微生物研究最新成果

1. 微生物的最新熱點和研究方向

微生物冶金

加大微生物冶金技術研究 提高礦產資源利用率

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時間： 2004-10-26 08:07 來源：本網 作者：丁文傑
新華網湖南頻道10月26日電（記者 丁文傑）一個有關微生物冶金技術的基礎研究項目25日在中南大學正式啟動。這一研究表明我國正在通過提高技術手段而不是盲目地濫采濫挖來提高礦產資源量。
這一研究是2004年國家重點基礎發展計劃（"973"計劃）當中的一個項目，由中南大學和北京有色金屬研究總院、山東大學、中科院過程工程研究所、北京礦冶研究總院，長春環境研究院等單位完成。
項目首席科學家、中南大學教授邱冠周介紹說，微生物冶金是目前十分前沿的科學技術，這一技術的特點是利用微生物將礦石中有價元素選擇性浸出，直接制備高純金屬及其材料。
我國礦產資源緊缺，形勢嚴重，富礦多數已開發利用，面臨無好礦可建的局面。據介紹，如果按照現有技術處理，我國銅礦13年就可開采完，金礦只需要8年就開采完了。對於有限的礦產資源，傳統技術資源利用率很低，經濟可采率還不到30％，等於另有70％的資源如果要想得到充分利用，就必須需要依託新技術來完成。
邱冠周教授介紹，微生物冶金技術將提高礦產資源的利用率兩倍以上。以銅為例，我國銅的保有儲量6917萬噸，傳統的采選冶技術資源開發率只有28％左右，而利用微生物冶金技術開發率接近100％，這樣一來，我國實際可利用銅將會增加幾千萬噸。
目前，世界上微生物冶金技術目前已在銅、金、鈾的提取方面有應用，國外微生物冶金處理對象主要是次生礦和氧化礦，世界上已有25％的銅採用生物冶金生產，在其它金屬應用方面也有很大的發展前景。我國在微生物冶金應用方面才剛剛起步，由於國內有90％為復雜低品位原生硫化礦，因此這一技術應用前景十分廣闊。
（編輯 趙宇）
我國加強微生物冶金基礎研究

最近，「973」計劃2004年度批准項目已經發布。以教育部為依託，由中南大學為第一承擔單位，北京有色金屬研究總院、山東大學、中國科學院過程工程研究所、北京礦冶研究總院和長春環境研究院等單位協作承擔的「微生物冶金的基礎研究」列入其中。目前，以中南大學博士生導師邱冠周教授為首席科學家的科研組已正式啟動該項研究。這標志著我國有色金屬礦產選冶領域的基礎研究進入了與國際一流水平同步的發展階段。
我國是一個有色金屬礦產資源儲量大國，同時也是有色金屬的生產和消費大國。新中國成立以來，為滿足戰後重建和巨大人口消費的需要，我國有色金屬礦產勘探開采和選礦冶煉規模均位居世界前列。經過半個多世紀的生產消耗，有色金屬礦產易采富礦和成分、結構簡單的易選冶礦已為數不多。另一方面，現有的常規物理、化學選冶方法由於回收率低、資源損耗大、生產成本高和對環境污染嚴重等問題，已不適應經濟社會可持續發展的要求。而微生物冶金技術的優勢是成本低、污染少，資源利用率大大高出現有常規技術方法。因此，根據我國有色金屬礦產資源的特點，有針對性地加強對低品位、復雜硫化礦開展微生物冶金的基礎研究，對解決我國有色金屬礦產資源的加工難題，擴大可開發利用的礦產資源量，提高建設現代化礦產資源保障程度，促進西部大開發均具有重要意義。
國家重點項目「微生物冶金的基礎研究」將圍繞硫化礦浸礦微生物生態規律、遺傳及代謝、調控機制，微生物-礦物-溶液復雜界面作用與電子傳遞規律、微生物冶金過程多因素強關聯這三個關鍵科學問題，開展一系列基礎性研究，以達到建立原生硫化礦專屬菌種選育及遺傳改造方法和微生物浸出過程復雜界面強化作用理論，揭示浸礦微生物重要功能基因的作用機制和微生物冶金過程多因素強關聯規律。同時建立具有80到100個不同特性的浸礦微生物菌種資源庫，形成高效浸礦菌種選育和原生硫化礦微生物浸出新技術原型，提高銅年浸出率25%至30%，降低生產成本20%至30%。
邱冠周介紹，微生物冶金基礎研究項目的創新點將包括：第一，應用以基因晶元技術為基礎的基因組學方法進行微生物功能基因組學研究，首次對鐵和硫氧化相關基因進行系統全面的研究，實現從單基因功能研究向多基因功能同步研究的跨越；第二，開展的冶金微生物蛋白組學和代謝組學研究，探明整個金屬還原代謝網路及其調控機理，將其應用於冶金微生物的研究；第三，揭示微生物冶金體系浸礦微生物種群相互作用及演替規律，建立適應於我國不同礦產特點的中國硫化礦生物冶金微生物資源庫，揭示浸礦微生物-礦物-溶液界面間的電子傳遞與傳質作用規律；第四，揭示微生物冶金多因素強關聯的規律，形成針對我國低品位、復雜硫化礦微生物強化浸出和高效生物浸礦反應器技術原型，提高我國銅鎳鈷金等有色金屬礦產資源的利用率。
（來源：《科學時報》2004年10月29日）

