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科研动态 | 东林近期科研情况速览
2022年5月23日
东北亚生物多样性研究中心举办“共建地球生命共同体”论坛
2022年5月23日
我校研究团队在动物登陆演化与TRPM8冷激活机理方面取得新进展
2022年6月2日
学校邀请“龙江工匠”、哈尔滨工业大学教授做专题报告
2022年6月20日
我校科研团队在生物分析及生物成像领域取得重要进展
2022年7月15日
我校两学子当选国际多年冻土青年研究学者网络组织执行委员会委员
2022年8月7日
我校成功共办第五届全国寒区岩土力学与工程青年学术论坛
2022年8月10日
我校4期刊入选首批林草科技领军期刊、重点期刊名单
2022年9月15日
我校科研团队在全球气候变化领域取得新进展
东北亚生物多样性研究中心举办“共建地球生命共同体”论坛
5月22日是第29个国际生物多样性日，东北亚生物多样性研究中心联合黑龙江省生态环境厅、黑龙江省自然教育工作领导小组办公室、黑龙江省环境保护教育学会、东北林业大学林学院和野生动物与自然保护地学院等相关部门和组织，成功举办了以“共建地球生命共同体”为主题的线上专题论坛。本次论坛由东北林业大学林学院党委副书记、副院长杨冰雨主持。
东北林业大学林学院院长孙龙在讲话中表示，未来东北亚生物多样性研究中心将联合国内外高校、科研院所协力攻关，打造国际顶尖的生物多样性研究团队，聚焦生物多样性的保护管理，建立健全国际生物多样性监测合作网络，力求在当前气候变化背景下在东北亚地区生物多样性变化趋势、维持机制、物种保护的关键理论与技术等重大科学问题上取得突破，为东北亚乃至全球生物多样性保护与治理贡献重要力量。
本次论坛分为主题交流和专题报告两部分。主题交流环节，东北亚生物多样性研究中心、省生态环境厅自然生态保护处、省环境保护教育学会和东北林业大学绿色使者志愿者协会分别介绍了我省生物多样性保护概况、研究进展、经验做法和保护行动。
专题报告环节，东北林业大学林学院穆立蔷教授、邹莉教授及野生动物与自然保护地学院戎可教授分别围绕“丰富多彩的植物界”“多姿多彩的菌类王国”“啄木鸟对于生物多样性的意义”等主题做了报告。
本次论坛旨在深入宣传贯彻习近平生态文明思想，落实《关于进一步加强生物多样性保护的意见》的文件精神，普及生物多样性保护知识，提升师生生物多样性保护意识，引导全社会自觉参与生物多样性保护事业，积极交流探索多个学科领域的科学研究，进一步推进东北亚地区生物多样性质量和稳定性稳步提升，奋力书写建设大美龙江和美丽中国的画卷，为实现“为所有生命构建共同的未来”、为生态文明建设贡献智慧和力量。
我校研究团队在动物登陆演化与TRPM8冷激活机理方面取得新进展
5月21日，美国科学院院刊《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》发表了我校野生动物与自然保护地学院杨仕隆教授研究团队的题为“The Acquisition of Cold Sensitivity during TRPM8 Ion Channel Evolution”的研究论文（图1），该研究揭示了动物登陆演化与TRPM8冷激活机理。
从海洋到陆地，动物的登陆是进化史上的重大事件。由于海水具有较高的比热容，海洋生境的温度较为稳定，而陆地生境的温度波动则非常剧烈。为了应对更为剧烈的温度波动，陆生动物需要快速而精确的温度响应能力来识别陆地生境复杂的温度信号。在分子层面，皮下感觉神经末梢上分布的温度敏感TRP离子通道是动物的温度感受器。其中，动物对“热”或“温暖”的感受是一切生命过程的前提和保障，所以，热敏感受体基因的起源是古老的（譬如，trpv1基因广泛存在于鱼类、昆虫类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳动物中）。相较于热敏感受体，编码冷感受器的trpm8基因并未在鱼类及更为低等动物的基因组中被发现，仅在陆生脊椎动物的基因组中被注释。因此，揭示trpm8基因的起源及其功能获得的机理能够深化我们对动物生境温度探测及其适应性进化的理解，同时能在生物物理层面深入剖析冷感受器TRPM8响应低温的结构功能机理。
