【2021遴选公基知识】每日一练（2021.8.23）

微生物的多样性。微生物种类繁多，无论是细菌、病毒、真菌，还是一些小型的原生生物、显微藻类等都是微生物的类型。其中，有些微生物是无法用肉眼观察的，它存在于空气中、水体中、各种动植物和人体表面，但有些却是可以看见的，如一些真菌：蘑菇、灵芝、香菇等。国内外微生物学界普遍认为，微生物的多样性主要可以概括为五类：一是微生物的物种多样性，整个生物圈中微生物种类的总数约为50万至600万左右。二是生理代谢类型的多样性，不同种类的微生物种有着不同的生理代谢方式，如紫膜光合磷酸化、化能自养或生物固氮方式等。三是代谢产物的多样性，是指不同的微生物通过自身代谢能够生产出相应的代谢物，其中包括初级代谢产物和次级代谢产物两类。其中，初级代谢产物有氨基酸、多糖、脂类等，这些代谢物是微生物自身生长或繁殖所必要的物质。相对应的，次级代谢产物对于微生物并无明显的生理功能或并非是其生长繁殖所必需的物质，且该类代谢产物是在一些微生物生长到一定的阶段后产生的具有复杂的化学结构的代谢物，如抗生素、激素、色素或毒素等。四是微生物遗传基因的多样性，可以被认为是微生物的基因型(genotype)、表型(phenotype)、变异(mutation)、饰变(modification)、生物学特性，以及微生物遗传规律多样性的概括性描述。五是生态类型的多样性，不仅是指微生物被发现广阔分布于生态圈的各个角落，还代表着其种群与群落结构的多样性，更代表着微生物与其他生物或物理环境关系的多样性。

生物安全风险。微生物的多样性不仅为人类的生产生活刻下了不可磨灭的印记，也会在某种程度或形式上对社会的发展与进步带来相应的负面效应。由于微生物具有体积小、易变异、生长繁殖速度较快等主要特征，如一般细菌大约需要20—30分钟即可繁衍一代。因而，一旦人体或动植物体遭受到这种微生物的入侵，便可造成人体患病或动植物病害，威胁人类身体健康和农牧业生产。正因如此，这些种类繁多、数目庞大的微生物在发挥有益作用的同时，也会带来空气、水体等自然环境的污染，人类、动植物等生物的疾病等一系列潜在的生物安全风险。自席卷全球的新型冠状病毒大流行开始，我国乃至全世界的目光再一次重点聚焦在了自20世纪起提出的生物安全风险问题上。最初对于生物安全风险的聚焦基本仅局限于转基因生物(Genetically Modified Organism)技术领域，随着技术的发展以及对国家安全认知的深化，生物安全风险的领域进一步拓展，已经包含但不局限于任何生物对于全球环境、人类社会与个体、动物或植物的生命与健康等任何对于人类福祉可能造成的潜在威胁与危害。目前我国在生物安全风险防范的领域已从传统的转基因生物安全扩展至包括自然形成的生物灾害以及生物技术误用所造成的安全问题方面。其中，由微生物特别是致病性微生物带来的突发传染病的流行、动植物病害、生物恐怖等生物安全风险给我国社会的各个方面乃至国家安全都带来了严重危害和巨大威胁。

微生物的多样性与人类生物安全风险。多样性的微生物不仅会带来动植物病害，造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，更会给人类的生态系统带来巨大风险。如病毒、细菌等微生物可以引起人类患病，威胁人类的生命健康。在人类疾病中大约一半以上都是由病原微生物引起的，它对人类最重要的影响之一就是导致传染病的流行。据世界卫生组织公开资料显示，传染病的发病率和死亡率在所有疾病中居于首位，如非典、艾滋病、甲型H1N1流感病毒、天花、埃博拉病毒等不仅会引起人类疾病，而且也会带来更多的潜在风险和难以估量的损害。由于微生物的多样性必然会导致疾病的多样性和复杂性，这给人类识别、诊断和治疗带来困难，尤其是新型或变异的病毒等微生物，有的在人们还没有彻底认识和消灭这些致病微生物之前，人类就可能会被感染致病。

人类生活在这个无时无刻不与微生物打交道的世界中，起初由于生产力低下和认识的局限性，与其他生物类群相比，人类对微生物多样性的了解相对较为匮乏，尤其是对致病微生物如病毒、细菌等的了解更是知之甚少，因此人类并不能够对微生物所带来的生物安全风险进行有效识别和科学应对。随着生产力的提高和生物技术的发展，人们逐渐开始重视并试图通过各种方式采取有效行动加以应对。但许多新发和突发的生物安全风险也在日益增多，一些病毒性疾病难以找到有效的治疗药物，致病机制尚未完全弄清，这些都会直接威胁人类的身体健康、生命安全和可持续发展。当前，我国正处于重要的发展时期，而在这样一个特殊的时期，我国在非传统安全——生物安全领域仍然面临着生物安全风险来源多样、生物威胁形式多样和生物事件后果的灾难性等重大风险和挑战。从这次疫情来看，由微生物引发的生物安全风险逐步升级，给人类造成难以估量的生命、财产损失，并开始超越传统安全成为人类生存和发展面临的重大安全风险之一。

通常情况下，人类与微生物处于相对平衡的状态，微生物并不会对人类的身体健康和生命安全造成危害，但由于受到多种因素的影响，这种平衡状态可能会被打破，出现微生态失调的现象，一些微生物，如病原微生物的产生就会给人类的生存和发展带来巨大风险。这些病原微生物一般是病毒或细菌，人类一旦接触就很容易被感染，若人体免疫力较强或病原微生物毒性不大，则人体不容易患病，反之就会引起人体发生病害，极大地危害人类的身体健康。近年来，SARS、禽流感、手足口病以及新冠肺炎疫情等重大公共卫生事件的暴发，都与病原微生物有关。此外，一些病原微生物，如在动物体表或体外寄居的寄生虫，会使本应健康的动物患上疾病，这些疾病若未被察觉并被人类所食用，就会给人类带来生物安全风险。病原微生物的产生能够直接损害人体健康，而一些微生物虽然不能直接导致人体患病，但却可以通过使食物发霉、变质或腐烂，产生一些霉菌、毒素等有害物质间接给人体造成伤害。因此，微生物导致人类患病的历史，就是人类与之不断抗争的历史。

总之，作为人类生存和发展必不可少的微生物，它不仅在环境污染治理、自然发酵、生产生化药物，以及提供食用菌等方面起着积极的作用，而且多样性的微生物也会导致重大传染病的产生和扩散、动植物病害等各种生物安全风险。我们应该尽量减少和消除微生物带来的重大风险，尽可能地发挥它在人类生产和生活方面起到的积极作用，合理运用微生物去有效规避生物安全风险，进而实现为人类造福的目的。

（编辑：wangwenling）