【摘要】微生物作為生物資源的重要組成部分，是我國生物領域中極具戰(zhàn)略價值的新邊疆。后疫情時代下，微生物之于人類未來社會發(fā)展所具有的重要意義日益凸顯出來。立足于新發(fā)展階段，全面防控微生物威脅、合理發(fā)展微生物技術、強化保護微生物種群與妥善利用微生物資源對國家的生物安全、生物保護、人類文明可持續(xù)發(fā)展以及人與自然和諧共生具有重大意義。

【關鍵詞】微生物 生物安全 生物保護 可持續(xù)發(fā)展 【中圖分類號】D631/F326.2 【文獻標識碼】A

自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，我國對生物資源管控與生態(tài)環(huán)境規(guī)制已經(jīng)上升到國家安全的高度。立足于新發(fā)展階段，我們需要對生物領域進行更多向度的挖掘與探索。在生物學的定義中，微生物是除動物、植物以外的微小生物的總稱。①在人類文明發(fā)展史中，微生物始終對社會生產(chǎn)發(fā)展與人類健康生活發(fā)揮著重要作用。故而，微生物資源既是生物資源的重要組成部分，也是國家重要的戰(zhàn)略性資源。后疫情時代下，微生物之于人類未來社會發(fā)展所具有的重要意義日益凸顯。如何把握微生物與生物安全、生態(tài)治理以及人類文明發(fā)展之間的關系勢必會成為重要的時代議題。

全面防控微生物威脅是維護生物安全的必要保證

在國家最新頒布的《中華人民共和國生物安全法》中，將生物安全界定為：國家有效防范和應對危險生物因子及相關因素威脅，生物技術能夠穩(wěn)定健康發(fā)展，人民生命健康和生態(tài)系統(tǒng)相對處于沒有危險和不受威脅的狀態(tài)。在現(xiàn)實中，引發(fā)生物安全危機的因素往往是多元的。在引發(fā)生物安全危機的內(nèi)在因素中，極具代表性的是各種病原微生物的滋生、繁殖與擴散。病原微生物，是指能夠攻擊人體、動物引發(fā)病患的微生物，包含細菌、病毒、真菌、寄生蟲等。相對于其他引發(fā)生物安全危機的因素，微生物具有隱蔽性強、擴散速度快、破壞效果大等特點，極易對人類身體健康與生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境造成持續(xù)的破壞。

事實上，不論是歷史還是當下，由病原微生物原因?qū)е碌纳锇踩C從未曾遠離過我們，國家主體與非國家行為體之間通過微生物病毒來贏得戰(zhàn)爭和掠奪資源的例子屢見不鮮。從15世紀末，歐洲人將帶有天花病毒的毯子送給印第安人，致使瘟疫在印第安人中肆虐；到21世紀初美國五角大樓遭遇恐怖襲擊后的一年時間，美國民眾長時間處于面臨炭疽病毒襲擊的威脅和恐慌中。②微生物由于其自身具備的隱蔽性特征，極易被應用于生物武器的制造。微生物制造的生物武器由于其研制技術難度相對較低、取材簡易且攻擊范圍廣泛，經(jīng)常為國際恐怖組織所利用，對國家的生物安全和公共安全會造成巨大威脅。在國際恐怖主義擴散加劇、傳染性疾病肆虐、生物技術濫用誤用等現(xiàn)實背景下，由病原微生物引發(fā)的生物威脅亟需進行重新認識與深入評估。

