加强电微生物学研究.PDFVIP

专题：海岸科学与可持续发展 Coastal Science and Sustainable Development 加强电微生物学研究 持续利用海岸带新型微生物资源* 刘芳华 杨翠云 肖雷雷 中国科学院烟台海岸带研究所 烟台 264003 摘要 海岸带生物资源的开发利用，尤其是新型微生物战略资源的可持续利用，是我国生态 文明建设的重要内容，也是我国海岸带经济可持续发展的关键支撑。文章简要评述了电微生 物学学科的发展态势和前沿科学问题，并对其未来发展方向进行了展望。文章提出海岸带可 持续发展需要多学科的协同发展，需要加强复合型人才的培养及国际合作，在应用层面加强 与政府和企业的合作，在基础研究层面部署重点研究项目，组织国家/ 国际层面的大型科学研 究计划，甚至需要建设以“海岸科学”为核心的多学科交叉研究中心。加强电微生物学的研 究，有助于利用新型微生物战略资源，有助于我国海岸带经济的可持续发展，有助于生态文 明建设。 关键词 海岸带生态文明，海岸带资源持续利用，新型微生物战略资源，电微生物学，可 持续发展 DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.10.013 党的“十八大” 明确提出我国要 “大力推进生态文明建设”，生态文明建设是中国特 色社会主义事业的重要内容，关系人民福祉，关涉民族未来，关乎“两个一百年”奋斗目 标和中华民族伟大复兴中国梦的实现。生态文明建设的一项重要任务是要提高可持续发展 能力，这是合理适度开发利用海岸带资源和综合管控海岸带环境安全的基础和保障。 然而，随着我国沿海开发战略的实施，特别是人工围垦的快速发展，典型的海岸带 生境正在或已经遭受严重破坏，海岸带生物多样性与生态系统健康正在承受巨大压力。陆 * 资助项目：国家自然科学 源污染、海水入侵、海岸侵蚀等范围和强度都在不断增大，海岸带生物资源的分布格局已 基金面上项目、 经或者正在发生显著改变，不仅影响农业等传统产业，难以支撑生物工业等战略性新兴产 ），中科院“百人 计划”（A类） 业，同时给生态系统健康带来严峻挑战，影响作为蓝色经济重要支撑的海岸带环境的可持 修改稿收到日期：2016年10 续发展。因此在海岸带高强度人类活动与全球气候变化的背景下，可持续利用能够改善和 月14 日 . . 1226 2016年 第31卷 第 10 期 加强电微生物学研究 持续利用海岸带新型微生物资源 修复海岸带环境的新型微生物战略资源不仅是重大的科 Fuel Cell, MFC ）技术和微生物电合成（Microbial 学问题，也是迫切的国家需求。 Electrosynthesis, ME ）技术的产生，从而使产电微生物具 电微生物（Electricigens ）正是这样一类新型的微生 有广阔的应用价值和前景。微生物燃料电池技术是以微 物战略资源。该类微生物具有在厌氧条件下进行胞外呼 生物充当催化剂，将化学能转变为电能的技术。产电微 吸的能力，因而能够在有效回收能源（如电能、甲烷和 生物在阳极室发生产电呼吸，厌氧条件下分解有机物产 氢气）和资源的同时进行废水处理、环境污染修复等。 生二氧化碳，将电子传递到阳极，再经外电路传递给阴