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魏源送研究组在猪粪厌氧消化中基于铁系化合物和病毒群落介导耐药基因削减方面取得新进展
针对我国畜牧业绿色发展和新污染物治理的国家战略需求，围绕生猪养殖粪污资源化利用与多污染物协同减排，中国科学院生态环境研究中心魏源送研究组开展了系列研究，并在猪粪厌氧消化过程中基于铁系化合物和病毒群落介导耐药基因削减方面取得新进展。相关成果相继发表在Environmental Science & Technology (doi.org/10.1021/acs.est.3c07664), Waste Management (2021, 136: 122-131), Science of the Total Environment (2022, 844: 157054), Journal of Cleaner Production (2022, 376:134240), Bioresource Technology (2019, 287: 121393; 2019, 291: 121847; 2020, 298: 122519; 2022, 360: 127635), Journal of Hazardous Materials (2019, 366: 192–201) .作为全健康（One health）理念（动物&环境&人类）中重要一环，环境中细菌耐药的形成同抗生素类药物的使用密不可分，而我国每年生产的抗生素类药物约50%用于畜禽养殖，且以生猪养殖为主，这使得猪粪成为环境中耐药菌（Antibiotic resistant bacteria, ARB）和耐药基因（Antibiotic resistance genes, ARGs）重要来源。厌氧消化生产沼气是猪粪资源化利用的重要手段。课题组在基于铁系化合物强化猪粪厌氧消化的基础上，围绕铁系化合物的8种不同形态/价态对ARGs的影响开展了系统研究，基于铁系化合物可实现猪粪厌氧消化甲烷提升~20%，ARGs相对丰度削减~30%，且铁系化合物能够简化厌氧消化系统中ARGs的垂直（VGT network）和水平转移网络（HGT network）。猪粪厌氧消化系统中ARGs传播特征但猪粪厌氧消化中，ARGs的宿主既是ARB又是产甲烷关键功能菌，如何实现高风险ARGs/ARB的靶向控制是关键。基于宏基因组，研究团队构建了病毒群落介导ARGs归趋的生物信息学研究方法，结合Crispr spacer，tRNA和序列同源性，精准识别了病毒群落和ARB之间的相互作用网络；并结合胞外转化型（Transformation）ARGs、接合型（Conjugation）ARGs和转导型（Transduction）ARGs定量化分析，明确了病毒群落对ARGs传播的贡献，证实了病毒群落对ARB的裂解远大于其对ARGs的传播，并在实验室条件下得到了验证，为基于噬菌体疗法靶向控制环境中高风险ARGs/ARB奠定了理论基础。以上研究工作得到了国家水体污染控制与治理科技重大专项，国家自然科学基金委青年基金和德国洪堡基金会的支持。论文第一作者为张俊亚副研究员/卢铁东博士，通讯作者为魏源送研究员/德国亥姆霍兹环境研究中心-UFZ的Hans Hermann Richnow博士。论文链接详见：https://doi.org/10.1021/acs.est.3c07664https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2018.11.106https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121847https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122519; https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121393https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.10.010http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157054https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127635https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134240水污染控制实验室膜技术研究与应用研究组2024年1月30日
2024-01-30
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贺泓院士团队发现大气Cl-光活化及其催化氧化SO2的新机制
