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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    開發蘑菇,拯救地球

                    2014-06-22 16:15:59

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                    如果一個人把蘑菇戴在頭上,你是不是覺得很奇怪?這個人叫保羅·史塔曼茲,他之所以戴著蘑菇帽,是想告訴人們他的使命——通過開發蘑菇來拯救地球。

                     

                    蘑菇是我們對一些大型真菌的俗稱。一提到真菌,相信多數人都會感到不太舒服。人們腦中馬上浮現出來的,可能是過期面包上長出的“毛兒”,老舊墻壁上洇出的霉印,蠻煙瘴霧之地肆虐的傳染病這些無疑是對真菌以偏概全的認識。其實,我們吃的香噴噴的面包,喝的爽口啤酒,以及享受的美味奶酪,都是真菌對人類的慷慨饋贈??磥?,如果用一個詞來描述自古以來人們對待真菌的態度,那么“愛恨交加”是最合適不過的了。

                    如果史塔曼茲和他的朋友們的“蘑菇開發計劃”能夠實現,那么人類和真菌的關系也將步入新時代。近些年,真菌工程技術如雨后春筍般層出不窮,應用領域甚廣,從優質藥物到環境友好型材料,再到綠色燃料這一切,讓我們感覺真菌時代的黎明已經到來。

                    琳恩·博迪是英國卡迪夫大學的真菌學家,她積極響應“蘑菇開發計劃”。她說:“事實告訴我們,真菌是我們的朋友。如果沒有真菌,地球上的生態系統很難正常運轉,我們將會被堆積如山的動植物尸體淹沒?!?/font>

                    真菌廣泛存在于地球上,空氣、水、土壤、動植物的體表或體內,都可能找到它們的蹤跡。有的真菌比如酵母菌,體型很小,需要在顯微鏡下才能看清;有的大型真菌,體型超大,單株覆蓋面積就可達100多平方米。雖然大小迥異,但其基本特征是一樣的:具有成形的細胞核;通過腐生、寄生或共生的方式進行異養生活;細胞外有以“幾丁質”為主要成分的細胞壁;通過孢子進行繁殖。

                     

                    “真菌是非凡的化學家”

                    相信你一定曾看到過,甚至還采到過叢林中那些小傘一樣的柔嫩蘑菇,但你所見到的或者摘走的,其實只是蘑菇非常小的一部分。博迪說:“我們常見的‘小傘’其實只是蘑菇的冰山一角,在地面之下,還有90%沒被我們采走呢?!蹦莻銧钅⒐降牡叵虏糠?,才是蘑菇的主體——菌絲。真菌的菌絲可以擴展到更寬廣的地下空間。

                    1992年,在美國俄勒岡州東部的馬盧爾國家森林里,科學家發現了一株已經生長了2000多年的奧氏蜜環菌,它露出地面的黃澄澄的“小傘”,其實就是我們常見的榛蘑。而它的地下菌絲所占面積多達10平方千米。博迪說:“真菌是非凡的化學家,菌絲就是它們的化工廠。菌絲分泌的酶可以分解周圍的有機物,甚至堅硬的巖石,然后將分解后的營養物質釋放到土壤中。還有一些真菌可以產生揮發性化學物質,來保護自己的領地不受細菌、昆蟲和其他真菌的侵擾?!?/span>

                    博迪的專長是研究木腐菌——引起樹木或木材腐朽的真菌。她說:“它們是強大的攻擊者?!痹趯嶒炇?,她觀察到木腐菌為了爭奪死去樹木中的汁液善用縝密策略,以使自己搶占先機。這些策略包括勒住“對手”的菌絲和向“對手”釋放化學煙霧。

                    一些真菌早就因其自身特有的化學本領而聲名遠播了。比如,有的蘑菇中含有能夠使人產生幻覺的化學成分,被各國政府當作毒品嚴防死守。還有家喻戶曉的青霉菌,能產生青霉素。如果能合理利用真菌之間相互抑制的特點,還可以對某些真菌進行有效防控。比如,多年異擔子菌經常威脅針葉林,令林木的根部腐爛,若使用它的“勁敵”大伏革菌對其實施生物防治,則收效顯著。

