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)農業(yè)以及海洋資源等領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“開源節(jié)流”的重要作用，同時也可將農作物秸稈、禽畜糞便等“點廢成金”。作為我國知名食品微生物專家，全國人大代表、中國工程院院士、廣東省微生物研究所所長、環(huán)凱公司學術帶頭人吳清平建議，發(fā)展微生物新興產業(yè)，強化微生物系統(tǒng)性重大創(chuàng)新研究。他呼吁，要制定相應的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展專項規(guī)劃，大力推動微生物研究的原始創(chuàng)新、技術創(chuàng)新，在優(yōu)勢研究領域力爭達到國際領先水平，實現(xiàn)從“跟隨”到“領跑”的跨越，推動微生物領域系統(tǒng)創(chuàng)新。

  “微生物技術正滲透到醫(yī)藥、農業(yè)、能源、精細化工、環(huán)境保護等幾乎所有的工農業(yè)領域，形成一條蔚為壯觀的‘微’產業(yè)鏈，并將在未來引起一場經濟領域的革命?！眳乔迤綄υ摦a業(yè)未來充滿憧憬。

  意義——“開源節(jié)流”保食安 “點廢成金”促循環(huán)

    第一，微生物與人類健康息息相關，在環(huán)境保護、污染治理、食品安全、農產品安全等多個方面起到重要作用。

  “開源節(jié)流，是微生物在保障我國糧食安全中發(fā)揮的重要作用?！眳乔迤礁嬖V記者，微生物技術在解決人類的糧食安全等問題中發(fā)揮著不可替代的作用，主要表現(xiàn)為“開源”和“節(jié)流”。

  吳清平說，“開源”體現(xiàn)在微生物本身是食物的重要來源，如食用菌以其豐富的蛋白質、氨基酸及維生素含量被列為重要營養(yǎng)食品，在我國年產量達3400多萬噸，年產值超過2000億元，被譽為“耕地之外的重要糧倉”。“節(jié)流”體現(xiàn)在農業(yè)微生物在秸稈等農業(yè)有機廢棄物向食用菌、有機肥等資源轉化的過程中發(fā)揮了關鍵作用，實現(xiàn)增值的同時減少了耕地占用。

  “另外，我國每年由于真菌毒素污染造成的糧食經濟損失超過850億元，而微生物在真菌毒素防控和脫毒，保護糧食安全方面應用潛力巨大?！眳乔迤奖硎荆l(fā)掘和構建降解毒素和防治產毒素真菌的微生物菌種，研發(fā)真菌毒素防控關鍵技術，是確保我國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)農業(yè)發(fā)展最終驅動者。“通過微生物能夠將農作物秸稈、禽畜糞便等‘點廢成金’。”吳清平介紹說，農作物秸稈通過微生物發(fā)酵工程變?yōu)轱暳希梢垣@得相當于400億千克的飼料糧，這相當于目前全國每年飼料用糧的1/2。利用秸稈類的農業(yè)有機廢棄物——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畜禽優(yōu)質飼料，可獲得食用菌生產和飼料生產的雙豐收，食用菌產業(yè)的發(fā)展可以引導傳統(tǒng)農業(yè)從資源消耗型生產向資源循環(huán)利用型生產方式轉化，為推進循環(huán)農業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用。

  吳清平認為，大力發(fā)展基于微生物發(fā)酵的有機廢棄物生物質能源和資源化利用技術，使有機廢棄物轉化為飼料、有機肥、沼氣、生物乙醇等，減少農業(yè)生產過程中污染物排放，實現(xiàn)廢棄物資源化利用和增值，對于改善生態(tài)環(huán)境意義重大，可為建設“美麗中國”提供有力支撐。