硫酸盐是大气细颗粒物（PM2.5）的主要成分，对全球气候变化、区域空气质量以及人类健康都有重要影响。目前全球和区域大气模式不能准确模拟硫酸盐的观测结果，说明大气中存在硫酸盐的未知生成机制。贺泓院士团队与宾夕法尼亚大学Joseph S. Francisco教授团队、北京理工大学张秀辉教授团队合作研究发现，在潮解NaCl颗粒上，SO2可以发生非均相光氧化反应生成硫酸盐。通过实验和量子化学理论计算证实，在酸性条件下，溶液中的氯离子可以和水合氢离子及氧气结合自发形成[Cl--H3O+-O2]复合体，并在氙灯光源激发下，发生电子转移过程生成Cl自由基、O2-自由基和OH自由基。Cl自由基和OH自由基均可以将亚硫酸盐氧化为硫酸盐，其中Cl自由基可以被四价硫还原为Cl-离子，呈现出显著的催化效应。由于Cl-的弱吸光性，其活化为Cl自由基被认为需要强氧化剂（如OH自由基、O3等）参与。本研究突破了对大气中Cl活化的传统认识，证实了在光照作用下，不需要其他强氧化剂的参与，Cl-就可以与空气中的O2同时被活化，生成表面活性氧物种，增强大气氧化性并促进二次硫酸盐形成。而SO2非均相氧化过程产生的H+又可以促进Cl-的光活化，说明Cl-光活化和SO2非均相氧化具有协同促进效应。颗粒物界面过程对大气氧化性的增强和二次颗粒物形成的促进作用及其正反馈机制，是我国“大气霾化学”污染区别于以往典型污染事件的重要特征，也是“大气霾化学”研究的重要内容。氯化物是自然排放量最大的海盐气溶胶的主要成分，在燃烧排放的颗粒物中也普遍存在，揭示含氯颗粒物界面过程对大气氧化性和二次颗粒物形成的影响机制，有助于促进对“大气霾化学”污染成因的深入认识。图1. 大气Cl-光活化及其催化氧化SO2机制示意图相关研究以 “Photoactivation of chlorine and its catalytic role in the formation of sulfate aerosols” 为题目发表在期刊Journal of the American Chemical Society （JACS）上。硕士生曹轶群为论文第一作者，马庆鑫研究员、Joseph S. Francisco教授和贺泓院士为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金基础科学中心项目、科技部重点研发计划项目和中国科学院青年创新促进会优秀会员项目的资助。 论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10840大气环境与污染控制实验室 2024年1月20日<!--!doctype-->
2024-01-20
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中心学习传达中国科学院2024年度工作会议精神
12月29日，生态环境研究中心党委召开理论中心组学习扩大会，专题学习传达中国科学院工作会议精神和中国科学院党组2023年冬季扩大会精神。中心领导、党委委员、纪委委员、中层干部、各实验室主任和副主任、党支部书记和副书记等40余人参加会议。会议由党委书记、副主任房自正主持。 会上，房自正重点传达了侯建国院长工作报告《加快抢占科技制高点 为实现高水平科技自立自强和建设科技强国再立新功》的主要内容。院2024年度工作会议是在中国科学院组织动员全院上下加快抢占科技制高点、迈上全面实现“四个率先”新征程的关键时期召开的一次十分重要的会议。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入学习贯彻党的二十大和二十届二中全会精神，学习贯彻习近平总书记重要指示批示精神及党中央国务院重大决策部署，总结2023年工作，部署2024年重点工作，对全院上下凝心聚力抢占科技制高点、奋力开创改革创新发展新局面作了全面动员部署。大家一致认为，贯彻落实习近平总书记重要指示批示精神，加快抢占一批科技制高点，是党中央赋予中国科学院的重大政治任务和重大科技任务，具有十分重要的里程碑意义。中心全体职工要把思想统一到习近平总书记重要指示批示精神上来，深入贯彻落实中国科学院工作会议精神，进一步强化使命意识和责任担当，以抢占科技制高点统领中心改革创新发展各项工作，切实履行好国家战略科技力量的职责使命。房自正强调，中心各部门要继续深入开展“抢占科技制高点”大讨论主题活动，通过实验室会议、党支部“三会一课”、座谈交流会等方式围绕抢占科技制高点这一核心任务迅速展开广泛深入的学习研讨，研究提出中心、各实验室、各部门贯彻落实的工作思路和重点举措；要大力倡导科学精神和创新文化，增强攻坚克难的勇气和信心，为加强抢占科技制高点提供有力保障。 中心主任朱永官在总结讲话中指出，中心全体人员要始终胸怀“国之大者”，面向国家战略需求，对标对表习近平总书记关于科技创新重要讲话和习近平生态文明思想，树立世界眼光和国际视野，抓住新机遇，定位新角色，创立新优势；要认真贯彻落实院党组决策部署，凝练重大科技任务和目标，以高度的使命感责任感紧迫感，凝心聚力，奋力攻坚，聚焦难点，破解难题，真正践行国家战略科技力量主力军使命担当，为实现高水平科技自立自强和建设科技强国再立新功。会议还传达了中国科学院学生和青年思想政治工作推进会以及中国科学院大学思想政治工作会议精神。会议现场党委办公室2023年12月29日<!--!doctype-->