近年来，东北林业大学杨仕隆教授团队围绕温度敏感受体的结构功能与动物生存适应策略开展了一系列研究工作(PNAS 2013/2019/2020a,b; NatCommun2015/2019/2020;CurrBiol 2021; Sci Adv 2017/2020;PloSBiol 2018; Natl Sci Rev 2018等)。需要提及的是，该团队前期研究揭示了TRPM8孔区氨基酸的疏水性改变能够有效调控其冷激活效率，并发现了陆生脊椎动物广泛采用这种策略以适应物种特异的生境温度（PNAS, 2020a）。显然，这种策略虽调控了陆生脊椎动物TRPM8的冷激活效率，但并非是TRPM8进化中获得冷激活功能的机理。为了构建TRPM8“起源—冷激活功能获得—冷激活效率调控”的完整机制，该团队继续了trpm8基因起源和功能进化的研究，探讨了TRPM8冷激活功能获得的机理及其与动物水陆演化之间的关系。
研究人员通过对不同物种基因组的分析发现，硬骨鱼不具有trpm8基因，现存最早进化出trpm8基因的物种是肺鱼（所有陆生四足动物的祖先）。在肺鱼基因扩张的过程中，trpm2基因的复制和外显子的重排形成了trpm8基因雏形（编码的蛋白不具备功能）。为了揭示trpm8基因的功能进化，研究人员检测了不同脊椎动物TRPM8通道的功能，发现除肺鱼（Pa）、蚓螈(Rb)和绿海龟(Cm)外，其他两栖和爬行动物的TRPM8都能够被冷激活，提示TRPM8的功能获得可能出现在动物登陆的适应性进化过程中。而肺鱼、原始的两栖动物蚓螈以及水生的绿海龟则为探究TRPM8冷激活功能获得的分子机制提供了机会。
研究人员进而对硬骨鱼、肺鱼和两爬动物的TRPM8进行了正选择进化分析，发现具有冷敏感性的TRPM8通道正选择位点主要集中于N端。通过对N端嵌合体和突变体的功能检测证实：MHR1-3是决定TRPM8是否具有冷敏感性的关键结构域，MHR1-3在冷敏感性TRPM8和非冷敏感性TRPM8之间的相互替换能够赋予或消除TRPM8的冷激活过程。为了进一步检测MHR1-3结构域独立响应低温的变构能力，研究人员引入了非天然氨基酸ANAP荧光成像、蛋白质三维结构计算建模、不同温度下的凝胶色谱和圆二色谱等手段，并发现非冷敏感性TRPM8的MHR1-3不具有低温变构的能力（譬如肺鱼、蚓螈和绿海龟），而冷敏感性TRPM8的MHR1-3结构域能够独立响应低温进行构象变化（譬如爪蟾、陆龟、蛇等）。
而孔区的进化选择则发生在陆生脊椎动物的演化中，这种机制通过调整孔区的整体疏水性来调控TRPM8的冷激活效率，进而辅助陆生脊椎动物适应生境温度。研究人员还发现，MHR1-3结构域是孔区进行冷激活效率调控的前提，若MHR1-3不具备独立的温度变构能力，则单独的孔区疏水性调节无法使非冷敏感性TRPM8获得冷敏感性。因此，陆生脊椎动物在进化出低温响应MHR1-3结构域的基础上，进而通过物种特异性的孔区结构域来调节TRPM8的冷激活效率。
综上所述，该研究提出了TRPM8冷激活功能的两步进化机制：1）在动物由水生向陆生演化的过程中，为了应对陆生环境的剧烈温度波动，两栖类和爬行类TRPM8的MHR1-3结构域发生结构功能进化，赋予了这些物种TRPM8冷敏感性以及对低温的瞬时感知能力；2）登陆后的陆生脊椎动物通过孔区结构域的进化来调节TRPM8的冷激活效率，进而辅助不同陆生脊椎动物特异的生境温度适应（图2）。该研究不仅推进了我们对低温感知起源和进化的理解，同时在生物物理层面深化了对TRPM8冷激活机制的认识，构建了TRPM8“起源—冷激活功能获得—冷激活效率调控”的完整机制。
图2. TRPM8冷激活起源和进化机制
东北林业大学陆先翠副教授、博士研究生姚志豪以及王云飞副教授为该论文的共同第一作者，东北林业大学杨仕隆教授和中国科学院昆明动物研究所赖仞研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、黑龙省科技厅、国家林业和草原局等项目的支持。
学校邀请“龙江工匠”、哈尔滨工业大学教授做专题报告
为深入学习贯彻省第十三次党代会精神，进一步弘扬工匠精神，汇聚奋进力量，助力龙江全面振兴全方位振兴，6月1日，学校交通学院、图书馆、材料学院、奥林学院联合举办了“弘扬工匠精神，聚力奋进新征程”的主题报告会，邀请黑龙江省“龙江工匠”荣誉获得者、哈尔滨工业大学材料科学学院王国峰教授作了题为《精密成形助力高铁航天》报告，分享“真材实料育英才，工艺精湛铸重器”的感人事迹。
王国峰教授以哈工大与中国航天故事为序，介绍了哈尔滨工业大学为国家航天事业做出的贡献，并结合自身参与高铁、航天相关科研和实践工作的经历，同与会教师和研究生们交流了“路远且长，久久为功”“不怕挑战，敢于担当”“不走捷径，只走最远的路”的工匠精神，以及“把文章写在祖国大地，写在龙江大地”的工匠故事。
