谈v“双”，你会(x)惛_什么？或许是大气中的二氧化뀁气候变化、绿色能源的应用…?/span>
事实上，“双”不仅与“天I”有养I也与“大地”密不可分——作为地球陆地生态系l中_量最大的生态系l，土壤的碳储量Uؓ(f)大气?span lang="EN-US">2?倍、植被的3?倍，对于调控气候变化和中和的实现h重要意义?/span>
清华大学环境学院博士后高就是一名与土壤打交道的U学家。她从土壤中的微生物入手Q实Cx攄预测优化Q寻扑և减污降碳的新技术。用高群的话来说Q她的研I就是从“挖土”到“挖宝藏”的q程?/span>
高群在实验室工作
高群在野外进行土壤采P受访者供图）
揭示土壤x攄奥秘
“和人类一P土壤也会(x)通过‘呼吸’排Z氧化Iq就是土壤的x放过E。”高介l，保护土壤_的大和E_性，是缓解气候变化的重要举措?/span>
《科学》杂志曾l将土壤UCؓ(f)“最后的U学前沿”，揭示了土壤生物的多样性、复杂性和重要性。近q来Q土壤学U发展和U学C不断提升。特别是在全球气候变化挑战日益严ȝ当下Q土壤碳存已被《联合国气候变化框架公U》列为实现长期碳中和的关键途径之一?/span>
“土壤中大部分的_量集中在高纬度地区特别是寒冷的冰d区。比如青藏高原就是我国重要的‘碳库’，也是生态脆弱敏感区。”高说Q调控土壤碳含量Q助力“双”实践，q是一个听上去单，但实际上极其复杂的科学问题?/span>
利用青藏高原{地区的监测数据Q高所在的研究团队对全球土壤碳排放的时I变异规律进行了探烦。研I发玎ͼq去30q间Q全球的土壤x攑֜21世纪初期发生了短暂的?/span>停顿?/span>Q这是因为此间全球气候温度的升高q入了停滞期?/span>
与此同时Q高等U学家还通过研究Q揭CZ气候变化媄响下青藏高原x功能和变化特征，该成果被列ؓ(f)W二ơ青藏科考的重要q展之一?/span>
打造微生物_@环模?/span>
土壤_如此重要Q它是如何Ş成ƈ储存在土壤中的？在传l观念中Qh们认为植物的“枯枝落叶”是土壤_存的主要来源。很多土壤碳库模型也植物中的木质素作ؓ(f)表征E__的重要参数?/span>
然而，U学家们逐渐发现Q土壤碳循环q程中有一扚w要的“生力军”——微生物。它们虽然个体微，却与人类和生态系l关pd切?/span>
“微生物是生态系l的分解者，它们通过分解有机物，把土壤中的有机碳变成无机的二氧化뀂”高说。有的是，微生物还能通过合成代谢Q将{化成某种形式储存于土壤中?/span>
“这一被称为‘微生物x܇’的q程Q是一个现实可行又无环境风险的固碳途径。”高说?/span>
q年来，土壤微生物对_@环和气候变化的作用得到来多的关注?span lang="EN-US">2019q_(d)来自多个国家?span lang="EN-US">33名科学家联合撰文呼吁Q将微生物科研融入主气候变化研I和气候变化框架中Q以应对Zؓ(f)造成的气候变化问题?/span>
要想摸清微生物的奥秘q不Ҏ(gu)。“微生物的碳循环q程非常微观Q我们看不见、摸不着。如何将微生物的功能Ҏ(gu)纳入到土壤_模型中，q是一个国际难题。”高说?/span>
l过数年的潜心研IӞ高群所在的U研团队开发出了基于微生物功能基因的新型碳库模型，q一成果推动了微生物l学与宏观气候变化生态学的融合，实现了对x攄预测优化Q得C世界上该领域很多U学家的q泛认可?/span>
为“双”寻䏀天才”菌?/span>
我们常说的微生物Q涵盖了有益与有害的众多微生物种c，包括l菌、病毒、真菌以?qing)一些小型的原生生物、显微藻cȝ在内的一大类生物体。高介l，?span lang="EN-US">1克土壤中Q微生物的数量多?span lang="EN-US">108?012个，而hcȝ前已知的微生物只?span lang="EN-US">1%Q其?span lang="EN-US">99%的微生物Q其功能仍是不可知和不可预测的?/span>
既然微生物对固碳有重要作用，那么I竟是哪些微生物有这样“神奇”的能力Q高的又一研IӞ是把q样的微生物扑և来，让它们在更多场景发挥作用?/span>
“我们通过多年的野外定位实验，发现q筛选出了一部分在碳降解、碳固定斚w起到重要作用的微生物Q将他们的功能基因纳入到模型中。”高说Q科研团队挖掘出了一批具有雌Ȁ素降解功能的菌，通过其与生物炭l合的方法，实现了土壤减污与降碳协同技术的初步研发。在实验室条件下Q生物炭q_可以使土壤的二氧化碳减排24%Q而高效固酶在工业废气、汽车尾气等固碳应用中有很好的业化前景?/span>
“微生物是一W巨大的隐Ş财富。”高说Q“我怿土壤中一定还存在着一些‘天才’菌株。如果能够将它们的功能和应用发掘出来、解释清楚、规模应用，一定会(x)对‘双’目标的实现起到重要作用。?/span>
在“沉默”中探烦d
从大学开始，高群׃环境U学l下了缘分。“最初选择环境专业Q是觉得‘环境’这个词看上L文艺Q后来进入到土壤微生物领域，是因为微生物看上d有神U感。”在环境U学领域耕耘数q之后，高群对这一专业有了更多的认知和理解?/span>
“环境科技工作者的角色像是给地球‘治病’的‘医生’，通过ȝ水体、土壤、大气、固体废弃物污染Qؓ(f)地球的各个表面和圈层ȝ‘痼䏀。”高说?/span>
与土壤和微生物打交道Q是一个磨炼心性、坐h凳的q程。高介l，在减污降x术开发过E中Q科研团队ؓ(f)了追t雌Ȁ素在环境中的传播Q需要沿着其可能的传播链条Q对各个环节的土壤进行大量采栗采集土壤后Q还要完成冻qӀ预处理以及(qing)后箋的研和固相萃取{工作，最l把需要鉴别的污染物提取分d来，再测定其度?/span>
“基研究需要很长时间的‘沉默成本’。”高说Q要坐好、坐E_研究的冷板凳Q既要有兴趣Q也需要情怀。近q来Q国家出Cpd政策支持基础研究Q支持青q科技人才挑大梁、担重QQ这l像高群一L(fng)U学家创造了机遇?/span>
“青q科学家要珍惜这个时代，肩负赯q责Q和命。我?x)l沿着关键的科学领域进行深入研IӞ在微生物固碳、微生物介导的减污降等领域不断探烦、攻坚克难。”高说?/span>
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