完成单位：中国科学院生态环境研究中心，国科大杭州高等研究院，中国科学院深圳先进技术研究院

完成人：曲广波、张海燕、曾丽、周文华、殷诺雅、喻学锋、周群芳、刘稷燕、刘思金、江桂斌

成果简介：

复杂基质样品中新污染物的分析、转化和效应研究是对化学品环境风险认知的重要前提。该项目针对生物、环境等样品中的无机二维纳米材料及有机物的分析表征方面的难题与需求，重点开展了无机二维纳米材料的单细胞摄入和细胞内特异性表征技术，以及有机物在土壤、污泥、飞灰、动植物中的分离、分析和暴露风险研究方法等工作，取得了以下研究成果：1）建立了二维纳米材料氧化石墨烯(GO)与黑磷（BP）的细胞摄入和细胞内分布分析表征方法，并成功应用于其与巨噬细胞、水生单细胞生物、哺乳动物细胞等的相互作用研究；2）建立了多介质中六氯丁二烯、全氟烷基化合物等持久性有机污染物（POPs）的分析方法，揭示了其环境赋存和生物暴露风险；3）发展了效应导向分析（EDA）技术，发现了环境样品中新型污染物并揭示其转化及生物毒性机制。相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、Environ. Health Perspect.、ACS Nano、Environ. Sci. Technol.、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.等期刊，并由科学出版社出版专著3部，申请专利12项，已授权发明专利5项。项目第一完成人2017年入选中国科学院青年创新促进会会员，同年获基金委优秀青年基金资助；2018年获“中国毒理学会优秀青年科技奖”，在瑞士举办的“16th ISPTS”国际会议获“青年科学家奖”。

创新点及科学价值：

本成果属于基础研究成果，创新点及科学价值主要体现在以下方面：

1）建立了基于显微拉曼光谱的GO细胞摄入和细胞内分布分析表征方法，揭示了纳米材料可诱导细胞坏死性凋亡机制；

2）建立了用于研究二维纳米材料BP的细胞摄入、降解和分析表征新技术，为BP类产品的开发和安全应用提供了支持和保障；

3）建立了“生物活性磷酸疗法（BPT）”，揭示BP作为高选择性化疗药物的潜能，为开发纳米抗癌药物提供新思路；

4）建立了多介质中六氯丁二烯、全氟烷基化合物等POPs的分析方法，有力支撑了国家履行关于POPs的斯德哥尔摩公约；

5）发展EDA技术，发现环境中TBBPA衍生物的健康风险，为新型有机污染物的鉴定与风险评估提供技术支持。

社会经济效益：

1）磷基生物活性材料已在医疗等多个行业得到研究项目的支持，该项目成果显示出巨大的临床转化与应用潜力；

2）复杂环境样品中POPs样品前处理和仪器分析方法及多部相关专著为国家履行国际公约提供了支持，也为POPs的全国环境监测体系构建提供有力支撑。

应用前景：

1）二维纳米材料在细胞中的分布、降解、分析表征技术具有很高的学术价值与应用前景，有望在揭示新型纳米污染物毒性机制和推动纳米医学发展发面发挥重要作用；

2）EDA技术为生物及环境中新型有机物的发掘、转化及生物毒性研究提供理论基础与技术方法。