人类与微生物的和谐共生之道是什么，人类与微生物的和谐共生之道是

作者：高德胜； 季岩

新型冠状病毒肺炎暴发以来，我国生物资源管制和生态环境管制已经上升到国家安全的高度。 立足于新的发展阶段，我们需要对生物领域进行更多方向的挖掘和探索。 在生物学的定义中，微生物是动物、植物以外的微生物的总称。 在人类文明发展史上，微生物始终对社会生产的发展和人类的健康生活起着重要的作用。 因此微生物资源是生物资源的重要组成部分也是国家重要的战略资源在后冠状病毒时代下，微生物对人类未来社会发展的重要意义日益凸显。 如何把握微生物与生物安全、生态治理、人类文明发展的关系成为重要的时代议题。

全面防范微生物威胁是维护生物安全的必要保证

国家最新公布的《中华人民共和国生物安全法》将生物安全定义为：国家有效防范和应对危险生物因子和相关因素的威胁，生物技术稳定健康发展，人民生命健康和生态系统处于相对无风险、不受威胁的状态现实中，引起生物安全危机的因素往往是多种多样的。 在引起生物安全危机的内在因素中，具有代表性的是各种病原微生物的繁殖、繁殖和扩散。 病原微生物是指人体、动物引起患者的微生物，包括细菌、病毒、真菌、寄生虫等。 相对于其他引起生物安全危机的因素，微生物具有隐蔽性强、扩散速度快、破坏效果大等特点，容易对人类健康和生态环境造成持续破坏。

事实上，无论是历史还是现在，由病原微生物引发的生物安全危机从未远离我们，国家主体与非国家行为体之间通过微生物病毒赢得战争、掠夺资源的例子屡见不鲜。 15世纪末，欧洲人把带有天花病毒的毯子送给印第安人，瘟疫在印第安人中肆虐。 21世纪初美国五角大楼遭受恐怖袭击一年后，美国民众长期受到炭疽病毒攻击的威胁和恐慌。 微生物因其自身具有的隐蔽性特点，易于应用于生物武器的制备。 微生物制造的生物武器由于其研制技术难度较低、取材简单、攻击范围广，常常被国际恐怖组织利用，给国家生物安全和公共安全带来巨大威胁。 在国际恐怖主义扩散加剧、传染性疾病肆虐、生物技术滥用等现实背景下，病原微生物对生物的威胁亟待重新认识和深入评价。

同时，微生物耐药性问题是应对致病微生物传播的微生物安全威胁。 微生物耐药是指微生物产生抗微生物药物的抗体，使抗微生物药物无法实现对疾病的有效控制。 在微生物引起的病害中，耐药病原微生物是威胁人类生命健康的最主要威胁之一，给人类生命财产造成了重大损失。 目前临床治疗常用抗生素药物攻击靶点的特殊区别在于： (1)干扰细菌DNA的复制和损伤修复； )2)影响细菌主要蛋白质的合成； )3)破坏细菌细胞膜的生物合成。 目前抗生素药物已大量应用于流行性疾病的治疗，并形成了微生物对抗生素攻击靶点所对应的多种耐药机制。 病原微生物耐药性的提高一方面增加了疾病治愈的难度，另一方面也必须通过耐药性的增强来增加药量，药品积累的不良反应对人体的伤害会更大。 当病原微生物的耐药性在日积月累中提高到一定程度时，会对人体的病毒免疫力造成很大的伤害，最终导致普通抗生素药物无法治愈人体常见疾病。 如果认为人体在微生物耐药性的长期作用下，将失去对流行性病毒的抵抗力，人类卫生医疗健康将面临严重的安全威胁。

