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应对这项全球危机，28岁博后大胆提出新见解

科学网 · 公众号 · 科学 · 2024-11-25 20:04

正文

文｜《中国科学报》记者廖洋实习生王冰笛

如果探索到感兴趣的新领域，但是课题组组内从来没有人研究过，你会尝试吗？

如果在硕博阶段，组内都只有你一个人在该领域深挖，你能坚持吗？

一份敢想敢做的尝试、一份得遇良师的幸运、一份拼搏的态度，使现年28岁的香港理工大学博士后李长超在新领域不断前行。

日前，李长超所在的香港理工大学助理教授金灵团队，应Nature邀请，联合国内外领域专家发表评述文章《全球塑料垃圾中的“潜行者”》，阐明塑料际微生物如何影响生态系统运转，并呼吁全球各界共同努力，制定有效的风险应对策略。

李长超在学术会议上汇报塑料际研究成果。

“陌生敌人”塑料际

人们对塑料的概念并不陌生。在其问世的一个多世纪里，它的多重优点与对生态环境的破坏性缺点都早已被人类洞察。

早在上世纪80年代，美国密苏里州的广袤原野上，生活着一位名叫“花生”的小红耳龟，它曾是那片天地间自由自在的小精灵。然而，一场突如其来的“塑料噩梦”悄然降临在这个小家伙的身上。

一天，“花生”不慎被人类随意丢弃的一个塑胶套紧紧缠住，从此开始了长达13年的痛苦挣扎。岁月流转，“花生”的身体在塑胶的无情压迫下逐渐变形，游泳不再自如，生存也变得岌岌可危。直到被人们偶然发现，才得以解脱那个束缚它多年的“枷锁”。然而，“花生”的美丽外壳却永远留下了无法抹去的伤痕，成为了塑料污染危害的一个鲜活例证。

“花生”的遭遇仅是看得见的塑料风险。而塑料际微生物正在以另一种“看不见”的形式，对生物包括人类造成危害。

那什么是塑料际？

当塑料制品进入环境中后，在塑料周围会形成一种特殊的微环境，这种微环境中还会形成特定的微生物群落。科学家们将这种以塑料为基质的特殊的微型生态系统命名为“塑料际”。

2018年，李长超进入山东大学读研。对当时的他来说，塑料际这个词听上去格外新奇。他在一次课堂汇报中，选用了这一领域的相关内容。令他没想到的是，无意的一次接触，竟让自己此后的科研之路与它产生了千丝万缕的联系。

在Nature这篇评述文章中，“为了让人们充分认识到潜藏在塑料污染中的微生物风险，我们用了将近一半的篇幅来介绍塑料际微生物所造成的各种风险与危害。”李长超向《中国科学报》介绍。

文章给出了一个惊人的数据——目前，全球已产生了超过70亿吨的塑料垃圾。其中大部分仍堆积在地球表面，成为微生物滋生的温床。

更令人瞠目的是，海洋里的一小块塑料碎片上竟能藏匿多达8万个硅藻，而1克塑料上的微生物数量更远超1立方米海水中的含量。

这些塑料垃圾不仅污染了环境，更成为了微生物传播的“帮凶”——通过贸易、河流、风等多种途径，将微生物带到原本不属于它们的地方，从而改变了微生物物种的自然分布，加剧了病原体和抗生素耐药性的传播风险，对人类健康造成威胁。

他们深知，只有明确对手方位，才能精准打击。只有全面认识塑料污染风险，才能有针对性地制定风险管控方案。

在这篇评述文章中，团队一共提出了6项具体的行动措施——量化影响、重新定义塑料污染、提供专项研究资助、建立专家委员会、调整管控策略、保护人群健康。

团队认为，应对塑料污染的全健康风险需要全球统一战略，而非孤军奋战。联合国塑料公约的谈判可以促进系列具体行动的开展。

他们希望手头的研究，能真正为世界做点什么。

他们追赶着时效

2022年，联合国决定出台一份具有法律效力的全球塑料公约。公约的推出会历经五轮谈判。今年11月，第五次谈判将在韩国举行。

为了制定出更适合各国的履行条约，从塑料碎片会堵塞鱼类或海龟的消化系统这一物理特性，到塑料中渗出的有害化学添加剂会对生物产生毒害效应这一化学特性，科学家们纷纷提出有针对性的建议。

但是，在塑料公约的讨论、谈判以及管控方案的研究过程中，大家似乎都忽视了塑料污染的微生物风险。

李长超和金灵觉得这是一个很好的时机。在全球塑料公约谈判过程中，撰写一篇论文介绍塑料际微生物风险，来推进全社会包括研究人员、政策制定者以及群众对塑料污染影响的全面认识。

