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“当我 们围坐在餐桌前 享受一 日三餐，品尝美味佳肴的时候，我们是否知道，人类十有八九的食物最终源自我们脚下的土壤？”

“土壤污染了，我们的食物也将由于污染物从土壤向食物链的传递而被污染。”

———《鲜活的土壤》序

源起：关注土壤健康

浙工大环境学院钱海丰教授的研究团队致力于环境污染物对植物的毒理作用研究。从2012年开始，研究团队在“土壤-植物”研究体系中引入共生微生物，进一步完善生态健康研究方法。

“土壤环境在受到环境污染物后，共生微生物和土壤中的小动物、植物之间的平衡如何变化，对生态环境和人类健康会产生何种深远影响，这正是我们研究的内容。”研究团队成员陆涛这样介绍。

为探明微生物调控动植物生长和繁殖的生态机制，研究团队围绕“土壤生物互作-污染物风险效应-微生物响应机制”的主线，建立了探索微生物与植物和土壤动物相互作用的化学信号分子传导研究体系。

2018年，团队历时6年的土壤微生物研究成果在微生物组学期刊《Microbiome》上发表，这对团队来说是一次莫大的激励和肯定。

突破：探索科学边界

2021年，研究团队迎来了新突破。团队成员张琦完成构建微生物核心指数用以识别土壤无脊椎动物肠道中的核心、短暂和稀有微生物的研究方法。在中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队联合培养期间，他得到团队朱冬博士的指导，通过引入土壤动物及其共生微生物研究方法，进一步完善了基于微生物与植物和土壤动物互作的土壤微生态分子研究体系，揭示了微生物调控动植物生长、繁殖的生态机制及其受环境胁迫的影响。研究成果在期刊《Microbiome》发表。

“我们研究的土壤小动物是线蚓、跳虫这类较小尺度的动物，肉眼看来可能只有一个小黑点，在做实验的时候非常不容易。实验中需要在显微镜下把小动物的肠道取出来，然后再去提取肠道微生物。”“实验难度比较大，瓶颈每天都存在。”陆涛在接受采访时坦言，“面对这些困难，我们主动建立科学系统的实验方法，积极寻求国内外合作，同时也注重将最前沿的分析方法引入到我们的研究体系。”团队师生先后与加拿大、澳大利亚、西班牙等多位教授学者开展学术合作，在交流互鉴中突破科研瓶颈。

在多年的微生物数据分析过程中，团队成员张琦、张振炎、徐诺寒等将大数据分析和机器学习结合到了共生微生物的研究中，不仅减少了人工分析微生物测序数据的工作量，还通过分析全球公共数据库中的实验结果，寻找当前该领域内类似研究的普遍规律，使团队的实验结果得以接轨全球大数据，与世界前沿进展遥相呼应。

传承：守护生态安全

十多年来，团队师生接续传承“守护生态安全”的初心使命。2009年，陆涛作为钱海丰的硕士研究生投入到这项研究；2016年他取得博士学位后以教师身份重新回到团队开展研究；在2022年和2023年，博士毕业的张琦和张振炎分别以博士后的身份在团队继续开展研究。

在六十多名师生的接力中，团队不断拓展理论研究、技术开发、政策建议等多方面内容，持续创新和完善研究体系：为评估环境新污染物对土壤微生态的失衡机制研究和推进未来绿色化学物质的开发及污染防控提供理论基础，进一步在技术和政策层面为遏制和消减土壤化学品污染扩散及由此引起的耐药基因蔓延提供科学支撑；深度学习全球大数据和人工智能相关理论，成功构建微生物对土壤污染的响应模型，揭示关键微生物在污染场地中耐药基因扩散的指示作用，进一步用于评估新型药物的环境安全性。

2024年11月，钱海丰教授主持的“土壤微生物与共生生物的互作及其对环境污染的预警”获省自然科学奖二等奖。未来，团队将继续沿着“分子实验-大数据-人工智能”的研究路径探索土壤污染物引发的耐药基因蔓延对人体暴露风险的影响，在土壤生态学和环境毒理学领域开展更深入、更全面的探索，为推动环境健康工作高质量发展，为人与自然和谐共生的健康中国和美丽中国建设贡献力量！

（环境学院）