镉污染严重威胁水土安全与人体健康，传统治理技术存在设备昂贵、易产生二次污染、资源化难等短板。7月31日，江西师范大学生命科学学院黄娇芳团队在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》发表研究论文，报道了一种集传感、修复与回收于一体的工程活体材料。陈建树博士、朱小娟博士为第一作者，黄娇芳教授为独立通讯作者，江西师范大学和华东理工大学为论文的通讯单位。

该研究以枯草芽孢杆菌为底盘，通过合成生物学策略整合特异性感应启动子、T7信号放大系统及荧光蛋白，实现低浓度镉的灵敏检测（检出限达亚微摩尔级）；菌株表面展示的CadR蛋白高效结合低浓度镉离子，胞内过表达CysE与PatB促进H₂S生成，将高浓度镉转化为可资源化的CdS纳米颗粒。在实际应用中，该菌株对镉废水和污染土壤去除率分别接近完全和绝大部分水平；借助表面展示的磁性亲和多肽，可通过磁铁快速分离回收，多轮循环后仍保持较高修复活性。作物盆栽实验表明，该材料能有效降低作物镉积累、改善根际环境，在土壤中稳定定殖达数月，并驱动微生物群落正向演替。

该材料兼具传感、修复与回收功能，适配农田与工业废水治理，还可拓展至矿山含镉尾水处理、生物冶金提镉等场景，应用前景广阔。研究工作获上海市科委、江西省自然科学基金等项目支持。

图1.工程化枯草芽孢杆菌活体材料用于Cd2+污染的检测、修复和回收示意图

（论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.77455）

一审一校：夏晓蕾

二审二校: 黄娇芳

三审三校：邹峥嵘