  第三，發(fā)展微生物產業(yè)是支撐供給側結構性改革、建設“健康中國”的重要保障?！拔⑸锂a業(yè)的強大生命力，恰好在于它能滿足愈來愈大的社會需求。微生物在新興產業(yè)中已經捷足先登，特別是應用于工農業(yè)生產中，為人類創(chuàng)造了巨大財富。”吳清平介紹說，發(fā)展微生物產業(yè)，是滿足人們對食物安全、品質改善和生態(tài)環(huán)境等需求的重要手段?；?、農藥、抗生素的過度使用以及大量農業(yè)有機廢棄物污染，造成了農產品品質下降、食物安全問題凸顯、生態(tài)環(huán)境惡化等系列問題，傳統(tǒng)的農業(yè)生產方式面臨著產業(yè)調整和轉型升級的巨大壓力?；诂F(xiàn)代生物技術的微生物新產品、新技術在替代化肥、農藥、抗生素的使用以及實現(xiàn)農業(yè)有機廢棄物資源化，保障食物安全、增加市場供給、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著不可替代的關鍵作用，市場需求和發(fā)展前景巨大。

  第四，發(fā)展微生物產業(yè)是實現(xiàn)國家精準扶貧重要手段，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、生產原料充足、周期短、技術成熟、易掌握培育技能、生產條件要求低等優(yōu)點，已經成為國家精準扶貧政策中脫貧致富的重要選擇。“全國592個貧困縣產業(yè)扶貧情況調研發(fā)現(xiàn)，有420個縣開展了食用菌栽培?！贝送猓覈秤镁隹诹棵磕暧?30多萬噸，食用菌產品、栽培技術以及生產設備等輸出受到了東南亞等國的廣泛關注，是“一帶一路”倡議的重要體現(xiàn)，彰顯了我國農業(yè)的國際競爭力。通過加強農業(yè)微生物新技術、新產品的研發(fā)，持續(xù)提高農業(yè)生產效率能夠為我國的精準扶貧和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供重要支撐。

  短板——基礎研究計劃布局和系統(tǒng)創(chuàng)新研究頂層設計雙重缺失

  吳清平深深感到加快微生物產業(yè)發(fā)展的緊迫性。他告訴記者，隨著生命科學和生物技術的不斷發(fā)展，微生物研究已成為世界各國科學家及政府關注的焦點和爭相發(fā)展的戰(zhàn)略性科技領域，發(fā)達國家紛紛制定戰(zhàn)略措施，推動微生物系統(tǒng)創(chuàng)新性工作，比如，美國、歐盟、日本等發(fā)達國家和地區(qū)相繼發(fā)布了支持微生物研究的國家計劃。而且鑒于微生物產業(yè)在糧食安全、環(huán)境保護、經濟發(fā)展等方面的重要性，微生物產業(yè)已成為這些國家國民經濟的支柱，具有舉足輕重的地位。

  要加快微生物產業(yè)發(fā)展，就要先找到產業(yè)發(fā)展痛點?！艾F(xiàn)階段對我國糧食安全、生物能源、人類健康、農林、環(huán)保產業(yè)發(fā)展所需的微生物資源、微生物基因和微生物技術，幾乎沒有開展系統(tǒng)創(chuàng)新研究?！眳乔迤綄Υ吮硎緭鷳n。

  吳清平坦言，與歐美發(fā)達國家的生物資源研究和開發(fā)戰(zhàn)略形成鮮明反差的是：我國的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究的基礎薄弱，大多屬跟蹤型、分散性研究，缺乏產業(yè)導向的基礎研究計劃布局和系統(tǒng)創(chuàng)新研究的頂層設計。他認為，對微生物相關領域系統(tǒng)性創(chuàng)新研究，必將為促進我國經濟社會發(fā)展、改善人民生活質量、實施健康中國戰(zhàn)略和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略作出重要貢獻。

  進展——我國微生物研究已積累豐富戰(zhàn)略種質資源

  談到我國微生物研究的進展，吳清平表示，通過多年努力，我國在微生物基礎研究方面，已積累了豐富的戰(zhàn)略種質資源。

  吳清平告訴記者，我國具有豐富的戰(zhàn)略種質資源，為微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究和微生物產業(yè)發(fā)展提供了堅實的物質基礎。近10年來，我國微生物菌種資源的收集保藏數(shù)量大幅增加。特別是通過“十二五”國家微生物菌種資源平臺的專項建設，我國微生物菌種資源得到了較好的整理整合。

