非損傷微測技術NMT的應用：如何用微觀手段研究環(huán)境宏觀問題？
作者：許越 點擊查看作者自傳
當前，使用微觀研究手段來研究揭示宏觀科學問題似乎是一個潮流。原因是在知道了宏觀如何變化之后，要想改變宏觀效應，還是要從微觀處入手。比如，有科學家想通過篩選高二氧化碳固定效率的藻類來消除溫室效應。下面就習慣了宏觀研究思路的老師們，在使用非損傷微測技術NMT初期遇到的一些常見問題進行分析和解答。
1. NMT在環(huán)境領域的應用，目前文獻很少，能否直接告訴我，NMT可以幫我做什么？
非損傷微測技術NMT是一個通過離子分子流速檢測，揭示活體生物與外界環(huán)境進行信息交換的工具。
那么NMT可以幫助環(huán)境科學工作者做如下工作：
1）研究環(huán)境中有毒有害物質對生物活體狀態(tài)下的各方面生理功能的影響；
2）基于研究1）探索形成基于活體生物生理功能的‘環(huán)境污染生物評價方法’；
3）研究環(huán)境中營養(yǎng)物質對生物活體狀態(tài)下的各方面生理功能的影響；
4）各種生物膜過濾性能的優(yōu)化；
5）重金屬高積累植物篩選；
6）藻類與微生物共生體的目標生理功能優(yōu)化；
7）水體富營養(yǎng)化的修復植物的篩選；
8）環(huán)境固體污染物（比如淤泥）的物理特征（比如O2分布）研究；
9）基于活體生物信號的水質監(jiān)測方法研究；
10） 納米等環(huán)境修復或復合植物抗污染能力的評價和研究；
11） 基于生物生理活性的生物燃料電池等性能的優(yōu)化和評價研究；
目前文獻少，正是科學家在各自領域搶占世界科研高地的良機!
2.水安全檢測項目，是基于NMT的新型檢測方法，如何確定基準水源是合格的？如果無法確定基準水源是否合格，測到的“待測水源”的數據，同基準水源相比得出的結論，也就沒有意義了。
旭月的水安全檢測項目，是利用NMT技術進行活體生物環(huán)境污染檢測的一次嘗試，尚在不斷的探索過程中。
旭月的基準水來自于兩個方面，一個是滿足國家飲用水標準的自來水，一個是自行配置的‘旭月生物水’，通過我們的實驗證明兩者對最后結果沒有顯著差別影響。
3.將細胞器分離出來，將植物根切下來的研究，還能稱得上是“非損傷”嗎？
非損傷微測技術根據科研人員對被測材料的不同處理，分絕對非損傷和相對非損傷。
比如，當把一個3，4天的擬南芥幼苗或幾個毫米長的線蟲放到NMT系統(tǒng)里，并為它們提供最適的外部環(huán)境，這就是一個絕對的非損傷。如果把擬南芥的根切下來，或把線蟲的肌肉組織分離出來，再進行NMT檢測，就是相對非損傷。
4. 放到土里培養(yǎng)的植物可以檢測嗎？重復性能保障嗎？
要想利用好一種新技術，首先要對它的特點進行了解，才能充分利用好它。不會犯在醫(yī)院帶著戒指項鏈進行核磁檢查的錯誤。
NMT的特點是，不接觸被測材料，但必須在液體環(huán)境里才能夠工作。因此，要想方便快速用好NMT，并獲得重復性較好的數據，顯然科研人員需要將他們的材料從土培方法過渡到水培，才能更好地利用NMT的優(yōu)勢。否則數據的重復性很難保證。
中國NMT科學家第一批先行者之一的，北京林業(yè)大學陳少良教授，就花費了半年的時間將過去的土培楊樹根變成沙培和水培，為后續(xù)的NMT數據快速產出打下了基礎。
5. 不行，我的植物材料必須土培，NMT能做嗎？重復性能保障嗎？
能做！
這里的關鍵是如何既保持植物的土培環(huán)境，同時又提供一個NMT可以工作的液體環(huán)境。比如，研究人員可以在欲檢測的土培材料部位設計一個裝置，既能夠將被測部位暴露出來，又可以放入測試液進行NMT檢測。
NMT的不接觸被測材料的非損傷特點，給科研人員提供了非常大的，個性化的實驗設計空間，自然也為科研創(chuàng)新提供了難得的契機。
6. 聽說想獲得重復性好的活體生理數據，特別不容易，NMT也是這樣嗎？
同任何其它技術一樣，要想獲得好的數據，實驗設計和材料的準備是關鍵。簡言之，無論NMT有多么簡便和快速，想靠NMT來彌補基因方面工作的不足是不切實際的。
我們的經驗是，先利用NMT快速定性的特點（藥物處理等實驗），把自己實驗材料的‘脾氣秉性’先摸清楚，然后再進行批量的數據定量工作。
其它詳細解讀，請查閱筆者另一博文《飄忽不定的諾貝爾獎機遇：如何用好NMT數據？》
7. 我是研究環(huán)境生態(tài)的，比較宏觀，能用得上NMT嗎？
應用微觀數據解釋和研究宏觀生態(tài)現象和問題，已經成為近年的一個潮流。
袁隆平院士的雜交水稻在帶來糧食高產的同時，也帶來了化肥過度使用的環(huán)境污染和水質富營養(yǎng)化等生態(tài)問題。旭月的NMT曾幫助袁隆平院士他們回答一個問題，就是他們的雜交水稻實施多少化肥就剛好夠了，從而減少環(huán)境問題。
對已有的環(huán)境問題，如何從微觀了解其成因，并從微觀入手尋找解決問題的辦法，NMT將會大有用武之地！
