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新华日报:极端环境下嗜盐古菌的追寻者

发布时间:2020-12-09|浏览次数:

每天围着校园西区跑步,闲暇时间去健身、爬山、骑自行车……这些都是江苏大学食品与生物工程学院教授崔恒林的必备动作。坚持运动,一方面是出于自律,一方面更是工作需要。

“嗜盐古菌通常生活在不毛之地,高盐、极寒、强光,非常极端的环境下它都能坚强地存活着。”崔恒林和嗜盐古菌打交道20多年了,新疆、西藏、青海、西太平洋……各种恶劣环境下追寻嗜盐古菌的身影,崔恒林经历过严重高原反应、深海惊魂,却依然在这样一个小众的研究领域坚持耕耘。

崔恒林的实验室空间不算大,摆放着各种“瓶瓶罐罐”,里面装着的液体颜色深浅不一,有深粉、浅粉、水粉,有正红、深红、淡橙……“这些都是嗜盐古菌,到我的实验室里看到的全是盐。”他解释说,嗜盐古菌生活在高盐环境中,这些样品都是他从全国各地的盐湖、盐矿、盐田、盐碱地收集而来。2018年7月他去西藏多地采集高海拔盐湖样品;今年7月他又花了一个月的时间前往青海大部和海拔4200米以上的玛多县盐湖采样。

古菌是进化世系中不同于细菌和真核生物的一类原核微生物,而嗜盐古菌是需要高盐维持生长的一类古菌。在高盐、极寒、强光等极端环境下,嗜盐古菌的存在印证了生命进化的奇迹,因此也常常被作为生命起源与进化研究的重要模式生物。

“古菌物种已经出现了几十亿年,可以算是活化石级别的存在。”崔恒林长期致力于嗜盐古菌资源与应用研究,分离保藏了近万株来自我国不同盐环境的嗜盐古菌,已发现并描述了嗜盐古菌纲14个属级和68个种级分类单元,也是发现嗜盐古菌物种数最多的一位中国学者。

不同生长环境下的嗜盐古菌截然不同。为了描述它,要想方设法地设计各种不同的培养基、培养条件,培养过程极为漫长,需要有丰富的研究经验和细致周全的试验计划,尽管如此,有些菌株最后也可能拿不到。崔恒林有着严重的高原反应,为了采样,他前往西藏、青海多地,白天赶路、采集样品和现场测试,晚上还要处理样品。

这注定是个小众而且孤独的研究领域。描述分类一种嗜盐古菌,顺利的话大概需要三年的时间,一如嗜盐古菌本身的特性,个体小、形态结构多样、生长缓慢。在我国,仅有不到10所高校和科研院所,不足百名科研人员从事嗜盐古菌研究。崔恒林却觉得,这样的坚守很有必要也非常有意义,“充分挖掘微生物资源固然重要,然而先决条件是要把它培养出来,找到它、看到它、研究它,把新物种资源真正保藏下来。”

随着近海环境中古菌的突破性发现,崔恒林团队也在我国近海沉积物中发现了嗜盐古菌,现在正在试图寻找深海环境中嗜盐古菌的存在。10月底,历时50天的西太平洋航行,崔恒林完成了中国大洋61航次科考任务,顺利返回。他采集了深海结壳区的沉积物样品,计划通过富集与分离,探索深海沉积物中的嗜盐古菌。这也是他第二次参加中国大洋科考项目,此前他还于2016年参加了中国大洋40航次。

此次航行实行的是50天不停靠航行,需要坚强的体质和意志,要扛得住风浪,也扛得住寂寞。尽管平时已经有良好的身体基础,崔恒林还是提前三个月就开始了体能准备。作为科考队员,崔恒林参与到甲板作业,后半程则是大夜班作业,样品采集后还要第一时间进行富集培养处理。四五米的风浪是家常便饭,摇晃得很厉害的时候,崔恒林有自己的“抗摇绝招”,“吃不下,还是尽量吃;晃得厉害的时候,就去健身。”

说起嗜盐古菌,崔恒林就像说起自己的孩子,眉飞色舞。这份对事业的热情与执着,也吸引着越来越多的人聚集到了他的团队。早在中科院微生物研究所读博时,侯靖就听说师兄崔恒林被称为微生物所“可培养研究领域的第四代传人”。有一次,有人告诉她,刚从事嗜盐古菌研究时对很多实验细节不清楚,向不同课题组的崔恒林请教,他不仅耐心地讲解教授技术,而且经常陪同做实验做到凌晨一两点。在入职江苏大学的第一天,侯靖一大早在学院大厅见到崔恒林时,他手里拿着从超市采购的两大袋海带,“这是给学生做试验用的”。把侯靖带到实验室后,崔恒林又在超净台前自己动手做起了试验。那两个瞬间,侯靖被彻底感动了。

“原本我也是个急性子的人,就是因为和嗜盐古菌打了交道,慢慢把性子也磨平了。”崔恒林说,嗜盐古菌是一种“特别慢性子”的物种,就像从大洋科考带回来的深海沉积物中古菌的富集培养就需要两个多月的时间,而进一步研究可能需要两到三年甚至更长的时间。

崔恒林还有个梦想。在实验室内,团队把嗜盐古菌应用于改善传统鱼露发酵,获得了风味、营养和安全性俱佳的新型鱼露。通过研究发现,嗜盐古菌产生的蛋白酶和亚硝酸盐还原酶,可使发酵海产品口味异常鲜美,“特别是和传统腌制发酵食品相比,亚硝酸盐含量可以降低60%,食用起来更加安全可靠。”

文章来源:《新华日报》2020年12月9日17版

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