近日，东北农业大学资源与环境学院张颖教授团队张聪宇副教授在《Trends in Biotechnology》上发表题为《Towards gene editing and torrefaction pretreatment for biochar functionalization》的观点性论文。这是以东北农业大学为第一单位在该期刊上发表的首篇论文。张聪宇副教授为第一作者，张颖教授为通讯作者。

全球对可持续材料和碳中和技术的需求推动了生物炭的创新，生物炭是一种用于储能、污染修复和碳封存的富碳材料。通过结合前沿的基因编辑技术与创新的烘焙加热解两阶段处理工艺，可大规模制备高性能、多功能的生物炭，为应对能源存储、环境污染和气候变化等全球性挑战提供了强有力的解决方案。

文章指出，传统的生物炭受限于其固有的导电性差、孔隙结构不理想等缺陷，而该研究通过基因编辑技术精准调控木材原料的组分，有效降低木质素含量、提升纤维素比例，从而从根本上优化了原料的加工性能与碳汇能力。在此基础上，采用先烘焙后热解的两阶段热化学处理法，能够协同增效，制备出具有分级多孔结构和优异石墨化导电性的功能化生物炭。这种新型生物炭在作为超级电容器电极材料时展现出高容量特性，在水体污染物吸附和土壤重金属稳定化方面效率显著提升，并具备强大的碳封存潜力。

研究结论强调，这种“生物技术”与“热化学转化技术”的深度融合，成功打破了传统生物炭生产的瓶颈，显著降低了对化石燃料的依赖和整个过程的碳排放，标志着生物炭材料从实验室走向工业化应用的关键突破，为推进循环生物经济和全球脱碳目标奠定了坚实的技术基础。