2023-12-29
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生态环境中心召开第二十五届学术年会
12月21日至23日，中国科学院生态环境研究中心召开第二十五届学术年会。中心领导、两院院士、学术委员会委员、学位委员会委员、科研人员、博士后及研究生等参加了会议。学术委员会主任曲久辉院士致开幕辞。他认为25年以来中心实现了跨越式发展，学科结构不断优化，青年人才竞相涌现，成果水平大幅提升。他肯定了中心25年以来对学术年会的坚持和坚守，充分反映出中心以学术为上、以学术为荣、以学术为圣的学术文化和学术品位，并希望学术年会成为中心智慧的发射器和持续创新的加油站，给大家带来更多智慧的惊喜、人才的惊喜和成果的惊喜。中心主任朱永官院士为中心第十届学术委员会委员颁发聘书。朱永官院士表示，相信中心每一位职工和学生一定会秉持开放包容、创新发展的根本理念，把创新作为中心的灵魂和基因，并将传承的学术文化不断推向更高水平，为我国生态文明建设、为联合国可持续发展目标的实现，贡献中心的智慧和力量。中心82位研究组长报告了本组2023年在项目争取、人才培养、成果产出等方面的最新进展。参会人员与报告人积极互动，交流探讨，学术氛围浓厚。中心副主任、中心学术委员会副主任宋茂勇研究员作年会总结。他认为中心在2023年取得了可喜的成绩，同时强调，在中心发展态势整体向好的形势下，要更加重视科研体制改革、学科交叉发展以及人才培养中的问题与挑战。他希望大家积极向学术委员会献计献策，共同助力中心高质量创新发展。学术年会是中心最重要的年度学术盛会，对于交流分享科研进展、促进中心内部学科深度交叉融合，增强科研凝聚力等方面具有重要作用。本届年会的成功举办，将为推动中心加快抢占生态环境领域科技制高点、加快实现“四个率先”和“两加快一努力”目标、深入落实“基础研究十条”、全面实施中心“十四五”规划提供有力保障。第十届学术委员会委员聘任仪式学术委员会主任曲久辉院士致辞中心主任朱永官院士讲话中心副主任、中心学术委员会副主任宋茂勇研究员讲话科技开发处2023年12月23日
2023-12-25
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张亚平调研生态环境研究中心
12月20日，中国科学院副院长、党组成员张亚平一行调研中国科学院生态环境研究中心。中心主任朱永官院士，党委书记房自正，党委副书记、纪委书记占剑，副主任胡承志，各实验室及职能部门负责人、科研骨干等20余人参加调研座谈会。会议由朱永官院士主持。张亚平听取了胡承志关于中心总体概况和国际合作工作进展的报告，以及杨敏研究员关于“一带一路”科技合作工作的汇报。张亚平对中心整体发展情况、国际合作规划布局、“一带一路”合作成效以及在促进中美科技合作中发挥的积极作用给予充分肯定。他指出，在生态环境研究领域，中心已经处于国内领先地位，未来的工作要加强长远战略谋划，争做国际领先。要深刻认识国际合作作为途径、方法和平台，在提升科技创新能力、解决重大科学问题能力以及国际科技影响力方面的重要意义。要充分发挥中心在可持续发展方向的学科优势，通过国际合作，在全球尺度开展科学问题研究，为应对全球共性挑战、构建人类命运共同体做出中国贡献。 朱永官代表中心感谢张亚平给予的指导。他表示，张亚平副院长的指导意见，为中心如何从提升科技创新能力的高度，系统谋划国际合作与科研工作有机融合指明了方向和路径。中心将认真抓好贯彻落实，聚焦生态环境创新能力提升，在更高起点全力推进国际交流与合作取得更大突破。中国科学院国际合作局负责同志等陪同调研。国际合作办公室2023年12月22日
2023-12-22
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傅伯杰院士、朱永官院士当选国际科学理事会会士
12月19日，国际科学理事会（International Science Council，简称ISC）公布了2023年新当选的会士（ISC FELLOW）名单。国际科学理事会中国委员会（ISC-China）副主席、中国科学院生态环境研究中心傅伯杰院士,国际科学理事会中国委员会（ISC-China）副主席、中国科学院生态环境研究中心主任朱永官院士当选。 国际科学理事会的前身是国际科学联盟（International Council for Science，简称国际科联），2017年与国际社科联（International Council for Social Sciences）合并成立，致力于开展各类国际研究计划，构建全球科研合作网络，支持从发现到应用的所有科学的发展，包括从自然科学和社会科学到行为、数据和技术科学的所有学科，是世界上成员覆盖面最广泛、学科门类最齐全的综合性科技组织，在国际科技界具有强大号召力。 国际科学理事会于2022年初宣布设立会士，作为国际科学理事会授予个人的最高荣誉，旨在对“推进科学成为全球公益事业”的杰出贡献者做出表彰。 （ISC Fellow公布名单参见www.council.science ) 国际合作办公室 2023年12月19日