微生物冶金技術進入突破性研究階段

10月下旬，科技部正式行文，「微生物冶金的基礎研究」被正式列入國家重點基礎研究（「973」計劃）項目，中南大學邱冠周教授被科技部聘為該項目的首席科學家。該項目的正式啟動，標志著我國微生物冶金技術進入突破性研究階段。
我國有色金屬礦產資源雖然豐富，但品位低、復雜、難處理，現有的選冶方法生產成本高，浪費大，資源利用率不到30%%，且環境污染嚴重。微生物冶金的先進之處在於它利用微生物將礦石中的有價元素選擇性浸出，直接高效製取高純度金屬。採用這一高新技術，不僅可以提高礦產資源利用率兩倍以上，而且不污染環境。
中南大學1995年開始進行微生物冶金技術研究，已取得階段性成果。列入「973計劃」後就是在現有的研究基礎上，圍繞硫化礦浸礦微生物生態規律，遺傳及代謝調控機制，微生物—礦物—溶液復雜界面作用與電子傳遞規律，微生物冶金過程多因素強關聯三個關鍵科學問題，進行更深層次的研究。預期目標：建立原生硫化礦專屬菌種選育及遺傳改造方法和微生物浸出過程復雜界面強化作用理論；形成針對我國低品位、復雜硫化礦微生物強化浸出和高效生物浸礦反應器技術原型，提高我國銅鎳鈷金等有色金屬礦產資源的利用率，降低生產成本20%%~30%%；建立國際一流的微生物冶金基礎研究和技術創新基地。
該項目涵蓋六個子項目，涉及生物、冶金、礦業工程、化學工程等多門學科。其中的微生物基因組學研究，是建立在中南大學與美國橡樹嶺國家實驗室強強聯合的基礎上開展的，從而使我國在這一領域的研究與世界最前沿技術同步。中南大學為整個項目的第一承擔單位，目前參與研究的有教授32人、副教授21人，其中博士生導師10人。首席科學家邱冠周教授是我國自行培養的第一位礦物加工博士，在生物冶金與礦物工程科技領域取得了一系列重大創新成果，為我國礦物資源的高效無污染短流程加工利用作出了突出貢獻，多次獲得國家和省、部級科技進步獎。
據介紹，隨著項目研究的深入，不僅將在冶金基礎理論上取得突破，建立21世紀有色冶金的新學科———微生物冶金學；而且對解決我國特有的低品位、復雜礦產資源加工難題，擴大我國可開發利用的礦產資源量，提高現代化建設礦產資源保障程度，促進走可持續發展新型工業之路，實施西部大開發戰略等都具有重要的作用。
《科技日報》2004.10.30文/鄧水清 徐蘭山

2. 近年來生物學領域重大的科研成果或發現

中國
張亞平小組兩棲類研究重要成果
全基因組關聯分析
凍干Hib結合疫苗完成臨床前研究
973計劃「光合作用分子機理研究」項目
綠葉高效捕捉光能的奧秘
SARS病毒進化規律
領銜繪出四種雞基因圖譜
發現家蠶性別控制開關
發現物質第五態

美國
批准全球首宗胚胎幹細胞試治療人體試驗
發現可調節血管生長的「開關」
研製「抗瘧蚊」
接近開發出長效通用型流感疫苗

日本
培育可充當除草劑的非食用小麥
山中伸彌最新PNAS文章發現iPS培養新方法

納米粒子與轉鐵蛋白結合即可獵殺癌細胞
紐西蘭研究人員稱常服鈣片增加患心臟病風險
瑞典研究人員開發出糖尿病新療法 不注射胰島素
韓研究發現新的癌症促進
韓國研究組找到了10年間未發現的蛋白質性能
印度開發出抗病毒蠶寶寶
加拿大科學家把致命微生物變成奇妙圖形

