新天工开物丨华师教授带队，纳米级猎手让蓝藻“抑郁而终”

　　湖泊水体如若提前“上火”——蓝藻开始蠢蠢欲动，一种会“做手术”的纳米级猎手，将能改变这场危机。科研人员将乳白色液体滴入浑浊的藻水，原本张牙舞爪的蓝藻竟像被施了魔法般褪色凋亡。这种生物酶纳米猎手，个头只有头发丝的千分之一，却能在水中精准猎杀“藻类恶霸”。

　　【研发者说】

　　讲述人：华中师范大学化学学院教授、博士生导师，武汉光化学研究院光响应合成生物学研究中心负责人 武汉新水环保科技有限责任公司负责人 冯玲玲

　　冯玲玲教授观察水体中的蓝藻变化。长江日报记者 詹松 摄

　　蓝藻水华危害，有目共睹。

　　传统治藻方式主要有三大类：以人工打捞为主的物理法，成本高、效率低；化学药剂杀藻的化学法，往往在水体中残留有害物质、对其他生物造成“误伤”；养鱼种草、生物制衡恢复动态平衡的生物法，又有可能招来外来物种这样的“生物刺客”。

　　我们从2007年开始专注于蓝藻水华生态治理的基础研究及应用开发。近20年努力，我们首次发现一款具有杀藻、去毒双功能的新型生物酶，提出全球首例生物酶生态控藻去毒解决方案。

　　后来，我们又结合了人工智能技术与合成生物学技术，为这种生物酶添加“外挂”，使它类似于一种纳米级的生物体。

　　别看它小，能力却大。比如，它拥有一种特殊的识别元件，能够精准识别哪些是正常藻类，哪些是过度繁殖、危害水体生态的有害藻类。

　　一旦锁定有害藻类细胞，它就变成一把“纳米手术刀”，精准斩断藻类细胞的繁衍之路，有效抑制藻类的聚集、生长及增殖，让藻类“抑郁而终”。

　　此外，有害藻类大量繁殖，会向水体释放藻毒素。这种纳米级猎手通过独特的酶催化反应，将这些毒素“拆解”为氨基酸、无机盐、水等无害的小分子物质，以这种“治已病+治未病”的方式，达到生态控藻、去除毒素、提升水质、增加生物多样性的多重效果。

　　完成任务后，它就“事了拂衣去”，自然降解为无害的生物分子。

　　冯玲玲教授指导学生进行实验。长江日报记者 詹松 摄

　　目前，这项生物酶“纳米级猎手”生态控藻去毒技术产品，已握有10多项发明专利。

　　试验证明，这项技术的治藻综合成本约为其他方式的1/5—1/20。

　　科技创新一定要促进产业创新。2022年9月，我下定决心，创立了武汉新水环保科技有限责任公司，自己的成果自己来推广，“我们讲得清，客户听得懂，推进有效果”。

　　目前，这项技术已在武汉多个湖泊中使用，取得良好效果。连对水质比较挑剔的武昌鱼、鳑鲏鱼都游回来了。

　　下一步，我们将结合“治藻+降碳+生物多样性修复保护”进行突破性研究，让藻类在死亡过程中不排或少排出二氧化碳、并同步固碳，为碳中和、绿色降碳发展作贡献。

　　“治藻教授”冯玲玲。长江日报记者 詹松 摄

　　【大众点评】

　　讲述人：青山区水务和湖泊局党组书记、局长 张建勇

　　蓝藻水华是近年来的关注重点。水务部门正在持续加强湖泊蓝藻水华风险预警，提升湖泊蓝藻防控能力。

　　我局采用武汉光化院光响应合成生物学技术中心、武汉新水环保科技有限责任公司孵化开发的上述技术进行蓝藻防控，其不仅生态安全、绿色低碳，拥有靶向蓝藻的全新作用机制、杀藻去毒目标性强；还是目前唯一可用于应急及预防两种模式的杀藻产品和具有杀藻去毒双功能的可数字化杀藻产品。

　　目前该生物酶技术在青山区东湖港、北湖南港、竹子湖、清潭湖等湖泊水体投入试点应用后，水体透明度提升，治理后浮游动物多样性指数上升，底层沉水植物逐步恢复，水体自净能力增强。

　　后面，我们将加强蛋白酶生态控藻去毒技术的成效认证和检验，打造更多港渠蛋白酶合成生物学技术创新成果应用场景，以研产学用深度融合提升湖泊生态治理水平。

　　（整理：长江日报记者金文兵 通讯员郭小亮 陈熙）

　　【编辑：王戎飞】