                     

                    用真菌生產微生物柴油

                    美國蒙大拿州立大學的微生物學家加里·斯特羅貝爾認為,真菌的開發還有其他很多途徑。10年前,他在巴塔哥尼亞的古老森林中進行野外考察時,發現一種木腐菌,它釋放出的化學煙霧中含有大量類似于柴油的揮發性有機物。經鑒定,該真菌屬于肉紫膠盤菌?;氐綄嶒炇?,斯特羅貝爾制作了一個特殊的反應容器,潛心研究這些新發現的真菌能否在實驗室中重現神奇的本領。

                    經過一番努力,他將這種真菌與枯枝敗葉混合在一起,僅用了3星期就讓枯葉轉化為可供使用的微生物柴油。斯特羅貝爾說:“我將這些柴油加入我的摩托車里,效果還不錯!”與傳統真菌技術相比,比如利用糧食發酵來產生酒精等能源物質,這種新方法可謂變廢為寶。斯特羅貝爾正在考慮將這一實驗成果進行商業化。

                    和塑料一樣,菌絲本質上也是由柔性聚合物組成的。不同的是,前者的成分是聚乙烯,后者是幾丁質。塑料很難分解,而菌絲不僅可以完全被降解而且非常容易利用。只需要為它提供不同的原材料,保證相應的溫度和濕度,就可以培育出不同密度、不同形狀和不同抗拉強度的菌絲制品來。美國一家公司總裁埃本·鮑爾說:“我們需要做的,只是把任務告訴真菌,其他的事情就讓真菌自己解決吧?!蹦壳?,他的公司正致力利用真菌生產人造骨骼,制作耐火又絕緣的泡沫材料,甚至生產真菌模具用于制造電動汽車。

                     

                    “未來是屬于蘑菇的”

                    但是,對于戴蘑菇帽的史塔曼茲來說,這些真菌的開發成果都只能算作“小打小鬧”。他為我們指出了一條利用真菌通往美麗世界的康莊大道。2008年的技術、娛樂和設計大會(TED大會)上,他做了題為《蘑菇拯救世界的6種方式》的演講,截至2014420日,這個演講的視頻已經被播放了2453465次。鮑爾稱史塔曼茲為“蘑菇代言人”。

                    史塔曼茲說:“未來是屬于蘑菇的!”聽起來好像有點王婆賣瓜,但是,他的“美好蘑菇”公司已經擁有了30多項蘑菇產品專利,其領域跨越了環保和醫療。史塔曼茲的最大目標是利用真菌來做生態恢復:選擇適當的真菌加入土壤中以增加土地的生產力,清除污染物,加強碳封存能力,來緩解全球氣候變化的程度。

                    水體凈化袋也是史塔曼茲的發明。他將一種特殊的真菌填充在麻袋里,讓其漂浮在水面上。這種真菌可以分泌酶,分解油污等污染物,從而對水體進行凈化。他的最新一項專利是從藥用落葉松層孔菌中提取抗蟲和抗病毒物質。

                    燃料、醫藥、材料、環保,這是史塔曼茲“美好蘑菇”公司的官方網站上打出來的標語,也代表著真菌開發的美好前景?!叭藗兘洑v了石器時代、鐵器時代和塑料時代,現在,歡迎大家進入‘蘑菇時代’?!滨U爾說,“這可不是紙上談兵,對此,我們滿懷信心?!?/font>

                    史塔曼茲則更是信心爆棚。如果我們需要多快好省地解決人們的健康、環境以及氣候問題,那么,我們就應伸開雙手歡迎真菌。他說:“時不我待!即使蘑菇有辱使命,那也沒關系,我們就把它們當菜吃掉?!?/font>

                     

                    ——選自《科學畫報》2014年第六期

                     


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