與此同時，微生物耐藥性問題是與病原性微生物傳播相對應的微生物安全威脅。微生物耐藥，是指微生物對抗微生物藥物產(chǎn)生抗體，致使抗微生物藥物不能實現(xiàn)對疾病的有效控制。在微生物引發(fā)的病害中，耐藥性病原微生物是威脅人類生命健康的最主要威脅之一，曾對人類的生命財產(chǎn)造成重大損失。目前，臨床治療中常用的抗生素藥物由于其攻擊靶點的殊異可分為3類：(1)干擾細菌DNA的復制和損傷修復；(2)影響細菌關鍵蛋白的合成；(3)破壞細菌細胞膜的生物合成。③當下抗生素藥物被大量應用于流行性疾病的治療，致使微生物針對抗生素的攻擊靶點形成了相對應的多種耐藥性機制。病原微生物耐藥性的提高一方面增加了治愈疾病的難度，另一方面由于耐藥性的增強而不得不增加藥量，使藥品積累的副作用對人體的傷害更大。病原微生物的耐藥性一旦在日積月累中提高到一定程度，將對人體的病毒免疫力造成極大破壞，最終導致普通的抗生素藥物無法對人體的一般性疾病形成治愈。試想人體一旦在微生物耐藥性的長期作用下，對流行性病毒喪失應有的抵抗力，那么人類的衛(wèi)生醫(yī)療健康必將面臨嚴重的安全威脅。

新時代形勢下，微生物安全問題與公共衛(wèi)生、生態(tài)安全等領域相互交織，已成為我們亟需關注的生物安全新興領域。近年來，隨著國際形勢的不斷變化，微生物安全以及相關的微生物科技、微生物經(jīng)濟利益作為新科技革命的一部分，已成為大國之間競爭博弈的重要籌碼與戰(zhàn)略新邊疆。④基于微生物的特定屬性而言，微生物安全威脅具有突發(fā)性、隱蔽性、輻射性、多樣性等特征。微生物安全事件的影響范圍極易由危害民眾健康演變?yōu)槲＜皣野踩蛻?zhàn)略利益。在當前的歷史時期，一般性的微生物安全威脅尚處于可控范圍。但隨著人類對于資源環(huán)境的污染破壞，新型傳染性疾病的不斷爆發(fā)，由微生物引發(fā)的安全風險亦會升級疊加。故而，全面管控微生物威脅對于維護國家生物安全意義深遠、至關重要。

合理發(fā)展微生物技術是人與自然和諧共生理念的重要踐行

人是自然界的一部分，人與自然和諧共生是人類社會文明發(fā)展的客觀要求。人類任性貪婪地掠奪大自然必然遭到報復，這是恩格斯在《自然辯證法》中得出的重要結論。深刻踐行人與自然和諧共生理念的首要，便是把握人與自然的內(nèi)在關系。人與自然和諧共生的理念包含著人與生態(tài)系統(tǒng)、自然環(huán)境以及其他非人類生命和諧相處的意蘊。⑤人與自然擁有平衡穩(wěn)定的關系是維持人與自然和諧共生的基礎性條件，一旦人與自然的關系遭到威脅與破壞，必將造成原本穩(wěn)態(tài)的失衡，進而引發(fā)難以想象的災難。隨著人類社會的發(fā)展，人們對人與自然關系的把握與探究，亦不應囿于人類活動對基礎自然環(huán)境的影響。⑥作為非人類生命群體之一，微生物對人與自然的穩(wěn)態(tài)關系的維持具有舉足輕重的作用。

人與自然和諧共生的重要前提是人類要做到尊重自然，敬畏自然。在自然界中，微生物與其他生物以及生態(tài)環(huán)境間存在多重復雜的相互關系。在生物圈中，微生物遍布一切生物群落，并在生物群落中作為分解者承擔疏導物質(zhì)循環(huán)的關鍵性作用。一旦生物群落中缺乏微生物對物質(zhì)的分解處理，將致使有機質(zhì)相互疊加堆積，進而直接抑制生物群落自身的生存發(fā)展。微生物具有強大的分解能力，一旦為之提供相對合適的環(huán)境條件和營養(yǎng)條件，即可降解一切有機物，表現(xiàn)出極強的去污能力。因此，人類持續(xù)探索通過培植相應的微生物，用以凈化海洋、淡水以及土壤生態(tài)系統(tǒng)。可見，微生物在保護環(huán)境與凈化被污染的生態(tài)系統(tǒng)方面起到了不可替代的作用。微生物技術在應用于生態(tài)治理時，具有成本低、效率高且無再生性污染的特點。合理發(fā)展微生物技術，使微生物資源得以妥善利用，將對實現(xiàn)人與自然和諧共生的發(fā)展目標提供助力?！　　?/p>