王国峰教授的报告语言朴实、思想深邃，与会师生深受鼓舞。大家纷纷表示，要立足本职岗位，不断提升教学科研能力，更好地服务龙江经济建设，为推动龙江振兴发展做出更大贡献。
我校科研团队在生物分析及生物成像领域取得重要进展
近日，我校化学化工与资源利用学院陈立钢教授、牛娜副教授团队在生物分析及生物成像领域中取得重要进展，相继在国际著名期刊《Anal. Chem.》（IF=6.986，中科院大类一区Top期刊）、《Chem. Eng. J.》（IF=13.273，中科院大类一区Top期刊）、《Ind. Crops Prod.》（IF=5.645，中科院大类一区Top期刊）、《Sens. Actuators B Chem.》（IF=7.460，中科院大类一区Top期刊）和《Coord. Chem. Rev.》（IF=22.315，中科院大类一区Top期刊）上发表了一系列研究论文。以上研究成果以提高生物分析及生物成像的应用效果为目标，致力于解决目标物质提取与检测中选择性、智能传感材料中灵敏度、生物成像中可视化监测等一系列问题。
植物激素可以有效地调控植物的生长发育过程，来实现其含量的快速检测及可视化分析，这对进一步了解植物激素的作用机制有着至关重要的意义。利用牛血清白蛋白（BSA）与聚集诱导发光（AIE）有机小分子之间的主客体相互作用，形成的生物相容性杂化探针，由于小尺寸的体积而轻易孵育进植物体内，而且还可以避免有机分子在植物体内因聚集而猝灭的问题。该策略可以对植物激素脱落酸（ABA）进行高选择性的分析检测以及实现可视化的时空基荧光成像。该成果以“Biocompatible Abscisic Acid-Sensing Supramolecular Hybridization Probe for Spatiotemporal Fluorescence Imaging in Plant Tissues”为题已发表在国际权威期刊《Anal. Chem.》上。（DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01050）
为了进一步探究在植物活性成分提取领域的应用，团队研究采用后交联Friedel-Crafts和表面印迹方法制备超交联印迹树脂（MIRs）用于喜树中抗肿瘤药物喜树碱（CPT）的选择性分离纯化。该研究论文以“Functionally modified cross-linked molecularly imprinted resins: separation and purification of camptothecin and its theoretical study”为题已发表于国际著名期刊《Ind. Crops Prod.》（2022, 184: 115078）。
另外，团队也研究了KCl掺杂的木质素碳点纳米酶，构建了高灵敏度的比色生物分析传感器，可以很好的应用于人血清样品中谷胱甘肽（GSH）浓度的测定，具有良好的生物医学应用前景。该研究成果以“Synthesis of KCl-doped lignin carbon dots nanoenzymes for colorimetric sensing glutathione in human serum”为题已发表于国际著名期刊《Sens. Actuators B Chem.》（2022, 364: 131881）。
除此之外，团队还综述了双面（Janus）纳米复合材料用于生物成像和肿瘤治疗的研究进展，系统介绍了Janus复合材料在化疗、磁疗、光疗以及多种方法协同治疗的设计思路。具有特异性“开启”荧光的Janus纳米颗粒可以同时激活两个信号探针，实现准确的共定位成像，有望作为进行靶向激活的疾病诊断试剂。该综述以“Preparation and application of Janus nanoparticles: Recent development and prospects”为题已发表于国际权威期刊《Coord. Chem. Rev.》（2022, 454: 214318）。
东北林业大学化学化工与资源利用学院陈立钢教授、牛娜副教授为论文的共同通讯作者。东北林业大学化学化工与资源利用学院2020级博士研究生吴梦、2020级硕士研究生马艳梅、2020级硕士研究生徐小雨和2019级硕士研究生李小爽分别为论文的第一作者。
我校两学子当选国际多年冻土青年研究学者网络组织执行委员会委员
