微生物生命活動(dòng)的三個(gè)基本假說(shuō)

 

微生物生命活動(dòng)的三個(gè)基本假說(shuō)是本博文作者1997年針對發(fā)酵工程領(lǐng)域提出的三個(gè)基本假說(shuō)，也就是微生物生命活動(dòng)的三個(gè)基本假設。發(fā)酵學(xué)三假說(shuō)（見(jiàn)于科學(xué)出版社2005年出版的發(fā)酵原理一書(shū)）內容全文如下：

 

假說(shuō)一 代謝能支撐假說(shuō)：

    能直接推動(dòng)生命活動(dòng)（做細胞功）的能量形式叫做代謝能。微生物細胞依靠其自備的能量換轉機構，把化學(xué)能或光能持續的轉化成代謝能，并直接用來(lái)支撐其自身的生命活動(dòng)。

假說(shuō)二 代謝網(wǎng)絡(luò )假說(shuō)：

    代謝途徑和輸送系統在代謝物分子水平上整合、在輔因子水平上協(xié)調，形成橫跨微生物或細胞內外的代謝網(wǎng)絡(luò )。代謝網(wǎng)絡(luò )是細胞自主調節的無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò )，它作為一個(gè)整體來(lái)承擔微生物細胞的物質(zhì)代謝和能量代謝。

 

 

假說(shuō)三 細胞經(jīng)濟假說(shuō)：

    微生物細胞是個(gè)遠離平衡狀態(tài)的不平衡的開(kāi)放體系，是在物競天擇的基礎上形成的細胞經(jīng)濟體系。細胞經(jīng)濟體系是微生物細胞生存的保障體系，它為細胞的適應性、經(jīng)濟性和代謝的持續性提供保障。

 

 

  

  微生物生命活動(dòng)的三個(gè)基本假說(shuō)是一個(gè)整體，主要表現為：

 

① 一個(gè)完整的思想體系：微生物生命活動(dòng)的三個(gè)基本假設（代謝能支撐假設、代謝網(wǎng)絡(luò )假設和細胞經(jīng)濟假設）以及以它們?yōu)榍疤嶙龀龅耐评順嫵闪艘粋�(gè)完整的思想體系。第一假設反映微生物生命活動(dòng)的前提（代謝能的持續供應），第二假設體現微生物生命活動(dòng)的內容（能量、物質(zhì)的轉化關(guān)系），第三假設揭示微生物生命活動(dòng)的法則（人和微生物合作的基礎）。這三個(gè)基本假設從三個(gè)不同的角度來(lái)分析同一個(gè)問(wèn)題，微生物的生命活動(dòng)的問(wèn)題，體現了三者的相互聯(lián)系和相互協(xié)調。第一假設從生物能學(xué)和代謝能對生命活動(dòng)的支撐的角度認定微生物細胞是代謝能轉換器，第二假設從生化學(xué)和代謝的角度認定微生物細胞是生化反應器和生物材料加工器，第三假設從生物信息學(xué)的角度認定微生物細胞是生物信息編碼器、信息傳感器和信息處理器。

 

②三個(gè)假設相互支持、相互制約，相互補充：能量代謝需借助代謝網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現，代謝網(wǎng)絡(luò )的運行需要代謝能的支撐，能量代謝和物質(zhì)代謝相互交叉，并且都受細胞經(jīng)濟規律的規范和制約。代謝網(wǎng)絡(luò )中代謝物的流動(dòng)依賴(lài)于代謝能支撐，受制于細胞經(jīng)濟規律；而對代謝能支撐和細胞經(jīng)濟的研究，又必須借助于它們的載體——代謝網(wǎng)絡(luò )。

 

③發(fā)酵工程的自然辯證法：工業(yè)發(fā)酵建立在對代謝能支撐、代謝網(wǎng)絡(luò )和細胞經(jīng)濟等三個(gè)基本假設的深刻研究上。代謝能支撐假設揭示了工業(yè)發(fā)酵的原動(dòng)力；代謝網(wǎng)絡(luò )假設把代謝途徑（酶蛋白）和多種蛋白系統的有序組合作為一個(gè)整體，稱(chēng)為代謝網(wǎng)絡(luò )（物質(zhì)代謝網(wǎng)絡(luò )），以有利于從宏觀(guān)上把握微生物的代謝和生理，為工業(yè)發(fā)酵中原料的利用和產(chǎn)物的合成，提供分析的依據和實(shí)際操作的位點(diǎn)；細胞經(jīng)濟的概念的提出為正確處理工業(yè)發(fā)酵中人的主觀(guān)愿望與微生物生命活動(dòng)的客觀(guān)規律之間的對立統一關(guān)系提供了理論依據。 

 

④學(xué)科的交叉滲透：將化學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、細胞學(xué)等學(xué)科的知識與物理學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、電工學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、哲學(xué)和自然辯證法等學(xué)科的知識滲透、交叉、交融起來(lái)，互相支撐，融會(huì )貫通，建立發(fā)酵學(xué)科的新概念。