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创新风采录
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马延和:极端微生物让生物技术“改朝换代”

    中科院微生物研究所极端微生物课题组组长马延和有这样一个梦想:让极端环境中的微生物为现有的生物技术“改朝换代”。
   马延和认为,微生物研究是今天生物学中最激动人心的前沿,而极端微生物是微生物世界一个极端的特例。在100℃以上的高温或0℃以下的低温、饱和的高盐或极端的高碱、高酸等环境下生存的极端微生物,不仅代表了生命适应环境的多样性及其可能的范围,对探究生命的起源、生命的进化或地外生命都具有非凡意义。同时,极端微生物特殊的基因与产物,也会为工业、农业、人类健康的发展提供新的途径,为生物技术带来了革命性进步。
    对于国家而言,利用国土多样的地域环境及生物资源优势,从资源发掘、机制研究到应用开发,系统进行极端微生物这一重要遗传资源的认识、保护、开发和持续利用,是中国生物技术实现跨越发展的一次难得机会。为此,马延和与同事们经常深入偏远地区的高温、低温、高盐、高碱等多种地域环境,去发掘、发现新的极端微生物,认识生物多样性的极限,积累生命科学与生物技术发展的宝贵资源。
    同时,他们已经在基因组学背景下,开展了极端微生物环境适应机制的研究,这对于系统全面地认识极端微生物的生命策略,揭示生命科学的奥秘,以及对生命特殊机制的利用具有重要意义。另外,解密极端微生物为何可以耐受苛刻的环境条件,在工业生物技术利用中具有重要实用价值,极端微生物及其极端酶的开发利用也是该研究领域的重要方面。马延和举例说,来自极端微生物的极端酶,可在苛刻条件下行使功能,将极大地拓展酶的应用空间,是建立高效率、低成本生物技术加工过程的新基础,极端酶的应用可以改变整个生物催化剂的面貌。
    据中科院微生物所科技处介绍,在中科院知识创新工程和国家“863”计划、“973”计划、科技攻关计划等支持下,马延和所领导的团队在嗜碱菌、嗜盐菌、嗜热菌等极端微生物资源研究、极端环境样品的多元基因文库的建立、极端酶及其利用等方面取得了不少的成果。特别是利用极端微生物及其极端酶在饲用抗生素替代产品开发、提高石油开采率、促进化学工业的生物技术改造等方面具有很大的发展潜力。
    马延和带领的研究组的研究领域与工作进展是令人激动的,但在取得一系列进展的同时,他“极端”冷静,并清楚地意识到,前景或许不如他设想的那么顺利,科学探索之路仍会遇到许多意外的艰难。他说,“与极端微生物为伍,必须执着于理想、淡泊于名利。今生也许心血耗尽,最终可能一无所获,也许历尽艰难,还要从头再来。但是,必须坚持,因为对科学的追求是惟一的选择。”

(本栏目与科学时报社合办 )
(科学时报记者王静)

 
 
 
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