微生物對于人類社會生產(chǎn)與自然環(huán)境改善產(chǎn)生裨益的同時，亦會帶來一定程度的副效用。對于生態(tài)系統(tǒng)來說，許多微生物的繁殖與活動會對生態(tài)環(huán)境帶來不同程度的污染，并對區(qū)域生態(tài)平衡造成危害。例如，在我國淡水生態(tài)體系中最具代表性的問題是水體富養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化的原因是氮、磷等物質(zhì)在水體中導致藻類等生物大量繁殖。在藻類生物死亡后，水中的需氧微生物會將其逐漸分解，大量消耗水中的氧氣。當水中氧氣消耗殆盡后，厭氧微生物會繼續(xù)對水生物進行分解，最終產(chǎn)生硫化氫等有毒氣體，導致水體惡化，對水體生態(tài)平衡造成破壞。可見，微生物對于自然環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)具有雙刃劍的作用。欲使微生物資源朝向有益于社會的方向發(fā)揮作用，需要合理引導微生物技術的發(fā)展。如此，既可以避免微生物技術的濫用與誤用，又可以使微生物資源充分發(fā)揮綠色效能，進而為建設環(huán)境友好型社會提供保障。

新發(fā)展階段下，我國經(jīng)濟社會發(fā)展全面趨向于綠色轉(zhuǎn)型，如何統(tǒng)籌生態(tài)與經(jīng)濟的全面發(fā)展，實現(xiàn)人與自然和諧共生是我們面臨的重大歷史任務。在此情況下，唯有合理引導微生物技術的發(fā)展，將微生物技術發(fā)展與我國的生態(tài)治理有機結合，實現(xiàn)二者相輔相成、相互促進。如此既能讓微生物資源的有益功能得以充分發(fā)揮，又能全面抑制其帶來的負面效應，使微生物成為真正意義上的人與自然和諧共生的促進性因素。

強化保護微生物種群為維護生物多樣性奠定堅實基礎

長久以來，生物多樣性與人類社會的發(fā)展密切相關?，F(xiàn)今，生物多樣性已發(fā)展成為一個具有深刻內(nèi)涵和廣泛外延的概念。生物多樣性包括所有動物、植物、微生物在內(nèi)的物種和它們所攜帶的遺傳基因、所存在的生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。生物多樣性為人類社會的發(fā)展提供基本的物質(zhì)基礎。隨著時代的發(fā)展，人類通過各種社會經(jīng)濟活動對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響。大量生物的生存空間遭到擠壓和破壞，有很多物種因此而瀕臨滅絕。微生物作為地球上出現(xiàn)最早、種類最多、分布范圍最廣的生物種群，與生態(tài)環(huán)境關系密切，為自然界一切生物的生存提供基本保障，是實現(xiàn)生物保護的重要物質(zhì)基礎。

微生物的多樣性可以維持自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，為人類、動植物的生存發(fā)展提供良好的微觀生態(tài)環(huán)境。微生物多樣性是生物多樣性不可或缺的組成部分，微生物對食物鏈與生態(tài)系統(tǒng)起到積極的維護作用。生態(tài)系統(tǒng)中的微生物種類越多，其創(chuàng)造性越強，對生物的影響范圍亦愈加廣泛。微生物在自然界中既能發(fā)揮生產(chǎn)營養(yǎng)物質(zhì)，儲存能量的效用，又能承擔食物鏈中的分解者的任務。正因為微生物具有如此特性，微生物種群才能為自然界中生物的生存提供保障。在自然界的物質(zhì)循環(huán)中，部分自養(yǎng)型微生物是食物鏈中的生產(chǎn)者，為消費者提供能源與營養(yǎng)。絕大多數(shù)的微生物作為分解者，雖然不直接參與有機物的食物循環(huán)，但卻能將食物循環(huán)中的有機物轉(zhuǎn)化成無機物，對食物鏈的穩(wěn)態(tài)起到維護作用，使各類生物得以生存發(fā)展。在自然界中，微生物為維護生物多樣性提供物質(zhì)循環(huán)基礎，一旦沒有微生物起到的生產(chǎn)者與分解者的作用，自然生態(tài)環(huán)境勢必陷入混亂，各類生物的生存亦將受到嚴重影響。

