[科普中国]-能源微生物学

简介

随着分子生物学、分子遗传学的发展，微生物学在各个分支学科中相互渗透，促进了微生物分类学的完善和应用技术的进步。固定化酶、固定化微生物细胞处理工业废水，筛选优势菌，筛选处理特种废水的菌种，甚至在探索用基因工程技术构建超级菌，如分解石油烃类的超级菌，用于环境工程事业。微生物在环境保护和治理、能源可持续发展、保持生态平衡等方面有着非常重要的作用。能源微生物学是在环境保护和环境工程事业蓬勃发展的基础上应运而生的一门微生物学的新的分支学科，生物工程又称发酵工程。能源微生物学是讲如何利用微生物的生理生态、细胞结构及其功能特性，包括微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁殖、遗传与变异等基础知识，来进行城市生活污水、工业废水和城市有机固体废弃物等的生物处理和废弃生物处理的学科。1

研究内容能源微生物学是研究微生物与环境之间相互关系，以及对不同物质转化的作用规律并加以利用，进而考察微生物对环境质量的影响；研究微生物对污染物质的降解与转化，修复、改善环境的作用和规律。自然界有着丰富的微生物资源，其种类的多样性使其在自然界物质循环和转化中起着巨大的生物降解作用，使陆地和水生系统中的碳、氧、氮和硫的循环成为可能，它们也是所有生态食物链和食物网的根本营养来源，是整个生物圈维持生态平衡不可缺少、重要的组成部分。因此，环境微生物生物工程是研究利用微生物开展污染废物处理及现代生物工程技术在污染控制工程中的应用。1

能源微生物既有有利的一面，也有不利的一面。对人和生物有害的微生物污染大气、水体、土壤和食品，可影响生物产量和质量，危害人类健康，这种污染称为微生物污染。随着工业生产的发展，工业废水中各种新的有机污染物、无机污染物和一些营养物质的源源不断地排入水体、大气和土壤。微生物受环境中多种因素的长期诱导而发生变异，产生新的微生物，使微生物种群和群落的数量变得更加多样性。1

研究任务能源微生物学的研究任务就是充分利用有益微生物资源为人类提供生产资料，防止、控制、消除微生物的有害活动。微生物是我们星球上最先出现的生命有机体，是地球生物总量的最大组成部分。全部生态系统都依赖于它们的活动，微生物学是一个具有许多不同专业方向的大学科，它对医学、农学和食品科学、生态学和分子生物学都有重大影响。研究自然环境中的微生物群落、结构、功能与动态，微生物在不同环境中的物质转化和能量流动过程中的作用与机理，同时可以调查自然环境中的微生物资源，为保存和开发有益微生物和控制有害微生物提供科学资料，使微生物在生态系统中发挥更好的作用。1