微生物又是怎樣“治理”環境的呢?能除掉廢水中毒物的功臣主要是微生物包括細菌、黴菌、酵母菌等和一些原生動物,它們能把水中的有機物變成簡單的無機物,通過生長繁殖活動使汙水淨化。有種芽孢杆菌能把酚類物質轉變成醋酸作為營養物質吸收利用,除酚效率可達99%,有的微生物還能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性。

除了廢水汙染外,石油對水體的汙染也很嚴重,每年運輸過程中有150萬噸原油流入世界水域,同時由於近年來原油和各種精煉石油產品在陸地上就地排放或進入水域中,特別是油船遇難或由於海上鑽井的操作失控,引起石油的大規模泄漏,使水域被石油汙染。消除石油引起的水質汙染也是治理環境汙染的一大重點。用微生物處理石油汙染既經濟又快捷。美國賓夕法尼亞州某村地下泄漏約6000加侖汽油,嚴重汙染了水源,影響供水。最初,事故的責任者SanOil公司使用的是掘井提油的辦法,即開掘能夠打出地下水的深井,用泵打撈浮在水表層的汽油,用這種方法約除去3000加侖。但剩下的汽油如果仍采用這種方法清除,預計尚需100年時間。在不得已的情況下,決定利用培養當地有分解汽油能力的細菌的方法來解決,從而成功地進行了淨化。微生物淨化石油的方法將是21世紀環境治理的主要手段之一。

石油是多種烴類組成的混合物,僅是一種的細菌不可能完全分解石油。現在科學家們將能降解石油的幾種基因,結合轉移到一株假單孢菌中,構建“超級微生物”,能夠降解掉多種原油成分。在油田、煉油廠、油輪和被石油汙染了的海洋、陸地都可以用這種“超級微生物”去消除石油汙染。展望21世紀,我們對治理石油汙染充滿了信心。

施用化學農藥和環境衛生殺蟲藥劑都是造成環境汙染的人為因素,應用生物殺蟲劑和生物防治方法,已成為生物技術應用的新領域。1989年吉隆坡醫學研究所在一處密林沼澤地發現一種蘇雲金杆菌的亞種“馬來西亞菌”,這種菌可在發酵椰殼等農業廢棄物中大量繁衍。可把含有這種細菌的發酵椰殼磨碎,稀釋後噴灑到蚊蟲滋生場所滅殺蚊子的幼蟲。用這些生物滅蚊劑不會汙染環境而留下後患,這也是21世紀治理汙染必須努力的方向。

科學在進步,社會在發展,我們相信經過科技工作者的共同努力,在新世紀治理環境汙染必定可以取得成功。讓我們人類還給地球一個潔淨的空間,把我們的家園建設得更加美麗富饒,地球的未來不是夢!微生物工程展望

到此,讀者對微生物大概已經有了個基本認識。原來微生物並不是我們所想象的那樣可怕,在某種意義上講,倒是挺可愛的。這不單是因為人類已經在很大程度上征服了致人死命的病原微生物,更主要的,是因為人類越來越多地發現並駕馭了有益微生物,使它們馴服地為人類服務的本領越來越大了。不過,自發現微生物以來,人類目前能夠駕馭的微生物種類還隻是很少一部分,大部分微生物仍然默默無聞地呆在它們數十億年來就習慣了的某個角落裏,有待我們去發掘、研究和應用。如果說微生物世界是個豐碩無比的寶庫,我們今天還不過剛剛跨進它的大門。然而,我們站在大門內向它們的縱深處略加探望,就不由得被它那豐饒的蘊藏所深深吸引。全世界的微生物學工作者,正滿懷信心奮鬥著,要讓微生物向人類貢獻出更多更好的產品和提供更滿意的服務。

當我們正在跨進新世紀的時刻,現實已經證實了科學家幾十年前的預言:21世紀將是生物學的世紀。生物技術的飛速發展,使人類已經從簡單地利用生物功能的階段邁向全麵、能動地改造生物和按人類的意願人工構建自然界不存在的生物的時代。當前,生命科學和信息科學、材料科學等前沿科學一起,成為新技術革命的重要理論基礎。生物技術已經應用在工業、農業、國防、環境保護、醫藥保健等許多領域,成果日新月異,甚至各種服務性行業也因為被生物技術的應用而引起深刻的革命性變化。

生物技術涉及自然科學許多學科,但是,到目前為止,它幾乎都離不開結構最簡單,繁殖最迅速,功能最多樣的微生物。有的是用微生物個體的全部或一部分做材料;有的是直接應用天然微生物的某種功能;有的是通過遺傳工程的手段建造出人工的微生物;還有的是采用了長期積累的應用微生物的技術和經驗。由此可見。微生物與人類關係多麼密切。

發展農業,增加食物,是人類長期麵臨的重要問題。人口的迅速增長和地區發展的不平衡,使人類一刻也不能忘記饑餓的威脅。糧食問題,一方麵提高產量和質量,一方麵是對農產品的深加工。這兩方麵,微生物都可以發揮巨大的作用。我們知道,隻有肥田沃土才能長出好莊稼,但是,目前全世界沒有被開墾的可耕地已經不多了,於是,人們把改造鹽堿地和幹旱地作為擴大耕地的重要途徑。通過基因工程,我們有可能把某些耐鹽堿或抗幹旱細菌的基因轉移到農作物中,使這些農作物能夠在鹽堿地或缺水的地區生長,並能優質高產。莊稼一枝花,全靠肥當家。雖然,為製造化學肥料,我們每年耗費巨大的資金、人力和能源,但還是供不應求。因此,數十年前人們就開始人工培養固氮菌或根瘤菌作為細菌肥料,可是這些細菌的培養並不容易,大量生產有困難。於是有人把固氮菌的固氮基因轉移到容易培養而又生長極快的大腸杆菌中,使大腸杆菌也能固氮,這樣給土壤提供氮肥就比較容易了。另外,磷細菌、鉀細菌也已經在田間使用。防治農作物的病蟲害,也是農業增產的重要措施。前麵介紹的蘇芸金杆菌,是人工生產的生物農藥,它能殺死多種危害農作物和森林的害蟲,我國的科學家已經把蘇芸金杆菌中掌管殺蟲功能的基因轉移到水稻等農作物中,使莊稼自身具備了抵抗這些害蟲危害的性能。盡管推廣這些新品種的農作物還可能遇到各種困難,但這確實是一條解決糧食危機的誘人途徑。在不久的將來,我們能夠培育出既不用施肥,又耐幹旱和鹽堿,也能抗蟲害的農作物。那麼,首先要感謝微生物的貢獻。許多微生物學家當前還在研究幫助農作物抵抗霜凍的細菌。