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庄树林:用化学保护环境

来源:  发布时间:2015-04-10

本刊记者 闫冬雪     
 

   随着经济发展和人口膨胀,全球日益突出的环境污染问题备受关注,其中最让人担忧的是,某些人工化学品释放到环境中后,会以直接或间接的方式进入生物体内,从而激活或抑制内分泌系统功能,进而导致人类和野生生物出现出生缺陷、发育异常、生殖障碍、代谢紊乱等疾病。而在众多的人工化学品中,化学农药的使用尤为令人担忧。1999年,世界自然基金会报告的125种环境内分泌干扰物中,农药就有86种,占总数量的68.8%。鉴于化学农药的大量使用、新品种的快速开发及其对生态环境潜在的危害,全球科学家达成共识:建立农药内分泌干扰物的筛选平台并研究内分泌干扰毒性的分子作用机理刻不容缓。
   目前,农药的内分泌干扰毒性的研究已经是国内外毒理学研究的重点内容之一,特别是关于手性农药对映异构体的内分泌干扰毒性差异的比较研究,已逐渐成为一个新的研究热点。然而,国内关于农药的内分泌干扰作用机理研究却并不深入,尤其是关于手性农药分子内分泌干扰毒性的立体选择性研究,起步较晚,亟需进一步从分子以及原子水平上深入研究相关的分子机理——这不仅具有重要的理论意义, 而且也具有较高的实际价值。
   基于以上理由,浙江大学环境与资源学院副教授、研究生导师庄树林,从2011年开始启动了“农药环境内分泌干扰物与雌激素受体相互作用的分子动力学模拟”研究。他带领团队综合采用了实验和理论环境化学等交叉学科方法,从分子和原子水平上,详尽地研究农药、典型手性农药通过雌激素受体介导模式产生内分泌干扰效应的分子机理,建立了农药分子与不同物种雌激素受体分子选择性识别的可视化模型并搭建了针对农药内分泌干扰毒性的高通量虚拟筛选平台。
   此后的3年,庄树林带领团队采用分子动力学模拟方法并结合体外毒性筛选实验,从分子水平上研究了包括典型POPs农药DDT及类似农药、与DDT农药结构类似的双酚A系列阻燃剂、苯并氧硫杂环化合物、典型有机磷农药、典型紫外防晒剂等一系列人工化学品与雌激素受体及相关受体的分子识别过程。团队归纳了上述各类污染物内分泌干扰毒性的分子机制,为当前人工化学品的风险评价及毒性作用机制研究提供了借鉴。截至目前,相关研究成果已发表论文16篇,其中SCI收录论文15篇,国内核心期刊论文1篇,并做国际会议学术报告2次,国内会议学术报告4次。
   在采访中庄树林告诉记者,这项研究“不仅有助于农药类环境内分泌干扰物的筛选和风险评价,也可以为超高效、低毒的化学农药新品种的研发提供科学数据支持”,具有重要的理论价值和实际应用价值。
   1977年出生的庄树林虽年轻,却拥有令人艳羡的学历和化学生物学、计算毒理学、结构生物学以及分子生物学方面的多学科背景。庄树林曾在实验和分子模拟领域专业期刊发表过多篇研究论文,这也让他在业界崭露头角,2011年他入选“浙江大学优秀青年教师资助计划(紫金计划)”、浙江大学第一批“求是青年学者”、浙江大学连续两学年校级优秀班主任,诸多荣誉是对他的科研和教学实力的充分肯定。如今,他在浙江大学环境与资源学院环境科学研究所从事环境毒理学研究,在污染物的综合生物毒性快速评估、新兴污染物的毒性甄别、P450酶介导的污染物生物转化及其分子机制理论模拟等系统研究工作,已在国内外著名学术期刊上发表SCI收录论文40余篇,多次获邀在国际及国内重要学术会议上做口头学术报告;主持或承担了国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划子课题、浙江省、教育部等项目7项。近年来,担任国家自然科学基金函评专家、国际知名期刊Environ. Sci. Technol.、J. Chem. Inf. Model.、Atmos. Environ.、Sci. Total Environ.、Environ. Toxicol. Chem.、J. Agr. Food Chem.审稿人。
   谈到自己取得的成绩,这位山东汉子一脸谦虚。他如实评价自己:虽然是个受欢迎的老师,但资历尚浅;他告诉记者说,自己始终按照一个科研新兵的标准进行自我要求,“保持对世界最初的好奇心,加上始终如一的勤奋”。

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