美国NSF资助运用生命规则解决社会挑战计划
8月8日,美国国家科学基金会(NSF)宣布资助2700万美元支持“运用生命规则解决社会挑战”计划下的12个项目[1]。这些项目利用对生命规律的研究所获得的知识,处理紧迫的社会挑战,包括清洁水资源、可持续发展、碳捕获、生物安全和抗生素抗菌耐药性等方面。具体为:
1、运用生命规则预测浮游植物复杂行为并推进水质管理。旨在预测对淡水资源构成威胁的浮游植物大量繁殖现象,帮助水资源管理者保护这些宝贵资源。
2、用于现场检测水中重金属的生物传感器。将与美洲原住民和美国印第安裔社群合作,开发用于检测纳瓦霍保留地和其他地区日益减少的饮用水资源中重金属污染的生物传感器。
3、运用生命规则促进大气碳捕集。结合环境DNA、人工智能和土著知识,加强俄勒冈州五个县的生物碳捕集能力,制定改进的森林管理策略,拓展土著社群的机遇。
4、快速家用水质生物传感器的设计、开发与社会影响。将开发一套生物传感器,检测城市社区饮用水中的铅、铜、全氟和多氟烷基物质。
5、共同创造知识、生物技术和实践,提高生物固氮对可持续农业的影响力。通过基于生命规则的低成本技术,增加土壤中的氮含量,改善边缘土地上的农作物产量,致力于解决粮食安全问题。
6、基于淡水贝类对环境变化响应的人工智能辅助仿生双壳贝类研究以监测水质。将结合淡水贝类的环境传感器和人工智能技术,监测水质并识别可能的污染物,以帮助净化水源。
7、下一代生物安全与黑客马拉松(Bio-Hackathon)。旨在创建可编程的生物组合锁方法(打开和关闭),用于安全地应用合成生物学,以有效遏制潜在危险生物,并保护有价值的生物资源。
8、运用抗生素耐药发展规律指导废水缓解策略。将研究废水中的微生物耐药性是否在增加。
9、利用微生物组介导的植物遗传抗性提高农业可持续性。将与部落和非部落农民合作,开发改善小麦病害抗性的新方法,特别是在太平洋西北地区,从而提高农业可持续性。
10、确定基因与生态系统过程之间的关系,改进营养物管理的生物地球化学模型。将与水资源管理者和保护组织合作,开发基于基因的策略,以了解切萨皮克湾等生态系统中的大规模营养物管理问题。
11、什么样的生命规则使集群能够有效管理风险?理解系统中潜在的风险管理规则以提高社会的弹性。将比较各种生命系统中的风险管理策略,并开发新的方法,使人类社会能够更好地管理自然灾害、气候变化和流行病等风险。
12、应对关键感知挑战的合成原细胞群落。将创建合成的“原细胞”,开发一种高灵敏度的现场分析系统,可用于多种应用,如测量营养不良人群中的微量营养素缺乏问题。 (郑颖)
[1] NSF uses Rules of Life research to address societal challenges, from clean water to climate change. https://new.nsf.gov/news/nsf-uses-rules-life-research-address-societal