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發(fā)布日期：[2015-07-05]

　　白蟻是迄今為止世界上最古老的社會性昆蟲（在集群生活的昆蟲中，其集群的協(xié)調(diào)性和內(nèi)部分化顯著），生存歷史已長達(dá)兩億五千萬年。到目前為止，全世界已發(fā)現(xiàn)白蟻2600多種，世界各地均有分布，其分布面積約占全球陸地面積的50%。我國目前已有記載的白蟻種類達(dá)470多種，除黑龍江、吉林、青海省和內(nèi)蒙古、寧夏、新疆自治區(qū)外，其余省區(qū)都有分布。白蟻對建筑物，特別是對磚木結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑的破壞，往往會造成房屋突然倒塌，甚至出現(xiàn)人員傷亡的結(jié)局。

　　可是，你知道嗎，“臭名昭著”的白蟻既是破壞者，也是建設(shè)者。90%以上的白蟻種類對人類不構(gòu)成危害，這些種類大多分布于熱帶和亞熱帶的山林、草地，它們對加速地表有機(jī)物質(zhì)分解、促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)、凈化地表、增加土壤肥力起著重要作用。更加值得我們關(guān)注的是白蟻在生物能源方面的利用。

 

　　把白蟻變成乙醇

　　在能源緊缺的今天，生物能源引起各方關(guān)注。如今，乙醇被視為石油等能源的最佳替代燃料，其高效的轉(zhuǎn)換技術(shù)和潔凈利用方式日益受到全世界的重視。

　　在自然界中，木質(zhì)纖維素是太陽能極為重要的活體貯存形式，是地球上最豐富的可再生資源。據(jù)統(tǒng)計，地球上每年光合作用可產(chǎn)生大于1000億噸的植物干物質(zhì)，其中一半以上是纖維素和半纖維素。另外，人類活動產(chǎn)生的廢棄物如農(nóng)業(yè)廢物(稻草、稻殼、麥稈、花生殼、玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣等)、食品加工廢物(果皮、果渣等)、木材廢物(木屑、樹皮)以及城市廢棄物也含有大量的纖維素。我國每年產(chǎn)生木質(zhì)纖維素生物資源的總量約13.92億噸，如果不對其加以利用，實在過于浪費。我國目前每年汽車年耗油約8000萬噸，我們只需把每年產(chǎn)生的木質(zhì)纖維素生物資源的一半轉(zhuǎn)化為乙醇，其數(shù)量就可以超過我國汽油消費總量的2倍以上。

　　但是怎么制造乙醇？西方國家正試圖用玉米、小麥、食糖等糧食制造乙醇來滿足日益增長的能源需求。而廣東省昆蟲研究所的科研人員則將目光投向白蟻，據(jù)這個項目的負(fù)責(zé)人鐘俊鴻研究員介紹：“以現(xiàn)在的技術(shù)，酒精代替汽油是非常容易的事，關(guān)鍵是你用什么方式生產(chǎn)更多的酒精，也就是乙醇，利用白蟻可以很好地達(dá)到這個目的。”

 

　　白蟻腸道有乾坤

　　怎么做？

　　白蟻的肚子本身就是一個小型加工廠，它能夠把纖維素吃掉并消化，從而轉(zhuǎn)化成能量，鐘俊鴻等人打算利用它能消化纖維素酶這個功能，并把這個基因克隆出來，大量生產(chǎn)，從而進(jìn)行新能源的開發(fā)。

　　和我們?nèi)艘粯樱�白蟻將木質(zhì)纖維素吃到肚子里也會消化并轉(zhuǎn)化成葡萄糖，不同的是，人類膳食中的纖維素主要含于蔬菜和粗加工的谷類中，不能被消化吸收，但白蟻就能做到這一點。

　　鐘俊鴻說，目前直接用纖維素酶降解纖維素的效率并不高，木質(zhì)纖維素通常被難以降解的木質(zhì)素包裹，使纖維素酶對纖維素的可及性差，酶作用不到恰當(dāng)?shù)奈恢蒙�，轉(zhuǎn)化效率低，這造成木質(zhì)纖維素利用的重大障礙。白蟻能先分解掉木質(zhì)素，然后用酶來消化纖維素，效率就會提高很多。

　　白蟻主要以纖維素類物質(zhì)為食物，在木質(zhì)纖維素的生物循環(huán)中發(fā)揮著重要的作用，尤其是在熱帶地區(qū)，成為了木質(zhì)纖維素的重要降解者。在一些熱帶干旱地區(qū)，培菌白蟻消耗超過90%的干木；在相對濕潤的熱帶稀樹草原，它們能夠礦化初級生物量的20%。在白蟻特殊食性的長期進(jìn)化過程中，其消化系統(tǒng)內(nèi)已建立了能夠高效降解纖維素的腸道共生微生物群落，自身產(chǎn)生的纖維素酶與來自微生物的纖維素酶實現(xiàn)了緊密配合，高度適應(yīng)了其相應(yīng)的消化系統(tǒng)。白蟻腸道系統(tǒng)對植物細(xì)胞壁多糖的消化能力比大型草食動物瘤胃微生物的降解能力要高出30％至40％，它可以被看作是一種小型的生物反應(yīng)器———由研磨器（即被稱為咀嚼組織的下顎和前胃）、反應(yīng)池（消化道）、酶和微生物區(qū)系組成。

 

　　克隆白蟻纖維素酶

　　專家們的最終目的是克隆。

　　專家們發(fā)現(xiàn)自然界中好的纖維素酶存在于白蟻體內(nèi)，因此希望把它克隆到微生物上，然后利用微生物大量產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶再消化纖維素。克隆技術(shù)現(xiàn)在已非常成功，只要把白蟻能高效消化纖維素酶的基因片段找出來，再把基因放在另外的工程菌當(dāng)中，就可以將自然界中的纖維素變成單糖，再將單糖發(fā)酵，變成酒精。

　　找到比較好的白蟻種類是關(guān)鍵，有了好的白蟻腸道纖維素酶基因，將其克隆出來的效用才高�，F(xiàn)在廣東省研究所專家們還在挑選富含纖維素酶高的白蟻種類，已挑選出四五種。

不少人認(rèn)為，這項工程前景遠(yuǎn)大。廣東地處南亞熱帶，白蟻資源非常豐富，是我國白蟻種類分布最多的省份之一，僅次于云南，據(jù)不完全統(tǒng)計，廣東省共有71種白蟻，這些多樣性很高的白蟻是我國研究白蟻腸道纖維素酶基因的豐富資源。要知道，美國人做這個項目還要跑到非洲去采集白蟻呢。