微生物與人類(lèi)可持續發(fā)展

人類(lèi)的生存繁衍和可持續發(fā)展依賴(lài)于良好的生活環(huán)境、安全的食品和水源。然而，由于各種各樣的原因，人類(lèi)生存的環(huán)境包括土壤、水域、大氣受到污染，甚至是嚴重污染，進(jìn)而通過(guò)植物、動(dòng)物各級生物鏈污染人類(lèi)食物和飲用水。許多環(huán)境污染物是人類(lèi)體內激素的替代物和干擾物，具有類(lèi)似人類(lèi)體內激素的生理特性、能干擾內分泌系統的正常生理活動(dòng)，稱(chēng)之為環(huán)境激素。這些環(huán)境激素可以嚴重損傷和破壞男性的生殖能力，明顯引發(fā)女性乳腺癌等女性疾病，誘發(fā)少年兒童的性早熟，引發(fā)人類(lèi)不正常心理情緒與行為。在人類(lèi)進(jìn)入 21 世紀之初之際，不得不痛苦地面對自身造成的污染環(huán)境，因為環(huán)境污染危機已經(jīng)直接威脅到人類(lèi)本身的生存繁衍和可持續發(fā)展。

 

保護環(huán)境、維護生態(tài)平衡以提高土壤、水域和大氣的環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng )造一個(gè)適宜人類(lèi)生存繁衍、并能生產(chǎn)安全食品的良好環(huán)境，是人類(lèi)生存所面臨的重大任務(wù)。隨著(zhù)工農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民對生活環(huán)境質(zhì)量要求的提高，對于進(jìn)入環(huán)境的日益增多的有機廢水污物和人工合成有毒化合物等所引起的污染問(wèn)題，越來(lái)越受到關(guān)注。而微生物是這些有機廢水污物和合成有毒化合物的強有力的分解者和轉化者，起著(zhù)環(huán)境 “ 清道夫 ” 的作用。而且由于微生物本身所具有繁衍迅速、代謝基質(zhì)范圍寬、分布廣泛等特點(diǎn)，它們在清除環(huán)境 ( 土壤、水體 ) 污染物中的作用和優(yōu)勢是任何其他理化方法所不能比擬的。因此正廣泛應用微生物來(lái)處理有機廢水和污物，進(jìn)行污染土壤的微生物修復。某些微生物也以其本身作為病原或其代謝毒物污染各類(lèi)環(huán)境或食品，危害著(zhù)人類(lèi)健康。利用微生物生產(chǎn)可生物降解塑料替代目前正在大規模使用的非生物降解塑料。

 

農業(yè)是人類(lèi)賴(lài)以的最重要的客觀(guān)基礎。微生物學(xué)不僅與農業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，而且與食品安全和品質(zhì)改善密切相關(guān)。

 

土壤的形成及其形成其肥力的提高有賴(lài)于微生物的作用。土壤中含氮物質(zhì)的最初來(lái)源是微生物的固氮作用。土壤中含氮物質(zhì)的積累、轉化和損失，土壤中有機質(zhì)尤其是腐植質(zhì)的形成和轉化、土壤團聚結構的形成、土壤中巖石礦物變?yōu)榭扇苄缘闹参锟晌�收態(tài)無(wú)機化合物等等過(guò)程都與微生物的生命活動(dòng)相關(guān)：由于微生物的話(huà)動(dòng)，使得土壤具有生物活性性能，推動(dòng)著(zhù)自然界中最重要的物質(zhì)循環(huán)，并改善著(zhù)土壤的持水、透氣、供肥、保肥和冷熱的調節能力，有助于農業(yè)生產(chǎn)。

 

隨著(zhù)人類(lèi)對環(huán)境和食品安全質(zhì)量的要求愈來(lái)愈高，易造成環(huán)境和食品污染的化學(xué)農藥、化學(xué)化肥愈來(lái)愈不受歡迎，綠色農業(yè)或有機農業(yè)、綠色食品的呼聲愈來(lái)愈高。而綠色農業(yè)或有機農業(yè)、綠色食品離不開(kāi)微生物的作用。在農業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，農作物的防病、防蟲(chóng)害也與微生物密切相關(guān)。植物的許多病其病原就是各類(lèi)微生物，而反過(guò)來(lái)也可以利用某些微生物來(lái)防治農作物的某些病蟲(chóng)危害。有機肥的積制過(guò)程實(shí)際上就是通過(guò)微生物的生命活動(dòng)，把有機物質(zhì)改造為腐殖質(zhì)肥料的過(guò)程。有機和無(wú)機肥料施人土壤后，只有一部分可被植物直接吸收，其余部分都要經(jīng)過(guò)微生物的分解、轉化、吸收、固化，然后才能逐漸并較長(cháng)時(shí)間地供給植物吸收利用。許多微生物能固定大氣中的氮素，為植物提供氮素營(yíng)養。

 

農產(chǎn)品的加工、貯藏，實(shí)際上很多是利用有益的微生物作用或是抑制有害微生物的危害的技術(shù)。

 

微生物學(xué)是農業(yè)科學(xué)的重要基礎理論的 — 部分。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微生物學(xué)與農業(yè)科學(xué)之間的關(guān)系必將越來(lái)越密切，微生物學(xué)對現代農業(yè)科學(xué)的影響也必將越來(lái)越大。

 

化學(xué)燃料不僅是一次性能源，而且燃燒過(guò)程中對于環(huán)境的污染是一個(gè)眾所周知的嚴重問(wèn)題。由于微生物可以轉化農業(yè)和某些工業(yè)有機廢棄物為氫氣和乙醇等，不僅消除了環(huán)境的有機污染物又可生產(chǎn)如氫氣、乙醇、甲烷等無(wú)污染的清潔能源，對于人類(lèi)的可持續發(fā)展具有巨大的推動(dòng)作用。

 

由于微生物本身的特點(diǎn)和代謝產(chǎn)物的多樣性，利用微生物生產(chǎn)人類(lèi)戰勝疾病所需的醫藥制品正受到廣泛重視。當今人類(lèi)正面臨著(zhù)空前的健康安全威脅，不僅許多給人類(lèi)造成巨大災難的疾病在卷土重來(lái)，如肺結核、霍亂等，而且很多不明原因、尚無(wú)有效控制辦法的疾病正不斷出現，如艾滋病、瘋牛病、埃博拉病毒病、非典型肺炎即嚴重急性呼吸系統綜合癥，等等。然而這些疾病的傳染控制與治療，將在很大程度上需要應用已有的和正在發(fā)展的微生物學(xué)理論與技術(shù)，并依賴(lài)于新的微生物醫藥資源的開(kāi)發(fā)與利用。利用微生物生產(chǎn)多糖制作人類(lèi)保健品；等等。微生物是各無(wú)窮無(wú)盡的資源寶庫，利用和開(kāi)發(fā)微生物必將為人類(lèi)的生存和可持續發(fā)展作出巨大貢獻。