微生物与人类未来

摘要：进入二十一世纪以来，微生物与人类的关系愈加密切，不仅涉及许多方面，而且越来越重要。微生物是人类的朋友，微生物帮助人体消化，增强人体免疫力。同时，微生物也是人类的敌人，导致人畜患病，导致工业产品还有农产品的损坏。微生物与人类息息相关，互利共存，二十一世纪更加是扩展微生物使用的好时机。

关键词：微生物，人类未来，利弊。

早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。 类健康与微生物。在生物圈的物质循环过程中，以异养型微生物为主的分解者，在有机物的矿物质化过程中有着不可替代的作用，它与生产者一起推动着生物圈内的物质循环，使生态系统保持平衡。人体肠道中存在许多的微生物，其中主要有大肠杆菌、产气杆菌、变形菌等，被称为人体肠道正常菌类。人体为这些微生物提供了良好的栖息场所, 而这些细菌生活在肠道中能合成维生素B2、维生素B12、维生素K 等多中国维生素以及氨基酸（天冬氨酸、丙氨酸等）以供人体吸收利用。此外，归属高等真菌的食用菌，如灵芝、猴头菇、虫草菌、金针菇等，其味道鲜美、营养丰富，能增强人体免疫力， 有一定防病治病的药效，已为国内外医学专家所公认。 生物涉及食物、冶金、采矿、农药、肥料、饲料、制药、环保等多种行业。例如通过微生物发酵途径可以生产微生物C 以及一些风味食品；某些特殊微生物酶能参与冶金、采油、采矿等生产过程；在污水的生物学处理过程中，微生物将水体中的含碳有机物分解成CO2、H2S 、CH4等气体，将含氮有机物分解成氮、硝酸、亚硝酸和氮，能使含汞、砷等对人类有毒的重金属盐在水体中进行转化，以便于回收或去除；在自然界，存在着许多对害虫有致病作用的微生物，利用这种致病性来防治害虫是一种有效的生物防治方法，如苏云金杆菌、白僵菌微生物杀虫剂，已广泛应用在农业生产；根瘤菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌等微生物肥料不仅为农作物提供了生长所必需的各种营养元素，而且还可以增加土壤中有益的微生物酶活性；微生物发酵饲料和菌体蛋白饲料可提高生产速率和增重、改善饲料效率、防治疾病、减少死亡率、消除粪便臭味等；微生物抗生素及各种疫苗等生物制品直接关系到人类健康与寿命。 生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择最 人 微 微

郑州大学

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压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。

着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐

熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括

外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。

人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究

的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂

志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的发展产生巨大影响。牛痘疫苗的应用使人类历史上首次成功消灭了一种疾病——天花，而目前的基因工程疫苗也为疾病的有效预防发挥了巨大作用，如乙肝病毒的预防等。

全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。

面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而

生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。微生物原本就与人们的生活密切相关，它作为一种新型的污

随 以 在

染处理材料，应用在污水、废气的处理，土壤污染治理等方面。利用微生物作用的生化法因其投资少、处理效率高、运行成本低、且微生物的来源广泛，繁殖迅速，容易培养，处理污染简便，有着良好的发展前景。环境污染的发生主要由人类活动所致，但微生物与环境质量也密切相关。一方面微生物具有污染环境的作用，但另一方面微生物也具有很强的修复环境和保护环境的能力。因此，控制和消除微生物对环境的污染，最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用，无疑对环境保护具有重要意义。在我国创建和谐新型社会它有举足轻重的地位。微生物技术虽然广泛应用于污水处理、垃圾处置、河道治理等领域，事物都有两面性，有好有坏，在环境中的应用同时存在较大的不确定性和潜在风险：一是微生物自身可能对人体健康和生态环境产生影响；其次是微生物在用于污染物降解和处理过程中，也可能产生新的有毒或污染物质。我们要扬长避短，尊重自然，学习自然，从而改造自然。

参考文献：《微生物学》（化学工业出版社，叶明主编）

《微生物与人类》（中国青年出版社，John Postgate著）