維護生物多樣性的核心目的是為了保護生物及生態(tài)系統(tǒng)。微生物種群在自然界中分布廣泛的原因主要在于其環(huán)境適應能力強，功能性特征多樣。微生物由于其自身的功能，可以適應高寒高壓、極端酸堿度環(huán)境的考驗。同時，以發(fā)酵微生物為代表的許多微生物種群具有降解與清潔的作用，可以對自然界中絕大多數(shù)生物的生存環(huán)境起到調(diào)節(jié)作用。微生物物種資源是亟待深度開發(fā)的資源寶庫，既是研究生物與生態(tài)之間作用關系的理想媒介，亦是修復生態(tài)、改造自然的有力武器。微生物通過對生態(tài)系統(tǒng)的積極改造，為維護生物多樣性奠定了重要的生態(tài)環(huán)境基礎。為了實現(xiàn)對生物多樣性的有效維護，必須加強對微生物種群的保護與合理利用，使微生物在未來的生物保護與生態(tài)治理等相關方面發(fā)揮出更大的效用。保護微生物種群是維護生物多樣性的基礎。在把握自然規(guī)律的條件下，處理好微生物種群、生物保護以及生態(tài)治理間的關系始終是維護生物多樣性應該遵循的原則。

妥善利用微生物資源為推動人類文明可持續(xù)發(fā)展提供動能

綜觀歷史，可持續(xù)發(fā)展是人類對于長期以來走工業(yè)化發(fā)展道路的理性選擇，是針對以往粗放式發(fā)展所造成的系列弊病的警惕與反思。可持續(xù)發(fā)展包括三重內(nèi)涵，一為經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，二為生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，三為社會可持續(xù)發(fā)展。在可持續(xù)發(fā)展的要求下，人類的生產(chǎn)生活方式、能源的開采與使用皆需迎來新的轉(zhuǎn)型。在此背景下，微生物資源在人類生產(chǎn)生活與文明的發(fā)展延續(xù)中開始發(fā)揮越來越重要的作用。

長期以來，微生物資源與人類文明發(fā)展始終擁有密不可分的關系。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，微生物資源發(fā)揮著不可或缺的作用。由于微生物資源中包含病原體，其內(nèi)在作用機理可以用于殺滅部分有害生物，故而微生物資源成為制造農(nóng)業(yè)藥劑的重要原料。相對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)藥劑，微生物藥劑具有多種特殊效用。微生物藥劑是未經(jīng)化學合成、可消滅病原微生物的藥劑，被廣泛地應用于果蔬以及糧食作物的除病害。微生物藥劑由于是非化學合成，即使大面積施用也不會對環(huán)境造成過度污染。微生物藥劑的作用機理是運用病原微生物的靶向攻擊原理，故而其針對性較強，不會對靶向目標以外的人畜造成危害，安全性極強。同時，微生物在進行生命活動時會產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物。這些代謝產(chǎn)物可以對土壤以及農(nóng)作物產(chǎn)生營養(yǎng)元素，既能提高土壤品質(zhì)，又能調(diào)控農(nóng)作物的生長。在此情況下，微生物資源成為制造農(nóng)業(yè)肥料的優(yōu)質(zhì)資源。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)肥料的施用會對生態(tài)環(huán)境造成破壞和污染，同時會對土壤產(chǎn)生負擔，造成土壤板結、理化性差的狀況。微生物肥料自身無毒無害，且生產(chǎn)成本低、消耗能源少，對于現(xiàn)代生產(chǎn)能源的節(jié)約與生態(tài)文明的可持續(xù)發(fā)展皆具有積極意義。

