微生物在人口健康、環(huán)境生態(tài)、食品藥品、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)農(nóng)業(yè)以及海洋資源等領(lǐng)域的重要作用和意義日益凸顯，不僅能夠保障糧食安全，發(fā)揮“開(kāi)源節(jié)流”的重要作用，同時(shí)也可將農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便等“點(diǎn)廢成金”。作為我國(guó)知名食品微生物專(zhuān)家，全國(guó)人大代表、中國(guó)工程院院士、廣東省微生物研究所所長(zhǎng)、環(huán)凱公司學(xué)術(shù)帶頭人吳清平建議，發(fā)展微生物新興產(chǎn)業(yè)，強(qiáng)化微生物系統(tǒng)性重大創(chuàng)新研究。他呼吁，要制定相應(yīng)的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，大力推動(dòng)微生物研究的原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新，在優(yōu)勢(shì)研究領(lǐng)域力爭(zhēng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)從“跟隨”到“領(lǐng)跑”的跨越，推動(dòng)微生物領(lǐng)域系統(tǒng)創(chuàng)新。

吳清平

　　“微生物技術(shù)正滲透到醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源、精細(xì)化工、環(huán)境保護(hù)等幾乎所有的工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，形成一條蔚為壯觀的‘微’產(chǎn)業(yè)鏈，并將在未來(lái)引起一場(chǎng)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的革命。”吳清平對(duì)該產(chǎn)業(yè)未來(lái)充滿(mǎn)憧憬。

　　意義——“開(kāi)源節(jié)流”保食安 “點(diǎn)廢成金”促循環(huán)

　   第一，微生物與人類(lèi)健康息息相關(guān)，在環(huán)境保護(hù)、污染治理、食品安全、農(nóng)產(chǎn)品安全等多個(gè)方面起到重要作用。

　　“開(kāi)源節(jié)流，是微生物在保障我國(guó)糧食安全中發(fā)揮的重要作用。”吳清平告訴記者，微生物技術(shù)在解決人類(lèi)的糧食安全等問(wèn)題中發(fā)揮著不可替代的作用，主要表現(xiàn)為“開(kāi)源”和“節(jié)流”。

　　吳清平說(shuō)，“開(kāi)源”體現(xiàn)在微生物本身是食物的重要來(lái)源，如食用菌以其豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸及維生素含量被列為重要營(yíng)養(yǎng)食品，在我國(guó)年產(chǎn)量達(dá)3400多萬(wàn)噸，年產(chǎn)值超過(guò)2000億元，被譽(yù)為“耕地之外的重要糧倉(cāng)”。“節(jié)流”體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)微生物在秸稈等農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物向食用菌、有機(jī)肥等資源轉(zhuǎn)化的過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，實(shí)現(xiàn)增值的同時(shí)減少了耕地占用。

　　“另外，我國(guó)每年由于真菌毒素污染造成的糧食經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)850億元，而微生物在真菌毒素防控和脫毒，保護(hù)糧食安全方面應(yīng)用潛力巨大。”吳清平表示，發(fā)掘和構(gòu)建降解毒素和防治產(chǎn)毒素真菌的微生物菌種，研發(fā)真菌毒素防控關(guān)鍵技術(shù)，是確保我國(guó)糧食安全和食品安全的重要手段。

　　第二，微生物是廢棄物資源化利用、循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展最終驅(qū)動(dòng)者。“通過(guò)微生物能夠?qū)⑥r(nóng)作物秸稈、禽畜糞便等‘點(diǎn)廢成金’。”吳清平介紹說(shuō)，農(nóng)作物秸稈通過(guò)微生物發(fā)酵工程變?yōu)轱暳?，可以獲得相當(dāng)于400億千克的飼料糧，這相當(dāng)于目前全國(guó)每年飼料用糧的1/2。利用秸稈類(lèi)的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物——稻草、稻谷殼、玉米芯、鋸木屑、甘蔗渣等制配成栽培食用菌的培養(yǎng)基，食用菌采收后廢料能用于生產(chǎn)畜禽優(yōu)質(zhì)飼料，可獲得食用菌生產(chǎn)和飼料生產(chǎn)的雙豐收，食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以引導(dǎo)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)從資源消耗型生產(chǎn)向資源循環(huán)利用型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化，為推進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用。

　　吳清平認(rèn)為，大力發(fā)展基于微生物發(fā)酵的有機(jī)廢棄物生物質(zhì)能源和資源化利用技術(shù)，使有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為飼料、有機(jī)肥、沼氣、生物乙醇等，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中污染物排放，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化利用和增值，對(duì)于改善生態(tài)環(huán)境意義重大，可為建設(shè)“美麗中國(guó)”提供有力支撐。