3. 請列舉我國在微生物方面取得的成就

1、各種有機酸發酵就是利用微生物獲得的
2、我國八大白酒、還有啤酒和紅酒的發酵也是通過微生物來完成的
3、利用微生物發酵產生醫療用的各種抗生素和疫苗
4、利用微生物來治理環境污染
5、利用微生物來進行細菌冶金
上面領域我們國家都取得了較顯著的成果
特殊成就：我國科學家首次分離獲得沙眼的病原體，確認是衣原體！
利用畢赤酵母作為宿主細胞高效表達生產所需的酶制劑和有機酸

4. 關於微生物學，你知道哪些科學成果呢

微生物學屬於生物學的一部分，主要是研究分子水平的粒子生物，比如細菌、病毒等。研究這些微小生物的形態結構，從而得出他們的生長規律以及生命活動基本范圍，將這些研究擴展到工業發展，醫療工程等方面，為科學領域的研究提供更精準的生物理論。那麼，關於微生物學都有哪些可以科學成果呢？

眾所周知，我們地球上的物質非常多，絕大部分的物質我們肉眼都看不見，這個時候就需要微生物學的研究了。在微生物學中對食物鏈中的一些微小物質進行研究，並用這些研究技術進行生態方面的保護，以及對一些污水污染物的處理。在生態方面微生物學不僅提供了重要的研究方向，也促進了自然界中的物質循環。

5. 微生物目前的最新研究進展有哪些

產電微生物及微生物燃料電池
污水處理廠中的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌或威脅人類健康 http://www.bioon.com/biology/Microbiology/自己去這個網看吧， 是生物研究

6. 當前生物科技的最新發展成果

http://tech.sina.com.cn/other/2004-08-09/1749401094.shtml

7. 人類在微生物上的成果｛10條以上｝

微生物(microorganism)是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物等在內的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活密切相關。微生物在自然界中可謂「無處不在，無處不有」，涵蓋了有益有害的眾多種類，廣泛涉及健康、醫葯、工農業、環保等諸多領域。
一般地，在中國大陸地區的教科書中，均將微生物劃分為以下8大類：細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。

微生物的應用：
1、弗萊明從青黴菌抑制其它細菌的生長中發現了青黴素，這對醫葯界來講是一個劃時代的發現。後來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。一些微生物被廣泛應用於工業發酵，生產乙醇、食品及各種酶制劑等。
2.一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等，並且可再生資源的潛力極大，稱為環保微生物；還有一些能在極端環境中生存的微生物，例如：高溫、低溫、高鹽、高鹼以及高輻射等普通生命體不能生存的環境，依然存在著一部分微生物等等。
3.以人類基因組計劃為代表的生物體基因組研究成為整個生命科學研究的前沿，而微生物基因組研究又是其中的重要分支。世界權威性雜志《科學》曾將微生物基因組研究評為世界重大科學進展之一。通過基因組研究揭示微生物的遺傳機制，發現重要的功能基因並在此基礎上發展疫苗，開發新型抗病毒、抗細菌、真菌葯物，將對有效地控制新老傳染病的流行，促進醫療健康事業的迅速發展和壯大!
4.工業微生物涉及食品、制葯、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等；某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、採油采礦等生產過程，甚至直接作為洗衣粉等的添加劑。
5.一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用於農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究，發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程，對其進行的基因組學研究將有利於找到關鍵的功能基因，然後對菌株加以改造，使其更適於工業化的生產過程。國內維生素C兩步發酵法生產過程中的關鍵菌株氧化葡萄糖酸桿菌的基因組研究，將在基因組測序完成的前提下找到與維生素C生產相關的重要代謝功能基因，經基因工程改造，實現新的工程菌株的構建，簡化生產步驟，降低生產成本，繼而實現經濟效益的大幅度提升。
6.對工業微生物開展的基因組研究，不斷發現新的特殊酶基因及重要代謝過程和代謝產物生成相關的功能基因，並將其應用於生產以及傳統工業、工藝的改造，同時推動現代生物技術的迅速發展。
7.農業微生物基因組研究認清致病機制發展控制病害的新對策。據資料統計，全球每年因病害導致的農作物減產可高達20％，其中植物的細菌性病害最為嚴重。除了培植在遺傳上對病害有抗性的品種以及加強園藝管理外，似乎沒有更好的病害防治策略。因此積極開展某些植物致病微生物的基因組研究，認清其致病機制並由此發展控制病害的新對策顯得十分緊迫。
8.環境保護微生物基因組研究找到關鍵基因降解不同污染物。在全面推進經濟發展的同時，濫用資源、破壞環境的現象也日益嚴重。面對全球環境的一再惡化，提倡環保成為全世界人民的共同呼聲。而生物除污在環境污染治理中潛力巨大，微生物參與治理則是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有機物；還能處理工業廢水中的磷酸鹽、含硫廢氣以及土壤的改良等。微生物能夠分解纖維素等物質，並促進資源的再生利用。對這些微生物開展的基因組研究，在深入了解特殊代謝過程的遺傳背景的前提下，有選擇性的加以利用，例如找到不同污染物降解的關鍵基因，將其在某一菌株中組合，構建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同時降解不同的環境污染物質，極大發揮其改善環境、排除污染的潛力。美國基因組研究所結合生物晶元方法對微生物進行了特殊條件下的表達譜的研究，以期找到其降解有機物的關鍵基因，為開發及利用確定目標。
9.極端環境微生物基因組研究深入認識生命本質應用潛力極大。在極端環境下能夠生長的微生物稱為極端微生物，又稱嗜極菌。嗜極菌對極端環境具有很強的適應性，極端微生物基因組的研究有助於從分子水平研究極限條件下微生物的適應性，加深對生命本質的認識。
10.有一種嗜極菌，它能夠暴露於數千倍強度的輻射下仍能存活，而人類一個劑量強度就會死亡。該細菌的染色體在接受幾百萬拉德a射線後粉碎為數百個片段，但能在一天內將其恢復。研究其DNA修復機制對於發展在輻射污染區進行環境的生物治理非常有意義。開發利用嗜極菌的極限特性可以突破當前生物技術領域中的一些局限，建立新的技術手段，使環境、能源、農業、健康、輕化工等領域的生物技術能力發生革命。來自極端微生物的極端酶，可在極端環境下行使功能，將極大地拓展酶的應用空間，是建立高效率、低成本生物技術加工過程的基礎，例如PCR技術中的TagDNA聚合酶、洗滌劑中的鹼性酶等都具有代表意義。極端微生物的研究與應用將是取得現代生物技術優勢的重要途徑，其在新酶、新葯開發及環境整治方面應用潛力極大！