2023-12-21
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2023科睿唯安部分“高被引科学家”座谈会在中心召开
12月14日，中国科学院生态环境研究中心和科睿唯安共同组织召开了2023科睿唯安部分“高被引科学家”座谈会。中国科学院院士、中心主任朱永官、中国科学院院士傅伯杰、美国国家科学院外籍院士欧阳志云及中国科学院大气物理研究所、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院空天信息创新研究院等研究机构的科睿唯安全球“高被引科学家”获得者和科睿唯安大中华区政府业务总监宁笔等共二十余人参加了此次会议。会议由文献信息与学术传播中心副主任（主持工作）全元主持。 会上，朱永官对各位“高被引科学家”莅临生态中心表示欢迎，并表示近年来“高被引科学家”人数显著增加，彰显了中国平均科研实力的快速增强。科睿唯安大中华区政府业务总监宁笔提出，未来希望科睿唯安能为科学家们提供更多更好的数据支持和科技服务。科睿唯安客户经理刘欣解读了2023年度科睿唯安“全球高被引科学家”遴选方法及榜单。座谈环节，与会“高被引科学家”提出希望科睿唯安未来能进行更广泛的宣传与推广，激励更多中国科学家做出更有影响力的学术成果。会上，宁笔为此次与会的“高被引科学家”颁发了荣誉证书并合影留念。
据悉，中国科学院共有270人次入选“全球高被引科学家”名单，成为全球入选人次数最多的科研机构，中心有7名学者入选，分别是：朱永官、傅伯杰、贺泓、欧阳志云、邓晔、周伟奇、张丽梅。其中，朱永官成为同时入选Microbiology和Environment and Ecology两个学科的“全球高被引科学家”。
文献信息与学术传播中心
2023年12月18日
2023-12-18
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中心组团参加2023国际水协会水与发展大会
12月10日-14日，曲久辉院士等生态环境研究中心代表团一行12人赴卢旺达参加2023国际水协会水与发展大会，推动中心国际交流与合作，取得丰硕成果。 12月11日，曲久辉院士受邀以“Aligning technology, service and policy, to secure rural access to water supply-The experience of China”为题做大会主旨报告，分享了中国在实现联合国可持续发展目标6.1（SDG6.1：清洁饮水）过程中的经验和成就，以及中心近年来围绕SDG6.1开展国际合作的成果。中心副主任胡承志研究员、栾富波研究员、田秉辉副研究员、郑天龙副研究员发表分会口头报告，分享中心在水与卫生方面的科学研究成果与技术应用经验。 12月13日，杨敏研究员主持了由中国科学院-发展中国家科学院水与环境卓越中心（CAS-TWAS CEWE）组织的主题为“Accelerating SDG 6 Progress In Developing Countries By Identifying Economically Sustainable Approaches”的国际专题研讨会。研讨会邀请了广东省科学院微生物研究所吴清平院士、香港环境保护署徐浩光署长、非洲开发银行水安全和卫生经理Mecuria Assefaw、印度行政学院院长Srinivas Chary Vedala教授、中心栾富波研究员、力合科技（湖南）股份有限公司黄海萍总工程师做专题报告，分享了中国、印度和非洲国家在政策法规、投资保障、人才培养、能力建设、技术转移和水质监测技术等方面加速实现SDG6的现状和经验。随后，曲久辉、吴清平、徐浩光、Mecuria Assefaw和Srinivas Chary Vedala应邀参加了圆桌对话，为促进发展中国家实现SDG6建言献策。专题研讨会座无虚席，气氛热烈，为政府、学术界、国际机构等共同推动发展中国家加速实现SDG6提供了讨论和合作的平台。中心组织专题研讨会 会议期间，CEWE与ANSO环境科技产业专题联盟（以下简称“ANSO专题联盟”）联合设置了展台，充分展示了CEWE与联盟企业，特别是力合科技和联池水务近年来在一带一路国家开展合作取得的成效，展示了相关技术与产品在斯里兰卡、泰国、伊朗、柬埔寨、缅甸等“一带一路”沿线国家成功应用的案例。来自中东、南美、澳洲、美国等数十个国家和地区的水务科研人员、NGO组织工作人员、政府管理代表、企业代表、高校学生等到访联合展台参观交流。中心与ANSO专题联盟企业联合展台 此外，代表团还访问了卢旺达University of Lay Adventists of Kigali（UNILAK）大学并组织双边交流会议。会议由杨敏研究员与UNILAK大学校长Ngamije Jean教授共同主持。通过研讨，双方就加强水与环境技术与产业化以及人才培养等交流与合作达成共识。代表团访问University of Lay Adventists of Kigali大学 会议期间，曲久辉院士率团与国际水协会主席Tom Mollenkopf，首席执行官Kalanithy Vairavamoorthy，全球运营总监 Keith Robertson进行了卓有成效的会谈，双方就开展战略合作和发起针对快速发展经济体的国际会议等议题进行了深入探讨。