想法产生后的前两个月里，他们撰写并提交了几版提案，与期刊编辑线上开会讨论文章内容。

2024年2月，经Nature编辑部讨论通过，金灵团队收到了编辑部的正式邀稿。

李长超（左四）与金灵（右四）团队海洋研究组合照。

团队前期专注于塑料际微生物领域的探索，因此对该领域有足够扎实和深入的了解。而这也是能在顶刊Nature发表一篇评述论文的前提。

然而，从文章开始撰写到文章发表，他们共历经十个月的波折，金灵形象地称这个过程为“十月怀胎”。

2024年3月份，他们交出了第一版初稿。

但是，由于编辑放假、Nature编辑部大罢工等各种插曲，论文一度被搁置了几个月。尽管收到了正式邀请，但几个月没进展也让团队心神难安。

“我们一定要赶在塑料公约最终拍板前发表出来，才能事半功倍地对政策制定产生影响。”李长超道出当时的想法。

终于在8月，编辑开始处理他们的论文。经历了前几个月的漫长等待，最后一个月极其紧张。

最后阶段的改稿过程中，他们经常周五收到编辑邮件，下周初就要再次提交。反复几个回合中，李长超经常改文章到后半夜，然后发给金灵。第二天上午，金灵修改调整过之后再立即发给合作作者。团队有几位合作作者在欧洲，时间刚好比中国晚几个小时，这样他们在早上开始工作之前收到稿子，可以有一整天的时间来修改文章，并在当天再返回给金灵和李长超进行最后整合修改，保证文章在规定时间内提交给期刊。

金灵打趣地称他们的默契合作简直是“跨时区合作的典范”。

截至最后定稿，团队已将文章修改了十几版。

“千里马与伯乐”共振

关于李长超的故事，首先是一份敢想敢做的尝试。

2018年，研究生一年级的李长超跟随山东大学环境研究院教授刘建，后者长期从事湿地生态学研究。

在一次课堂汇报上，李长超第一次了解到微塑料这个概念。随后，他在第二年跟随团队做有关湿地环境调查项目中，主动增加了微塑料调查工作。他想：“微塑料是否会对微生物有影响？”“湿地里面的微塑料是什么样的？”……

他将想法付诸于行动。调查后，他惊奇地发现，微塑料可能对湿地微生物群落产生影响！

2020年，他开始研究环境塑料通过选择性装配微生物形成的塑料际微生物群落的特征及其造成的潜在影响。

而李长超也成了课题组唯一一个研究塑料际的人。

他总结：“只要有想法，就一定要大胆去做，在这个过程中不断思考和创新。”

李长超的这种特立独行在导师刘建看来，是一种有主见、有想法的坚持。刘建充分支持了他的各种探索尝试，这是李长超“一份得遇良师的幸运”。

“我最开始拿这个课题去问老师能不能研究的时候，老师非常鼓励我，并建议我结合课题组已有的湿地生态学和微生物生态研究经验。”李长超真诚地说道。

后来，他在攻读博士期间就申请到了香港理工大学的交流机会，跟随金灵继续做有关塑料际的相关研究。

金灵又一次支持了他的研究。此后，李长超的实地采样调查，从山东沿海逐渐扩展到香港海域再扩展到全球尺度，研究视角不断开阔。

最初在山东省青岛市胶州湾、烟台市丁字湾取样，因海上风急船颠，他被晃得止不住地呕吐；等到在香港的船只上时，他已能十分淡定地采集样品。李长超一步步完成蜕变。

金灵（左三）与李长超（右二）等人在香港海域采集样本时的合照。

在香港的求学过程中，李长超在金灵的指导下，利用收集到的全球1192个研究样本，从全球尺度揭开了塑料际微生物群落的神秘面纱，阐明了塑料际微生物的生态模式以及所造成的生态影响和健康风险。相关文章相继发表在Cell旗下综合性期刊《创新》（The Innovation）以及环境科学顶刊《‌环境科学与技术》（Environmental Science & Technology ）和《水研究》（Water Research）。他的论文作为塑料际微生物风险的关键证据被世界卫生组织（WHO）官方报告、英国皇家化学会官网等征引或报道。

千里马难得，而伯乐更难得。因为幸运，他遇到了鼓励并支持他想法的导师刘建与金灵；又因为努力，他一步步走到了香港；此后，他赴德国访问交流，再次开阔视野。

研究生时期，李长超常常做实验做到半夜两三点。有一次凌晨两点跑回宿舍后，他不断流鼻血。

“几天不读文献就担心跟不上世界发展的步伐。”李长超笑着说，坚持就是收获，必须拼搏，必须全力以赴。

李长超博士毕业时作为优秀毕业生发言。

*本文图片均为受访者提供

编辑 | 方圆

排版 | 志海

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