▲团队负责人：
李仁辉，博士，二级教授，博士生导师，中科院“百人计划”入选者，曾任中国科学院水生生物研究所藻类研究中心主任。主持和承担国家973课题，十一五、十二五和十三五国家水专项，国家重点研发课题，浙江省基金重大项目以及国家自然科学基金等国家项目以及受委托横向项目100多项。受聘于多个省市的“蓝藻水华和饮用水问题和处理”的专家顾问，国家自然科学基金评委，科技部和环保部等部委的科研项目和标准评审组长或委员。担任中国藻类学会副秘书长，国际藻类杂志Phycologia副主编，Journal of Systematics and Evolution的副主编，Harmful Algae、《湖泊科学》、《生物多样性》和《应用与环境生物学报》的编委等。发表学术文章200多篇，其中第一和通讯作者的SCI文章170余篇。
▲核心研究方向：
1、藻类的监测以及水生态安全评估
团队在理解藻类的时空分布和动态变化方面进行了深入研究，不仅关注藻类群落随时间和空间的演变规律，还致力于开发先进的监测方法，并将其应用于水生态安全评估。团队利用野外采集和现场调查方法，结合形态学、环境DNA、卫星遥感和无人机高光谱遥感等先进技术，对藻类的时空动态进行研究。通过研究藻类及水环境指标的演变规律，可为评估水生态系统的健康状况提供基础数据。
温州重要水源地珊溪水库水华蓝藻的时空动态
2、藻类的多样性、分类学及精准识别
团队在长期研究中涵盖了中国不同水域的蓝藻多样性，系统梳理了中国水体中蓝藻水华的多样性、谱系特征和地理分布。采用多相分类方法，结合形态学、生态学与分子数据（如16S rRNA基因和ITS区域分析等），不仅揭示了蓝藻种群的演化与生态适应机制，还发现了大量新种新属，丰富了蓝藻分类学信息。这些发现不仅提升了对蓝藻等藻类多样性的认识，还为后续的藻种资源化利用和藻类生态学研究提供了基础。
藻类多样性采样调研地图
3、水华藻类的生物学、生态学以及环境效应
深入探讨了水华藻类的生物学和生态学机制，结合野外调查和室内纯培养技术，研究了水华蓝藻和藻毒素在不同环境条件（如光照和营养水平）下的动态特征，揭示了环境因子对水华蓝藻生长发育和毒素合成的驱动作用。团队还研究了拉氏尖头藻（Raphidiopsis raciborskii）的环境竞争潜力以及防御捕食机制，揭示了新型水华蓝藻在面对营养和捕食压力时的生存策略。此外，团队分析了蓝藻暴发对水质、渔业和生态系统的综合影响，如藻源性毒素和异味物质累积对饮用水安全的威胁。技术手段成功应用于温州、绍兴、天津等多个饮用水源地。研究还涉及藻类与微生物群落的相互作用，强调其在生态平衡中的作用，这些成果为预测水华毒性和评估环境风险提供了理论支持。
藻类异味物质检测
4、蓝藻水华的防控技术及应用
在深入探讨了水华蓝藻多样性及水华暴发特征同时，发现新型水华蓝藻如尖头藻水华在我国大量暴发且未受到足够重视。团队基于形态学、分子生物学和组学技术，实现了湖泊水库有害蓝藻的精准鉴定与监测预警，并成功服务于温州、台州、杭州等多个饮用水源水库。在理论研究的基础上，团队成功开发了基于超声和絮凝的蓝藻水华防控成套技术，形成了絮凝覆盖、臭氧纳米微气泡、化学防治技术和微生物防治等治理蓝藻水华、降低富营养化水平并降解蓝藻毒素的技术工艺，相关技术成功应用于武汉军运会和杭州亚运会温州龙舟赛场等水域，显著改善了当地水质，保障了重大活动顺利进行。
蓝藻水华防控技术及应用
5、基于微藻的CO2削减技术与机理
通过基因工程改造、纳米材料纤维膜、藻生物膜光生物反应器等前沿技术的开发应用提高了微藻的碳固定效率；并通过人工光合作用、外源植物激素调节等手段显著提升了微藻固碳效率；并基于国内外最新研究成果，提出了基于微藻生物工程改造、工业烟气利用、养殖技术优化提升和高值化生物炼制等多路径综合应用的CO2生物封存和净零排放方案。该创新发现为基于微藻碳消减实现碳中和目标提供了思路和相关技术，为有效应对全球气候变化和我国“双碳”目标的实现提供重要的理论与技术支撑。
基于微藻的CO2生物封存与净零排放技术方案
6、基于微藻的废水处理与循环生物经济协同发展关键技术