8. 用微生物作為實驗材料而取得重要成果有哪些

因為微生物學在現代生命科學研究中一直處於前沿地位。
首先，生命活動的基本規律，大多數是在研究微生物的過程中首先被闡明的。例如，利用酵母菌的無細胞制劑進行酒精發酵的研究，闡明了生物體內糖酵解的途徑。

其次，微生物學為分子遺傳學和分子生物學的創立、發展提供了基礎和依據，而且是它們進一步發展的必要工具。舉例來說，
DNA雙螺旋結構的確定，遺傳密碼的揭露，中心法則的建立，RNA逆轉錄酶的發現，以及基因工程的誕生，都是用微生物做實驗材料的，其實驗方法和指導思想也都與微生物學密切相關。再如，基因工程中的第一個限制性內切酶是從大腸桿菌中發現的，人們獲得的第一個基因——乳糖操縱子的部分DNA，是從大腸桿菌中分離出來的……如今，微生物學已成為分子生物學的三大支柱(微生物學、生物化學、遺傳學)之一，可以說沒有對微生物的深入研究也就沒有今天的分子生物學。

第三，微生物學是基因工程乃至生物工程的主角。基因工程實質上是體外切割和重組DNA片段的過程，而其中所需的供體、受體、載體及工具酶，大都要由微生物來承擔和完成。生物工程包括基因工程、發酵工程等四大工程，要使生物工程轉化為生產力，發揮出巨大的經濟效益和社會效益，微生物是主角。這主要是因為微生物不僅可以在工廠化的條件下進行大規模生產，極大地提高了生產效率，而且還具有節約能源和資源、減少環境污染等優越性。

第四，微生物的多樣性為人類了解生命起源和生物進化提供了依據。微生物的多樣性，歸根到底是基因的多樣性，它為研究生命科學提供了豐富的基因庫。通過比較研究真核生物和原核生物的線粒體DNA，人們意外發現它們的遺傳密碼不同，從而對生物進化的共生學說提出了挑戰。通過對16SrRNA的研究，人們發現了古細菌，並提出了生命起源的三原界系統，即古細菌原界、真細菌原界和真核生物原界。這說明微生物在生物的界級分類研究中佔有特殊地位。

第五，微生物學是整個生物學科中第一門具有自己獨特實驗技術的學科，如無菌操作技術、消毒滅菌技術、純種分離和克隆化技術、原生質體制備和融合技術及深層液體培養技術等。這些技術已逐步擴散到生命科學各個領域的研究中，成為研究生命科學的必要手段，從而為整個生命科學的發展，做出了方法學上的貢獻。

微生物學對生命科學的貢獻將會不斷延續。例如，1982年，美國微生物學家普魯西納發現了一種病原體，是一種毒蛋白，有人稱之為朊病毒。雖然朊病毒只有蛋白質而無核酸，但由它引起的疾病可以遺傳、傳染。這一發現震動了生物學界，因為它與中心法則是相違背的。普魯西納因此獲得了1997年的諾貝爾醫學和生理學獎。可以預料，關於許多生命之謎的探索很可能在微生物的研究中獲得突破。