　　第三，發(fā)展微生物產(chǎn)業(yè)是支撐供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、建設(shè)“健康中國(guó)”的重要保障。“微生物產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大生命力，恰好在于它能滿(mǎn)足愈來(lái)愈大的社會(huì)需求。微生物在新興產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)捷足先登，特別是應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為人類(lèi)創(chuàng)造了巨大財(cái)富。”吳清平介紹說(shuō)，發(fā)展微生物產(chǎn)業(yè)，是滿(mǎn)足人們對(duì)食物安全、品質(zhì)改善和生態(tài)環(huán)境等需求的重要手段。化肥、農(nóng)藥、抗生素的過(guò)度使用以及大量農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物污染，造成了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降、食物安全問(wèn)題凸顯、生態(tài)環(huán)境惡化等系列問(wèn)題，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式面臨著產(chǎn)業(yè)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)的巨大壓力?；诂F(xiàn)代生物技術(shù)的微生物新產(chǎn)品、新技術(shù)在替代化肥、農(nóng)藥、抗生素的使用以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源化，保障食物安全、增加市場(chǎng)供給、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用，市場(chǎng)需求和發(fā)展前景巨大。

　　第四，發(fā)展微生物產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家精準(zhǔn)扶貧重要手段，為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供重要支撐。吳清平表示，微生物中的食用菌栽培具有附加值高、投資小、生產(chǎn)原料充足、周期短、技術(shù)成熟、易掌握培育技能、生產(chǎn)條件要求低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為國(guó)家精準(zhǔn)扶貧政策中脫貧致富的重要選擇。“全國(guó)592個(gè)貧困縣產(chǎn)業(yè)扶貧情況調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有420個(gè)縣開(kāi)展了食用菌栽培。”此外，我國(guó)食用菌出口量每年有130多萬(wàn)噸，食用菌產(chǎn)品、栽培技術(shù)以及生產(chǎn)設(shè)備等輸出受到了東南亞等國(guó)的廣泛關(guān)注，是“一帶一路”倡議的重要體現(xiàn)，彰顯了我國(guó)農(nóng)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)微生物新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)，持續(xù)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率能夠?yàn)槲覈?guó)的精準(zhǔn)扶貧和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供重要支撐。

　　短板——基礎(chǔ)研究計(jì)劃布局和系統(tǒng)創(chuàng)新研究頂層設(shè)計(jì)雙重缺失

　　吳清平深深感到加快微生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的緊迫性。他告訴記者，隨著生命科學(xué)和生物技術(shù)的不斷發(fā)展，微生物研究已成為世界各國(guó)科學(xué)家及政府關(guān)注的焦點(diǎn)和爭(zhēng)相發(fā)展的戰(zhàn)略性科技領(lǐng)域，發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制定戰(zhàn)略措施，推動(dòng)微生物系統(tǒng)創(chuàng)新性工作，比如，美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相繼發(fā)布了支持微生物研究的國(guó)家計(jì)劃。而且鑒于微生物產(chǎn)業(yè)在糧食安全、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的重要性，微生物產(chǎn)業(yè)已成為這些國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱，具有舉足輕重的地位。

　　要加快微生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展，就要先找到產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)。“現(xiàn)階段對(duì)我國(guó)糧食安全、生物能源、人類(lèi)健康、農(nóng)林、環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的微生物資源、微生物基因和微生物技術(shù)，幾乎沒(méi)有開(kāi)展系統(tǒng)創(chuàng)新研究。”吳清平對(duì)此表示擔(dān)憂。

　　吳清平坦言，與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的生物資源研究和開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略形成鮮明反差的是：我國(guó)的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究的基礎(chǔ)薄弱，大多屬跟蹤型、分散性研究，缺乏產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究計(jì)劃布局和系統(tǒng)創(chuàng)新研究的頂層設(shè)計(jì)。他認(rèn)為，對(duì)微生物相關(guān)領(lǐng)域系統(tǒng)性創(chuàng)新研究，必將為促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、改善人民生活質(zhì)量、實(shí)施健康中國(guó)戰(zhàn)略和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略作出重要貢獻(xiàn)。

　　進(jìn)展——我國(guó)微生物研究已積累豐富戰(zhàn)略種質(zhì)資源

　　談到我國(guó)微生物研究的進(jìn)展，吳清平表示，通過(guò)多年努力，我國(guó)在微生物基礎(chǔ)研究方面，已積累了豐富的戰(zhàn)略種質(zhì)資源。

　　吳清平告訴記者，我國(guó)具有豐富的戰(zhàn)略種質(zhì)資源，為微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究和微生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。近10年來(lái)，我國(guó)微生物菌種資源的收集保藏?cái)?shù)量大幅增加。特別是通過(guò)“十二五”國(guó)家微生物菌種資源平臺(tái)的專(zhuān)項(xiàng)建設(shè)，我國(guó)微生物菌種資源得到了較好的整理整合。

