微生物研究最新成果

1. 微生物的最新热点和研究方向

微生物冶金

加大微生物冶金技术研究 提高矿产资源利用率

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时间： 2004-10-26 08:07 来源：本网 作者：丁文杰
新华网湖南频道10月26日电（记者 丁文杰）一个有关微生物冶金技术的基础研究项目25日在中南大学正式启动。这一研究表明我国正在通过提高技术手段而不是盲目地滥采滥挖来提高矿产资源量。
这一研究是2004年国家重点基础发展计划（"973"计划）当中的一个项目，由中南大学和北京有色金属研究总院、山东大学、中科院过程工程研究所、北京矿冶研究总院，长春环境研究院等单位完成。
项目首席科学家、中南大学教授邱冠周介绍说，微生物冶金是目前十分前沿的科学技术，这一技术的特点是利用微生物将矿石中有价元素选择性浸出，直接制备高纯金属及其材料。
我国矿产资源紧缺，形势严重，富矿多数已开发利用，面临无好矿可建的局面。据介绍，如果按照现有技术处理，我国铜矿13年就可开采完，金矿只需要8年就开采完了。对于有限的矿产资源，传统技术资源利用率很低，经济可采率还不到30％，等于另有70％的资源如果要想得到充分利用，就必须需要依托新技术来完成。
邱冠周教授介绍，微生物冶金技术将提高矿产资源的利用率两倍以上。以铜为例，我国铜的保有储量6917万吨，传统的采选冶技术资源开发率只有28％左右，而利用微生物冶金技术开发率接近100％，这样一来，我国实际可利用铜将会增加几千万吨。
目前，世界上微生物冶金技术目前已在铜、金、铀的提取方面有应用，国外微生物冶金处理对象主要是次生矿和氧化矿，世界上已有25％的铜采用生物冶金生产，在其它金属应用方面也有很大的发展前景。我国在微生物冶金应用方面才刚刚起步，由于国内有90％为复杂低品位原生硫化矿，因此这一技术应用前景十分广阔。
（编辑 赵宇）
我国加强微生物冶金基础研究

最近，“973”计划2004年度批准项目已经发布。以教育部为依托，由中南大学为第一承担单位，北京有色金属研究总院、山东大学、中国科学院过程工程研究所、北京矿冶研究总院和长春环境研究院等单位协作承担的“微生物冶金的基础研究”列入其中。目前，以中南大学博士生导师邱冠周教授为首席科学家的科研组已正式启动该项研究。这标志着我国有色金属矿产选冶领域的基础研究进入了与国际一流水平同步的发展阶段。
我国是一个有色金属矿产资源储量大国，同时也是有色金属的生产和消费大国。新中国成立以来，为满足战后重建和巨大人口消费的需要，我国有色金属矿产勘探开采和选矿冶炼规模均位居世界前列。经过半个多世纪的生产消耗，有色金属矿产易采富矿和成分、结构简单的易选冶矿已为数不多。另一方面，现有的常规物理、化学选冶方法由于回收率低、资源损耗大、生产成本高和对环境污染严重等问题，已不适应经济社会可持续发展的要求。而微生物冶金技术的优势是成本低、污染少，资源利用率大大高出现有常规技术方法。因此，根据我国有色金属矿产资源的特点，有针对性地加强对低品位、复杂硫化矿开展微生物冶金的基础研究，对解决我国有色金属矿产资源的加工难题，扩大可开发利用的矿产资源量，提高建设现代化矿产资源保障程度，促进西部大开发均具有重要意义。
国家重点项目“微生物冶金的基础研究”将围绕硫化矿浸矿微生物生态规律、遗传及代谢、调控机制，微生物-矿物-溶液复杂界面作用与电子传递规律、微生物冶金过程多因素强关联这三个关键科学问题，开展一系列基础性研究，以达到建立原生硫化矿专属菌种选育及遗传改造方法和微生物浸出过程复杂界面强化作用理论，揭示浸矿微生物重要功能基因的作用机制和微生物冶金过程多因素强关联规律。同时建立具有80到100个不同特性的浸矿微生物菌种资源库，形成高效浸矿菌种选育和原生硫化矿微生物浸出新技术原型，提高铜年浸出率25%至30%，降低生产成本20%至30%。
邱冠周介绍，微生物冶金基础研究项目的创新点将包括：第一，应用以基因芯片技术为基础的基因组学方法进行微生物功能基因组学研究，首次对铁和硫氧化相关基因进行系统全面的研究，实现从单基因功能研究向多基因功能同步研究的跨越；第二，开展的冶金微生物蛋白组学和代谢组学研究，探明整个金属还原代谢网络及其调控机理，将其应用于冶金微生物的研究；第三，揭示微生物冶金体系浸矿微生物种群相互作用及演替规律，建立适应于我国不同矿产特点的中国硫化矿生物冶金微生物资源库，揭示浸矿微生物-矿物-溶液界面间的电子传递与传质作用规律；第四，揭示微生物冶金多因素强关联的规律，形成针对我国低品位、复杂硫化矿微生物强化浸出和高效生物浸矿反应器技术原型，提高我国铜镍钴金等有色金属矿产资源的利用率。
（来源：《科学时报》2004年10月29日）

