解讀真菌的秘密

劉靜靜

編者按：

國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是一個行業(yè)科研水平最高標(biāo)準(zhǔn)的體現(xiàn)，也是一個國家科研水平最高標(biāo)準(zhǔn)的體現(xiàn)。從本期開始，我們會對部分國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行介紹，讓讀者走近科學(xué)大師，管窺科技前沿，提高科學(xué)文化素質(zhì)。

你知道世界上最大的生物是什么嗎？答案或許會出乎你的意料，是真菌。

1998年，美國俄勒岡州馬盧爾國家森林公園發(fā)現(xiàn)一處真菌蹤跡，其年齡約為2 400歲至8 650歲，這處類似觸須的白色菌絲體最終覆蓋面積為9.65平方千米。

在自然生態(tài)系統(tǒng)中，真菌是一個數(shù)量僅次于昆蟲的第二大生物類群，幾乎可以與97%的植物共生。據(jù)科學(xué)家保守估計，全球真菌約有150萬種，而被報道記載的僅有10萬余種，更多的真菌尚未被發(fā)掘。

這些品種繁多、形態(tài)迥異的真菌究竟藏著怎樣的奧秘？

在我國，對真菌的調(diào)查研究在20世紀(jì)50年代已經(jīng)開始。1953年1月，以戴芳瀾院士為主任的真菌植病研究室成立。在此基礎(chǔ)上，1956年12月成立中國科學(xué)院應(yīng)用真菌學(xué)研究所。隨著真菌學(xué)研究的不斷深入，2011年10月，科技部正式批準(zhǔn)建設(shè)真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室自成立以來，以我國豐富的真菌資源為基礎(chǔ)，致力于揭示真菌生命起源及系統(tǒng)演化規(guī)律、生態(tài)功能和代謝方式多樣性的本質(zhì)。

野外采集是真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的特色。為了采集更多珍貴的真菌標(biāo)本，科研人員長年在野外工作，北至漠河，南抵西沙群島，東到烏蘇鎮(zhèn)“東方第一哨”，西達(dá)新疆紅其拉甫，足跡遍布祖國各地。特別是青藏高原，高海拔、高落差、低緯度，這些特殊的地理因素孕育了豐富多樣的生態(tài)類型，為真菌生長提供了理想的棲息地，也深深地吸引著科研人員。

1966年，地衣真菌學(xué)家魏江春背著干糧來到珠穆朗瑪峰，攀爬到海拔5 700米的地方扎營，在惡劣的環(huán)境下堅(jiān)持半個月，最終采集到從來沒有被發(fā)現(xiàn)過的地衣品種“珠峰石耳”。如今，這份珍貴的標(biāo)本存放于亞洲最大的地衣標(biāo)本室。

近些年，真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在生態(tài)系統(tǒng)健康、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面研究成果顯著。針對大豆胞囊線蟲，開展捕食真菌的研究，研發(fā)相關(guān)菌劑，創(chuàng)建了高效的生物防控體系；靈芝栽培技術(shù)已推廣到全國大部分省區(qū)，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，支撐起百噸級冬蟲夏草的產(chǎn)能；對廣泛應(yīng)用的酵母菌生態(tài)、馴化和演化等方面的研究能力大大提升，如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，所用的酵母菌正是該實(shí)驗(yàn)室科研人員從青藏高原發(fā)現(xiàn)并分離的啤酒酵母“祖宗”真貝氏釀酒酵母菌株，因此被稱為最原始的啤酒。

真菌感染是世界范圍內(nèi)臨床醫(yī)學(xué)面臨的重要威脅，真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室報道了我國首例“超級真菌”感染病例，并研究了我國第一株“超級真菌（BJCA001）”的形態(tài)、毒性因子、耐藥性及致病性特征，為臨床“超級真菌”感染的防治提供了新的思路。

通過多年挖掘、研究傳統(tǒng)菌物藥物，真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建成國內(nèi)首個青藏高原高等真菌菌株、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵物和純化合物的集成資源庫，成功研制安全性高、藥效顯著的抗治療代謝綜合征的全新候選新藥分子7d，揭示腸道菌群在藥效中的核心作用。

而這只是真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室眾多成果的“冰山一角”。

如今，菌物標(biāo)本館收藏菌物標(biāo)本51萬份，定名35萬，館藏量約占國內(nèi)館藏菌物標(biāo)本總量的60%，是亞洲最大的菌物標(biāo)本館，也是世界上最大的真菌學(xué)研究機(jī)構(gòu)。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，真菌對國民經(jīng)濟(jì)和公眾健康的重要性更加凸顯。

而真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)致力于揭開真菌王國的神秘面紗，也是所有科研人員不斷追尋的方向。