西南高山峽谷區、巖溶石漠化區等困難立地地區生態環境脆弱，水土資源短缺，是國土空間生態修復的重點地區，但生態修復材料、技術與模式匱乏問題突出。功能性微生物材料已經成為生態修復的重要途徑，但微生物細胞在困難立地極端環境下的定殖和繁衍仍然存在技術瓶頸。納米盔甲技術可以改善微生物生境，有助于微生物生長繁殖，在生態修復領域具有重大應用潛力。
針對上述問題，以水保學院周金星教授為負責人的國家林業和草原局“西南地區困難立地生態修復”林草科技創新團隊依托云南建水站、貴州普定站、教育部林業生態工程研究中心等科技平臺，系統闡釋了納米盔甲合成及其與細胞生化和代謝的融合過程，揭示了納米盔甲技術提高細胞生物相容性的過程和原理，為科學設計單細胞封裝技術、研發微生物與納米生態修復材料提供了新思路。
研究團隊系統闡述了納米盔甲的作用和應用進展，厘清了納米盔甲在微馬達系統和微游泳系統的不同作用方式，提出了納米裝甲的三種異質結傳遞電子機制，并探討了生物和仿生礦化形成的納米裝甲特性。此外， 研究團隊還詳細闡述了納米錳氧化物在高級氧化工藝中的作用機制，并提出了兩種創新的材料設計途徑，上述技術方法有效地提升了污染物的降解效率。
上述研究成果表發在環境領域著名期刊Trends in Biotechnology和Journal of Water Process Engineering。水保學院博士研究生陸子淳為論文第一作者，水保學院周金星教授為通訊作者。
研究工作得到了國家重點研發計劃項目“西南高山峽谷區水土流失綜合防治技術與示范”（2022YFF1302900）和北京林業大學“5·5 工程”科研創新團隊項目（BLRC2023B09）支持。
論文鏈接：
https://www.cell.com/trends/biotechnology/abstract/S0167-7799(23)00209-3
