世界上最大的生物是什么？梁龍，藍(lán)鯨，還是加州巨型紅杉？

　　答案，或許讓你大吃一驚：真菌！

　　1998年，美國俄勒岡州馬盧爾國家森林公園曾發(fā)現(xiàn)一處真菌蹤跡，其年齡約為2400—8650歲，絕大部分生長(zhǎng)在地下，構(gòu)成一大塊類似觸須的白色菌絲體，它們沿著樹根蔓延，使樹木枯死，偷偷地通過土壤鉆出地面，最終覆蓋面積965公頃，相當(dāng)于1350個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。

　　這就是世界上最大的、單一的、在土壤以下相連的生物體——蜜環(huán)菌！

　　在自然生態(tài)系統(tǒng)中，以密環(huán)菌為代表的真菌，是一個(gè)數(shù)量?jī)H次于昆蟲的第二大生物類群，與97％的植物共生。

　　這些千奇百怪的“精靈們”是何來路，該如何命名，有何特性，與自然環(huán)境和其他生物有何關(guān)系，對(duì)人類發(fā)展有何意義？這些正是真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們畢生尋找的答案。

　　眾里尋“她”千百度

　　北京北五環(huán)，真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，顯微鏡底下，一名學(xué)生聚精會(huì)神地盯著手中“銹跡斑斑”的玉米苗，將上面的“銹跡”小心翼翼地刮下。這些附著在玉米苗上的小小褐色斑點(diǎn)，便是實(shí)驗(yàn)室尋找的一種“獵物”——植物病原真菌。

　　北至漠河、南抵西沙群島，東到撫遠(yuǎn)縣東方第一哨、西達(dá)新疆紅其拉甫，常年野外工作，張小青副研究員的足跡留在了我國的四個(gè)極點(diǎn)，也遍布了寧夏以外的所有省區(qū)。踏遍祖國千山萬水的張小青，經(jīng)年櫛風(fēng)沐雨，只為采集更多珍貴的真菌標(biāo)本。

　　銀耳、金針菇、竹蓀、牛肝菌、靈......大家耳熟能詳?shù)倪@些食用菌類，事實(shí)上只是真菌大家族中的一個(gè)小小分支。據(jù)科學(xué)家保守估計(jì)，全球真菌約有150萬種，已被描述的僅有10萬余種，不足總數(shù)的10％。

　　這一數(shù)量龐雜的，大部分仍為“不明”的生物類群，究竟蘊(yùn)藏著怎樣不為人知的奧秘？揭開其神秘面紗，將真相大白于天下，這正是真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的使命和任務(wù)。

　　“實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)單說，就是致力于揭示真菌生命的起源及系統(tǒng)演化規(guī)律、真菌生命形式、生態(tài)功能和代謝方式多樣性的本質(zhì)。”真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔡磊研究員說。

　　聽起來很枯燥？研究意義卻不容小覷。

　　世界上80％的植物病害，由真菌引起，一些大的病征可用肉眼直接觀察，有些則要借助顯微鏡進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、了解。與真菌打了大半輩子交道的劉杏忠研究員，主要從事真菌進(jìn)化生物學(xué)方面的研究，比如，捕食真菌的起源、適應(yīng)及生存機(jī)制。

　　研究這個(gè)有何用？

　　舉個(gè)例子：大豆胞囊線蟲病是一種發(fā)生普遍而且嚴(yán)重的病害，受害豆田平均減產(chǎn)30％—50％，嚴(yán)重者減產(chǎn)70％～80％。傳統(tǒng)的化學(xué)防治措施收效甚微，“以毒攻毒”，劉杏忠課題組對(duì)大豆胞囊線蟲的“天敵”——捕食真菌開展了多年的研究，并研發(fā)相關(guān)菌劑，最終創(chuàng)建了高效的生物防控體系，累計(jì)推廣2500萬畝，創(chuàng)下經(jīng)濟(jì)效益15億元。

　　原來青霉菌是這么來滴

　　很多人可能有過這樣的經(jīng)歷，一些水果、蔬菜放久了便會(huì)長(zhǎng)出綠綠的“長(zhǎng)毛”，看起來有點(diǎn)惡心。其實(shí)，細(xì)菌感染時(shí)經(jīng)常用到的青霉素，就是從這些青霉菌里提取的。

　　與劉杏忠等人的研究更側(cè)重農(nóng)業(yè)不同，在真菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室，一部分科學(xué)家則致力于以念珠菌、曲霉菌、隱球菌為代表的人類病原真菌的研究。黃廣華研究員便是其中一位。

　　耳念珠菌是2009年日本發(fā)現(xiàn)的一種新病原真菌物種，因?yàn)樵摼哂卸嘀啬退幒椭滤缆矢叩奶卣?，也被稱為“超級(jí)真菌”。近年來，耳念珠菌在全世界不同國家快速傳播，并導(dǎo)致嚴(yán)重的醫(yī)院內(nèi)感染。

　　黃廣華課題組與北京大學(xué)人民醫(yī)院王輝教授團(tuán)隊(duì)合作，報(bào)道了我國首例“超級(jí)真菌”感染病例，并研究了我國第一株“超級(jí)真菌（BJCA001）”的形態(tài)、毒性因子、耐藥性以及致病性特征。

　　系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)，中國菌株BJCA001與印度、巴基斯坦和法國等國家的分離株親緣關(guān)系比較接近。與多個(gè)國家報(bào)道的多重耐藥菌株不同，中國菌株BJCA001對(duì)臨床上常用的抗真菌藥物普遍比較敏感。