20世紀以來，微生物資源為生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻了巨大的醫(yī)療價值與社會效益。眾所周知，疫苗是人類應對傳染性疾病的最終武器，人們依靠接種疫苗來形成對傳染性疾病的有效防御。經(jīng)科學驗證，在疫苗的生產(chǎn)中，需要多種微生物作為生產(chǎn)原料，通過高度工程化的微生物技術來完成微生物反應過程，達到抵御病毒攻擊的目的。當前為杜絕新冠肺炎疫情的傳播，我國已研制出新冠疫苗，其第一批已投入使用。同時，青霉素、鏈霉素等抗生素藥物亦需依靠微生物資源進行生產(chǎn)。微生物資源對于人類醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展貢獻至大，對人類生命健康的維護居功至偉。據(jù)統(tǒng)計，在20世紀的諾貝爾生理學和醫(yī)學獎獲得者中，有超過三分之一的科學家是從事微生物領域研究的，可見微生物資源的有效利用為人類文明延續(xù)與進步做出了卓越的貢獻。

隨著人類社會的不斷發(fā)展，能源枯竭問題已成為21世紀面臨的重大挑戰(zhàn)。在新發(fā)展形勢下，開發(fā)生態(tài)綠色的清潔性能源已成為推動人類文明可持續(xù)發(fā)展進程中的關鍵性任務。在以往的發(fā)展中，人類過度依賴石油、煤炭等化石能源。這些能源不僅難以再生，而且會對環(huán)境造成污染。在此背景下，微生物在生產(chǎn)清潔能源的過程中開始逐漸發(fā)揮作用。在凈化傳統(tǒng)能源過程中，以嗜熱菌、嗜酸菌為代表的微生物資源可以對煤炭等化石燃料燃燒后產(chǎn)生的有毒物質(zhì)進行脫硫處理，極大地減輕有害物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境的破壞。在清潔能源的生產(chǎn)方面，部分微生物混合菌群可以利用秸稈、木渣等有機廢料通過發(fā)酵生產(chǎn)乙醇等清潔能源。微生物脂肪酶作為催化劑，利用動植物油以及工業(yè)廢油通過酯化反應生產(chǎn)出生物柴油來實現(xiàn)能源供給。與此同時，微生物資源在生產(chǎn)氫能、燃料電池等可再生清潔能源的過程中皆發(fā)揮重要作用。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，微生物與生態(tài)環(huán)境之間形成了健康有序的物質(zhì)交換與能量轉(zhuǎn)化的關系。實質(zhì)上，微生物對于人類文明的發(fā)展與演進起到了不可替代的作用。隨著人類對能源需求的不斷增長以及對環(huán)境保護的客觀需要，對微生物資源進行深度的開發(fā)與利用是推動人類文明可持續(xù)發(fā)展的理性選擇與可靠路徑。

后疫情時代下，國民對于生物安全與生態(tài)文明的需求愈加迫切。微生物與生物安全、生物保護、生態(tài)安全等領域相互交織、相互影響。微生物資源的開發(fā)與利用將不斷完善，既對人類文明的可持續(xù)發(fā)展形成積極影響，亦會為促進人與自然和諧相處提供助力。立足于新發(fā)展階段，將微生物技術的發(fā)展置于突出的戰(zhàn)略位置，是推進國家生物安全治理體系和生態(tài)安全治理能力現(xiàn)代化的基本要求與必然選擇。

（作者為哈爾濱工業(yè)大學馬克思主義學院教授、博導；吉林大學東北亞研究院碩士研究生季巖對本文亦有貢獻）

【注：本文系國家社科基金重點項目“總體安全觀視域下的生物資源管控與生物安全研究”（項目編號：20AZD113）階段性成果】

【注釋】

①《國家自然科學基金委員會生命科學部2016年度面上項目》，《生命科學》,2016年第12期。

②高德勝、周笑宇：《<美國國家生物安全防御戰(zhàn)略>文本解讀及其對我國生物安全建設的啟示》，《求是學刊》，2020年第2期。

③Walsh C，“Molecular mechanisms that confer antibacterial drug resistance”，Nature, 2000, 775–781.

④王小理：《生物安全時代：新生物科技變革與國家安全治理》，《國際安全研究》,2020年第4期。

⑤余澤娜：《論“人與自然和諧共生”蘊涵的三層關系》，《云南社會科學》,2021年第1期。

⑥房小捷：《馬克思“人與自然對象性關系”概念對環(huán)境史研究的意義》，《史學理論研究》,2016年第4期。

責編/趙博藝 美編/李祥峰

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