李玉：把一个微小的芽胞杆菌做成一份云云之大的奇迹，这才是气力 ...

芽胞杆菌作为微生物的紧张成员，广泛分布于泥土、水、氛围、动物肠道、植物体内等处。芽胞杆菌的特性包罗：①繁殖快速：代谢快、繁殖快，4 h 增殖10 万倍。②生命力强：无湿状态可耐低温–60℃、耐高温280℃，耐强酸、耐强碱、耐高压、耐高盐、耐高氧（嗜氧繁殖）、耐低氧（厌氧繁殖）。③菌体积大：体积比一样平常病原菌细胞大4 倍，占据空间上风，克制有害菌的生长繁殖。

芽胞杆菌与人类关系密切，如炭疽芽胞杆菌引起人、畜的炭疽病；蜡样芽胞杆菌引起食品中毒。对人有利的芽胞杆菌有枯草芽胞杆菌，产生工业或医疗用的卵白酶、淀粉酶；丙酮丁醇梭菌用于生产丙酮丁醇；多黏芽胞杆菌用于生产多黏菌素；地衣芽胞杆菌用于生产杆菌肽；闻名的细菌杀虫剂——苏云金芽胞杆菌能杀死100 多种鳞翅目标农林害虫，现已扩大到杀蚊、蝇幼虫；日本甲虫芽胞杆菌、幼虫芽胞杆菌和缓病芽胞杆菌可用于防治蛴螬等地下害虫。芽胞杆菌分解有机物本领强，在天然界的元素循环中起紧张作用。有些种如多黏芽胞杆菌有固氮的本领。

芽胞杆菌的突出生态功能包罗：①保湿本领强，形成强度极为精良的自然质料聚谷氨酸，为泥土的掩护膜，防止肥分及水分流失；②分解本领强，增殖的同时，会开释出高活性的分解酶（酵素），将难分解的大分子物质分解成可使用的小分子物质；③代谢本领强，合成多种有机酸、酶、生理活性物质等，以及其他多种轻易被使用的养分；④抑菌本领强，具有占据空间上风，克制有害菌、病原菌等有害微生物生长繁殖的作用；⑤除臭本领强，可以分解产生恶臭气体的有机物质、有机硫化物、有机氮等，大大改善场合的情况。

芽胞杆菌由于产生芽胞具有较强的反抗外界情况压力的本领，可以或许反抗其生存情况中干燥、高热、高盐、高碱、高酸、高紫外线辐射所造成的伤害，便于工业化生产，被广泛应用于生物农药、生物肥料、生物保鲜、生物降污、益生菌、酶制剂、生化物质等产物的生产。可应用于：

①生物肥料制作，用于发酵有机肥、农家肥、复合肥和化肥添加，如多黏芽胞杆菌具有固定分子态氮的本领等；

②生物农药生产，如苏云金芽胞杆菌用于防治鳞翅目害虫等；

③泥土污染修复，降解泥土有机废弃物、钝化泥土重金属、降解泥土农药和化肥残留等；

④生物保鲜剂生产，使用短短芽胞杆菌制作龙眼果实保鲜剂等；

⑤都会垃圾处置惩罚，使用芽胞杆菌降解居家垃圾、处置惩罚厨余垃圾、净化都会污水等；

⑥饲用益生菌生产，制作动物饲料添加剂、水产情况水质净化剂等，如枯草芽胞杆菌可用于畜牧水产饲料添加剂，地衣芽胞杆菌用于水产水情况净化等；

⑦生化物质生产，芽胞杆菌可用于酶类如脂肪酶、卵白酶、植酸酶等生产，用于氨基酸、丁二醇、抗生素等生产。

刘波研究团队几年来完成了对17 个国家（地域）15 800 多份土样收罗与生存，分离生存了34 800 多株芽胞杆菌；网络引进了260 多个芽胞杆菌尺度菌株；测定了芽胞杆菌62 个属105 种的全基因组测序，开展了芽胞杆菌属120 多个种的物质组的测定，完成了芽胞杆菌6800 多个菌株脂肪酸组的测定，实行了芽胞杆菌属120 多个种10 种酶的测定；判定出芽胞杆菌潜伏新种资源140 多种（将连续发表），发表了芽胞杆菌14 个新种。出书了“芽胞杆菌”系列专著，包罗《芽胞杆菌·第一卷 中国芽胞杆菌研究希望》、《芽胞杆菌·第二卷 芽胞杆菌分类学》、《芽胞杆菌·第三卷 芽胞杆菌生物学》。

▲“芽胞杆菌”系列专著

此次出书的是“芽胞杆菌”系列专著的第四卷——《芽胞杆菌·第四卷 芽胞杆菌脂肪酸组学》。脂肪酸险些是全部芽胞杆菌活体细胞壁的重要身分，含量相对恒定，且不受质粒丢失或增长的影响。差别种类的芽胞杆菌细胞壁中脂肪酸含量和布局具有种属特性或与其分类位置密切相干，可以或许指示某一类或某种特定芽胞杆菌的存在。脂肪酸布局与种类的多样性对情况因素敏感，它既是菌株基因组差别的外在体现，同时也反映了菌株对外界情况条件的差别反应。作者在测定了6800 多株芽胞杆菌脂肪酸组的底子上，分析芽胞杆菌脂肪酸组与其生物学、生态学、分类学的关系，著述了《芽胞杆菌脂肪酸组学》，试图全面显现芽胞杆菌脂肪酸组学的概貌，为芽胞杆菌研究提供新的本领和方法。

