類健康造成危害。基于我國(guó)“地膜大國(guó)”的實(shí)際情況，由地膜使用引起的土壤污染和食品安全問(wèn)題更為嚴(yán)峻。“自己國(guó)家的問(wèn)題，要自己想辦法”，為了解決日趨嚴(yán)重的PAEs污染問(wèn)題，金德才在自主創(chuàng)新的研究路上一走就是14年，并研發(fā)出了一套行之有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及消減技術(shù)開發(fā)辦法。

自主創(chuàng)新結(jié)碩果

我國(guó)幅員遼闊，農(nóng)田土壤類型復(fù)雜多樣，這使得PAEs污染出現(xiàn)了明顯的差異性。通過(guò)開展PAEs在不同類型土壤中的降解動(dòng)態(tài)及其與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性研究，金德才系統(tǒng)地闡明了不同類型土壤微生物群落對(duì)PAEs的響應(yīng)規(guī)律，填補(bǔ)了我國(guó)在這一領(lǐng)域研究的空白，為農(nóng)田土壤PAEs污染物的生態(tài)效應(yīng)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的制定及其生物修復(fù)提供了理論基礎(chǔ)。

明確了污染機(jī)制，金德才下一步要做的，即是充分消減PAEs帶來(lái)的不利影響。目前PAEs在環(huán)境中的降解途徑主要有光降解、水解和生物降解等，金德才瞄準(zhǔn)生物降解方向，著力于篩選能夠降解PAEs的微生物。經(jīng)過(guò)大量的反復(fù)篩選工作后，分離出多株P(guān)AEs降解菌，并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)大量的研究實(shí)驗(yàn)，成功獲得一株細(xì)菌新種——PAEs高效完全降解菌Gordonia phthalatica sp. nov. QH-11T。這種“被選定”的細(xì)菌，其優(yōu)越性在于可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PAEs的完全降解，即在降解過(guò)程中不產(chǎn)生新的有害代謝物；其強(qiáng)大的農(nóng)田蔬菜根際修復(fù)能力，還能顯著削減蔬菜中塑化劑的積累量。與此同時(shí)，金德才研發(fā)了生物修復(fù)菌劑的發(fā)酵及應(yīng)用技術(shù)，為降解菌的“穩(wěn)定生產(chǎn)”和“有效利用”提供保障，以上成果能夠?yàn)镻AEs的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、降解菌資源的挖掘利用、生物降解機(jī)制及治理控制提供系統(tǒng)完備的理論基礎(chǔ)和技術(shù)儲(chǔ)備。

在金德才看來(lái)，科研最重要的品質(zhì)就是創(chuàng)新和堅(jiān)持。這些年，他主持了2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)面上基金及國(guó)家自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目，與農(nóng)業(yè)院校開展十余項(xiàng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題合作，以科研骨干身份參與到多項(xiàng)國(guó)家科技重大專項(xiàng)中，并在《環(huán)境科學(xué)》、Journal of Hazardous Materials等國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文近70篇，獲得專利3項(xiàng)。金德才說(shuō)，這些都是踏踏實(shí)實(shí)干活的成果，在實(shí)驗(yàn)室工作，就是他最開心的時(shí)刻。未來(lái)，他將會(huì)繼續(xù)發(fā)揮自主創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，充分借鑒國(guó)際先進(jìn)的研究成果，并將其運(yùn)用到實(shí)際的農(nóng)田種植生產(chǎn)過(guò)程中，搭建PAEs可實(shí)施、可落地的評(píng)估及消減體系，為我國(guó)食品安全保駕護(hù)航。