1. 人物简介
郑甜甜(1988年)，沈阳师范大学生命科学学院副教授，辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才。博士毕业于中国科学院微生物研究所，曾赴德国亥姆霍兹环境研究中心(UFZ)访问，后于中国科学院沈阳应用生态研究所完成博士后研究。研究聚焦微生物介导的土壤有机碳动态、微生物残留物周转与固存机制，以及保护性耕作下微生物对土壤碳的调控机制。
2. 科研项目
主持国家自然科学基金青年科学基金项目、国家重点研发计划项目子课题、中国博士后科学基金面上项目、辽宁省自然科学基金等国家级、省部级及市厅级科研项目7项。
3. 学术成就
近5年在《Soil Biology and Biochemistry》 《Biology and Fertility of Soils》等高水平国际期刊发表论文20余篇，多篇成为领域内高影响力文章。围绕“微生物残留物形成―固存―转化”主线，首次在时间尺度上追踪了细菌残体碳在土壤微生物网中的完整转化路径，明确了细菌残体碳的三次代谢循环过程，揭示了细菌残体碳需经真菌“重新打包”才能可能被长期封存的关键机制。
4. 推广实效
研究成果为辽宁省黑土地地力提升、农业可持续发展及应对气候变化提供了重要理论支撑。针对黑土区保护性耕作中“秸秆量大、处理难、种植行距窄、出苗质量差”等实际问题，与沈阳市于洪区众合农机专业合作社签订合作协议，共同攻关并集成了养分精准高效管理技术模式，在节本增效的同时降低了过量施肥带来的环境风险，推动了黑土保护性耕作从理论认知走向田间落地。
一、逐步锚定“微生物介导土壤有机碳动态”的研究方向
提问：您从中国科学院微生物研究所攻读博士，到远赴德国亥姆霍兹环境研究中心交流访学，再到博士后出站并聚焦土壤微生物与碳循环研究。请问您最初选择微生物学方向、并逐步锚定“微生物介导土壤有机碳动态”这一核心领域的契机是什么？有哪些启蒙经历或科研故事让您坚定了研究微生物残留物与黑土地保护的决心？
郑甜甜：最初选择微生物学方向是受益于硕士导师的影响，她对待人生态度的眼界，在日常实验和论文撰写上的悉心指导，让我对微生物萌发了浓厚的兴趣。后来逐步锚定“微生物介导土壤有机碳动态”的研究方向是受益于我的博士导师，博士导师的科研能力，前瞻的科研思维，积极的鼓励教育让我“爱”上了微生物与有机碳的相关研究。在后续的工作中得知，微生物除了分泌胞外酶分解矿化植物源有机底物可贡献于土壤有机质的形成之外，也可经自身生物量合成、种群数量增殖和死亡迭代过程最终以微生物残体形式贡献给土壤碳库。所以意识到了微生物残体对土壤碳贡献的重要性。坚定了研究微生物残留物与黑土地保护的决心是因为我认为基础理论研究应该服务于实践，结合东北黑土的退化现状，微生物残体碳对土壤有机碳的贡献又很大，所以想将两者结合，为我国土壤的固碳潜力的提高做一点自己的贡献。
二、至今记得的画面：师傅稳稳地坐在农机上，而我，只能在样地里追着车跑……
提问：作为青年拔尖人才，您的成长路径涵盖了中科院、海外顶尖环境研究机构以及地方高校的多元历练。在职业发展过程中，您遇到的最大挑战是什么？例如从基础微生物机制跨越到田间应用场景，或是在博士后阶段确立独立研究方向时，您如何突破瓶颈、积累标志性成果？
郑甜甜：职业发展中，我觉得最难的挑战其实是不知道如何平衡家庭和工作。而从学术的角度来看，最大的挑战则是在与国内外导师探讨完新的研究方向之后，要独立去搭建整个实验过程，尤其是在国外独立建立起各项测试指标的实验，并顺利通过测试拿到可靠的数据。这个过程包括寻找配件、自己动手组装，积极和实验人员沟通测试时间，以及在测试过程中遇到各种各样的问题时，不断想办法去解决。也正是通过这个过程，我学会了如何积极面对问题、突破困难。我觉得，钻研基础微生物机制，核心在于个人要能‘扎’进研究的前沿，去解决问题、攻克难关。即便交流，也主要是和领域内的专家学者进行。但走进田间地头，情况就完全不同了。有次春播的经历让我印象特别深：当时在地里，我跟农机师傅沟通样地布置，详细说明了每个实验小区对应的秸秆覆盖量。虽然当时双方都觉得理解了，但实际操作起来还是状况百出。我至今都记得那个画面：师傅稳稳地坐在农机上，而我，只能在样地里追着车跑……”
