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从实验室到鱼塘:光合细菌-纳米复合体的产学研突围之路


                        图1团队成员检查菌种生长,图1:受访团队供图
  在广西民族大学海洋与生物技术学院的实验室里,一支由生物工程、材料学、化学等多学科学生组成的团队,正小心翼翼地将培养好的沼泽红假单胞菌与纳米材料混合。这个看似简单的操作背后,是他们历时两年攻克的水产养殖污水治理难题——将光合细菌与纳米材料完美结合,构建出兼具高效净水与促生长双重功效的复合体系。如今,这项诞生于实验室的创新技术,已在广西多个鱼塘落地生根,成为产学研融合推动绿色技术转化的生动样本。
  “传统光合细菌净水效率不错,但在流水环境中容易被冲走,静水环境又会被其他生物吞食,根本留不住。”团队负责人罗淑颖回忆起研发初期的困境,“而单一纳米材料虽然吸附性强,但是在水中容易团聚沉降,这是行业里的两难问题。”
  为了找到平衡点,团队在廖老师(生物工程博士)和马老师(材料学博士)的带领下,开启了“摸着石头过河”的探索。他们筛选了12种光合细菌菌株,最终锁定沼泽红假单胞菌——这种细菌不仅能高效降解氨氮、亚硝酸盐等污染物,其反应产生的有机物又能促进鱼体生长。同时,通过上百次实验,确定了纳米TiO₂、g-C₃N₄等材料的最佳改性方案,使其能牢牢吸附细菌,给光合细菌套一个保护层。
 
                        图2产出的光合细菌纳米材料复合体图2受访团队供图
  “最关键的是负载比例的调控。”团队成员樊芝伶记得,为了找到细菌与纳米材料的黄金配比,他们在实验室日夜兼程,最终研发出“震荡吸附法”,让复合材料的污染物降解率达到72%,远超单一细菌(44%)和单一纳米材料(53%)。这项突破为技术落地奠定了核心基础。
                       
                                                                                     图3对比光合细菌、TiO2和复合材料降解罗丹明B的效率:受访者供图
  技术走出实验室的第一步,是与当地水产技术推广站的合作。“养殖场老板最初根本不信‘一瓶菌液能顶半池清水’。”团队成员余佳华笑着说。2024年,他们在南宁西乡塘区的罗非鱼养殖场开展试点,企业提供场地和养殖数据,团队负责技术调试,广西大学水产学院则提供水质检测支持。
  三个月后,对比数据让养殖户心服口服:使用复合体系的鱼塘,氨氮含量下降62%,溶解氧提升38%,罗非鱼增重率达284.5%,病害率降低70%。“以前每周要换三次水,现在半个月换一次就行,光是水电费就省了近四成。”养殖场负责人李建国的反馈,成为技术最好的“活广告”。
  从实验室的微光到鱼塘里的清波,这支年轻团队用产学研协同的力量,让绿色技术真正扎根产业土壤,为水产养殖的可持续发展注入了科技动能。
    来源:光合纯净
    发布时间:2025-08-04    阅读:
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