1.未來的采礦者——海洋微生物
廣袤無垠的海洋是個巨大的寶庫,有為數眾多的名貴珍稀海洋生物在那裏生活著,另外它還蘊藏著豐富的金屬和非金屬礦藏。科學考察表明,海水中含有將近80種金屬和非金屬元素,如鎂有2100萬億噸,鉀600萬億噸,溴100萬億噸,碘900多億噸,金550萬噸,銀4億噸。許多陸地上儲量少、分布散的稀有金屬,如鈾、鍶、銣、鋰等等,海水中的存儲量也十分豐富。單說原子能燃料鈾,海水裏溶解就有45億噸,比陸地上已探明的鈾礦儲量要多兩千倍!
然而,直到現在,我們還隻能從海水中提取少數幾種元素,如氯、鈉、溴、鎂、碘、鉀等,大多數元素還無法開發利用。這是因為它們在海水中的濃度實在太低,采集起來太困難了,比如鈾,300噸海水中才含有1克。現在,科學家發現,有些海洋生物具有富集某些元素的本領,如果我們發現和培養能夠富集某些化學元素的微生物,利用它們繁殖快、數量大的特點,把它們釋放到海水裏大量繁殖,讓它們在海水中“吃飽喝足”各種礦物元素,然後再想辦法把它們收集起來,便可以很快地提取出各種有用物質來了。
運用微生物來開發海水礦藏,我們可以預見,不久的將來,海洋微生物將在海水采礦事業中,大顯身手。
2.新物種的創造者——微生物
人工創造新物種的一種有效途徑是基因工程。在這個工程中,微生物扮演著很重要的角色。
通過基因工程我們可以把固氮微生物轉移到禾本科作物上,那麼,什麼是基因工程呢?我們知道,遺傳物質——基因支配著生物的遺傳性。基因位於細胞核的染色體中,每個基因都有固定的職能。在個體發育過程中,許許多多基因無比協調地通力合作,才逐漸建立起美麗而對稱的生命大廈。但是,如果我們把某一個基因摘下來,從甲生物轉移到乙生物,隻要處理得當,它將同樣能夠發揮原有的效應。其實,所謂基因工程,就是根據人類的需要,將某種基因有科學地移植到另一種生物中去的新技術。
科學家發現,微生物除了可以作為基因的供體,把它的優良性狀提供給其他生物,也可以作為基因的載體,把一個生物的優良性狀攜帶給另一個生物。另外,它還可以接受別的生物的基因,自己作為基因的受體,並在細胞內複製。
我們已經知道,微生物具有繁殖快、產量大、容易實現工廠化生產等優點,為了多快好省地生產生物製品,我們可以把植物或動物的基因移植到微生物中去。1978年,科學家把人體的“胰島素基因”移入大腸杆菌,於是這些碌碌無為的食客——大腸杆菌,一躍之下竟成了生產人類重要激素的能手。1979年,通過基因工程手段,科學家已經組合成一種專門生產卵清蛋白的大腸杆菌。這種蛋白原先存在於雞的輸卵管中,是各種氨基酸含量比較均衡、十分適合人類需要的營養物質,現在居然可能由細菌直接生產,這是一個意義重大的事件!可以設想,有朝一日,它將可能取代養禽業。微生物具有許多獨特的性狀,例如固氮微生物能固定大氣中的分子氮。如果將固氮微生物的基因轉移到能感染多種植物的根瘤土壤杆菌中,或作物根際微生物中,這就擴大了肥源,使這些微生物也能固氮。如果將固氮基因直接移植到農作物中,培育出能自身固氮的作物新品種,那麼,現在的許多氮肥工廠就可以轉為其他工廠了。
3.人類利用微生物的前景
目前,工業、農業、生物醫學、科學等領域的方方麵麵都涉及到微生物利用,人類正在積極利用微生物的某種特性來實現它的某種功能,從而使它更好地服務人類。另外,微生物在基因工程中也是大有作為。
微生物將為人類治愈一些不治之症,也將為農業生產展示光輝的前景,微生物的探索與研究將為人類創造許多新的財富。雖然,我們仍然受到微生物,比如病菌、病毒的侵害,但是隨著科學技術的不斷發展與進步,人類必將更好地發揮微生物對人類有利的方麵,而最大限度地避免創造它們發生危害的條件。