獲獎項目簡介
2021年CAIA獎特等獎：生物及環(huán)境樣品中二維納米材料和有機(jī)物的分析表征技術(shù)
完成單位：中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，國科大杭州高等研究院，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
完成人：曲廣波、張海燕、曾麗、周文華、殷諾雅、喻學(xué)鋒、周群芳、劉稷燕、劉思金、江桂斌
成果簡介：
復(fù)雜基質(zhì)樣品中新污染物的分析、轉(zhuǎn)化和效應(yīng)研究是對化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險認(rèn)知的重要前提。該項目針對生物、環(huán)境等樣品中的無機(jī)二維納米材料及有機(jī)物的分析表征方面的難題與需求，重點開展了無機(jī)二維納米材料的單細(xì)胞攝入和細(xì)胞內(nèi)特異性表征技術(shù)，以及有機(jī)物在土壤、污泥、飛灰、動植物中的分離、分析和暴露風(fēng)險研究方法等工作，取得了以下研究成果：1）建立了二維納米材料氧化石墨烯(GO)與黑磷（BP）的細(xì)胞攝入和細(xì)胞內(nèi)分布分析表征方法，并成功應(yīng)用于其與巨噬細(xì)胞、水生單細(xì)胞生物、哺乳動物細(xì)胞等的相互作用研究；2）建立了多介質(zhì)中六氯丁二烯、全氟烷基化合物等持久性有機(jī)污染物（POPs）的分析方法，揭示了其環(huán)境賦存和生物暴露風(fēng)險；3）發(fā)展了效應(yīng)導(dǎo)向分析（EDA）技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了環(huán)境樣品中新型污染物并揭示其轉(zhuǎn)化及生物毒性機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、Environ. Health Perspect.、ACS Nano、Environ. Sci. Technol.、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.等期刊，并由科學(xué)出版社出版專著3部，申請專利12項，已授權(quán)發(fā)明專利5項。項目第一完成人2017年入選中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會會員，同年獲基金委優(yōu)秀青年基金資助；2018年獲“中國毒理學(xué)會優(yōu)秀青年科技獎”，在瑞士舉辦的“16th ISPTS”國際會議獲“青年科學(xué)家獎”。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：
本成果屬于基礎(chǔ)研究成果，創(chuàng)新點及科學(xué)價值主要體現(xiàn)在以下方面：
1）建立了基于顯微拉曼光譜的GO細(xì)胞攝入和細(xì)胞內(nèi)分布分析表征方法，揭示了納米材料可誘導(dǎo)細(xì)胞壞死性凋亡機(jī)制；
2）建立了用于研究二維納米材料BP的細(xì)胞攝入、降解和分析表征新技術(shù)，為BP類產(chǎn)品的開發(fā)和安全應(yīng)用提供了支持和保障；
3）建立了“生物活性磷酸療法（BPT）”，揭示BP作為高選擇性化療藥物的潛能，為開發(fā)納米抗癌藥物提供新思路；
4）建立了多介質(zhì)中六氯丁二烯、全氟烷基化合物等POPs的分析方法，有力支撐了國家履行關(guān)于POPs的斯德哥爾摩公約；
5）發(fā)展EDA技術(shù)，發(fā)現(xiàn)環(huán)境中TBBPA衍生物的健康風(fēng)險，為新型有機(jī)污染物的鑒定與風(fēng)險評估提供技術(shù)支持。
社會經(jīng)濟(jì)效益：
1）磷基生物活性材料已在醫(yī)療等多個行業(yè)得到研究項目的支持，該項目成果顯示出巨大的臨床轉(zhuǎn)化與應(yīng)用潛力；
2）復(fù)雜環(huán)境樣品中POPs樣品前處理和儀器分析方法及多部相關(guān)專著為國家履行國際公約提供了支持，也為POPs的全國環(huán)境監(jiān)測體系構(gòu)建提供有力支撐。
應(yīng)用前景：
1）二維納米材料在細(xì)胞中的分布、降解、分析表征技術(shù)具有很高的學(xué)術(shù)價值與應(yīng)用前景，有望在揭示新型納米污染物毒性機(jī)制和推動納米醫(yī)學(xué)發(fā)展發(fā)面發(fā)揮重要作用；
2）EDA技術(shù)為生物及環(huán)境中新型有機(jī)物的發(fā)掘、轉(zhuǎn)化及生物毒性研究提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)方法。
