4.冶金采礦顯神通
在自然界,真正稱得上""鐵嘴鋼牙""的生物恐怕要算微生物了。它們既可吞噬金屬,化為己有;也可分解金屬,變為他用,真可謂神通廣大。那麼,微生物能幫助人們開采稀有金屬嗎?
早在我國北宋時代,就已經具備了完善的用""膽水""浸礦提煉銅的方法,當時已有11個礦場利用此法煉銅,年產銅量100多萬斤。但那時的人卻隻知其然,而不知其所以然。
本世紀40年代,有兩位美國人從銅礦區的酸性礦水中找到了一類微生物,經觀察研究發現,沒有它們時,浸銅的速度微不足道,有了它們,成銅速度則急劇增加,這才使人們晃然大悟,原來在膽水中真正起作用的是微生物。從此以後,人們相繼發現了硫化杆菌、氧化硫杆菌、氧化鐵杆菌、氧化鐵硫杆菌和氧化硫鐵杆菌等都在浸礦劑中發揮著重要作用。
這些細菌能從堅硬的礦石中把金屬提取出來,通常有兩種途徑。就拿硫化杆菌來說,一方麵,它能把低價鐵變成高價鐵,硫酸亞鐵變成硫酸鐵;另一方麵,它能把硫或硫化物變成硫酸,這些硫酸又能溶化礦物中的金屬。
細菌采銅的先例給人們以極大的啟迪,細菌能幫助人類采稀有金屬麼?回答是肯定的。如今在采鈾礦時,隻要把含有細菌的水直接注入鈾礦,鈾就可以被細菌溶出來,然後用泵把礦水抽出,進行濃縮提煉,就可以得到金屬鈾了。
在工業廢水中,常常含有各式各樣的金屬鹽,如銀、鈷、鎳、鈾等鹽類,若不回收,危害極大。一旦回收成功,既可帶來社會效益,也會帶來明顯的經濟效益。同樣在廣闊的海水中也富有多種稀有金屬,一旦能夠被收回,必將會為人類帶來極大的益處。因此,科學家們正在積極尋找有效的微生物,試圖為收集這些金屬找到一條出路,一些科學家也正在利用基因工程技術,創造出一些能吞噬金屬的工程菌。想必,隨著研究的深入,這一設想一定能夠實現。
開采石油的向導
石油的化學名為""烴"",石油雖被深埋地下,但總有一些烴會透過岩層縫隙跑到地層淺處,而烴氧化菌生性喜歡吃烴,它們專門聚集在含烴的土壤裏,過著以烴為""食""的生活。因此,勘探隊員如果在某地區的土壤裏發現大量的烴氧化菌,那麼說明那裏很可能有石油,因此烴氧化菌無形中就成了采油向導。
5.消滅害蟲出奇兵
害蟲是農作物的頭號敵人,為更好地消滅害蟲而不留下後遺症,科學家們可謂絞盡腦汁。功夫不負有心人,經過不斷地探索使人們發現了滅蟲的奇兵微生物。微生物有哪些出奇製勝的絕招呢?
人們為防治和殺滅害蟲,研製了各種各樣的化學農藥。但農藥畢竟是一種化學製劑,大量地使用造成了嚴重的環境汙染,危害人體健康。農藥在消滅害蟲的同時,往往也把害蟲的天敵不分青紅皂白地殺掉。怎麼辦?人們經過不斷地探索,發現自然界中有著許多能使害蟲得病的微生物。據統計,這樣的微生物約有2000多種,其中包括細菌,真菌和病毒等微生物。於是,人們就精心地培養這些微生物,並把它們播撒於大田之中,起到了出奇製勝的作用。
鬆毛蟲是危害鬆林的大敵,往往造成鬆林大麵積毀滅。當人們把一種叫白僵菌的真菌製劑噴灑到鬆樹上後,這些白僵菌便可侵入蟲體,把蟲體作為營養倉庫,繁殖生長,菌絲彌漫,堵塞體腔,不僅妨礙了害蟲血液的循環,而且還會改變血液的性質,使害蟲新陳代謝機能紊亂而喪生。白僵菌不光是殺滅鬆毛蟲,還能消滅大豆食心蟲、玉米螟、茶毒蛾、甘蔗象鼻蟲等約200多種昆蟲。另外,也不光是白僵菌,大約有530多種真菌能使昆蟲得病,而且在昆蟲的各種疾病裏,大約有60%是由這些真菌引起的。
