很高兴有这个机会在这里和大家谈谈有关微生物方面的情况，题目是微生物与人类的生存发展。我想我们就来讲一讲关于生物多样性。这是一个针尖，这个针尖放大30倍，看到这上面已经有东西了，这里是看不到东西的。再放大40倍，这就看到上头有一些菌类，然后再放大50倍，我们就看到在针尖上这个部位具有这么多细菌。那就是说细菌很小，我们肉眼看不到，必须要放大几百倍我们才能看到他们。实际上这就是微生物。微生物是我们地球上最早的微生物，地球的年龄是46亿年左右，可是现在人们从化石中发现，大概在32亿年前的化石中有了细菌，据推算，大概在35亿年前，细菌就在我们地球上出现了。而在原生动物和植物上，在地球上什么时间出现的？在十亿年前，那么细菌在我们地球上是最古老的生物，包括我们人，大概都是细菌的后代。细菌，过去老的定义就是十毫米以下的，咱们看不到，必须用显微镜才能看到的一些生物，就叫做微生物。可是现在大家知道，微生物已经不仅仅是我们肉眼看不到的，有些是肉眼能够看到的。这是一个植物细胞。

　　这是最简单的一种生物，是我们这个世界上最小的生物。这是细菌的大小，这是细胞核。因为它个子小，所以它有一个最大的优势。比如说我们一个立方厘米这样一个立方体，它的表面大概是6平方厘米。我们要把它切成一毫米这么大小的立方，它的表面积大概是6平方米。跟周围环境的物质能量，信息交换非常非常方便。因为它小，所以它就有它的特点，我们一个人体重50公斤，一天吃50公斤的食物不可能，但是一个10克的老鼠吃10克的食物没问题。一个细菌消耗大于它体重两千倍的食物也没问题。大肠杆菌20分钟分离一次，一个小时分离三次，大概要给它充足的营养，一个细菌在48小时之内能够形成多少后代呢？2.2乘10的43次方。如果几周以后它们的总重量就比我们的地球还重。它长得快，就因为长得快，我们吃的一个细菌，可能四五小时之后就会拉肚子，另外微生物更重要的是营养简单，我们一些无机物，像甲烷、硫化氢，都不易变成它的营养物利用。另外一个最大的特点是适应能力强。繁殖快，最大的好处是一个细菌就是一个细胞，很容易发生突变，这个突变率很低，是亿到百亿分之一，但是这个细胞因为繁殖得快，短时间就可能形成一个巨大的群体。微生物产生新的突变体的这种能力是非常强的。

　　另外还有一个，有人说微生物就是上帝，无时不在，我们地球上除了火山口之外，其他的地方都有微生物，上至8万米的高空也有，万米的深海里也有，当然土壤、河流、湖泊、海洋，还有动植物体内，全都有微生物。现在更重要的是有一类微生物，他们能够耐受极端的挑战。比如在热泉90到110度里，微生物大量存在，甚至在海底，大气压1000多个，温度是150度，这样的地方也找到了微生物。这种微生物耐受着极端严酷的条件。另外微生物在负180度照样生存，没问题。还有，它能够耐受极高的盐，在10％的硫酸溶液里，也能找到活的微生物。美国人已经登上月球，他们已经把链球菌带到了月球，把这个仪器回收回来，在月球上呆了三年的这个仪器里，也找到了这个链球菌。

　　按微生物的营养来分，大概是这么四类。微生物包括哪几类呢？第一是病毒与噬菌体，病毒可以寄生在真菌里等等，还有一类，从原来的细菌中分成两类，一类是古核生物，一类是原核生物，这类古核生物大概是地球上最早出现的生物。另外这是进化得比较高级的真核生物，在真核生物包括真菌还有各种各样新的物种。最简单的微生物是病毒。我给出的都是致病的病毒，产生各种严重传染病的，可以使动物治病，也可以使植物治病，也可以使其他的微生物得病。这是细菌，一些典型的细菌。它们有各种形态，生活环境，它们的生理、生化完全不相同。像这样的放线菌也是另一类微生物。它们是我们现在主要抗生素的来源。我们做面包、馒头用的酵母。还有像真菌，这些真菌大部分是具有附生性和寄生性，他们也是致病的原因。他们也是引起各种物体的霉烂的主要原因。

