中國(guó)科學(xué)院：探求萬(wàn)余種真菌的“真相”

口蘑、杏鮑菇、猴頭菇……名目繁多的菇類僅僅是真菌大家族中的一個(gè)分支。真菌是自然生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，也是物種數(shù)量?jī)H次于昆蟲的第二大生物類群。據(jù)科學(xué)家保守估計(jì)，全球真菌約有150萬(wàn)種，已被描述的現(xiàn)有12萬(wàn)余種，而我國(guó)目前報(bào)道的則只有2萬(wàn)余種。

這些品種繁多、形態(tài)迥異的真菌藏著怎樣的奧秘？這是中國(guó)科學(xué)院微生物研究所真菌學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們努力追尋的答案。

從漫無(wú)邊際的戈壁到一望無(wú)垠的草原，從高聳入云的雪山到遮天蔽日的原始森林，從人跡罕見的自然保護(hù)區(qū)到生機(jī)盎然的村莊田園，凡是植被覆蓋豐盈的地方，幾乎都留下了這群真菌學(xué)家的足跡。

許多人都好奇，真菌學(xué)家在野外工作時(shí)，具體干些啥？概括地說(shuō)，就是采集標(biāo)本。比如，采集土樣，用以研究土壤中的小型微生物，如細(xì)菌、霉菌、放線菌；采集植物花朵、腐敗果實(shí)，用以研究酵母、毛霉、白粉菌；采集地衣，如石耳、松蘿、石蕊；采集大型真菌，如多孔菌、傘菌、盤菌；還有專門收集另類樣品的，如動(dòng)物糞便，用以分離研究一類特殊糞生真菌。

收集這些標(biāo)本有什么用處？副研究員寶麗給記者舉了個(gè)例子：天然產(chǎn)物是極為重要的藥物來(lái)源，存在許多結(jié)構(gòu)新穎、活性強(qiáng)和作用機(jī)制新穎的抗菌活性成分，其中真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性更為豐富多樣。西藏墨脫是“地球上最后的秘境”，寶麗和同事深入調(diào)研，采集到500多份珍貴標(biāo)本并分離獲得100余株菌種。最終，從油瓶霉屬真菌中獲得新型抗耐藥金黃色葡萄球菌活性的先導(dǎo)化合物，為新型抗菌藥物的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

“我們的使命就是揭開真菌王國(guó)的神秘面紗，在此基礎(chǔ)上記錄并不斷認(rèn)識(shí)、開發(fā)、利用，使之造福人類?！备毖芯繂T魏鐵錚說(shuō)。

高海拔、高落差、低緯度，這些特殊的地理因素孕育了青藏高原豐富多樣的生態(tài)類型，為真菌生長(zhǎng)提供了理想的棲息之地，也深深吸引著實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們。

姚一建研究員便是其中一位。冬蟲夏草是青藏高原特有的珍貴藥用菌，但是其起源與演化一直不清晰。廣泛采集標(biāo)本、分離菌種，姚一建帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)澄清了冬蟲夏草的地理分布范圍，提出了冬蟲夏草起源于上新世——更新世高原抬升時(shí)期、并在更新世第二次冰期產(chǎn)生遺傳分化的假說(shuō)。

“通過(guò)幾十年研究，真菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)基本摸清了青藏高原地區(qū)真菌王國(guó)的‘家底’，促進(jìn)了當(dāng)?shù)卣婢Y源的深層次開發(fā)?！币σ唤ㄕf(shuō)。

聚焦青藏高原高等真菌活性次級(jí)代謝產(chǎn)物，劉宏偉研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)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(kù)，發(fā)現(xiàn)新結(jié)構(gòu)化合物420個(gè)，發(fā)現(xiàn)2個(gè)作用機(jī)制獨(dú)特的新結(jié)構(gòu)、抗腫瘤先導(dǎo)分子和1個(gè)靶向腸道菌群的藥物候選分子，揭示了青藏高原次級(jí)代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和活性多樣性，為我國(guó)創(chuàng)新藥物研制提供了優(yōu)質(zhì)化合物資源。

而這僅是眾多成果的“冰山一角”。長(zhǎng)年累月在平均海拔4000米以上的“世界屋脊”跋涉，實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)共采集收藏真菌標(biāo)本6萬(wàn)余份，分離保藏菌種1萬(wàn)余株；鑒定真菌5228種，其中地衣型真菌1131種，占全國(guó)已知地衣型真菌物種數(shù)的近40%，食用菌927種，約占我國(guó)已報(bào)道食藥用菌種數(shù)的53%。與此同時(shí)，構(gòu)建了國(guó)內(nèi)首個(gè)青藏高原重要經(jīng)濟(jì)真菌活性產(chǎn)物資源庫(kù)、發(fā)現(xiàn)了一些作用機(jī)制獨(dú)特的新結(jié)構(gòu)抗腫瘤先導(dǎo)分子，并成功轉(zhuǎn)讓了猴頭菌、杏鮑菇、白肉虎掌菌等相關(guān)專利和開發(fā)利用技術(shù)。

對(duì)于充滿未知風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)探索來(lái)說(shuō)，熱愛是唯一的動(dòng)力?！罢婢c97%的植物共生，其物種多樣性極其豐富。摸清我國(guó)這一微生物資源的‘家底’，才能更好地開發(fā)利用。”莊文穎研究員說(shuō)。