微生物冶金技术进入突破性研究阶段

10月下旬，科技部正式行文，“微生物冶金的基础研究”被正式列入国家重点基础研究（“973”计划）项目，中南大学邱冠周教授被科技部聘为该项目的首席科学家。该项目的正式启动，标志着我国微生物冶金技术进入突破性研究阶段。
我国有色金属矿产资源虽然丰富，但品位低、复杂、难处理，现有的选冶方法生产成本高，浪费大，资源利用率不到30%%，且环境污染严重。微生物冶金的先进之处在于它利用微生物将矿石中的有价元素选择性浸出，直接高效制取高纯度金属。采用这一高新技术，不仅可以提高矿产资源利用率两倍以上，而且不污染环境。
中南大学1995年开始进行微生物冶金技术研究，已取得阶段性成果。列入“973计划”后就是在现有的研究基础上，围绕硫化矿浸矿微生物生态规律，遗传及代谢调控机制，微生物—矿物—溶液复杂界面作用与电子传递规律，微生物冶金过程多因素强关联三个关键科学问题，进行更深层次的研究。预期目标：建立原生硫化矿专属菌种选育及遗传改造方法和微生物浸出过程复杂界面强化作用理论；形成针对我国低品位、复杂硫化矿微生物强化浸出和高效生物浸矿反应器技术原型，提高我国铜镍钴金等有色金属矿产资源的利用率，降低生产成本20%%~30%%；建立国际一流的微生物冶金基础研究和技术创新基地。
该项目涵盖六个子项目，涉及生物、冶金、矿业工程、化学工程等多门学科。其中的微生物基因组学研究，是建立在中南大学与美国橡树岭国家实验室强强联合的基础上开展的，从而使我国在这一领域的研究与世界最前沿技术同步。中南大学为整个项目的第一承担单位，目前参与研究的有教授32人、副教授21人，其中博士生导师10人。首席科学家邱冠周教授是我国自行培养的第一位矿物加工博士，在生物冶金与矿物工程科技领域取得了一系列重大创新成果，为我国矿物资源的高效无污染短流程加工利用作出了突出贡献，多次获得国家和省、部级科技进步奖。
据介绍，随着项目研究的深入，不仅将在冶金基础理论上取得突破，建立21世纪有色冶金的新学科———微生物冶金学；而且对解决我国特有的低品位、复杂矿产资源加工难题，扩大我国可开发利用的矿产资源量，提高现代化建设矿产资源保障程度，促进走可持续发展新型工业之路，实施西部大开发战略等都具有重要的作用。
《科技日报》2004.10.30文/邓水清 徐兰山

2. 近年来生物学领域重大的科研成果或发现

中国
张亚平小组两栖类研究重要成果
全基因组关联分析
冻干Hib结合疫苗完成临床前研究
973计划“光合作用分子机理研究”项目
绿叶高效捕捉光能的奥秘
SARS病毒进化规律
领衔绘出四种鸡基因图谱
发现家蚕性别控制开关
发现物质第五态

美国
批准全球首宗胚胎干细胞试治疗人体试验
发现可调节血管生长的“开关”
研制“抗疟蚊”
接近开发出长效通用型流感疫苗

日本
培育可充当除草剂的非食用小麦
山中伸弥最新PNAS文章发现iPS培养新方法

纳米粒子与转铁蛋白结合即可猎杀癌细胞
新西兰研究人员称常服钙片增加患心脏病风险
瑞典研究人员开发出糖尿病新疗法 不注射胰岛素
韩研究发现新的癌症促进
韩国研究组找到了10年间未发现的蛋白质性能
印度开发出抗病毒蚕宝宝
加拿大科学家把致命微生物变成奇妙图形

3. 请列举我国在微生物方面取得的成就

1、各种有机酸发酵就是利用微生物获得的
2、我国八大白酒、还有啤酒和红酒的发酵也是通过微生物来完成的
3、利用微生物发酵产生医疗用的各种抗生素和疫苗
4、利用微生物来治理环境污染
5、利用微生物来进行细菌冶金
上面领域我们国家都取得了较显著的成果
特殊成就：我国科学家首次分离获得沙眼的病原体，确认是衣原体！
利用毕赤酵母作为宿主细胞高效表达生产所需的酶制剂和有机酸