在新的时代形势下，微生物安全问题与公共卫生、生态安全等领域相互交织，成为我们亟待关注的生物安全新兴领域。 近年来，随着国际形势的不断变化，微生物安全及相关微生物科技、微生物经济利益作为新科技革命的一部分，成为大国竞争博弈的重要筹码和战略新边疆。 基于微生物的特定属性，微生物安全威胁具有突发性、隐蔽性、放射性、多样性等特点。 微生物安全事件的影响范围容易从危害民众健康发展到危害国家安全和战略利益。 在当前历史时期，常见的微生物安全威胁还在可控范围内。 但随着人类对资源环境的污染破坏，新型传染性疾病不断爆发，微生物安全风险也随之上升。 因此，全面治理微生物威胁对维护国家生物安全至关重要。

合理发展微生物技术是人与自然和谐共生理念的重要实践

人是自然界的一部分，人与自然的和谐共生是人类社会文明发展的客观要求。 人类任性贪婪地掠夺自然必然会遭到报复。 这是恩格斯在《自然辩证法》中得出的重要结论。 深入践行人与自然和谐共生理念的首要，是把握人与自然的内在关系。 人与自然和谐共生的理念蕴含着人与生态系统、自然环境和其他非人生命和谐相处的含义。 人与自然保持平衡稳定的关系，是维持人与自然和谐共生的基础条件，人与自然关系一旦受到威胁和破坏，就会破坏原有的稳定平衡，造成难以想象的灾难。 随着人类社会的发展，人与自然关系的把握和探索，不能囿于人类活动对基础自然环境的影响。 作为非人生命体之一，微生物在人与自然稳态关系的维持中起着重要作用。

人与自然和谐共生的重要前提是人尊重自然、敬畏自然。 在自然界中，微生物与其他生物和生态环境之间存在着一些复杂的相互关系。 在生物圈中，微生物遍布所有的生物群落，在生物群落中作为分解者承担着疏导物质循环的重要作用。 如果生物群落中微生物降解处理不足，有机质就会相互重叠堆积，直接抑制生物群落自身的生存发展。 微生物具有很强的降解能力，若为其提供比较适宜的环境条件和营养条件，其降解所有有机物，表现出极强的去污能力。 因此，人类不断探索通过培育合适的微生物，净化海洋、淡水及土壤生态系统。 可见微生物在环境保护和污染生态系统的净化中起着不可替代的作用。 微生物技术应用于生态治理具有成本低、效率高、无再生性污染的特点。 合理发展微生物技术，使微生物资源得到合理利用，有利于人与自然和谐共生的发展目标的实现。

微生物在有助于人类社会生产和自然环境改善的同时，也带来一定程度的副反应。 对生态系统来说，许多微生物的繁殖和活动会对生态环境造成不同程度的污染，危害区域生态平衡。 例如，中国淡水生态系统中最具代表性的问题就是水体的富养化。 水体富营养化的原因是氮、磷等物质在水体中导致藻类等生物的大量繁殖。 藻类生物死亡后，水中的好氧微生物会逐渐分解，大量消耗水中的氧气。 水中氧气耗尽后，厌氧微生物继续降解水生物，最终产生硫化氢等有毒气体，加重水体，破坏水体生态平衡。 可见微生物在自然环境和生态系统中具有双刃剑的作用。 要使微生物资源向有益于社会的方向作用，必须合理引导微生物技术的发展。 这样，既可以避免微生物技术的滥用和误用，又可以使微生物资源发挥充分的绿色性能，为环境友好型社会的建设提供保障。

在新发展阶段，我国经济社会发展全面走向绿色转型，如何统筹生态与经济全面发展，实现人与自然和谐共生是我们面临的重大历史任务。 在这种情况下，只有合理引导微生物技术的发展，将微生物技术的发展与我国的生态管理有机结合起来，实现两者的互补、相互促进。 这样既能充分发挥微生物资源的有益功能，又能全面抑制其负面效应，使微生物成为真正意义上人与自然和谐共生的促进因素。

