中英科技合作聚焦之九：为“净土洁食”携手共进

　　——访中科院生态环境研究中心研究员朱永官

 
朱永官（右前）与AndyMeharg（左）在广东重金属污染农田现场共同开展界面传输机制研究。

　　走进朱永官研究员位于中科院生态环境研究中心的实验室，眼中看到的是步履匆匆的研究人员和忙忙碌碌的实验仪器。

　　“这是我们刚刚从湖南采回来的砷污染土壤样本。”朱永官指着几十支放在架子上的棕色试管说，“这不，前几天还收到来自孟加拉和越南的一大批大米样品，这下可有的忙了。”

　　砷是全球性污染物。大量研究表明，亚洲乃至世界其他地区植稻土壤中砷的积累可以导致稻米中砷的积累，对区域人体健康产生危害。如何应对水稻砷污染已经成为目前土壤污染研究的热点问题之一。

　　作为中英科技合作项目“水稻砷污染减缓策略研究项目”和“生物修复和生物有效性：污染土壤治理发展合作研究项目”的中方项目负责人，朱永官告诉《科学时报》记者，他们当前从事的这些研究绝不仅仅是中英两国的事，而是关乎全人类健康福祉的环境污染问题。

　　从水稻入手

　　自从孟加拉国由于地下水砷污染导致大量人群砷中毒以后，环境砷污染的研究得到国际学术界的广泛关注。许多研究认为，食物链传递是人体暴露砷的主要途径之一。对于东南亚地区以稻米为主食的国家，水稻对砷的吸收积累是一个关系到人体健康的重要环境问题。在我国，矿业活动和自然因素（地下水污染）也导致大面积的土壤砷污染，对当地乃至区域的食品安全和人体健康构成严重威胁。

　　朱永官指出：“造成砷污染的原因主要是地质成因和人为污染两个方面，孟加拉的地下水砷污染就是地质成因造成的，这主要是由于地质结构和生物地球化学的作用使深层地下水中含有较高的砷。我国内蒙古和新疆地区出现的砷污染也属于这种情况；另外，随着矿产开发的加剧，人为污染也成为主要的污染原因，在我国湖南、广西、云南、贵州等地区就有相当一部分由于开发矿产资源而引发的砷污染事件。”

　　朱永官长期从事土壤生态和土壤—植物系统中微量元素和重金属迁移积累的化学和生物学调控机制和技术的研究，他所领导的课题组根据我国土壤环境研究的迫切需求和国际环境科学发展的最新动态，以水稻为研究对象，以水稻根表铁膜为研究切入点，通过系列研究阐明了根表铁膜这一独特的环境界面对砷的固定作用，从而为控制砷在水稻体内的积累提供了可能的技术。他们的研究也证明了水稻根表铁膜的形成可能与土壤磷素供应有密切关系，从而首次提出水稻吸收积累砷过程中铁膜—磷—砷的三元交互作用。最近，该研究小组在水稻砷代谢及其遗传控制方面又往前推进了一大步，连续在《新植物学家》上发表了两篇论文。

　　2004年，朱永官开始与英国阿伯丁大学的Andy Meharg教授合作进行砷污染研究，他们的工作得到了英国皇家学会、中国科学院和中国国家自然科学基金委员会的支持。如今，研究人员承担了BBSRC（生物技术和生物科学研究理事会）和DFID（英国国际发展部）资助的“水稻砷污染减缓策略研究项目”，用于探索中国、印度和孟加拉水稻砷积累的遗传与生理机制，从而发展减缓技术与策略。他们的目标就是利用科学手段减低水稻籽粒中砷的积累或改变其存在形态，这在全球范围内对于人类健康具有重要意义，特别是在以稻米为主食的亚洲国家。据朱永官介绍，项目将于2008年1月正式启动，“我们将利用生物技术进行育种，培育对砷吸收能力较弱的不同品种，从而降低水稻中的砷”。截至目前，中英两国科学家已经在国际主流学术期刊上共同发表了近10篇论文。

　　BBSRC是为英国大学和研究机构在生物科学领域内的学术研究和教学提供资金的主要资助机构，每年资助预算约为3亿英镑。其资助计划之一便是中国合作研究资助计划，该计划的主要目的是推动与中国在生物领域的合作。由于BBSRC一直在不懈推动在生物科技领域与中国的合作，因此该项计划具有相当的重要性。