4. 关于微生物学，你知道哪些科学成果呢

微生物学属于生物学的一部分，主要是研究分子水平的粒子生物，比如细菌、病毒等。研究这些微小生物的形态结构，从而得出他们的生长规律以及生命活动基本范围，将这些研究扩展到工业发展，医疗工程等方面，为科学领域的研究提供更精准的生物理论。那么，关于微生物学都有哪些可以科学成果呢？

众所周知，我们地球上的物质非常多，绝大部分的物质我们肉眼都看不见，这个时候就需要微生物学的研究了。在微生物学中对食物链中的一些微小物质进行研究，并用这些研究技术进行生态方面的保护，以及对一些污水污染物的处理。在生态方面微生物学不仅提供了重要的研究方向，也促进了自然界中的物质循环。

5. 微生物目前的最新研究进展有哪些

产电微生物及微生物燃料电池
污水处理厂中的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌或威胁人类健康 http://www.bioon.com/biology/Microbiology/自己去这个网看吧， 是生物研究

6. 当前生物科技的最新发展成果

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

7. 人类在微生物上的成果｛10条以上｝

微生物(microorganism)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。
一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。

微生物的应用：
1、弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等。
2.一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。
3.以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大!
4.工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂。
5.一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。
6.对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。
7.农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策。据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。
8.环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物。在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。
9.极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大。在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。
10.有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大！

8. 用微生物作为实验材料而取得重要成果有哪些

因为微生物学在现代生命科学研究中一直处于前沿地位。
首先，生命活动的基本规律，大多数是在研究微生物的过程中首先被阐明的。例如，利用酵母菌的无细胞制剂进行酒精发酵的研究，阐明了生物体内糖酵解的途径。

其次，微生物学为分子遗传学和分子生物学的创立、发展提供了基础和依据，而且是它们进一步发展的必要工具。举例来说，
DNA双螺旋结构的确定，遗传密码的揭露，中心法则的建立，RNA逆转录酶的发现，以及基因工程的诞生，都是用微生物做实验材料的，其实验方法和指导思想也都与微生物学密切相关。再如，基因工程中的第一个限制性内切酶是从大肠杆菌中发现的，人们获得的第一个基因——乳糖操纵子的部分DNA，是从大肠杆菌中分离出来的……如今，微生物学已成为分子生物学的三大支柱(微生物学、生物化学、遗传学)之一，可以说没有对微生物的深入研究也就没有今天的分子生物学。

第三，微生物学是基因工程乃至生物工程的主角。基因工程实质上是体外切割和重组DNA片段的过程，而其中所需的供体、受体、载体及工具酶，大都要由微生物来承担和完成。生物工程包括基因工程、发酵工程等四大工程，要使生物工程转化为生产力，发挥出巨大的经济效益和社会效益，微生物是主角。这主要是因为微生物不仅可以在工厂化的条件下进行大规模生产，极大地提高了生产效率，而且还具有节约能源和资源、减少环境污染等优越性。

第四，微生物的多样性为人类了解生命起源和生物进化提供了依据。微生物的多样性，归根到底是基因的多样性，它为研究生命科学提供了丰富的基因库。通过比较研究真核生物和原核生物的线粒体DNA，人们意外发现它们的遗传密码不同，从而对生物进化的共生学说提出了挑战。通过对16SrRNA的研究，人们发现了古细菌，并提出了生命起源的三原界系统，即古细菌原界、真细菌原界和真核生物原界。这说明微生物在生物的界级分类研究中占有特殊地位。

第五，微生物学是整个生物学科中第一门具有自己独特实验技术的学科，如无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种分离和克隆化技术、原生质体制备和融合技术及深层液体培养技术等。这些技术已逐步扩散到生命科学各个领域的研究中，成为研究生命科学的必要手段，从而为整个生命科学的发展，做出了方法学上的贡献。

微生物学对生命科学的贡献将会不断延续。例如，1982年，美国微生物学家普鲁西纳发现了一种病原体，是一种毒蛋白，有人称之为朊病毒。虽然朊病毒只有蛋白质而无核酸，但由它引起的疾病可以遗传、传染。这一发现震动了生物学界，因为它与中心法则是相违背的。普鲁西纳因此获得了1997年的诺贝尔医学和生理学奖。可以预料，关于许多生命之谜的探索很可能在微生物的研究中获得突破。