怎樣制作微生物與人類健康的手冊

【專家解說】：在說明微生物與人類之前,我們首先明確一下什么是微生物.不了解何為微生物又從何談微生物與我們人類的關系呢?微生物主要是由一群肉眼看不見的單細胞生物所構成的,其種類之繁多,數(shù)目之龐大,超乎我們的相像.目前,微生物大致分類為細菌、真菌（包含酵母菌和微菌）、藻類和俗稱為寄生蟲的原蟲和蠕蟲.病毒是一種只能在活的生物細胞中復制的簡單有機體,嚴格說來并不能視為一種生物,不過,也被歸屬于微生物.
我們生活中的世界,其實是到處布滿微生物的世界,從遠古時期起人類就和微生物在地球上共處,人類在適應了微生物的同時,又不斷遭遇微生物所引起的各種疫病,因此人類與微生物之間就展開了戰(zhàn)爭.
1929年,英國細菌學家弗萊明,在研究培養(yǎng)葡萄球菌時,偶然發(fā)現(xiàn)了青霉素,這是人類歷史上第一個抗菌素類藥物的誕生.青霉素能抑制病菌細胞壁的形成,使菌體的新陳代謝失調,達到抑菌和殺菌的效用.之后又出現(xiàn)了很多抗菌素類藥物,如頭孢霉素、鏈霉素、氯霉素、四環(huán)素、卡那霉素、慶大霉素、紅霉素等.一時間,人們就覺得在人類與微生物的斗爭中,人類已經(jīng)領先了,因為如結核菌、細菌性肺炎、敗血癥、梅毒、淋病和其他細菌性傳染病慢慢被征服了.
但是,正是由于這些抗菌素類藥物有抑菌和殺菌的效用,人們大多數(shù)認為,不管患了什么病,總是認為多吃點抗菌素藥物好,這就導致了以下問題：在多數(shù)情況下,抗菌素的作用只是抑制或削弱病原菌的活動,人最終還得靠機體本身來徹底戰(zhàn)勝病原菌.長期使用某種抗菌素,不但起不到應有的作用,相反,還會使病原菌產(chǎn)生"抗藥性"變異品種,從而使抗菌素失去它特有的效用.細菌的確很聰明的,一個細菌可在24小時內留下約l60多萬個后代,然后成群地更有效地帶著抗藥性來危害人類.因此,人類和細菌這場無宵煙的戰(zhàn)爭又開始了,一場領先者不斷變化的比賽就這樣持續(xù)下去.
正因為細菌有這種抗藥性,科學家們正在研究各種策略.例如,使抗藥性的細菌產(chǎn)生帶有影響其生存能力的基因,使它更難忍受溫度和酸度,使有抗藥性的細菌在與同類細菌的競爭中,總處于劣勢,這樣就可以有效地抑制抗藥性細菌的蔓延.即使這樣,與微生物的斗爭中,人類并不能說完全領先,因為到目前為止,有些疾病依然嚴重威脅著人類,如艾滋病,還有一些一度被控制的傳染病又開始死灰復燃.為了防除這些疾病,全世界雖然已經(jīng)花費了成千上萬的美圓,但這些疾病的罪魁禍首卻仍然沒有被征服,甚至艾滋病還在每年呈指數(shù)增長.這不能不引起人們的高度重視.
鼠疫,艾滋病(AIDS),癌癥,肺結核、虐疾、霍亂“卷土重來 ”,埃博拉病毒,瘋牛病,還有近一段時間又出現(xiàn)了引起人們恐慌的新疾病SARS,禽流感等都是由一些極少部分的微生物所致,那鼠疫來說吧,1347年的一場由鼠疫桿菌(Yersinia pestis)引起的瘟疫幾乎摧毀了整個歐洲,有1/3 的人(約2500萬人)死于這場災難,在此后的80年間,這種疾病一再肆虐,實際上消滅了大約75%的歐洲人口,一些歷史學家認為這場災難甚至改變了歐洲文化.我國在解放前也曾多次流行鼠疫,死亡率極高.而且還證實,這些病毒還在變異,這就更加增加了對這些疾病研究的困難.而這些疾病的出現(xiàn),又是跟人們的行為有關,由于發(fā)展的需要,人們對環(huán)境進行破壞,造成生態(tài)的不平衡,生態(tài)環(huán)境越來越嚴重,造成病毒能夠接觸到人們的機會大大增加,而且加快了它們變異的能力.這些無不是人類自身所種的惡果.
但這些禍只是由一極少部分的微生物所致,只有這一少數(shù)微生物也是人類的敵人.但并不是說一切的微生物對人類都有危害的,如果是這樣,人類或許早就滅亡了,因為上面已經(jīng)講了,人類是生活在微生物的世界.那現(xiàn)在就談談微生物對人類有好處的一面.