　　像这种真菌也非常多，它像我们能够肉眼看到的微生物。这是各种各样的蘑菇，有有毒的，有可食的。从形态上，这都是细菌，这是霉菌，这是真菌。

　　微生物的最大特点就是它因为所处的环境非常多样，这些微生物能够适应各种不同环境，又发生基因突变，而且需要的营养又非常简单，这样就造就了这些微生物具有其他生物无法比拟的生物多样性和遗传多样性。所以现在有人预测，人们认识到微生物，大概也不超过十万种，可是它占整个微生物种群中的1％，我们还有将近99％的微生物，人们还没有认识到他们，因为这些微生物，大部分是用人工的方法不能培养的。微生物既是我们人类的朋友也是敌人。

　　其实微生物在我们这个世界里，它是食物链最基础的部分，又是物质循环最基本的一员，不管是动物吃植物，最后死掉，全部要由微生物把他们分解掉。它分解了所有的这些东西，然后就把这些最复杂的有机物变成了二氧化碳，还有其他的一些无机物释放出来，这些无机物和二氧化碳又进入了一种新的循环，微生物是在物质循环中最基础的东西。另外，微生物又吸收了环境中最简单的一些营养。它又合成了各种各样的有机物，这些有机物又变成了动物或者是植物的营养部分。所以微生物在我们自然界中的食物链中和物质循环中是最重要和最基础的东西。如果这个世界上没有微生物，大概动物、植物繁殖太多了，我们这个世界上就堆满了植物的尸体，那样食物链就中断了，其他生物也就不存在了。

　　微生物最基本的用途是我们用在工业上处理各种污水、废弃物、垃圾，把污水变成清洁的水。微生物可以在这里发挥重要作用。另外人和微生物有非常密切的关系。微生物是人的朋友，从这里可以看到，一个正常人体内有多少正常的种群数量，有1271克细菌，肠道中有100克，皮肤上有200克，口腔、呼吸道、阴道各20克，鼻腔10克，眼部1克，干粪便中有40％为微生物。它们是制造新的营养的东西。我们人缺少很多的维生素，像维生素K，维生素K必须由肠道微生物给我们提供。他们可以抵抗其他侵入的微生物。微生物还可以把致癌的物质化成无害的，还可以把过氧化物分解掉，延缓衰老。但是微生物又是我们的敌人。很多的致病菌，可以引起我们各种各样的疾病，这是威胁人类健康的一个非常重要的一类微生物。包括这些病毒等等。

　　实际上我们人类大概和微生物做斗争的一个历史，和这些疾病做斗争的历史，但是每次大型的传染病给我们人类带来了巨大的灾难，也推动了世界的前进。15世纪，一次在欧洲游行造成了三分之一到二分之一的人死亡，欧洲极其缺乏劳动力，大片土地荒芜，这些没有主人的土地，后来那些奴隶去耕种这些土地，这些奴隶变成了自然人。整个社会发生了一次巨大的变化。还有十五世纪，美洲大陆被发现了，欧洲人大量进入美洲，结果把欧洲各种传染病带到了美洲，美洲的土著人没有这种传染病，虽然欧洲人大批杀了一批印第安人，杀掉的人数只占整个死亡人数的10％，90％是因为欧洲人带去的传染病造成的土著人，印第安人的大量死亡。现在印第安人活下来的很不容易。实际上我们这个世界上每一次大的传染病的流行给这个社会造成了巨大的经济上的负面影响，但是它同时对我们社会的发展和前进和文明也产生了巨大的推动作用。另外因为我们跟这些疾病抗争，所以我们的医学、药物学，生物学等等学科，在它的推动下不断向前发展。新的治疗技术和药物不断发明。所以我们在和疾病的抗争中，也促进了我们科学技术的发展。

　　疾病给人类带来的灾难也推动了社会进步。这是产生青霉素的青霉菌，现在人们开始利用这些微生物产生的这些霉对这些霉素进行改造，青霉素变成半合成的，把原来具有青霉素的细菌失去了抗性。青霉素和随之抗生素的不断发现，使我们人类的寿命从原来的45岁增加到了60岁，这是抗生素对我们人类做出的贡献。