经国际多年冻土青年学者网络（Permafrost Young Researchers Network，PYRN）组织讨论决定，我校交通学院交通运输工程专业2020级博士研究生翟金榜和土木工程学院林业工程专业2021级博士研究生李向龙当选2022-2024年间PYRN组织执行委员。2022-2024届执行委员共有7人，分别来自中国（2人，东北林业大学）、美国（3人，阿拉斯加大学、斯德哥尔摩大学、北亚利桑那大学）、俄罗斯（1人，罗蒙诺索夫莫斯科国立大学）以及印度（1人，萨斯特拉大学）。网络会议由来自加拿大劳伦森大学的2020-2022届执行委员主席AdamKirkwood组织召开。
PYRN于2005年11月创建，是国际多年冻土协会（InternationalPermafrostAssociation-IPA）下属的国际多年冻土青年学者科学组织（网络），其主要目标是为年轻的冰冻圈研究人员提供一个交流知识和经验的平台。PYRN在第四届国际极地年（International Polar Year-IPY）活动期间发起，主旨是通过该组织指导青年研究人员在全球范围内认识、了解以及应对气候变化中与多年冻土相关的挑战。PYRN于2005年11月在国际北极规划会议（InternationalConference on Arctic Planning-ICARP II）上正式成立，在全世界多年冻土青年学者的参与下稳步发展，目前该组织在全球拥有1196名多年冻土研究人员和教育工作者。该组织与气候与冰冻圈（Climate and Cryosphere-CliC）和IPA等大型组织建立了合作伙伴关系，并在国际冻土协会的指导下开展官方活动。
我校当选的两名同学均为教育部国际司国际产学研用合作会议框架下“中外导师联合培养研究生”项目支持的国际联合培养博士研究生，他们的入选将推进我校在冻土工程与环境、寒区交通防灾减灾工程以及岩土与地下工程学科的发展，也将提升我校在冻土研究领域的整体知名度。
06我校成功共办第五届全国寒区岩土力学与工程青年学术论坛
7月23日至24日，第五届全国寒区岩土力学与工程青年学术论坛在冰城哈尔滨举行。本届论坛由中国岩石力学与工程学会青年工作委员会、中国冰冻圈科学学会（筹）女科学家工作委员会、东北林业大学共同主办。来自全国60多所高校、科研单位及高科技企业的180余名青年代表现场参会，线上参会人数达到4500多人。论坛为推进寒区岩土力学与工程的理论创新与技术进步、为我国在国际上引领寒区岩土工程科技前沿贡献了智慧和力量。我校党委常委、副校长宋文龙教授代表学校在开幕式作了讲话。
全国寒区岩土力学与工程青年学术论坛自2018年发起，旨在探讨“寒区岩土力学与工程”主题下的基础理论、工程实践存在的问题，为我国从事寒区岩土力学与工程相关研究的青年学者提供一个开放的学术交流平台，提高学科间交叉与发展，激发思想碰撞的火花。目前已在西安（2018年）、重庆（2019年）、兰州（2020年）、徐州（2021年）先后成功举办四届，逐步演化成我国寒区工程青年学者们学术交流的盛会。
论坛围绕“低碳可持续发展”和“寒区工程与环境”主题，对寒区岩土工程及人工冻结工程中的理论和技术、环境变化与寒区工程的相互影响进行探讨，推动寒区岩土工程的低碳高效可持续发展，促进我国双碳战略稳步实施。我校土木工程学院、寒区科学与工程研究院、碳中和技术创新研究院、冻土研究所、寒区节能建筑工程与材料研究中心和东北农业大学为本届论坛的承办单位。本届论坛还得到了以中国科学院西北生态环境资源研究院为首的16家高校及科研单位的协办支持。
论坛于7月23日上午开幕。宋文龙在讲话中介绍了东北林业大学建校70年以来的建设成果与突出贡献。中国岩石力学与工程学会青年工作委员会主任谢雄耀教授向土木工程领域专家对青年科研工作的长期支持表示感谢，鼓励广大青年学者加强学术交流，拓展自身研究的深度与广度。我校土木工程学院院长程培峰教授介绍了土木工程学院在学科建设与人才培养方面取得的丰硕成果。另有两名国际多年冻土青年学者组织代表在大会发表了致辞。我校土木工程学院张泽教授主持开幕式。
