微生物必将在生物经济中扮演主角

???? 众所周知，微生物是地球生命世界里的第二大类生物群，其多样性在维持生物圈和为人类提供广泛而大量的未开发资源方面已发挥重要作用。当以资源为基础的生物经济来临的时刻，微生物已经与工业、农业、医药、环保等各方面发生了密不可分的联系。科学家们认为，微生物必将生物经济中扮演主角。 ??? 科学家首先让我们了解了什么是极端微生物，即在某种特定环境中存在的微生物。科学家说，极端微生物可为现有生物技术“改朝换代”。因为极端微生物是微生物在100℃以上的高温或0℃以下的低温，饱和的高盐或极端的高碱、高酸等环境下生存，不仅代表了生命适应环境的多样性及其可能的范围，对生命的起源、生命的进化或地外生命都具有非凡意义。同时，极端微生物的特殊的基因与产物，也会为工业、农业、人类健康的发展提供新的途径，为生物技术带来了革命性进步。 ????迄今，科学家对极端微生物的研究取得了许多重要的成果，除了基础研究外，应用研究领域当属美国T.D.Brock发现的Taq酶在PCR中的应用，它带来了分子生物学的革命。到20世纪90年代后期，极端微生物的研究得到了蓬勃发展，extremophiles一词被广泛使用，世界各国对极端微生物的系统分类、生态、生理、生化、遗传以及生物技术利用开展了系统的研究。 ??? 来自极端微生物的极端酶，可在苛刻条件下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，并是建立高效率、低成本生物技术加工过程的新基础，极端酶的应用可改变整个生物催化剂的面貌。因此对于国家而言，利用国土多样的地域环境及生物资源优势，从资源发掘、机制研究到应用开发，系统进行极端微生物这一重要遗传资源的认识、保护、开发和持续利用，是中国生物技术实现跨越发展的良机。 ?????此外，微生物在农业上也已显示出特别功效。据科学家介绍，苏云金芽孢杆菌之所以能够杀虫，是由于它们的细胞内存在着有毒的蛋白质，叫做伴胞晶体，被昆虫吞食后中毒而死亡。这种活细胞对环境无毒无害，而且在动物的胃肠道内的酸性环境下蛋白晶体不能溶解，从而对人畜无毒，所以是一种高效安全的生物杀虫剂，可用来防治农作物害虫和杀灭蚊虫。目前我国已经有很多种不同牌号的BT杀虫剂产品。随着生物技术的发展，科学家已经能够从苏云金芽孢杆菌中提取出控制产生晶体蛋白的基因，并且把这段基因插入到棉花细胞中的染色体上，使这种杀虫基因成为棉花细胞中的一段。用这种棉花长大结出的种子大面积栽培时，带有这种杀虫基因的棉花苗便成了“杀虫棉花”。当害虫蚕食这种棉叶时便会中毒死亡。用一种特制的“基因枪”把杀虫基因射入棉花种芽内，随着棉花的长大，杀虫基因也会成为棉花遗传物质中的一个有效组分，在下一代棉种内依然可以找到这种杀虫基因，把这种棉花种籽种入棉田，当棉铃虫侵犯棉叶时，就会瘫痪死亡。 ??????对生物农药的研究刚刚开始，相信在不久的将来，我们的农田将不再需要喷洒化学农药，农田将真正成为绿色的田野。 ????? 总之，微生物将会在生物经济中大放异彩。