□ 劉 江
土壤作為微生物的“天然培養(yǎng)基”,是最豐富的菌種資源庫。據(jù)了解,1克的土壤內(nèi)就有數(shù)以億計的細菌,其中有一些細菌很特別,它們能在細胞內(nèi)產(chǎn)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(huán)境變化十分敏感,像是土壤微生物的語言,能告訴我們環(huán)境發(fā)生了什么變化。該信號可用來在線原位監(jiān)測土壤和水體污染,且在監(jiān)測過程中不消耗化學(xué)試劑,不產(chǎn)生污染。是一種潛在的綠色可持續(xù)的新型污染監(jiān)測技術(shù)。而這正是南京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院副教授鄧歡及其團隊的研究。相關(guān)成果已在多種國內(nèi)外刊物發(fā)表,并獲得多項授權(quán)專利。
愛因斯坦曾說:“興趣是最好的老師?!鄙飳W(xué)對于鄧歡的吸引力源于其小學(xué)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(dān)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(yè)。
2004年9月,鄧歡成為了中國科學(xué)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(dǎo)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(fù)力,該研究方向最早由一位英國教授提出。因此導(dǎo)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(fā)表也經(jīng)歷了嚴格的過程。如有1篇SCI文章,經(jīng)由中國和英國老師22輪修改,用了5年的時間才發(fā)表。博士期間他延續(xù)了這一課題的研究,但發(fā)現(xiàn)發(fā)表的SCI論文與英國導(dǎo)師的相比,期刊檔次雖差不多,引用次數(shù)卻差很多。這引發(fā)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”。
博士后時,他開始轉(zhuǎn)向土壤產(chǎn)電微生物的研究,走上了他的創(chuàng)新之路。這一方向的研究,當(dāng)時在世界范圍內(nèi)也是剛起步。在導(dǎo)師朱永官研究員的推薦下,他來到中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所做博士后,跟隨趙峰研究員學(xué)習(xí)生物電化學(xué)理論和技術(shù)。在一次試驗中,鄧歡意外發(fā)現(xiàn)土壤微生物的產(chǎn)電電壓和氣溫波動有極顯著的相關(guān)性,由此打開了他探索土壤產(chǎn)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(xué)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(chǎn)電方面深入研究下去。他主持的面上項目用于探索土壤產(chǎn)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(chǎn)電信號響應(yīng)污染的生物、化學(xué)機理,還發(fā)明了能夠進行原位監(jiān)測土壤產(chǎn)電信號的裝置。此后,又發(fā)明了采用底泥產(chǎn)電信號原位在線監(jiān)測水污染的裝置,做到重金屬廢水一旦進入水體,產(chǎn)電信號能夠在30秒之內(nèi)迅速做出響應(yīng),既節(jié)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(huán)保企業(yè)負責(zé)人進行參觀并現(xiàn)場演示,希望能早日獲得應(yīng)用。
鄧歡之所以能夠在土壤微生物學(xué)領(lǐng)域潛心研究,不僅是興趣使然,更是責(zé)任心的體現(xiàn)。因其出色的表現(xiàn),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(jīng)費,要做出有用的成果來回報國家,這是一個責(zé)任?!?/p>
在興趣加責(zé)任的雙驅(qū)動下,鄧歡不僅在研究領(lǐng)域取得不俗的成績,作為碩士生導(dǎo)師的他也在不斷培養(yǎng)年輕優(yōu)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(xué)時一樣,鄧歡的學(xué)生在周末、假期時,也很少休息。他要求學(xué)生做科研之前要把相關(guān)領(lǐng)域的全部文獻讀完,了解該領(lǐng)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(xué)生、對科研高度負責(zé)的態(tài)度,他指導(dǎo)過的兩位研究生都獲得了國家獎學(xué)金,他本人也榮獲了南京師范大學(xué)優(yōu)秀教師獎并入選了學(xué)校百名青年領(lǐng)軍人才。
如今,環(huán)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(chǎn)電信號對土壤及水體污染的原位監(jiān)測技術(shù),在不久的將來可以找到與之契合的企業(yè),使科研成果真正服務(wù)社會造福人類。