本次论坛围绕主题设置了“寒区岩土力学特性与工程实践”“冻融作用下岩土材料物理特性”“寒区工程多场耦合与人工冻结技术”“寒区基础设施低碳绿色发展”“寒区环境变化与防灾减灾”“寒区工程与环境女科学家论坛”共6个专题，共邀请到来自中国科学院西北生态环境资源研究院、吉林大学、同济大学、北京建筑大学、哈尔滨工业大学、石家庄铁道大学、河南理工大学、北京交通大学、西安科技大学、西安理工大学、哈尔滨师范大学、南京工业大学、重庆交通大学、东北农业大学、黑龙江大学等15个单位的9位大会特邀报告嘉宾和16位主题特邀报告嘉宾。报告专家针对冻土多场耦合作用试验装备、高寒区路基冻融过程与病害防治、季冻区分散土边坡破坏模式、东北多年冻土区地质和工程地质问题、寒区隧道雪崩、季冻区盐渍粉土改良、季冻区路基纳米热棒、多年冻土退化等方面的最新研究进展进行了学术汇报，为与会代表提供了一场营养丰富的“学术大餐”。
闭幕式上，本次论坛组织委员会主任、我校土木工程学院副院长王立峰教授作总结发言。他表示，本次论坛展现了我国寒区岩土工程青年科技工作者快速发展的勃勃生机，展现了我国寒区岩土工程科研与实践已发展到前所未有的广度与高度，展现了我国寒区岩土工程科技逐步引领世界的底气与实力。他鼓励青年学者以本次论坛为新的起点，积极推进寒区岩土力学与工程的理论创新与技术进步。他殷切期望青年学者在下一届论坛上能分享更加丰硕的成果，为我国在国际上引领寒区岩土工程科技前沿再书华章。我校土木工程学院党委书记李洪峰作了论坛闭幕式讲话。他对本次大会的圆满完成表示肯定，并鼓励寒区岩土力学与工程领域青年学者继往开来，勇攀高峰，再创佳绩。
07我校4期刊入选首批林草科技领军期刊、重点期刊名单
近日，国家林草局举行创建一流林草科技期刊工作座谈会，并首次发布林草科技领军期刊、重点期刊名单。我校主办期刊中，《东北林业大学学报》被列为林草科技领军期刊，《植物研究》《森林工程》《野生动物学报》3刊被列为林草科技重点期刊。
今年5月，国家林草局委托中国林学会开展林草科技期刊评估，共有84种期刊参与评估，除林草科技领军期刊、重点期刊外，其余期刊评估结果均为合格。林草科技期刊评估将以3年为周期持续进行。
学校将以此次林草科技领军期刊、重点期刊遴选工作为契机，持续推动我校主办的各林草科技期刊坚持正确政治方向、价值取向、舆论导向，守好科研伦理底线，不断提高学术质量、编排质量和管理质量，引领林草科技发展前沿和方向，使林草科技期刊成为传播交流林草科技创新成果的重要载体。我校科研团队在全球气候变化领域取得新进展
近日，我校林学院生态研究中心王传宽教授团队在全球气候变化与植物生理生态领域的研究取得新进展，成果以题为《CO2浓度升高缓解干旱对植物水分关系和碳同化的不利影响》(Elevated CO2 alleviates adverse effects of drought on plant water relations and photosynthesis: a global meta-analysis)的论文发表在著名生态学期刊《Journal of Ecology》上。
全球气候变化引起的干旱事件，严重影响植物的生存、生长和固碳能力，对植被生态系统服务功能产生深远影响。然而，大气CO2浓度升高可以提高植物的光合速率、减少其蒸腾失水，进而提升其水分利用效率。目前CO2浓度升高和干旱事件通常是同步发生的，但是两者的联合作用对植物生理生态和固碳效应的影响及其生理机制尚不明确。为此，该团队整合了全球范围内的226个研究，涵盖了166个植物种的16个生理生态指标，综合分析了干旱和CO2浓度升高及其交互作用对植物水分关系、光合作用、水分利用效率、生物量生产与分配的影响。
研究结果显示，在发生干旱时，CO2浓度升高可以降低植物气孔导度、减少蒸腾失水、增大植物根冠比、提高水分吸收能力，进而改善植物的水分状况，降低干旱对植物光合作用的气孔限制。因此，在干旱环境中CO2浓度升高对光合作用的促进作用更显著。叶片水平的水分利用效率随CO2浓度升高成比例升高，但植株水平的水分利用效率对CO2浓度升高的响应较弱。此外，CO2浓度升高和干旱的交互作用对植物的效应也受到光合作用途径、植物功能型等因素的影响：CO2浓度升高对C3植物光合作用和生物量生产的正效应不随环境水分状况而改变，但对C4植物的正效应随土壤水分有效性的降低而增大；两者交互作用对木本植物和草本植物的效应没有显著差别。本研究在全球变化背景下的植物生长和植被碳汇潜力估测和预测、气候变化应对和生态系统“碳中和”实践中有重要意义。/期
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出品 | 新闻中心 东林新媒体
责任编辑 | 王思邈
编辑 | 方 旭 侯 杰
姜水晗
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