网站地图
中国首家网上媒体 1995年 1 月 12 日创办
社内媒体
官方微信
官方微博
当前位置: 首页 > 人物 > 正文
中国青年女科学家奖获得者刘娟:探究矿物-微生物相互作用的新机制
发布时间: 来源: 神州学人

  近日,由中华全国妇女联合会、中国科学技术协会、中国联合国教科文组织全国委员会及欧莱雅中国共同举办的第十八届“中国青年女科学家奖”颁奖典礼在北京举行。北京大学环境科学与工程学院研究员刘娟获颁该奖项。

  刘娟的研究涉及环境矿物学、生物地质学、环境生物地球化学等多学科交叉的前沿领域。多年来,她围绕矿物-微生物界面相互作用及其驱动地表元素循环能量转化的微观机制,展开了深入系统的研究工作,揭示了矿物形成转化与微生物呼吸代谢的内在联系,为开发矿物-微生物协同作用在资源开发利用、污染治理、生态环境保护中的应用提供了理论依据。同时,她还从微观层面揭示了矿物-微生物相互作用的规律,通过定量两者的电子传递和能量转化,揭示了生物圈和岩石圈的底层联系,为传统矿物学研究注入了新的活力,也为保护和合理开发环境及自然资源提供了新的理论依据。

  谈及研究如何走向实际应用,刘娟告诉记者,地球环境是由岩石圈、生物圈、水圈、大气圈四个圈层相互作用形成的,她研究涉及的微生物属于生物圈中看不见但数量庞大的组成成分,而矿物属于岩石圈的基本组成单元,它们之间的相互作用虽然很多时候肉眼看不到,但对于地球环境的演化起着巨大的作用。微生物可以通过分解矿物获得能量和营养,与此同时,微生物的呼吸代谢及其分泌的有机物质还会改变矿物所处的微环境,促进矿物的溶解和转化,驱动元素的迁移和富集。刘娟将这种矿物-微生物的相互作用比喻为“一双看不见的手”,正是这双“手”在漫长的地质历史中塑造了我们的地球环境。

  “通过研究矿物对微生物固碳过程的影响,可以为开发固定二氧化碳新技术提供理论依据,为实现双碳目标服务;通过研究矿物与固氮微生物的互作机制,可以提高土壤肥力、促进农作物的生长……”刘娟在采访中表示,矿物和微生物这两个看似微小的组分却在地球环境演变中起着举足轻重的作用,通过深入探究它们的互作机制及其环境资源效应,可以为应对全球气候变化、保护土壤安全、水污染防治等提供新的思路和方法。

  刘娟曾在美国西北太平洋国家实验室工作近5年,参与了核废料填埋堆场地污染治理的研究项目,与微生物学、化学、环境科学等多个领域的科学家合作,深入研究放射性核素在地下水和沉积物中的迁移和富集机制。她在研究中发现,在地下水、沉积物这些无氧和微氧环境中,矿物-微生物相互作用的方式多样,对于污染物的迁移与转化起着主导作用。从此,她被矿物-微生物相互作用这个对地球环境极为重要的前沿研究领域深深吸引。

  回国后,刘娟组建了独立的研究小组,继续与国内外研究团队开展多种形式的合作研究。她坦言,身处交叉科学研究领域,很难单靠某一个方向或一个小组去完成领域的前沿研究,多学科的合作研究在这其中可以发挥非常重要的作用。“科学无国界,国内外在不同领域有着各自优势,强强联合是推动科技发展的有效途径之一。”

  在合作中刘娟发现,虽然中外研究者在科研逻辑和思路上的区别并不大,但双方有时会因中西方文化差异表现出工作方式的不同。国外研究者会以自己的科研方向和兴趣为导向,注重在研究中发挥个人专长、凸显个人能力,更看重是否能够推进所在研究领域的发展。而国内团队则会集中各方优势来解决某一个瓶颈性问题,以集体力量实现研究领域角度的全覆盖,工作也会更加系统完善。刘娟认为,双方虽然工作思路有时会存在差异,但加强沟通,发挥各自的专长,就能实现效率的最大化。

  刘娟希望,随着这一领域研究的不断深入,可以为生态环境保护和资源开发提供更加坚实的理论支撑。(视频由欧莱雅中国提供,图片为视频截图)

责任编辑:施惠文

文章中观点仅代表作者个人观点,不代表本网站的观点和看法。

神州学人杂志及神州学人网原创文章转载说明:如需转载,务必注明出处,违者本网将依法追究。