解读真菌的秘密

2024-03-31 15:18刘静静
知识窗 2024年3期
关键词:菌物真菌学酵母菌

刘静静

编者按:

国家重点实验室是一个行业科研水平最高标准的体现,也是一个国家科研水平最高标准的体现。从本期开始,我们会对部分国家重点实验室进行介绍,让读者走近科学大师,管窥科技前沿,提高科学文化素质。

你知道世界上最大的生物是什么吗?答案或许会出乎你的意料,是真菌。

1998年,美国俄勒冈州马卢尔国家森林公园发现一处真菌踪迹,其年龄约为2 400岁至8 650岁,这处类似触须的白色菌丝体最终覆盖面积为9.65平方千米。

在自然生态系统中,真菌是一个数量仅次于昆虫的第二大生物类群,几乎可以与97%的植物共生。据科学家保守估计,全球真菌约有150万种,而被报道记载的仅有10万余种,更多的真菌尚未被发掘。

这些品种繁多、形态迥异的真菌究竟藏着怎样的奥秘?

在我国,对真菌的调查研究在20世纪50年代已经开始。1953年1月,以戴芳澜院士为主任的真菌植病研究室成立。在此基础上,1956年12月成立中国科学院应用真菌学研究所。随着真菌学研究的不断深入,2011年10月,科技部正式批准建设真菌学国家重点实验室。该实验室自成立以来,以我国丰富的真菌资源为基础,致力于揭示真菌生命起源及系统演化规律、生态功能和代谢方式多样性的本质。

野外采集是真菌学国家重点实验室的特色。为了采集更多珍贵的真菌标本,科研人员长年在野外工作,北至漠河,南抵西沙群岛,东到乌苏镇“东方第一哨”,西达新疆红其拉甫,足迹遍布祖国各地。特别是青藏高原,高海拔、高落差、低纬度,这些特殊的地理因素孕育了丰富多样的生态類型,为真菌生长提供了理想的栖息地,也深深地吸引着科研人员。

1966年,地衣真菌学家魏江春背着干粮来到珠穆朗玛峰,攀爬到海拔5 700米的地方扎营,在恶劣的环境下坚持半个月,最终采集到从来没有被发现过的地衣品种“珠峰石耳”。如今,这份珍贵的标本存放于亚洲最大的地衣标本室。

近些年,真菌学国家重点实验室在生态系统健康、工农业生产、医药卫生等方面研究成果显著。针对大豆胞囊线虫,开展捕食真菌的研究,研发相关菌剂,创建了高效的生物防控体系;灵芝栽培技术已推广到全国大部分省区,首创了人工培植冬虫夏草的系统和方法,突破技术壁垒,形成大规模智能生态体系,支撑起百吨级冬虫夏草的产能;对广泛应用的酵母菌生态、驯化和演化等方面的研究能力大大提升,如2018年,荷兰喜力啤酒公司生产了一批名为“野性拉格”的啤酒,所用的酵母菌正是该实验室科研人员从青藏高原发现并分离的啤酒酵母“祖宗”真贝氏酿酒酵母菌株,因此被称为最原始的啤酒。

真菌感染是世界范围内临床医学面临的重要威胁,真菌学国家重点实验室报道了我国首例“超级真菌”感染病例,并研究了我国第一株“超级真菌(BJCA001)”的形态、毒性因子、耐药性及致病性特征,为临床“超级真菌”感染的防治提供了新的思路。

通过多年挖掘、研究传统菌物药物,真菌学国家重点实验室建成国内首个青藏高原高等真菌菌株、标准发酵物和纯化合物的集成资源库,成功研制安全性高、药效显著的抗治疗代谢综合征的全新候选新药分子7d,揭示肠道菌群在药效中的核心作用。

而这只是真菌学国家重点实验室众多成果的“冰山一角”。

如今,菌物标本馆收藏菌物标本51万份,定名35万,馆藏量约占国内馆藏菌物标本总量的60%,是亚洲最大的菌物标本馆,也是世界上最大的真菌学研究机构。

随着科学技术的进步,真菌对国民经济和公众健康的重要性更加凸显。

而真菌学国家重点实验室研究团队致力于揭开真菌王国的神秘面纱,也是所有科研人员不断追寻的方向。

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