微生物無處不在,我們無時不生活在“微生物的海洋”中.細菌數(shù)億/g土壤,土壤中的細菌總重量估計為：10034 × 10 12 噸；每張紙幣帶細菌：900萬個人體體表及體內存在大量的微生物：皮膚表面： 平均10萬個 細菌/平方厘米口腔：細菌種類超過500種腸道：微生物總量達100萬億糞便干重的1/3是細菌,每克 糞便的細菌總數(shù)為： 1000 億個；每個噴嚏的飛沫含4500-150000個細菌.
時時刻刻與微生物“共舞”是 禍?是 福?微生物既是人類的敵人,更是人類的朋友!微生物在許多重要產(chǎn)品中所起的不可替代的作用,例如：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、維生素、酶等重要產(chǎn)品的生產(chǎn).體內的正常菌群是人及動物健康的基本保證；幫助消化、提供必需的營養(yǎng)物質、組成生理屏障是人類生存環(huán)境中必不可少的成員,有了它們才使得地球上的物質進行循環(huán).
因為這樣,現(xiàn)在有不少的國家正投資把優(yōu)先發(fā)展微生物經(jīng)濟作為發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)的“火車頭”,這可是內有乾坤的.發(fā)展微生物經(jīng)濟可以充分發(fā)揮比較優(yōu)勢,投入少、產(chǎn)出多、見效快、應用廣,可以把其他生物產(chǎn)業(yè)帶動起來,催生大批高新產(chǎn)業(yè),形成巨大的技術經(jīng)濟優(yōu)勢,占領世界生物領域的制高點.具體地用微生物經(jīng)濟帶動生物產(chǎn)業(yè),也需要貫徹“有所為、有所不為”的方針,集中力量攻破難關,并與國內外大市場密切結合,利用強大的需求拉動產(chǎn)業(yè)的興起和擴張,使得自主創(chuàng)新與加快轉化形成互動機制.1、大力推廣已經(jīng)成熟的微生物技術,盡快形成單獨產(chǎn)業(yè),如抗生素、各種人畜疫苗、生物藥品、生物農藥、生物肥料等應當大力扶持,以優(yōu)化質量為主線,提高核心競爭力,迅速占領市場、引導市場.2、組織技術集成,使用微生物技術成為重要環(huán)節(jié),同發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的大趨勢結合起來.循環(huán)經(jīng)濟的一個重要支柱,就是微生物技術.如果在循環(huán)經(jīng)濟中的微生物技術有重大突破,那就會帶出一批新型綠色產(chǎn)業(yè).較低層次的有 把作物秸稈制成沼氣、殘渣再制成肥料;污物、污水處理中制取再生用水和其他有用物質,更能保護環(huán)境.其高端層次,則可獲得新的資源和產(chǎn)品,進一步開拓防治微生物污染的領域.3、開展技術創(chuàng)新,利用微生物研究和開發(fā)新的生物技術,取得技術突破,獲得自主知識產(chǎn)權,打破國外對某些關鍵性產(chǎn)業(yè)的壟斷.特別是同中醫(yī)中藥結合,對預防醫(yī)治人類的疑難病癥 如癌癥、艾滋病、惡性傳染病 有所突破,就會形成產(chǎn)業(yè).生物能源也應當作為一個重點,集中力量加以攻關.4、在支持性軟硬環(huán)境方面,應考慮多培養(yǎng)一些應用微生物技術人才,充實微生物研究機構,廣泛開展多種形式的產(chǎn)學研結合,國家、社會和企業(yè)給予更多的投入,鼓勵發(fā)展應用微生物的研發(fā)企業(yè).
微生物對人類的好處,除了制造食物和生產(chǎn)有用的物質外,環(huán)境中的微生物,其實是地球上所有生物所構成的食物鏈中極重要的一環(huán).若不是微生物所扮演的分解者,忠心地把死亡的生物體不斷分解成活生物體成長所需的營養(yǎng)物質,地球上的生物很快就會面臨食物短缺而停止繁衍.此外,人類所制造的垃圾和各類毒性物質對環(huán)境造成的污染,如果不是靠著微生物的分解,對人類的危害將不只是現(xiàn)今的千百倍而已.
人類既然生活在微生物的世界里,那么一些和我們緊密生活在一起的微生物通常對人體無害,甚至可以幫助我們消化食物和產(chǎn)生人體所需的物質,如維生素等.更重要的是,當有致病性微生物入侵的時候,人體往往還得靠這些共生菌一起將它們驅逐出去.只是當人體的免疫力因先天或后天的種種因素而變差時,有些共生菌就會立刻翻臉,露出猙獰的面目,進一步侵入宿主體內的組織和器官,造成致命的感染.因此,保持身體健康有一部分也意味著維持人體和共生菌之間的微妙平衡,而達到一種互利的關系.我們應該時刻意識到,在我們的周圍和機體內都有其他生命體與我們共存.雖然人類與微生物的斗爭會無止境地持續(xù)下去,但只要我們充分認識到我們所處的環(huán)境,認識到生態(tài)平衡對人類的好處,不要為了發(fā)展而犧牲環(huán)境,而堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,那么,人類就能夠在這微生物的世界里更好地生存下去