在細菌中,糞鏈球菌、產氣杆菌、蘇雲金杆菌等都對害蟲有極強的殺傷力。以蘇雲金杆菌為例,當昆蟲將蘇雲金杆菌吃進肚裏後,它能產生一種蛋白質,這種蛋白質可破壞蟲體的消化道,引起消化道的麻痹、穿孔,出現厭食症而死亡。蘇雲金杆菌的殺蟲範圍很廣,對棉鈴蟲、菜青蟲、毒蛾、鬆毛蟲、玉米螟等150多種害蟲有不同程度的致病和毒殺作用,對某些害蟲的殺滅率可達80%以上。
不光是細菌和真菌,病毒也同樣可以引起害蟲的死亡。據統計,大約有300多種病毒可對水稻夜蛾、棉鈴蟲、地老虎、菜粉蝶等約400多種昆蟲造成傷害,而且它們的傳染力可保持數年之久,並且還能通過蟲卵傳至後代,因此殺蟲效果極為顯著。
有人可能會擔心,這些微生物能使昆蟲得病,會不會給人、畜帶來災難呢?答案是否定的,因為一種微生物殺蟲劑總是隻能消滅一種或幾種害蟲,而對人、畜、作物、益蟲以及自然環境卻無毒無害。
6.開發飲食新境界
十幾年前,在英國、法國等國家的市場上出現一類新型食品,它們與我們的傳統食品完全不同,而是一些微生物。
也許你現在不會奇怪,但是,當時人們還是發出了疑問:微生物能吃嗎?
微生物也是生物,同樣含有蛋白質等營養成分。但是,並不是所有的微生物都可以用來生產蛋白質,根據有關研究,隻有假單孢菌、假絲酵母、小球藻等少數幾種微生物才能擔此重任。由於它們的身體僅由一個細胞構成,所以這樣的蛋白又叫單細胞蛋白。後來,隨著微生物蛋白研究的興起,又發現一些真菌也可以用來生產蛋白質。例如,英國一家工廠就用一種叫做禾赤鐮孢菌的菌種進行培養,每年可生產上百噸的真菌蛋白。
那麼,微生物蛋白的營養價值如何呢?首先是它的蛋白質含量高,通常在40-80%之間,遠遠超過了一般的動植物食品,同時也包含了較多的人體所需要的必需氨基酸。另外,微生物蛋白還具有維生素種類多、膽固醇含量低的特點,這也是一般肉類所不及的。
當然,關於微生物蛋白食品的全麵推廣還需要一段時間,因為還存在一些障礙:首先是生產成本高;其次是人們對它的安全性持有懷疑;最後還有個習慣問題。不管怎樣,在目前糧食危機日益加劇的情況下,微生物蛋白食品必將會成為一個研究與發展的重要領域。
7.抗菌英雄青黴素
小朋友,你一定見過發黴的饅頭、飯菜或衣服。你知道嗎?那是黴菌在作祟了;不過,不要就此認定黴菌有害無益,其實,它對人類有好多貢獻,你知道是哪些嗎?
生活中,有黴菌的地方特別多,我們在豆腐上放點黴菌就能做成腐乳。有的黴菌可以用來製醬、製醬油。黴菌可分解氨基酸合成氮,以利於農業生產。可見,黴菌對人類的貢獻有多大。不過,黴菌對人類最大的貢獻乃是青黴素的發現和應用。
要是在以前,得了結核病就是不治之症,如今結核病已經能夠迎刃而解,這主要歸功於青黴素的消炎作用。
青黴素是英格蘭的科學家弗來明發現的。他發現在他研究的細菌中出現了青色的黴塊,而且黴塊周圍的葡萄球菌被殺死了。這一發現給整個人類帶來了曙光。用黴菌製造的青黴素是殺滅細菌的強有力的抗菌素。它能殺死鏈球菌、白喉杆菌、肺炎球菌,有效地抑製了白喉病、肺炎病的發生。在""二戰""中無數的傷員傷口感染發炎,幸虧有了青黴素,使成千上萬的傷員得救了。
8.釀造美味的""博士""
豆腐乳和臭豆腐是倍受人們喜愛的食品,如果你吃過,你一定對它們又鮮又嫩的美味難以忘記。為什麼豆腐乳要比豆腐味鮮美得多呢?
你一定知道,豆腐是製腐乳的原料。由於豆腐中含有的蛋白質不易被水溶解,所以未經加工的豆腐淡而無味。而腐乳是靠真菌家族中的一位釀造""博士""-曲黴的幫助。曲黴可分泌出一種能分解蛋白質的酶,把豆腐中豐富的蛋白質分解成各種氨基酸,氨基酸刺激人舌頭上的味蕾,於是人就嚐到了鮮味。