　　微生物和农业有着极其密切的关系。给农业造成了巨大损失，比如说粮食的霉腐、水果的腐烂，还有各种病害都和微生物有关，每年给我们造成的农业损失，有人统计大约是6000多亿美元。但是它也是我们农业上的榜首，微生物为我们生产的有效的微生物肥料，还有各种各样农用的生物杀菌剂等等，又可以保护我们农业的发展，现在微生物又是刚才讲的，做转基因植物。转基因植物，在它的工具系是离不开这个工具的。要想把一个基因转到植物体内，必须有一个细菌作为载体。在基因工程中，它是一个帮手，是一个有用的工具，而且我们好多的基因是来自于那些具有节抗性的，能消灭各种其他有害微生物的细菌的。

　　现在转基因植物，转基因农作物已经开始大量出现。这是转基因棉花，这是转基因水稻和普通的水稻，这是我们国家已经批准要上市的带有乙肝表面抗原基因的西红柿，还有国外搞成的金黄色的玉米，这些转基因食品已经开始上市，美国已经上市10年了，刚才钱先生说了，美国农业部的一个报告，美国转基因食品上市以后，到目前为止，美国人使用了十年没发生一例问题。大家吃了转基因食品没有发生任何问题。但是我们只是从网上看到，我们没有看到实验数据。微生物给我们在工业上生产了各种各样的产品，这些产品它涉及到我们生活的方方面面，比如说这些多糖，这些多糖就是一些新型的药物和生物大分子。有改性淀粉，还有寡糖，还有PHA，这种PHA是真正的生物大分子，如果将来大规模生产这个成本下来以后，可以代替我们的普通塑料，这种塑料可以被在环境中很快可以降解，其他的我们就不再介绍了。

　　实际上我们这个微生物和农业附产品的加工有着极其密切的关系，可以给我们生产各种各样的产品。现在利用微生物给我们生产了诊断各种疾病的药物，诊断试剂，还有治疗各种疾病的药物，现在人们知道，能源问题是我们世界上最重要的问题。从这个图上大家就看到，我们现在的能源组成90％是非再生性能源，而在非再生能源中核电1％，水电6％，天然气19％，煤炭占了29％，石油占了45％。可是这些非再使用性的能源可供我们开发的时间已经有限了。大概全世界煤炭的储存量可以开发100到150年，天然气的储存量可以开发50到60年，石油的储存量可以开发30到40年。我们国家大概是在一百多个国家和地区中，能源消耗指数是最高的一个国家。我们比印度高1.2倍，比美国高了3.3倍，比英国高2.9倍，比美国高2.8倍。现在石油进口是世界第二位。但是这个能源，石油将来没了，我们国家的可持续发展怎么办？我们的国家安全怎么办？没有石油，飞机开不动，轮船开不到，坦克开不动了，我们面临着非常严重的能源危机问题，我们国家的石油储存量大概只能开发20年。但是我们有一个能源是太阳能。我们的生物制能源资源相当丰富，从这个数据大家可以看到，仅各类农业废弃物，这个资源量，每年可以相当于3.08亿吨的标准煤再加上粪便、城市垃圾等，这些资源总数相当于6.5亿标准煤，现在人们已经开始开发新的能源，这就是生物柴油。实际就是我们吃的动物脂肪和植物脂肪，通过微生物产生的霉的催化，变成了脂肪酸甲酯或乙酯，这个柴油发动机不需要经过任何改造。这样的生物柴油有一个好处就是不含硫，这种柴油燃烧以后没有那种让人们讨厌的气味。这个废气是苞米花味。

　　另外我们正把秸秆、淀粉、糖蜜通过微生物产生的霉转化成糖，然后再用其他的细菌发酵产生酒精。这个酒精浓度达到99.8％，就可以直接加到汽油里，然后作为汽车燃料使用。所以我们国家现在正在进行这方面的开放。现在我们利用农村的各种肥料生产沼气，供农村的能源使用。城市的这些垃圾，还有其他各种各样的垃圾，通过微生物的处理，变成甲烷，进行发电，现在我们有些省正在开发沼气发电。

　　微生物还有一个更大的能力，细菌吃废物、垃圾的时候可以发电，它的电能的转化率，要比太阳能电池高得多。还有微生物可以利用阳光直接把水分解，然后变成氢气。将来的微生物在未来新的能源的开发上可以做出很大的贡献。

　　（根据记录整理，未经本人审阅）