刘双江

近期，美国正式宣布启动旨在推进微生物组研究及相关技术创新的“国家微生物组计划”，目的是在所有生态系统、大自然及人造世界里提升最前沿的微生物科学研究与技术创新水平。　　那么，究竟何为微生物组?微生物组对于人类的生存和发展有哪些至关重要的作用?我国在此领域又该如何跟上国际步伐?对此，中科院微生物所所长刘双江接受了《中国科学报》记者的采访。　　他介绍说，微生物组是由包括细菌、古细菌、真菌、原生生物和病毒等微生物组成的生态系统。　　“其实，从滚烫的热泉到南极暗湖，微生物在地球上可谓无处不在，并时刻影响着我们的生活。”刘双江告诉记者，人类基因组计划完成后，许多科学家已充分意识到，解密人类基因组基因并不能完全掌控人类疾病与健康的关键问题，因为人类对与自身相伴共生的微生物菌群还了解甚少，对微生物的整体认知还不足其数量的百分之一。美国的“国家微生物组计划”由此应运而生。　　“我们都知道，青霉素的发现延长了人类寿命。利用好一种微生物，就能拯救成千上万的个体生命，微生物的强大魅力值得我们去深入探索。”刘双江强调，当前必须把微生物研究提高到国家战略高度，强化微生物在解决人类健康、环境保护、能源等重大问题方面的作用。　　他认为，只有这样，在微生物研究和开发上拥有良好基础的中国，才能开发属于自己的微生物组资源和技术研发重大工程，让微生物组产生的巨大潜在效益渗透到工业、农业等领域，并持续“发酵”，进而影响国计民生。　　“微生物组时代的到来，意味着微生物作为地球上分布最为广泛、生物多样性最为丰富的生命形式，其产业和临床应用前景将十分光明。因此，我们应该规划好自己的微生物组研发路线图。”刘双江为此呼吁，应充分利用微生物之间互相协作的优势及其在生态系统中稳定的作用。“如今，无论是酿酒行业，还是作为新兴产业的生物农药和生物肥料行业，都在蓬勃发展。如果我们深入解剖土壤和农作物微生物组，就能有效促进传统发酵行业和新兴生物产业的健康发展。”　　针对未来我国的微生物组研究路线图设计，刘双江认为，未来将是微生物组的时代，我国的微生物组学以及研究技术必须走向世界及时代前沿。不过，他也强调，如今还有大量微生物在人体外难以进行人工培养，这些都限制了对微生物组的认识。“在当前的国际形势和国家需求下，独立自主地启动微生物组研究计划，将更好地服务于我国的技术创新和产业升级。”　　为此，刘双江建议，如果能从国家层面统筹制定相关计划，将使学科得到整体性提升。此外，通过建立国家微生物组数据中心，利用大数据开展微生物组资源和技术开发，并在实施过程中回答实际的科学应用问题，积极开展人体微生物组、农作物微生物组、环境微生物组等方面的研究，可以全面发挥出我国在微生物资源研究以及测序技术等方面的优势，从而循序渐进地开展好人体、农业环境、传统发酵等方面的微生物组计划。“在此基础上，未来将会引发一轮新的微生物研究和开发热潮，创造出新的经济增长点。”

8月14日上午，江苏靖江检验检疫局成立揭牌仪式举行。江苏检验检疫局、靖江市有关领导、泰州海关、边检、口岸委等单位负责同志出席揭牌仪式。 　　近年来，靖江市外向型经济发展迅猛，对外贸易快速增长，检验检疫总量不断攀升，尤其是港口业务呈现连年翻番的良好发展态势，2012年检验检疫货值23.69亿美元。靖江港岸线对外开放范围共规划布置110个泊位，其中万吨级以上泊位87个，总通过能力2.1亿吨。截至目前，靖江港已建成万吨级以上泊位50个，沿江港口已形成船舶修造、木材物流、粮食、金属材料加工和物流、能源石化物流、矿产品物流六大港口产业。 　　随着靖江港口岸全线开放，新荣、龙威、双江3个临时开放码头、8个万吨级泊位和太和港务、三峰港务、新华港务等8个万吨级泊位将申请对外开放，新增外贸吞吐量1500余万吨。预计2014年底，靖江港可实现港口货物吞吐量突破1亿吨，外贸吞吐量突破3000万吨。 　　靖江局的正式运行，将为靖江进出口企业、口岸快速发展提供更加优质、高效、便捷的服务，为优化靖江投资创业环境提供有力的保障，对加快实施靖江“港口带动”战略，促进开放型经济快速健康发展，具有重要意义。