三、微生物残体形成、稳定与转化及传统碳库盲区
提问：您长期聚焦“微生物残留物在土壤中的周转过程”这一科学问题，这直接关系到土壤有机碳的固存机制。能否请您深入浅出地介绍一下微生物残体的形成、稳定与转化过程？相比传统土壤有机碳研究，该视角解决了哪些认知盲区或关键难题？
郑甜甜：微生物残体的形成：土壤中微生物的作用一方面可以分泌胞外酶去分解矿化动植物残体，分解所形成的大分子物质直接贡献土壤碳库，而分解所形成的部分小分子物质会成为微生物的“食物”，微生物将其“吃掉”，并进行自身生物量的合成，经过生长繁殖及死亡迭代的过程就形成了微生物残体。
微生物残体的稳定：所形成的微生物残体的稳定往往依赖，团聚体的“包裹”以及新报道的矿物质的吸附保护作用。
微生物残体的转化：微生物残体相对来说比较稳定，但是在资源贫瘠环境中还是很容易被其他微生物当做“食物”去“吃掉”。我在UFZ学习的团队早些年通过实验验证了微生物残体在贡献于土壤有机碳的过程中是经过循环转化的，但是并未阐明微生物残体碳在微生物类群中是如何周转的。我们想探究转化过程实际上是因为了解到不同微生物的类群对底物的利用策略不同，所以不同的转化策略会影响微生物类群之间碳通量，对土壤有机碳转化及积累的机制提供一定的价值。实际上，后续的研究我们也确实明确微生物(包括细菌和真菌)残体碳的转化过程及该过程对碳稳定的贡献机制。
相比传统土壤有机碳研究，该视角解决了哪些认知盲区或关键难题？
首先，以前大家认为土壤里那些不容易分解的碳，主要来自植物里难降解的部分，比如木质素。但现在研究发现，其实微生物通过利用植物源的小分子物质，经过生长-繁殖-死亡的过程所形成的微生物死亡残体对有机碳的贡献高达50%左右，微生物残体才是形成稳定有机碳的主要来源。其次，碳的稳定也不是单单指的是化学结构的稳定，也与土壤黏土矿物的吸附，团聚体的保护紧密相关。过去我们关心“土壤里有多少碳”，现在我们要关心“土壤里的碳是谁建的、怎么被保护下来的”。要想让土壤帮我们长期存碳，关键不仅仅是往土壤里面多加多“美食”，也要更好的去建设微生物团队，利用好它们对底物的利用策略，让它们勤快干活，然后把它们的“残体”稳定的固存到土壤里面。
四、最看重的科学价值，在于它能否修正那些已被广为接受的认知。
提问：您近5年在《Soil Biology and Biochemistry》等杂志发表多篇论文，并主持国自然青年基金、国家重点研发子课题等重量级项目。在科研选题与成果产出中，您最看重哪些科学价值与应用潜力？
郑甜甜：在科研选题与成果产出中，我最看重的科学价值，是能否纠正一个被广泛接受的认知。比如传统认为土壤稳定碳主要来自植物难降解部分，认知到微生物残体碳对土壤有机碳的贡献占比高这一事实，之后能够继续深入探讨这个方向并有新的发现，我觉得这就是科学价值。
我选课题的逻辑很简单：科研兴趣告诉我‘哪里有意思’，科学价值告诉我‘哪里值得做’，应用潜力告诉我‘哪里能落地’。兴趣之所以放在第一位，是因为研究过程中一定会遇到无数困难――实验失败、数据不理想、审稿人质疑――如果没有发自内心的好奇和热爱，很难持续坚持。而最终检验成果的，除了自己是否满意，还要看它是否得到国际同行的认可，比如发表在《Soil Biology and Biochemistry》这样的期刊上、被同行引用和讨论。三者叠在一起的地方，就是我愿意投入十年去做的事情。”
五、理论突破：明确了细菌残体碳在土壤微生物网中的完整转化路径，阐明了细菌残体碳对土壤碳的贡献机制
提问：能否介绍一项最具代表性的研究成果及其理论突破？
