日前，由我校董發(fā)勤教授主持的國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)課題《光電子協(xié)同微生物調(diào)控重金屬離子價電子轉(zhuǎn)移的微觀機(jī)制》(2014CB846003)在生物調(diào)控U、As、Cr價態(tài)變化機(jī)制、晶面定向光生電子高通量導(dǎo)出機(jī)制、細(xì)胞磷類物質(zhì)誘導(dǎo)鈾的生物納米礦化機(jī)制、變價金屬電子轉(zhuǎn)移機(jī)制等方面取得了系列研究成果，課題優(yōu)質(zhì)通過科技部結(jié)題驗(yàn)收。
五年來，該課題團(tuán)隊(duì)積極開展實(shí)地調(diào)查研究，多次進(jìn)行國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，在國際上率先開展光電子協(xié)同微生物調(diào)控重金屬離子價電子轉(zhuǎn)移的微觀機(jī)制研究，創(chuàng)新性地提出利用光電子調(diào)控變價有害重金屬污染定向人工干預(yù)的環(huán)境響應(yīng)新方法，保證了課題的順利實(shí)施并高質(zhì)量通過結(jié)題驗(yàn)收。截止結(jié)題時，已申請中國發(fā)明專利28項(xiàng)(授權(quán)17項(xiàng))，發(fā)表SCI收錄論文70篇(其中一區(qū)12篇、二區(qū)20篇、自然指數(shù)論文2篇)、EI論文9篇，出版學(xué)術(shù)專著2部，分獲四川省科技進(jìn)步二、三等獎各2項(xiàng);出站博士后3名，畢業(yè)博士9名、碩士44名;引進(jìn)四川省千人計(jì)劃(軍民融合專項(xiàng))專家1名、晉升教授/副教授6人、出國進(jìn)修教師5名;舉辦學(xué)術(shù)會議3場，在中美礦物-微生物相互作用雙邊交流會(北京)、AMAM-ICAM 2017(意大利)、IMA 2018(澳大利亞)等國際會議上多次進(jìn)行專題交流。
據(jù)悉，北京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、福州大學(xué)三家單位與我校共同參與了973課題。
(吳安輝 編輯)(生命科學(xué)與工程學(xué)院 供稿)
附：我校973課題團(tuán)隊(duì)重要科研成果：
1、生物調(diào)控U、As、Cr價態(tài)變化機(jī)制
建立了一系列精細(xì)的微生物-重金屬相互作用過程研究方法，研究微生物與變價重金屬之間的相互作用機(jī)制，有效實(shí)現(xiàn)重金屬可控地減量化、無害化與資源化。
代表性成果：
Lei Zhou (周磊), Faqin Dong*, Hailong Li, Tingting Huo, Pingping Wang, Mingxue Liu, Gang Yang, Wei Zhang, Wenyuan Hu, Xiaoqin Nie, Huichao He, Bowen Li, Ray L. Frost*.Surface interaction between metazeunerite and an indigenous microorganism Kocuria rosea: implications for bioremediation of As-U tailings, Chemical Engineering Journal, 2019, 359, 393-401. (SCI, JCR一區(qū), IF:8.355)
Mingxue Liu (劉明學(xué)), Faqin Dong*, Wei Zhang, Xiaoqin Nie, Shiyong Sun, Hongfu Wei,Lang Luo, Sha Xiang, Gege Zhang. Programmed gradient descent biosorption of strontium ions by Saccaromyces cerevisiae and ashing analysis: A decrement solution for nuclide and heavy metal disposal. Journal of Hazardous Materials, 2016, 314:295-303. (SCI, JCR一區(qū), IF:7.650)
2、晶面定向光生電子高通量導(dǎo)出機(jī)制
針對光生電子調(diào)控重金屬污染中亟待解決的光生電子與空穴高復(fù)合干擾，利用溶劑極性差異誘導(dǎo)設(shè)計(jì)制備了不同活性晶面暴露的半導(dǎo)體礦物陣列、摻雜異質(zhì)結(jié)等光電增效結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光生電子在特定晶面區(qū)域上定向高通量導(dǎo)出，大幅提升光催化還原重金屬與降解有機(jī)分子的活性。
代表性成果：
