西南高山峽谷區(qū)、巖溶石漠化區(qū)等困難立地地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，水土資源短缺，是國土空間生態(tài)修復(fù)的重點地區(qū)，但生態(tài)修復(fù)材料、技術(shù)與模式匱乏問題突出。功能性微生物材料已經(jīng)成為生態(tài)修復(fù)的重要途徑，但微生物細(xì)胞在困難立地極端環(huán)境下的定殖和繁衍仍然存在技術(shù)瓶頸。納米盔甲技術(shù)可以改善微生物生境，有助于微生物生長繁殖，在生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域具有重大應(yīng)用潛力。
針對上述問題，以水保學(xué)院周金星教授為負(fù)責(zé)人的國家林業(yè)和草原局“西南地區(qū)困難立地生態(tài)修復(fù)”林草科技創(chuàng)新團(tuán)隊依托云南建水站、貴州普定站、教育部林業(yè)生態(tài)工程研究中心等科技平臺，系統(tǒng)闡釋了納米盔甲合成及其與細(xì)胞生化和代謝的融合過程，揭示了納米盔甲技術(shù)提高細(xì)胞生物相容性的過程和原理，為科學(xué)設(shè)計單細(xì)胞封裝技術(shù)、研發(fā)微生物與納米生態(tài)修復(fù)材料提供了新思路。
研究團(tuán)隊系統(tǒng)闡述了納米盔甲的作用和應(yīng)用進(jìn)展，厘清了納米盔甲在微馬達(dá)系統(tǒng)和微游泳系統(tǒng)的不同作用方式，提出了納米裝甲的三種異質(zhì)結(jié)傳遞電子機(jī)制，并探討了生物和仿生礦化形成的納米裝甲特性。此外， 研究團(tuán)隊還詳細(xì)闡述了納米錳氧化物在高級氧化工藝中的作用機(jī)制，并提出了兩種創(chuàng)新的材料設(shè)計途徑，上述技術(shù)方法有效地提升了污染物的降解效率。
上述研究成果表發(fā)在環(huán)境領(lǐng)域著名期刊Trends in Biotechnology和Journal of Water Process Engineering。水保學(xué)院博士研究生陸子淳為論文第一作者，水保學(xué)院周金星教授為通訊作者。
研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目“西南高山峽谷區(qū)水土流失綜合防治技術(shù)與示范”（2022YFF1302900）和北京林業(yè)大學(xué)“5·5 工程”科研創(chuàng)新團(tuán)隊項目（BLRC2023B09）支持。
論文鏈接：
https://www.cell.com/trends/biotechnology/abstract/S0167-7799(23)00209-3