加强微生物种群保护将为保持生物多样性奠定坚实的基础

长期以来，生物多样性与人类社会的发展密切相关。 目前，生物多样性已发展成为具有深刻内涵和广泛外延的概念。 生物多样性包括所有动物、植物、微生物在内的物种和它们所拥有的基因、存在的生态系统的多样性。 生物多样性为人类社会发展提供基本物质基础。 随着时代的发展人类通过各种社会经济活动对生态环境产生了巨大的影响大量生物的生存空间被压迫和破坏，许多物种濒临灭绝。 微生物作为地球上最早、种类最多、分布范围最广的生物种群，与生态环境关系密切，为自然界所有生物的生存提供基本保障，是实现生物保护的重要物质基础。

微生物多样性维持自然生态系统的平衡，为人类、动植物的生存发展提供良好的微观生态环境。 微生物多样性是生物多样性不可缺少的组成部分，微生物对食物链和生态系统起着积极的维护作用。 生态系统中微生物种类越多，其创造性越强，对生物的影响范围也越广。 微生物既能发挥自然界生产营养物质、储存能量的效用，又能承担食物链中的分解者作用。 正因为微生物具有这种特性，微生物种群才能保障自然界生物的生存。 在自然界的物质循环中，一些自养微生物是食物链中的生产者，为消费者提供能量和营养。 大多数微生物作为分解者，不直接参与有机物的食物循环，但能将食物循环中的有机物转化为无机物，维持食物链的稳定性，使各种生物得以生存发展。 在自然界中，微生物为维持生物多样性提供了物质循环的基础，但如果没有微生物的生产者和分解者的作用，自然生态环境将陷入混乱，各类生物的生存也将受到严重影响。

维持生物多样性的中心目的是保护生物及生态系统。 微生物种群广泛分布于自然界的原因主要是环境适应能力强、功能特征多样。 通过微生物自身的功能，能够适应高寒高压、极端酸碱环境的考验。 同时，以发酵微生物为代表的许多微生物种群具有降解和清洗作用，可以起到调节自然界大部分生物生存环境的作用。 微生物种质资源是亟待开发的资源宝库，是研究生物与生态关系的理想媒介，也是修复生态、改造自然的有力武器。 微生物通过对生态系统的积极改造，为保持生物多样性奠定了重要的生态环境基础。 为了实现生物多样性的有效维护，必须加强微生物种群的保护和合理利用，使微生物在未来生物保护和生态管理等方面发挥更大的效用。 保护微生物种群是保持生物多样性的基础。 在掌握自然规律的前提下，处理好微生物种群、生物保护及生态管理之间的关系始终是保持生物多样性应遵循的原则。

为妥善利用微生物资源推动人类文明可持续发展提供动能

综观历史，可持续发展是长期以来走工业化发展道路的人类的理性选择，是对过去粗放式发展带来的一系列弊端的警惕和反思。 可持续发展包括三重内涵，一是经济可持续发展，二是生态可持续发展，三是社会可持续发展。 在可持续发展要求下，人类生产生活方式、能源开采和使用都要迎来新的转型。 在此背景下，微生物资源在人类生产生活和文明发展的延续中开始发挥越来越重要的作用。

长期以来，微生物资源与人类文明的发展始终关系密切。 在农业生产中，微生物资源起着不可或缺的作用。 微生物资源中含有病原体，其内在作用机制可用于杀灭部分有害生物，因此微生物资源成为农业药剂制备的重要原料。 相对于传统农业药剂，微生物药剂具有各种特殊的效用。 微生物药剂是非化学合成的，是杀灭病原微生物的药剂，广泛应用于果蔬和粮食作物的病害清除。 由于微生物药剂是非化学合成的，大面积施用不会对环境造成过度污染。 由于微生物的作用机制是运用病原微生物的靶向攻击原理，其靶向强，不会危害非靶向人畜，安全性极强。 同时，微生物在进行生命活动时会生成代谢产物。 这些代谢产物可以在土壤和农作物中产生营养素，既可以提高土壤质量，又可以控制农作物生长。 在这种情况下，微生物资源成为生产农业肥料的优质资源。 传统农业肥料的施用在对生态环境造成破坏和污染的同时，也会加重土壤负担，造成土壤板结、理化差的状况。 微生物肥料本身无毒无害，生产成本低，能耗少，因此对现代生产能源的节约和生态文明的可持续发展具有积极意义。