Huichao He (何輝超), Jinyan Du,Bo Wu,Xiaohui Duan,Yong Zhou*, Gaili Ke,Tingting Huo,Qin Ren, Liang Bian,and Faqin Dong*, Photoelectrochemical driving and clean synthesis of energetic salts of 5, 5'-azotetrazolate at room temperature, Green Chemistry, 2018, 20, 3722-3726.(SCI, JCR一區(qū), IF: 9.405)
Wenyuan Hu (胡文遠(yuǎn)), Faqin Dong*, Jing Zhang, Mingxue Liu, Huichao He, Yadong Wu, Dingming Yang, Hongquan Deng, Differently ordered TiO2 nanoarrays regulated by solvent polarity, and their photocatalytic performances, Applied Surface Science, 2018, 442(6): 298-307. (SCI, JCR一區(qū), IF: 5.155)
3、細(xì)胞磷類物質(zhì)誘導(dǎo)鈾的生物納米礦化機(jī)制
以鈾礦區(qū)優(yōu)勢浮游植物及土著細(xì)菌為研究對象，研究生物體內(nèi)鈾和磷的亞細(xì)胞分布特征以及遷移轉(zhuǎn)化過程，結(jié)合先進(jìn)譜學(xué)手段和仿生礦化的方法，在分子水平上研究鈾與生物細(xì)胞的界膜作用過程及其產(chǎn)物微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)，揭示代謝活動參與下細(xì)胞磷類物質(zhì)原位礦化鈾的分子調(diào)控機(jī)制。
代表性成果：
Xiaoqin Nie (聶小琴), Faqin Dong*, Liang Bian*, Mingxue Liu, Congcong Ding, Huichao He, Gang Yang, Shiyong Sun, Yilin Qin, Rong Huang, Zheng Li, Wei Ren, Lei Wang. Uranium Binding on Landoltia punctata as a Result of Formation of Insoluble Nano-U (VI) and U (IV) Phosphate Minerals. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2017, 5(2): 1494-1502. (SCI, JCR一區(qū), IF: 6.970)
Xiaoqin Nie (聶小琴), Faqin Dong*, Ning Liu, Mingxue Liu, Dong Zhang, Wu Kang, Shiyong Sun, Wei Zhang, Jie Yang. Subcellular distribution of uranium in the roots of Spirodela punctata and surface interactions. Applied Surface Science. 2015, (347): 122-130.(SCI, JCR一區(qū), IF: 5.155)
4、變價金屬電子轉(zhuǎn)移機(jī)制
采用多尺度計(jì)算模擬技術(shù)研究了鐵基礦物-重金屬-微生物代謝小分子間電子轉(zhuǎn)移機(jī)制，并借助微生物法證實(shí)了系列鈣鈦礦-尖晶石復(fù)合界面間高選擇性的軌道耦合特性，細(xì)化了變價金屬和電子轉(zhuǎn)移類型的關(guān)系。
代表性成果：
Liang Bian*(邊亮), Yujin Li, Jing Li, Jianan Nie, Faqin Dong, Mianxin Song, Lisheng Wang, Hailiang Dong, Hailong Li, Xiaoqin Nie, Xiaoyan Zhang, Xinxi Li, Lei Xie. Photovoltage response of (XZn)Fe2O4-BiFeO3 (X=Mg, Mn or Ni) interfaces for highly selective Cr3+, Cd2+, Co2+ and Pb2+ ions detection. Journal of Hazardous Materials, 2017.(SCI, JCR一區(qū), IF:7.650)
Liang Bian*(邊亮), Hailong Li, Hailiang Dong, Faqin Dong, Mianxin Song, Lisheng Wang, Tianliang Zhou, Weimin Li, Wenping Hou, Xiaoyan Zhang, Xirui Lu, XinXi Li, Lei Xie. Fluorescent enhancement of bio-synthesized X-Zn-ferrite-bismuth ferrite (X=Mg, Mn or Ni) membranes: Experiment and theory. Applied Surface Science, 2016, 396.(SCI, JCR一區(qū), IF: 5.155)
