
圖1團隊成員檢查菌種生長,圖1:受訪團隊供圖
在廣西民族大學海洋與生物技術學院的實驗室里,一支由生物工程、材料學、化學等多學科學生組成的團隊,正小心翼翼地將培養(yǎng)好的沼澤紅假單胞菌與納米材料混合。這個看似簡單的操作背后,是他們歷時兩年攻克的水產(chǎn)養(yǎng)殖污水治理難題——將光合細菌與納米材料完美結合,構建出兼具高效凈水與促生長雙重功效的復合體系。如今,這項誕生于實驗室的創(chuàng)新技術,已在廣西多個魚塘落地生根,成為產(chǎn)學研融合推動綠色技術轉化的生動樣本。
“傳統(tǒng)光合細菌凈水效率不錯,但在流水環(huán)境中容易被沖走,靜水環(huán)境又會被其他生物吞食,根本留不住。”團隊負責人羅淑穎回憶起研發(fā)初期的困境,“而單一納米材料雖然吸附性強,但是在水中容易團聚沉降,這是行業(yè)里的兩難問題。”
為了找到平衡點,團隊在廖老師(生物工程博士)和馬老師(材料學博士)的帶領下,開啟了“摸著石頭過河”的探索。他們篩選了12種光合細菌菌株,最終鎖定沼澤紅假單胞菌——這種細菌不僅能高效降解氨氮、亞硝酸鹽等污染物,其反應產(chǎn)生的有機物又能促進魚體生長。同時,通過上百次實驗,確定了納米TiO₂、g-C₃N₄等材料的最佳改性方案,使其能牢牢吸附細菌,給光合細菌套一個保護層。

圖2產(chǎn)出的光合細菌納米材料復合體圖2受訪團隊供圖
“最關鍵的是負載比例的調(diào)控。”團隊成員樊芝伶記得,為了找到細菌與納米材料的黃金配比,他們在實驗室日夜兼程,最終研發(fā)出“震蕩吸附法”,讓復合材料的污染物降解率達到72%,遠超單一細菌(44%)和單一納米材料(53%)。這項突破為技術落地奠定了核心基礎。

圖3對比光合細菌、TiO2和復合材料降解羅丹明B的效率:受訪者供圖
技術走出實驗室的第一步,是與當?shù)厮a(chǎn)技術推廣站的合作。“養(yǎng)殖場老板最初根本不信‘一瓶菌液能頂半池清水’。”團隊成員余佳華笑著說。2024年,他們在南寧西鄉(xiāng)塘區(qū)的羅非魚養(yǎng)殖場開展試點,企業(yè)提供場地和養(yǎng)殖數(shù)據(jù),團隊負責技術調(diào)試,廣西大學水產(chǎn)學院則提供水質(zhì)檢測支持。
三個月后,對比數(shù)據(jù)讓養(yǎng)殖戶心服口服:使用復合體系的魚塘,氨氮含量下降62%,溶解氧提升38%,羅非魚增重率達284.5%,病害率降低70%。“以前每周要換三次水,現(xiàn)在半個月?lián)Q一次就行,光是水電費就省了近四成。”養(yǎng)殖場負責人李建國的反饋,成為技術最好的“活廣告”。
從實驗室的微光到魚塘里的清波,這支年輕團隊用產(chǎn)學研協(xié)同的力量,讓綠色技術真正扎根產(chǎn)業(yè)土壤,為水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展注入了科技動能。