郑甜甜：在2018年时候对土壤微生物残体非常感兴趣，同年建立了细菌残体碳转化研究的实验，从同位素标记细菌残体，到培养实验的建立，氨基糖提取实验流程的搭建，数据的测试和分析整个过程让我十分“享受”，这次实验首次在时间尺度上追踪了细菌残体碳在土壤微生物网中的完整转化路径，明确了细菌残体碳转化的三次代谢循环过程：1)真菌作为初级消费者，直接利用细菌残体；2)革兰氏阳性菌、放线菌等次级消费者利用真菌生物量；3)细菌残体碳在微生物群落中形成多元化分布，同时不断以形成CO₂矿化损失。
之后进一步用氨基糖生物标识物(真菌来源的氨基葡萄糖 vs 细菌来源的胞壁酸)证明了细菌残体碳被真菌利用后，以真菌残体的形式稳定下来，这意味着细菌残体碳的长期固存，可能很大程度上依赖于它是否被真菌“重新打包”。
为了让“理论进地”，我们也将微生物转化过程与长期施肥实验相结合，解析了长期施肥(特别是有机无机配施)是否可通过改变微生物的生存策略(r-对策者 vs K-对策者)，进而影响微生物残体碳的转化与固存。研究发现养分富集条件下，r-策略真菌(子囊菌门)主导分解过程，虽然加速了残体周转，但也提高了碳利用效率，反而促进了残体碳向土壤有机碳的净输入。
以上的这些研究在2021年，2023年和2026年发表于《Soil Biology and Biochemistry》和《Biology and Fertility of Soils》杂志上。
六、要想让黑土重新“富”起来，核心不是单纯往地里加多少秸秆，而是要通过合理的管理方式，促进微生物能够高效地把秸秆碳转化成微生物残体碳，进而贡献于土壤中。
提问：辽宁省作为黑土区重要省份，面临地力保育与农业绿色发展的双重需求。您的研究如何服务于黑土地保护与可持续农业？目前您的科研成果在保护性耕作技术推广、秸秆还田优化等方面有哪些具体的应用案例或合作示范？
郑甜甜：在理论层面上，我们想知道土壤里的碳是“谁”转化的，又是怎么被保护下来固存于土壤中的。我们也逐渐意识到要想让土壤帮我们长期存碳，关键不仅仅是往土壤里面添加“食物”，也要更好的去调控微生物的底物利用策略，然后把它们的“残体”稳定的固存到土壤里面。团队也很想将机制层面的认识落到黑土保护的实际应用层面。因此，要想让黑土重新“富”起来，核心不是单纯往地里加多少秸秆，而是要通过合理的管理方式，促进微生物能够高效地把秸秆碳转化成微生物残体碳，进而贡献于土壤中。基于此，在中国科学院沈阳应用生态所的解老师的带领下，针对辽宁省黑土区保护性耕作中遇到的问题―秸秆量大、处理难、种植行距窄、出苗质量差―我们与沈阳市于洪区众合农机专业合作社签订了合作协议，一起攻关。第一，优化了苗带秸秆处理技术；明确了宽窄行和二比空免耕的技术参数；集成了养分精准高效管理技术。这套技术模式推广下来，效果比较显著，在节本增效的基础上也降低了过量施肥带来的环境风险。
七、理论参数、机理判断与实测数据的三层科学依据
提问：在“双碳”目标背景下，农田土壤固碳备受关注。您的研究体系如何为辽宁省乃至东北地区农业碳汇评估提供科学依据？
郑甜甜：我们主要从三个层面为辽宁省及东北地区农业碳汇评估提供科学依据：理论层面，明确了微生物残体的转化过程―细菌残体碳需经真菌转化才能被土壤长期封存―这为碳模型提供了一个被长期忽略的可量化参数，有助于更准确地预测碳汇；机理层面，通过¹³C示踪发现真正的固碳不是单“分解慢”而是“微生物周转快、死亡快、残体留得住”，为东北地区差异化秸秆还田和施肥方案提供了机制判断依据；数据层面，项目积累的实验及田间实测数据，可直接用于修正和校验区域碳汇评估模型，使其更符合黑土区实际情况。
八、跨学科，问题需要谁，就去请教谁的直接融合策略
提问：您的研究涉及微生物学、土壤学、生态学、农学等多学科深度交叉，同时拥有德国亥姆霍兹环境研究中心访学经历。请问您是如何构建跨学科合作网络的？在国际合作、国内协同(如中科院沈阳生态所)方面有哪些宝贵经验？