　　“目前，我國(guó)菌種保藏中心共33個(gè)，其中廣東省微生物菌種保藏中心建有規(guī)模最大、高質(zhì)量的野生食藥用菌種質(zhì)資源庫(kù)、食源性致病菌菌種資源庫(kù)和戰(zhàn)略微生物菌種資源庫(kù)。”吳清平介紹說(shuō)，該資源庫(kù)保藏菌種47000多株，包括13個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功能微生物專(zhuān)業(yè)菌種庫(kù)、國(guó)內(nèi)保藏量最大的野生食用菌種質(zhì)資源庫(kù)(保藏種質(zhì)近10000株)、我國(guó)最大和國(guó)際上具有重要影響的食源性致病微生物菌種資源庫(kù)(保藏種質(zhì)20000株以上)，此外中國(guó)海洋微生物菌種保藏中心保藏了2萬(wàn)株海洋微生物資源。他表示，這些資源庫(kù)的建設(shè)，為微生物種業(yè)的深入持續(xù)發(fā)展提供了良好菌種基礎(chǔ)。

　　同時(shí)，顛覆性生物技術(shù)為我國(guó)微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究提供了發(fā)展機(jī)遇。近年來(lái)，以微生物組學(xué)、新一代基因編輯、代謝工程和合成生物學(xué)等為代表的新興生物技術(shù)的出現(xiàn)，使微生物系統(tǒng)性研究不斷取得革命性進(jìn)展。一方面，新一代基因編輯技術(shù)成功應(yīng)用于傳統(tǒng)微生物育種;另一方面，以微生物組學(xué)和合成功能菌群為核心的技術(shù)正在引領(lǐng)微生物的創(chuàng)新發(fā)展。

　　協(xié)調(diào)發(fā)展、兼容并濟(jì)的科研平臺(tái)體系則為微生物創(chuàng)新研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了保障。吳清平表示，微生物領(lǐng)域已經(jīng)集聚了國(guó)家和部門(mén)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程(技術(shù))研究中心、國(guó)家專(zhuān)利菌種保藏中心、國(guó)家工程中心等高端平臺(tái)，重點(diǎn)在基礎(chǔ)理論研究和前沿技術(shù)開(kāi)發(fā)、中試、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化以及產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)工程化研究與驗(yàn)證等方面發(fā)揮支撐作用。

　　建議——加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和重要戰(zhàn)略微生物資源的發(fā)掘與保護(hù)

　　為實(shí)現(xiàn)我國(guó)微生物產(chǎn)業(yè)持續(xù)“發(fā)酵”，吳清平提出如下建議：

　　一是加強(qiáng)戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)，強(qiáng)化微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究。美國(guó)已將2016年開(kāi)展的國(guó)家微生物組計(jì)劃”上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。“微生物基礎(chǔ)性技術(shù)的研究知識(shí)密集度高，涵蓋面大，涉及面寬，需要把微生物系統(tǒng)創(chuàng)新提高到國(guó)家戰(zhàn)略高度。”要在國(guó)家層面，從戰(zhàn)略高度總體設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌研究制定具有重大引領(lǐng)作用的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的國(guó)家重大科技創(chuàng)新工程計(jì)劃，使學(xué)科迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平得到整體性提升。吳清平表示，除制定相應(yīng)的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃和實(shí)施重大科技創(chuàng)新工程計(jì)劃，大力推動(dòng)微生物研究的原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新外，還要制訂優(yōu)惠政策措施，多渠道、多途徑增加微生物系統(tǒng)研究資金投入，建立鼓勵(lì)大中型企業(yè)、外資和個(gè)人對(duì)微生物領(lǐng)域科研和基礎(chǔ)設(shè)施的投入機(jī)制。

　　二是加強(qiáng)微生物資源的保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用。吳清平表示，微生物菌種資源與動(dòng)植物一樣，是國(guó)家重要的戰(zhàn)略性生物資源，這是微生物產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和前提。應(yīng)該強(qiáng)化政府主導(dǎo)作用，加大資金投入力度，建立起高水平的國(guó)家級(jí)微生物資源庫(kù)與共享體系。“我國(guó)雖然已經(jīng)建立起微生物菌種保存體系，但是其規(guī)模、機(jī)制、功能尚不能適應(yīng)當(dāng)今科學(xué)研發(fā)的需求。因此，需要裝備、重建高水平的國(guó)家微生物菌種資源保存與管理體系以及信息共享系統(tǒng)。”“盡快建立食品微生物安全大科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于保障食品安全至關(guān)重要。”吳清平曾多次在不同場(chǎng)合呼吁。

　　三是突出發(fā)展重點(diǎn)，聚焦微生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展。強(qiáng)化微生物在解決人類(lèi)健康、環(huán)境保護(hù)、能源等重大問(wèn)題方面的作用，讓微生物產(chǎn)生的巨大潛在效益滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域并持續(xù)“發(fā)酵”，進(jìn)而在國(guó)計(jì)民生中發(fā)揮重大作用。吳清平表示，利用微生物組學(xué)技術(shù)、基因編輯技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù)，加強(qiáng)微生物生物信息研究和微生物核心功效成分研發(fā)，挖掘新基因資源，優(yōu)化發(fā)酵和提取工藝，提升產(chǎn)品附加值，提煉高價(jià)值的功效成分，可以創(chuàng)制出高附加值的精準(zhǔn)服務(wù)于人類(lèi)健康的生物醫(yī)藥、檢測(cè)診斷芯片和功能食品等新產(chǎn)品。

文章轉(zhuǎn)載自：中國(guó)食品報(bào)