11 月 26 日下午,华中师范大学前沿交叉研究院 “交叉视界” 系列学术活动第 2 期 “博雅茶叙” 在逸夫国际会议中心二楼会议室成功举行。本次沙龙以 “融合人工智能与合成生物学:赋能幸福河湖的智能生态修复新范式” 为主题,旨在以跨学科视角回应生态治理现实挑战,推动科技赋能河湖生态修复,赋能幸福河湖建设。主旨报告由化学学院冯玲玲教授主讲,经济与工商管理学院董利民教授与谈,前沿交叉研究院副院长、城市与环境科学学院吴浩教授受邀作点评。活动汇集了校内各院系及相关领域的30余名嘉宾师生参与,由前沿院副院长李卿主持。
前沿院执行院长周远扬在开幕致辞中指出,当前国家 “十五五” 规划将产业发展提到重要位置,交叉研究需紧密对接产业需求、解决实际问题,希望通过系列学术活动推动跨学科成果落地转化,助力学校培育新的学科增长点,为高水平科技自立自强贡献力量。
报告环节:AI 与合成生物学融合,开创河湖修复新路径
在报告环节,冯玲玲教授以河湖生态治理的现实困境为切入点,系统阐述了传统治理技术效率有限、易产生二次污染、难以应对复合型污染等突出问题。围绕 “幸福河湖” 建设的核心目标,她提出了人工智能与合成生物学深度融合的智能生态修复新范式:通过 AI 的预测与优化能力实现关键生物酶元件的精准设计,结合合成生物学技术构建定向修复功能的生物纳米机器,在分子与微观尺度实现污染物的高效、精准去除,推动河湖修复从末端治理走向系统治愈。
冯玲玲教授详细介绍了团队 18 年攻关蓝藻水华治理的研究成果,重点展示了三大技术创新:一是发明高活性藻毒素降解酶表达技术,实现生物酶活性远超同类技术千倍以上;二是独创 “杀藻 - 解毒” 一体化方案,既抑制蓝藻光合作用,又彻底分解蓝藻毒素,避免二次污染;三是开发出高效稳定的成套技术与产品,已在武汉汤逊湖、东湖港、竹子湖等多地成功应用,实现水质持续改善、生物多样性提升的显著成效。她还分享了技术落地的实际案例,治理后的水域呈现 “水清岸绿、鱼翔浅底” 的生态景象,相关成果入选武汉市生态环境保护先进适用技术指导目录,荣获多项国家级创新创业奖项。
冯玲玲教授强调,AI 与合成生物学的融合不仅加速了新型生物酶的创制进程,更能通过海量数据梳理、基因元件挖掘、实验流程优化,实现 “设计- 构建 - 测试 - 学习” 的闭环迭代,为生态治理提供靶向、安全、低成本的解决方案。
跨学科对话:多维视角碰撞,深化生态治理认知
在与谈环节,董利民教授从流域治理的宏观视角出发,结合其主持的洱海国家科技重大专项经验,与主讲人展开深度交流。他提出河湖治理应遵循 “控源 - 减负 - 修复 - 能力建设” 的系统路径,强调生态治理不仅要改善水质,更要恢复生态系统与生物多样性。
董教授高度评价了冯玲玲教授团队技术的靶向性与高效性,认为该技术精准解决了 “减负” 环节的核心痛点,并就氮磷去除、生态系统长期稳定等问题与主讲人进行了深入探讨。他呼吁,未来治理应更加注重流域整体生态恢复,而非仅关注水质指标。
产业前景:从技术到标准的全链条创新
在点评环节,吴浩教授从遥感技术应用与产业发展的角度提出建设性意见。他表示,冯玲玲教授的技术是“微观精准治理的技术范式”,董利民教授的经验是 “宏观系统治理的管理范式”,二者的结合为生态治理提供了完整解决方案。他指出,遥感技术可作为“天眼”监测大范围水域污染动态,无人机低空遥感则能精准识别局部蓝藻分布,与生物治理技术形成“监测—治理—评估”闭环。
吴浩教授指出,一项技术要实现产业化,需具备三大要素:技术竞争力、行业话语权、多样化应用场景。他建议凝聚更多交叉学科力量,与冯教授团队一起拓展该技术在不同气候、污染类型水域的适应性,参与制定国家及行业标准,并探索北方寒冷湖泊、农业面源污染等差异化场景的应用。
互动环节:聚焦落地应用,共话交叉合作
在自由交流环节,现场师生围绕技术多场景适配、不同污染物靶向治理、跨学科合作机制等话题踊跃提问,冯玲玲教授详细解答,沙龙互动环节气氛热烈。
活动最后,李卿副院长总结道,本次沙龙不仅展现了人工智能与合成生物学的交叉融合潜力,更凸显了跨学科协作在解决现实问题、服务地方经济建设与发展中的关键作用。未来,前沿交叉研究院将持续聚焦国家战略需求与学科发展前沿,继续搭建开放共享的学术平台,以问题为导向营造开放、融通、共创的学术氛围,助力学校 “双一流” 建设与科研高质量发展,为解决重大现实问题提供跨学科智慧与方案。
初审初校|郭京骁 程才
复审复校|冯玲玲 李卿 吴浩
终审终校|周远扬