010-51503294/51503293
科研队伍
研究室
环境微生物研究室

研究室介绍

现有在编工作人员4名,科研助理2人,博士后2人,客座博士研究生2人、硕士生4人。自2010年课题组组建以来,团队成员主持的主要项目/课题包括:国家自然科学基金项目6项、北京市自然科学基金项目5项、国家重点研发计划子课题2项、宁夏自治区重点研发计划重点项目课题1项、北京市科技计划课题2项;发表第一/通讯作者论文79篇,其中SCI论文32篇;参与获得吉林省科学技术奖二等奖2项(2014、2016)、吉林省科学技术奖三等奖1项(2015)、2019-2021年度全国农牧渔业丰收奖一等奖1项、2014-2016年度全国农牧渔业丰收奖二等奖1项、北京市农业技术推广奖三等奖1项(2016)。

主要研究方向包括环境微生物组和抗生素抗性组、污染控制微生物技术。在生物气溶胶微生物组和抗生素抗性组研究方面,首次揭示了集约化养鸡场空气中四环素耐药基因、优势细菌包括条件致病菌的粒径分布规律及其在呼吸道可能的沉降位置,为准确评估养殖场空气微生物、抗生素耐药基因对人和动物的健康风险奠定了科学基础(Environmental Pollution,2017)。以北京地区蛋鸡养殖场为研究对象,基于对养殖场空气中耐药基因的长期定量测定,利用含有基因衰减模块的大气扩散模型(ADM),计算了蛋鸡场耐药基因的排放清单,量化了其对北京空气中耐药基因贡献率的区域性分布,并评估了耐药基因在居民呼吸系统中的时空沉积规律,从逸散源头、传输途径、人体暴露三个环节,全面解读了动物源性耐药基因通过空气途径向环境和人类传输的过程(Journal of Hazardous Materials, 2022)。研究了堆肥厂抗生素耐药基因向空气环境的逸散特征,揭示了逸散热点,为有效防控堆肥过程中耐药基因和致病菌的人体暴露提供了新证据(Environment International,2018)。

在养殖废弃物及其堆肥处理抗生素抗性组研究方面,揭示了养殖动物粪便中的常见抗生素抗性组,对耐药基因宿主进行了分类和相对定量分析,并评估了耐药基因的可转移能力,为畜禽养殖环境中耐药基因的来源跟踪、风险评估和控制奠定了科学基础 (Environmental Microbiome, 2022) 。研究了多耐药接合质粒在堆肥系统的接合转移受体菌群演变规律,探索了延长堆肥高温时间对耐药质粒接合转移的实际控制效果,为利用堆肥更有效控制养殖源耐药基因转移提供了科学依据 (Frontiers in Microbiology, 2022)。

在土壤—植物系统微生物组和抗性组研究方面,首次揭示了植物种类对植物内生微生物组中抗生素耐药基因的影响,明确了不同蔬菜微生物组中的核心耐药基因类型和丰度,为进一步解析土壤耐药基因向食物链迁移的健康风险提供了实验依据(Journal of Hazardous Materials,2021)。发现有机肥施用量对土壤耐药基因丰度的影响存在一个阈值,纠正了施肥量越高土壤抗生素抗性水平越高的传统认知(Environmental Pollution, 2023)。此外,还发现土壤的抗生素污染和植物种类共同驱动了土壤耐药基因的丰度变化(Chemosphere,2021)。

在生物脱氮研究方面,首次分离鉴定了一株能利用固体碳源进行异养硝化好氧反硝化的新菌种(IJSEM, 2015; Bioresource Technology, 2017),利用该菌种能实现固相反硝化反应器的快速启动,提高脱氮效率(Bioresource Technology, 2018);开创了基于固相反硝化的循环水产养殖水质净化新技术,并建立了中试工程。

利用以上研究工作基础,为企业提供抗生素制药菌渣环境风险评估、高浓度污水深度脱氮技术的科技服务。自2018年以来,获得企业委托课题3项,合同金额318万元。

人才培养与学术交流方面,仇天雷博士获得国家留学基金委资助于2018-2019赴美国密西根州立大学访学1年,合作开展养殖源耐药质粒接合转移规律相关研究。高敏博士于2018年赴瑞士苏黎世联邦理工学院访学,合作研究生物气溶胶中抗生素耐药基因的排放与传输规律,获得国家自然基金国际合作项目(中—瑞)1项。高敏博士先后获得北京市委组织部青年拔尖个人、北京市科技新星、北京市优秀人才项目的资助。仇天雷博士获得北京市优秀人才资助。与中国农业大学、北京林业大学、东北林业大学等单位合作,联合培养硕博士研究生多名。

人员构成

王旭明,研究员;高敏,研究员;仇天雷,副研究员;郭雅杰,助理研究员;高浩泽(科研助理),王祎辰(科研助理),刘磊(博士后),张越(博士后)。