环境微生物学可用于解决水污染。 　　给水体投以除碳(有机碳)、除氮菌株，正成为一项消除水体富营养化的可行技术措施 给土壤添加除油(矿物油)菌株，已成为一项成熟的修复油污土壤的技术措施……经过20余年的发展，以微生物手段治理污染环境，已从环境微生物学的专著和教材上，逐渐走到环境修复应用中来。 　　然而，对比这一领域的发达国家，我国生物修复技术的有效利用还有待进一步突破。中科院微生物所副所长、微生物所学术委员会副主任刘双江指出：“他们的技术研究手段、监测手段比我们多，评估评价机制相对成熟。环境修复作为一个系统性的大工程，要靠环境微生物学科的发展 而环境微生物学科的发展，有赖于该学科基础的开拓和创新。” 　　呼吁建立环境微生物资源共享库 　　环境修复微生物菌剂的培养和筛选，是环境微生物学发展的第一关。刘双江把菌种选育工作比作“技术+运气”共同作用的结晶：“从一个环境中提取最有效的菌种，需要不小的工作量，需要一定的技术，还需要有一定的运气。” 　　刘双江指出，目前研究用菌株有两个获得途径：一是通过在专门的实验室进行菌种筛选，另一个靠的则是共享。“环境微生物基础研究本就有获取环境微生物资源的属性。”他呼吁建立类似于“环境微生物菌种库”的微生物资源库，通过一定的共享机制，有条件地满足科研需要。 　　中国科学院微生物研究所在微生物资源共享方面并不吝啬。刘双江说：“一些大学、研究机构借用我们的菌种去做小试等研究，一般人家说要，我们就给了。”他希望在明确权利和责任的共享机制下，能有更多的单位参与到资源库的建立中。 　　科技部也就环境微生物资源建库的建立作着尝试和努力。目前，中科院微生物所、南京农业大学、中科院成都生物所、农业部成都沼科所、广东省微生物所等单位收集、筛选了几千株环境微生物菌种资源，可以降解不同污染物，特别是可以降解农药、多氯联苯、高分子量多环芳烃、氯代芳烃、硝基芳烃、染料等持久性有机污染物(POPs)，为研发生产环境修复菌剂，提供了宝贵的微生物资源。 　　探究降解机理：知然后善用 　　“我们利用微生物降解污染物，至少要知道它有没有彻底降解?微生物的中间产物有没有毒性?不光要能修复，还要能说出为什么，至少要让公众对这种技术放心。”刘双江认为，对微生物在环境中降解机理的研究，是认知环境生物技术的“必经之路”。 　　刘双江说，随着研究技术的不断发展，研究降解机理的新技术、新方法也层出不穷，这些帮助人们对微生物降解了解得更多更深入。“比方说微生物对某些有机物的降解，以前我们仅仅知道对它的降解途径是从A到B，从B到C。现在利用新技术，我们就可以知道从A到B的过程中酶是怎么催化的，是哪个基因起的作用，怎么改良能够提高效率。” 　　刘双江目前正在进行微生物趋化的研究，探究微生物对目标物质的远离和趋近机理。这项研究可能将会促进微生物对污染物的“主动进攻”。 　　另外，面对越来越多复合污染的威胁，更需要彻底搞清微生物的代谢机理。刘双江指出，对复合污染物的处理，有时需要多种微生物共同作用，有时需要微生物和动植物修复技术联用。多种生物的生长、代谢影响着它们的共存环境，了解各种微生物的降解机制，才能根据不同微生物的生存生产需求，人为地创造更适宜的条件，使它们共存共赢。 　　希望研究成果用到实处 　　如今，环境微生物学在生物修复、资源利用、废水处理等应用方面正发挥巨大作用，显示了它具有无可比拟的生产潜力。 　　据环境微生物专业委员会报告称，污染物降解菌在环境治理工程中有其不可替代的独特作用，它在污染物降解的专一性、降解活性的强度和持久性方面，比以往的生化处理工艺占有更多优势。我国环境微生物学工作者在石油、印染废水等持久性潜在有机污染物(POPs)的微生物处理方面成果丰硕 生物制革、生物制浆和生物漂白等清洁生产新工艺已进入中试阶段 填埋场的垃圾渗滤液的处理也取得重大进展。 　　“中国经济的快速发展，最大的成本是资源消耗和环境污染。”刘双江指出，现阶段国家倡导“绿色经济”、“零污染排放”、“美丽国家”，正是认清了环境问题的严峻性。诸如微生物手段等绿色环保技术和工艺，应该越来越多地参与到企业中去，国家也应在经济政策上给予更多支持。 　　另外，政府应将环境保护理念在经济建设中扎根。刘双江认为，政府可以采用各种手段，倡导环境保护，推进环保产业的发展。 　　“环境微生物学的基础研究正在蓬勃开展，许多技术已取得了长足进步。我们也都希望这些研究成果能够用到实处。”刘双江说。