西南高山峡谷区、岩溶石漠化区等困难立地地区生态环境脆弱，水土资源短缺，是国土空间生态修复的重点地区，但生态修复材料、技术与模式匮乏问题突出。功能性微生物材料已经成为生态修复的重要途径，但微生物细胞在困难立地极端环境下的定殖和繁衍仍然存在技术瓶颈。纳米盔甲技术可以改善微生物生境，有助于微生物生长繁殖，在生态修复领域具有重大应用潜力。
针对上述问题，以水保学院周金星教授为负责人的国家林业和草原局“西南地区困难立地生态修复”林草科技创新团队依托云南建水站、贵州普定站、教育部林业生态工程研究中心等科技平台，系统阐释了纳米盔甲合成及其与细胞生化和代谢的融合过程，揭示了纳米盔甲技术提高细胞生物相容性的过程和原理，为科学设计单细胞封装技术、研发微生物与纳米生态修复材料提供了新思路。
研究团队系统阐述了纳米盔甲的作用和应用进展，厘清了纳米盔甲在微马达系统和微游泳系统的不同作用方式，提出了纳米装甲的三种异质结传递电子机制，并探讨了生物和仿生矿化形成的纳米装甲特性。此外， 研究团队还详细阐述了纳米锰氧化物在高级氧化工艺中的作用机制，并提出了两种创新的材料设计途径，上述技术方法有效地提升了污染物的降解效率。
上述研究成果表发在环境领域著名期刊Trends in Biotechnology和Journal of Water Process Engineering。水保学院博士研究生陆子淳为论文第一作者，水保学院周金星教授为通讯作者。
研究工作得到了国家重点研发计划项目“西南高山峡谷区水土流失综合防治技术与示范”（2022YFF1302900）和新濠天地赌博|北京林业大学“5·5 工程”科研创新团队项目（BLRC2023B09）支持。
论文链接：
https://www.cell.com/trends/biotechnology/abstract/S0167-7799(23)00209-3