围绕水环境治理和循环生物经济协同发展需求，开发了能够既能提升微藻产量和又能进行废水处理的集成系统，并将微藻培养与实际印染废水、棕榈油废水、食品加工废水等各类工业废水的生物修复相结合，降低了微藻养殖成本；通过构建藻生物膜、“微藻-细菌”复合体对各类工业废水进行生物处理，并将后续收获的生物质用于动物饵料与生物能源等的生产。该发现为新型污水生物处理系统开发、水环境改善及循环生物经济协同发展提供了科学依据和技术储备。
采用藻菌协同系统进行实际印染废水(APDW)处理的系统构建、评价与机理图
▲主要科研项目：
1、水华蓝藻越冬和复苏的时空格局与过程，国家重点基础研究发展计划（973计划），380万，2008-2012，课题负责人；
2、湖湾藻华原位控制和藻源性污染消减技术及示范工程，国家十一五国家水专项洱海项目，140万，2009-2012，子课题负责人；
3、太湖蓝藻异常增殖的预防及控制技术研发，国家十一五水专项太湖项目，200万，2009-2012，子课题负责人；
4、东部浅水湖泊浮游生物共性特征，空间差异及演变趋势，国家十二五水专项太湖项目，100万，子课题负责人；
5、滨湖城市高藻河道外源性藻类控制技术与示范，科技部水专项，430万，2017-2020，子课题负责人；
6、褐藻羊栖菜生态适性与安全性评价，国家重点研发计划项目子课题，68万元，2018-2022，主持；
7、南太湖蓝藻水华倒罐过程中的藻类生态学研究，浙江省自然科学基金重大项目，100万，2021-2023，主持；
8、基于水华形成蓝藻群体物理破散的水生生态系统演替过程和驱动机制研究，浙江省自然科学基金重点项目，30万元，2021-2023，主持；
9、水源地蓝藻水华灾害的多元监测和应急去除技术研究，科技部中日合作项目，112.5万，2021-2024，主持；
10、中国淡水蓝藻志——真枝藻目，国家自然科学基金面上项目，35万，2011-2015，主持；
11、拟柱胞藻和尖头藻的分类以及分子系统学研究，国家自然科学基金面上项目，60万，2012-2015，主持；
12、念珠藻的分类修订学研究，国家自然科学基金面上项目，88万，2015-2018，主持；
13、甲藻赤潮胁迫下大型海藻羊栖菜的光合应答机制研究，国家自然科学基金面上项目，74.4万元，2019.01-2022.12，主持；
14、丝状蓝藻——颤藻的分类修订研究，国家自然科学基金面上项目，58万，2020-2023，主持；
15、基于叠氮溴化丙锭染色研究亚热带分层水库存活细菌群落的时间动态变化，国家自然科学基金青年科学基金，30万，2020-2022，主持；
16、微囊藻群体破碎对微囊藻产毒特性与毒素归趋的影响，国家自然科学基金青年科学基金，30万，2021-2023，主持；
17、入侵水华蓝藻-拉氏尖头藻对碳氮比升高的生理响应过程与机制，国家自然科学基金青年科学基金，30万，2023-2025，主持；
18、太湖黄色的蓝藻水华：特征，成因及生态环境效应的研究，国家自然科学基金面上项目，50万，2024-2027，主持；
19、臭氧微纳米气泡-沸石耦合体系对絮凝后微囊藻水华的调控作用及机理研究，国家自然科学基金青年科学基金，30万，2025-2027，主持；
20、近海紫菜养殖区惰性溶解有机质生产过程及其调控机制，国家自然科学基金青年科学基金，30万，2025-2027，主持。
▲代表性论文：
1. Zuo J., Yang S., Grossart H., Xiao P., Zhang H., Sun R., Li G., Jiang H., Zhao Q., Jiao M., Cheng Y., Wang Z., Geng R., Ma Z. and Li R*. Sequential decline in cyanobacterial, total prokaryotic, and eukaryotic responses to backward flow in a river connected to Lake Taihu. Water Research 2025, 269: 122784.