20世纪以来，微生物资源为生物制药产业的发展贡献了巨大的医疗价值和社会效益。 众所周知，疫苗是人类应对传染性疾病的最终武器，人们依靠接种疫苗形成对传染性疾病的有效防御。 经科学验证，疫苗生产需要多种微生物作为生产原料，通过高度工程化的微生物技术完成微生物反应过程，达到抵御病毒攻击的目的。 目前，为了根除新冠肺炎疫情的传播，我国已研制出新冠疫苗，首批已投入使用。 同时，青霉素、链霉素等抗生素药物也需要依靠微生物资源生产。 微生物资源为人类医疗事业的发展做出了巨大贡献，为维护人类生命健康做出了巨大贡献。 据统计，20世纪诺贝尔生理学或医学奖获得者中，有三分之一以上的科学家从事微生物领域的研究，可见微生物资源的有效利用为人类文明的持续和进步做出了卓越的贡献。

随着人类社会的发展，能源枯竭问题成为21世纪面临的重大挑战。 在新的发展形势下，开发生态绿色清洁能源成为推动人类文明可持续发展的重要任务。 在迄今为止的发展中，人类过度依赖石油和煤炭等化石能源。 这些能源不仅难以再生，而且会给环境带来污染。 在这样的背景下，微生物在生产清洁能源的过程中逐渐开始发挥作用。 在传统的能源净化过程中，以嗜热菌、嗜酸性菌为代表的微生物资源可以对煤炭等化石燃料燃烧后产生的有毒物质进行脱硫处理，大大减轻有害物质对生态环境的破坏。 在清洁能源生产方面，部分微生物混合菌群可以利用秸秆、木屑等有机废弃物通过发酵生产乙醇等清洁能源。 以微生物脂肪酶为催化剂，用动植物油及工业废油通过酯化反应生产生物柴油，实现供能。 同时，微生物资源在生产氢能、燃料电池等可再生清洁能源过程中发挥重要作用。 在现代生产中，微生物与生态环境之间形成了健康有序的物质交换和能量转换关系。 实质上，微生物对人类文明的发展和演变起到了不可替代的作用。 随着人类能源需求的不断增长和环境保护的客观需要，深入开发利用微生物资源是推动人类文明可持续发展的合理选择和可靠途径。

后冠状病毒时代下，国民对生物安全和生态文明的需求越来越迫切。 微生物与生物安全、生物保护、生态安全等领域相互交织、相互影响。 微生物资源的开发和利用不断改善，不仅对人类文明的可持续发展产生积极影响，而且有利于促进人与自然的和谐。 立足新的发展阶段，把发展微生物技术摆在突出战略位置，是推进国家生物安全治理体系和生态安全治理能力现代化的基本要求和必然选择。

【注：本文是国家社科基金重点项目“整体安全观视域下生物资源管理与生物安全研究”的阶段性成果】

【注释】

《国家自然科学基金委员会生命科学部2016年度面上项目》、《生命科学》，2016年第12期。

高德胜、周笑宇： 《美国国家生物安全防御战略文本解读及其对我国生物安全建设的启示》、《求是学刊》，2020年第2期。

沃尔什c，“molecularmechanismsthatconferantibacterialdrugresistance”，Nature，2000，775781。

王小理： 《生物安全时代：新生物科技变革与国家安全治理》，《国际安全研究》，2020年第4期。

余泽娜( 《论“人与自然和谐共生”蕴涵的三层关系》，《云南社会科学》，2021年第1期)。

房小捷： 《马克思“人与自然对象性关系”概念对环境史研究的意义》、《史学理论研究》，2016年第4期。

来源：人民论坛