  “目前，我國菌種保藏中心共33個，其中廣東省微生物菌種保藏中心建有規(guī)模最大、高質量的野生食藥用菌種質資源庫、食源性致病菌菌種資源庫和戰(zhàn)略微生物菌種資源庫。”吳清平介紹說，該資源庫保藏菌種47000多株，包括13個具有自主知識產權的功能微生物專業(yè)菌種庫、國內保藏量最大的野生食用菌種質資源庫(保藏種質近10000株)、我國最大和國際上具有重要影響的食源性致病微生物菌種資源庫(保藏種質20000株以上)，此外中國海洋微生物菌種保藏中心保藏了2萬株海洋微生物資源。他表示，這些資源庫的建設，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。

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

  協(xié)調發(fā)展、兼容并濟的科研平臺體系則為微生物創(chuàng)新研究和產業(yè)發(fā)展提供了保障。吳清平表示，微生物領域已經集聚了國家和部門重點實驗室、國家工程(技術)研究中心、國家專利菌種保藏中心、國家工程中心等高端平臺，重點在基礎理論研究和前沿技術開發(fā)、中試、成果轉化和產業(yè)化以及產業(yè)關鍵核心技術工程化研究與驗證等方面發(fā)揮支撐作用。

  建議——加強頂層設計和重要戰(zhàn)略微生物資源的發(fā)掘與保護

  為實現(xiàn)我國微生物產業(yè)持續(xù)“發(fā)酵”，吳清平提出如下建議：

  一是加強戰(zhàn)略頂層設計，強化微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究。美國已將2016年開展的國家微生物組計劃”上升到國家戰(zhàn)略層面?！拔⑸锘A性技術的研究知識密集度高，涵蓋面大，涉及面寬，需要把微生物系統(tǒng)創(chuàng)新提高到國家戰(zhàn)略高度?！币趪覍用妫瑥膽?zhàn)略高度總體設計，統(tǒng)籌研究制定具有重大引領作用的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的國家重大科技創(chuàng)新工程計劃，使學科迅速發(fā)展，產業(yè)技術水平得到整體性提升。吳清平表示，除制定相應的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展專項規(guī)劃和實施重大科技創(chuàng)新工程計劃，大力推動微生物研究的原始創(chuàng)新、技術創(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，建立鼓勵大中型企業(yè)、外資和個人對微生物領域科研和基礎設施的投入機制。

  二是加強微生物資源的保護、開發(fā)和利用。吳清平表示，微生物菌種資源與動植物一樣，是國家重要的戰(zhàn)略性生物資源，這是微生物產業(yè)的基礎和前提。應該強化政府主導作用，加大資金投入力度，建立起高水平的國家級微生物資源庫與共享體系。“我國雖然已經建立起微生物菌種保存體系，但是其規(guī)模、機制、功能尚不能適應當今科學研發(fā)的需求。因此，需要裝備、重建高水平的國家微生物菌種資源保存與管理體系以及信息共享系統(tǒng)?！薄氨M快建立食品微生物安全大科學數(shù)據(jù)庫，對于保障食品安全至關重要?！眳乔迤皆啻卧诓煌瑘龊虾粲酢?/span>

  三是突出發(fā)展重點，聚焦微生物產業(yè)發(fā)展。強化微生物在解決人類健康、環(huán)境保護、能源等重大問題方面的作用，讓微生物產生的巨大潛在效益滲透到工業(yè)、農業(yè)等領域并持續(xù)“發(fā)酵”，進而在國計民生中發(fā)揮重大作用。吳清平表示，利用微生物組學技術、基因編輯技術等現(xiàn)代生物技術，加強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，提升產品附加值，提煉高價值的功效成分，可以創(chuàng)制出高附加值的精準服務于人類健康的生物醫(yī)藥、檢測診斷芯片和功能食品等新產品。

文章轉載自：中國食品報