近日，我校教育部寒地黑土生境健康国际合作联合实验室在Nature Portfolio旗下期刊《Communication Chemistry》发表题为“Artificial humic acids as model systems for resolving key structural controls on humic acid-metal complexation”的研究论文，该研究以人工腐殖酸为模型体系，系统解析了腐殖酸分子结构与金属络合行为之间的内在联系，揭示了分子框架对配位位点可及性、局部配位环境及络合结构稳定性的多层次调控机制。

研究发现，腐殖酸对金属的结合能力不仅取决于官能团的组成与丰度，还与官能团在分子结构中的分布及可接近程度密切相关。分子框架影响配位位点的暴露程度，进而决定金属离子能否有效接近并形成配位结合。与此同时，金属结合并非对原有位点的简单占据，还会引起局部配位环境变化及有机分子转化路径的调整。不同的分子组织方式对这些变化具有不同的约束作用，进而影响络合结构抵抗竞争离子置换的能力。

该研究提出了腐殖酸金属络合过程中“位点供给—位点状态”的结构调控机制，将传统基于官能团丰度的静态构效关系拓展至分子组织与金属诱导的结构演化层面，深化了对有机质—金属相互作用机制的认识，为人工腐殖酸的分子结构设计与环境功能调控提供了新的理论依据。

水利科学与工程学院2025级博士研究生李煜为第一作者，水利科学与工程学院教授杨帆、农业装备与能源工程学院教授程魁和华北电力大学教授崔柳为共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金面上项目、黑龙江省杰出青年基金资助开展。

研究团队简介：

教育部寒地黑土生境健康国际合作联合实验室依托东北农业大学农业工程学科（ESI全球前1%），聚焦“黑土地保护”与“粮食安全”国家重大战略需求，立足东北典型寒地黑土区，致力于国际前沿学术探索与区域重大问题协同攻关，已发展为寒地黑土资源保护与可持续利用领域的重要科研平台。实验室目前设有三个特色研究方向：

1.寒地黑土土壤障碍因子削减与退化阻控：研发人工腐殖质创制技术与人工土壤构建体系，解决黑土有机质流失、结构破坏等问题，实现耕地质量提升与固碳增汇。

2.寒地农田绿色高效用水与水旱灾害防治：揭示作物-水土耦合机制，开发智能灌溉与灾害预警技术，构建高效水资源利用模式。

3.寒地农田水土生境协同调控与保育：研制新型修复材料和生物技术，开发生态友好型调控措施，建立生境保育与农业高产的集成模式。

（供稿/水利科学与工程学院）