　　此外，還發(fā)現(xiàn)硫酸銅對(duì)“超級(jí)真菌”具有很強(qiáng)的生長(zhǎng)抑制效果，該研究為我國臨床“超級(jí)真菌”感染的防治提供了新的思路，也為國際同行進(jìn)一步開展該菌的生物學(xué)研究開拓了新方法。

　　而這并非孤例。真菌感染是世界范圍內(nèi)臨床醫(yī)學(xué)面臨的重要威脅，然而，絕大多數(shù)的侵襲性致病真菌來源于環(huán)境，它們與人類宿主并無緊密的共進(jìn)化與共生關(guān)系。

　　＂這些環(huán)境真菌為什么能夠引發(fā)致命侵染？其毒力是如何進(jìn)化而來的？它們的致病性與其獨(dú)特的環(huán)境適應(yīng)能力有何關(guān)聯(lián)？這些都是真菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員想要厘清的問題。”蔡磊表示。

　　當(dāng)然，在此基礎(chǔ)上針對(duì)腫瘤、代謝性疾病等人體健康問題，深入開展真菌活性物質(zhì)的相關(guān)研究，也是實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)重要方向。

　　全新候選新藥分子7d，就是實(shí)驗(yàn)室中非常有代表性的一個(gè)“頂天立地”的科研成果。

　　代謝綜合征是指以中心性肥胖或超重、糖尿病或糖代謝異常、高血壓、高血脂為主要組分的一組嚴(yán)重影響人類健康的臨床癥候群。我國目前代謝綜合征患者超過4.5億，臨床尚缺乏有效的治療藥物。

　　實(shí)驗(yàn)室劉宏偉研究團(tuán)隊(duì)通過多年挖掘研究傳統(tǒng)菌物藥物，成功研制出一個(gè)安全性高、藥效顯著的抗治療代謝綜合征的全新候選新藥分子7d。研究結(jié)果表明，該候選新藥分子對(duì)肥胖模型小鼠的體重增長(zhǎng)抑制率超過50％，可以顯著改善胰島素抵抗、脂代謝紊亂等癥狀。

　　“別人觀景，他看樹干”

　　提起啤酒酵母，白逢彥研究員仍有點(diǎn)按耐不住內(nèi)心的激動(dòng)。2018年，荷蘭喜力啤酒公司生產(chǎn)了一批名為“野性拉格”的啤酒，所用的酵母菌正是白逢彥課題組從青藏高原發(fā)現(xiàn)并分離的啤酒酵母“祖宗”。

　　在真菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室，這樣“接地氣”的科研成果還有很多。

　　為保證冬蟲夏草資源的可持續(xù)利用，使其開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相平衡，實(shí)驗(yàn)室通過合作，支撐企業(yè)首創(chuàng)了人工培植冬蟲夏草的系統(tǒng)和方法，突破技術(shù)壁壘，形成大規(guī)模智能生態(tài)體系支撐百噸級(jí)冬蟲夏草的產(chǎn)能。2016年，企業(yè)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)15噸冬蟲夏草，累計(jì)銷售達(dá)21億元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。

　　微生物所三代科學(xué)家，經(jīng)過40多年的努力，將微生物發(fā)酵法生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸技術(shù)不斷創(chuàng)新，逐步完善形成的生物法生產(chǎn)技術(shù)，克服了化學(xué)合成法生產(chǎn)高成本、高污染的缺陷，領(lǐng)先于世界水平，使我國成為了全球唯一掌握生物法生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸的國家。

　　針對(duì)月桂二酸產(chǎn)業(yè)化過程中存在的諸多瓶頸問題，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化團(tuán)隊(duì)開展了菌種改造、發(fā)酵優(yōu)化、提取精制和產(chǎn)品開發(fā)這四方面相對(duì)獨(dú)立而又緊密關(guān)聯(lián)的工作，進(jìn)一步鞏固了我國發(fā)酵法生產(chǎn)月桂二酸的國際領(lǐng)先地位。新技術(shù)以2980萬元的轉(zhuǎn)讓費(fèi)成功轉(zhuǎn)讓上市公司寧夏新日恒力股份有限公司，是中科院實(shí)施“一三五”規(guī)劃以來取得的重大突破成果之一。月桂二酸在軍民方面有廣泛應(yīng)用。項(xiàng)目投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)月桂二酸5萬噸，產(chǎn)值約25億，實(shí)現(xiàn)利稅約3.5億。

　　“隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，真菌對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和公眾健康的重要性愈發(fā)凸顯。真菌室將‘為滿足我國對(duì)真菌生物資源的戰(zhàn)略需求、生態(tài)系統(tǒng)健康、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生及人類健康提供理論依據(jù)與物質(zhì)基礎(chǔ)支撐’作為自己的定位。”蔡磊說。

　　充滿未知風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)探索，熱愛是唯一動(dòng)力。不過與真菌結(jié)緣的時(shí)間久了，慢慢地很多人也養(yǎng)成了一種職業(yè)習(xí)慣：眼神總習(xí)慣溜邊，或者往樹上看，或者在草叢中尋摸。以致于陪家人游玩時(shí)他們總有意見，“別人觀景，你總是看樹干，完全沒有游客的神采和靚麗”。

　　艱難困苦，玉汝于成。用腳丈量身下這片熱土，摸清我國真菌“家底”并守護(hù)、解碼這些大自然的饋贈(zèng)，實(shí)驗(yàn)室的真菌學(xué)家們繼續(xù)砥礪前行。