2. Jia Y., Lu J., Zhang J., Jin Y., Ren L., Xu H.*, Zhao M.* and Ma Z*. Algicidal mechanism and algicidal active metabolites of Alteromonas abrolhosensis against harmful dinoflagellates Karenia mikimotoi. Journal of Hazardous Materials 2025, 490: 137815.
3. Song Y., Wang L., Qiang X., Guo M., Gu W., Wu S., Gao S., Liu X., Xie X., Fan Q., Zhang J., Ma Z.* and Wang G*. Design, construction and evaluation of collaborative bio-system of Vibrio fluvialis with Chlorella sorokiniana for treating actual printing and dyeing wastewater. Chemical Engineering Journal, 2024, 500: 157459.
4. Xie Y., Zhang H., Cui B., Geng R., Grossart H., Xiao P., Zuo J., Zhang H., Wang Z., Wang G., Wang X., Ma Z. and Li R*. Enhanced inhibitory efficiency against toxic bloom forming Raphidiopsis raciborskii by Streptomyces sp. HY through triple algicidal modes: Direct and indirect attacks combined with bioflocculation. Journal of Hazardous Materials 2024, 477: 135152.
5. Ma Z., Cheah W., Ng I., Chang J., Zhao M* and Show P*. Microalgae-based biotechnological sequestration of carbon dioxide for net zero emissions. Trends in Biotechnology 2022, 40(12): 1439-1453.
6. Huo D., Gan N., Geng R., Qi C., Song L., Yu G. and Li R*. Cyanobacterial blooms in China: diversity, distribution, and cyanotoxins. Harmful Algae 2021, 109: 102106.
7. Li H., Chen Y., Yu G., Rossi F., Huo D., Philippis R., Cheng X., Wang W. and Li R*. Multiple diversity facets of crucial microbial groups in biological soil crusts promote soil multifunctionality. Global Ecology and Biogeography 2021, 30: 1204-1217.
8. Li X., Huo S., Zhang J., Xiao Z., Xi B. and Li R*. Factors related to aggravated Cylindrospermopsis (cyanobacteria) bloom following sediment dredging in an eutrophic shallow lake. Environmental Science and Ecotechnology 2020, 2: 100014.
9. Yang Y., Yu G., Chen Y., Jia N. and Li R*. Four decades of progress in cylindrospermopsin research: The ins and outs of a potent cyanotoxin. Journal of Hazardous Materials 2020, 406: 124653.
10. Li H., Huo D., Wang W., Chen Y., Cheng X., Yu G. and Li R*. Multifunctionality of biocrusts is positively predicted by network topologies consistent with interspecies facilitation. Molecular Ecology 2020, 29: 1560-1573.
1. 中国商业联合会服务业科技创新奖一等奖 (2024)
2. 浙江省自然科学奖三等奖 (2022)
3. 浙江省生态环境科学技术奖二等奖 (2021)
4. 上海市自然科学奖三等奖 (2014)
5. 上海海洋科学技术奖二等奖 (2013)
6. 国家海洋局海洋创新成果奖二等奖 (2012)