郑甜甜：我的研究领域本身就决定了它不可能被单一学科解决，理解碳如何被固定需要微生物学，一些相关指标的提取与检测包括同位素技术的应用需要化学，碳在土壤中的转化研究，土壤培养与矿物分析等方面需要用到土壤学，把机制放到生态系统中去探究碳循环过程就需要生态学，落实到田间需要农学。因此实际上对我的研究领域或者方向而言，跨学科是必然的，也是有效的解决问题的关键。正因为多学科交叉，所以在做研究的过程中遇到的问题也非常多，除了查阅相关资料以外，我也会采用就简单直接的办法，去找最合适的“学术伙伴”寻求帮助，问题需要谁，我就去请教谁。
九、野外实践筑基、课题自主设计、学术报告锤炼
提问：作为硕士生导师，您在指导学生时如何激发青年学子对土壤微生物与碳循环研究的兴趣？在培养研究生科研思维、实验技能及解决实际农业问题能力上，您有哪些独特的育人方法？
郑甜甜：坦率地说，我也算是一个带研究生的“新”老师，一直在不断摸索怎么能把学生培养好。我最大的体会是：要想让学生对研究感兴趣，得先带他们进入那个“神秘”的地界――毕竟我们的研究方向，是宏观的碳循环加上肉眼看不见的微生物，这两个东西凑在一起，很容易让人觉得“虚”或者“远”。所以我的第一个做法就是：带他们去野外。打土钻、采样品、记录信息……让学生亲身参与到科研过程中。当他们站在样地上，手里握着土钻，脚下是黑土，看到一管一管的土壤样品被取出来的时候，他们可能才会真正的理解原来我们研究的不是抽象的概念，而是脚下这片实实在在的土地。
我比较倾向于让学生从课题设计开始参与。哪怕是相对小的一个实验，我也会鼓励他们自己提假设、设计方案、做实验、分析数据、写文章。当然，过程中我会给予指导和讨论，但不是替他们做。我特别想锻炼的是学生独立进行科研的能力―比如遇到实验失败了，能不能自己先分析原因；拿到数据了，能不能自己先试着解读。我带学生，不只是教他们怎么用仪器、怎么设置实验，更希望能在科研思维和思考问题的方式上给他们很好的引导。
我会带学生去参加同行领域的学术会议。我会鼓励他们自己做口头报告，当他们站在台上，把自己的研究讲给别人听、被同行提问、被认可的时候，那种满满的成就感是非常真实的。同时，参会也能开阔他们的科研视野――看到别人在做什么、用什么方法、解决了什么问题，回来之后往往会更有方向和动力。
十、主动拓展国际视野，科学应对科研压力
提问：作为辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才，您对青年科研人员、博士研究生在科研选题、国际视野拓展、理论与应用结合方面有哪些建议？如何面对科研压力并保持创新活力？
郑甜甜：实话说，博士阶段的科研选题，一开始很大程度上是跟着导师的项目走的，这个很好理解。但我想说的是，在完成项目、做毕业论文的过程中，我通过对获取数据的反复分析，一点一点地对微生物残体转化固存这个方向产生了真正的兴趣。所以实际上，虽然选题的起点不一定能自己选，但在过程中发现自己的兴趣点，然后沿着这个方向持续做下去，是非常重要的。
我非常幸运，在博士期间有去德国亥姆霍兹环境研究中心访学的机会。那段经历对我的影响很大，不仅仅是学到技术，更重要的是看到了另一种做科研的方式―他们怎么提问、怎么设计实验、怎么面对失败、怎么解读数据，更重要的是怎么去释放压力。我给青年人的建议是：不要等机会来找你，主动去申请、去联系、去争取。现在线上交流也很方便，可以先从参加国际会议、听在线报告、给领域内的专家写邮件开始(有时候看似很牛的大咖，往往回复邮件还是很快的，我尝试过哦)。而且，出去不是为了“镀金”，而是为了“带回来”―把你学到的思维方式和研究方法，融入到自己的科研中去。
科研压力对每个人来说都很大，尤其像我这样家里还有年幼的孩子，平衡家庭和工作，说实话挺难的。但我有一个体会，就是一定要有自己的爱好。爱好往往能成为一个释放压力的出口，比如我一直坚持运动，出出汗，整个人就会轻松很多。另外，我也会有意识地积极回应自己的想法――不管是一个小小的实验灵感，还是一个想尝试的分析方法，甚至是生活中你就想吃点什么美食，想到了就去做，做完了就会开心。让多巴胺多释放一点，自己开心一些，科研和生活的压力也就没那么重了。
图片来源：被采访者提供
文|季绍华、孟庆杨