双方一致认为应在既往良好的合作基础上继续拓展合作模式与合作领域，中国在水科技领域的发展经验和实现联合国可持续发展目标的历程，可以通过国际水协的平台与世界分享，为发展中国家提供宝贵的示范与借鉴。双方进一步围绕联合发起针对快速发展经济体（rapid development economy）的国际会议进行了深入探讨，该大会将对标现有的世界水大会（world water congress）、水与发展大会（water and development congress），围绕快速发展经济体的科技需求和面临挑战，形成具有引领作用和国际影响力的会议品牌。曲久辉院士等与IWA主席会谈 本次出访得到广东微生物所、香港环保署以及部分ANSO联盟企业的积极响应，面向发展中国家分享了中心及其他机构在水与环境方面的科学研究成果与技术应用经验，深化了与国际水协会的合作关系，为加速实现发展中国家SDG6目标贡献了中国智慧。 中国科学院-发展中国家科学院水与环境卓越中心 环境水质学国家重点实验室 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室 ANSO“一带一路”环境科技产业专题联盟 国际合作办公室 2023年12月17日
2023-12-17
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曲久辉院士应邀在国际水协会水与发展大会上做主旨报告分享中国经验
12月10-14日，曲久辉院士受邀参加国际水协会（IWA）在卢旺达首都基加利举办的水与发展大会（Water & Development Congress & Exhibition 2023）并做主旨报告。本届大会主题是“水、环境卫生和气候适应力—水智慧未来的关键”。 12月11日，曲久辉院士以“Aligning technology, service and policy, to secure rural access to water supply-The experience of China”为题，分享了中国在实现联合国可持续发展目标6.1（SDG6.1：清洁饮水）过程中的经验和成就，从过往历程、应对挑战和未来目标三个方面，系统介绍了中国于2015年基本实现“为所有人提供清洁饮水”目标历程。他指出，不同地区水资源问题的复杂性和多样性给农村供水安全带来巨大挑战，中国在农村供水方面曾经面临水源短缺、设施陈旧、专业人员缺乏、水质相关疾病频发等巨大挑战，通过采取规划先行、投资保障、模式革新、科技创新和管理强化等综合举措，最终解决了5亿多农村人口饮用水安全保障问题。面向未来，农村供水仍然面临重大挑战，中国将持续提高农村饮水品质及供水系统的韧性。最后，曲久辉院士还分享了生态环境研究中心近年来围绕SDG6.1开展国际合作的成果。通过搭建平台、能力建设、人才培养、技术示范，我们为斯里兰卡等一带一路沿线国家实现SDG6.1提供了卓有成效的帮助。
曲久辉院士主旨报告结束后，在蒙特雷科技大学Pabel Antonio Cervantes Aviles教授（墨西哥）的主持下，“人民之水”(Water for People，非盈利组织)首席执行官Mark Duey（美国）、瑞士联邦水科学和技术研究所（EAWAG）George Wainnina博士（瑞士）、泪水基金（Tearfund，非政府组织）Olutayo Bankole-Bolawole女士（卢旺达）与CEPT大学（Center for Environmental Planning & Technology）Meera Mehta教授（印度），围绕主旨报告的内容进行了热烈讨论，嘉宾们一致高度评价中国在实现SDG 6征程上取得的卓越成就。Mark Duey指出，即使在美国也仍然有200万人的饮用水安全保障存在问题，中国在农村供水保障上取得的成就非常了不起，赞同并强调了我国农村供水模式多样性、灵活性与高效性，对于发展中国家实现清洁饮水具有重要借鉴价值；George Wainnina认为政府主导的差异化投资是保障欠发达地区供水安全的重要举措；Olutayo Bankole-Bolawole非常认同科技创新在供水安全中不可替代的重要性，认为国际社会应加强科技创新与交流合作；Meera Mehta指出构建社区参与供水体系的重要性，并分享了印度农村供水进展及其面临的巨大挑战。
联合国可持续发展目标（SDG）自提出以来已取得重大进展，但在全球范围内实现SDG目标仍面临极大挑战。曲久辉院士的报告向世界分享了中国农村供水领域70余年的历程与经验，中国解决5亿农村人口饮用水安全保障问题的经验也增强了其他发展中国家解决清洁饮用水问题的信心，一些思路和技术可以为他们提供重要的示范与借鉴。
中国科学院-发展中国家科学院水与环境卓越中心
环境水质学国家重点实验室
中国科学院饮用水科学与技术重点实验室
ANSO环境科技产业专题联盟
国际合作办公室 2023年12月14日
2023-12-14