本书使用脂肪酸生物标志研究芽胞杆菌生态学的科学题目、理论体系和研究技能，特殊是作者通过网络芽胞杆菌4 个科15 个属133 种6800 多菌株的脂肪酸组测定作为实行支持，不但有理论而且有实践，是一本真正意义上的芽胞杆菌脂肪酸组学的奠定之作。

前几年，他的大作《微生物脂肪酸生态学》出书，他力邀我在付梓之前为之写上几句序言，我其时的真实心情是作为相知趣知多年的业界朋侪，难辞其诚！比年来，他佳作不停，可谓等身，在感其勤劳之余真的为其“咬定青山不放松”的韧劲所叹服！

出色的生命天下中任何一个类群都有其各自的出色！刘波把一个微小的芽胞杆菌做成一份云云之大的奇迹，成为名副实在的天下之最，这才是气力！我们必要核武器，必要大飞机，必要高铁、大桥！必要超等稻、超等豆！我们也同样必要小小的细菌！强国之梦包罗了方方面面，也包罗不入凡人法眼的菌类！

刘波“千磨万击还坚固，任尔东南西北风”的执着，使他在这片热土上真正的“大鹏一日同风起，扶摇直上九万里”！创造出了微生物研究范畴的一座丰碑！

李 玉

中国工程院院士

2018 年11 月26 日

刘波，博士、二级研究员。曾任福建省农业科学院院长、福建省农业科学院学术委员会主任、福建省科学技能协会副主席等职。现任中国微生物学会常务理事，中国热带作物学会副理事长，国家发改委微生物菌剂研发与使用国家地方团结工程研究中央主任。创建了福建省农业科学院农业微生物创新团队，先后组建了国际互助平台、国家级科研平台等多级科研平台。以芽胞杆菌资源收罗、网络、生存、筛选、判定、分类、物质组、脂肪酸组、基因组等研究为主线，举行农业微生物制剂研发，开辟微生物农药、微生物肥料、微生物降污菌、微生物保鲜菌、植物疫苗（植物抗病免疫剂）、微生物发酵床、微生物组菌剂、饲用益生菌、发酵饲料菌种、动物病害生防菌、植物卵白乳酸菌发酵菌等农业微生物菌剂，开展作用机理、发酵技能、工艺装备、产物研发等研究；为绿色农业发展服务。

①芽胞杆菌新资源发掘：从17 个国家（地域）收罗了15 800 多份芽胞杆菌土样，分离生存了34 800 多株芽胞杆菌；发现中国新种资源140 多种，发表新种14 种；查明中国芽胞杆菌已知种类487种，发现中国新记录种254 种，占比国内已知种类的52%；筛选出芽胞杆菌属120 多个种高产卵白酶、脂肪酶和纤维素酶等10 种酶的功能菌株213 株；测定了6800 株芽胞杆菌脂肪酸组，创建了芽胞杆菌属的脂肪酸组分群体系；测定了120 种芽胞杆菌基因组序列，占环球已测序种的21.6%，克隆并被国际认证3 个杀虫新基因。

②芽胞杆菌生防菌剂作用机理研究：围绕芽胞杆菌生防菌剂的促长、免疫、抑菌、抗病、杀虫的新机制开展作用机理研究，测定了芽胞杆菌属120 多个种的物质组，初次发现了羟苯乙酯等18个具有免疫抗病的功能物质和3 个新型抑菌脂肽。展现了芽胞杆菌“内生抑菌”的作用机理，分析了芽胞杆菌“挥发性物质抑菌作用”新机制，发现了芽胞杆菌“致弱作用”抑菌新途径，创建了芽胞杆菌“生物藕合”杀虫毒素修饰新方法，提出了芽胞杆菌“双向酶活调治”果蔬采后病害防控新机制，为芽胞杆菌生防菌剂生物肥料化与生物基质化产物的研发奠基科学底子。

③芽胞杆菌生防菌剂生物肥料化与生物基质化产物的创制：创建了生防芽胞杆菌快速筛选体系，服从进步300%。得到了8 个实用于差别天气、泥土、季候和作物的高效生防菌株，创建了芽胞杆菌诱变育种体系，将菌株有用身分（羟苯乙酯）产量进步419.45%；创新了“可溶性高密度液体发酵”和“袋装灭菌固体发酵”工艺，节省本钱45%，收缩发酵周期57.14%，进步产率75%以上；建立了“分段发酵-团体配伍”的生防菌剂生物肥料化与生物基质化产物工业化生产工艺；研发了呆板人堆垛自觉热隧道式固体发酵微生物菌剂主动化生产线投入应用，低落本钱50%，综合服从进步20%，实现互助企业菌剂的财产化生产。

④“芽胞杆菌”系列专著出书，包罗了《芽胞杆菌·第一卷 中国芽胞杆菌研究希望》、《芽胞杆菌·第二卷 芽胞杆菌分类学》、《芽胞杆菌·第三卷 芽胞杆菌生物学》、《芽胞杆菌·第四卷 芽胞杆菌脂肪酸组学》。