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菌物科学产学研结合模式初探 Thepreliminaryprobeintothemodeofpan fungalresearchincontactwitheducationandproduction 魏江春 WeiJiang Chun 2006 07 24 July24 2006 内容 一 前言二 菌物多样性是人类健康的资源宝库三 菌物科学研究与资源研发相结合四 菌物科学的教学问题五 物菌资源的产业化问题六 菌物科学产学研结合模式七 结语 一 前言 菌物科学 菌物 发展 发展 背景 来自管理层的说法 来自领导层的误解 经费不足导致年轻人忽视 基金委生命科学部专项基金 科学院对三志的匹配资助问题 出路与发展 菌物 管毛生物界CHROMISTA Stramenopila 假菌 PSEUDOFUNGI 单系 monophyletic 真菌界FUNGI单系 monophyletic 原生动物界PROTOZOA复系 polyphyletic PANFUNGI 丝壶菌 网菌 卵菌 并系 paraphyletic Slimemoulds similarorganisms黏菌等 复系 polyphyletic 子囊菌 担子菌门 壶菌门 接合菌门 关于吴思 Woese 1977 1990 的三域 超界 系统 Woese C R O Kandler M L Wheelis 1990 Towardsanaturalsystemoforganisms proposalforthedomainsArchaea Bacteria andEucarya Proc Natl Acad Sci USA87 4576 4579 菌物科学 菌物科学是研究上述三个不同生物界的各种菌类生物的 生命现象 结构 功能的科学 菌物科学是生命科学的一个分支 生命现象 生命现象生命活动的一切特性及其规律 结构 结构 宏观 种的形态特征 种类组成 群落结构等 微观 光学显微解剖特征 电子显微解剖特征等 分子 基因组学 蛋白质组学等 功能 功能 免疫调节 诱导癌细胞凋亡 对tgf 因子纤维化活性的抑制 对寄主的毒害 病害与生防 等等 二 菌物多样性是人类健康的资源宝库 多于150万个种类 基因库青霉素带动了抗菌素工业的兴起20 真菌 30 海洋生物 海洋真菌 资源宝库续 二十世纪中叶以来 多数真菌 地衣型真菌 的 各种多糖类物质能对人体免疫功能进行双向调节 萜类 酶类 不饱和脂肪酸等等在抗癌抗衰老以及增强人体健康 提高机体抗病性方面具有重要意义 资源宝库续 自然界 已知的安全食用真菌约有两千种其中药用真菌约七百种通过各种多糖类物质等发挥免疫调节及抗癌作用的高等担子菌就有六百多种以香菇 Lentinusedodes 多糖 Lentinan 为例 糖蛋白LEM 糖蛋白LAP均具有通过激活机体免疫系统而显示其抗癌活性 MizunoT 1995 这些化合物已被证实在延缓癌症患者 尤其是胃癌和结肠癌患者的寿命以及减轻因化疗而出现的恶心 疼痛 脱发和免疫力低下等方面具有明显效果 HobbsChR 2000 至于香菇中的另一种蛋白 Lentin 则具有抗真菌和抑制爱滋病病毒的活性 资源宝库续 作为菌 藻共生的地衣 东亚特有的美味石耳含有通过增强机体免疫力而显示其抗癌活性的石耳多糖 pustulan 其硫酸酯制剂还具有抗爱滋病病毒的活性 80 以上地衣均具有此类多糖物质 固沙固土 防止沙尘暴和土壤侵蚀等 资源宝库续 冬虫夏草 Cordycepssinensis 无性型 中国被毛孢 Hirsutellasinensis 具有对tgf 因子纤维化活性进行抑制的功能 资源宝库续 云芝 Trametesversicolor 多糖肽 PSP 和多糖 K Krestin PSK 均显示出奇特的抗癌活性 后者还具有抗癌细胞转移的活性 既可以直接作用于癌细胞 诱导癌细胞凋亡 又可通过调节机体免疫系统增强对多种癌症的抗性 HobbsChR 1995 Smithatal 2003 资源宝库续 我国自古以来的保健草药灵芝 Ganodermalucidum 桑黄 Phellinusbaumii 以及近年来已在我国发现的俄罗斯民间抗癌真菌蔷甘 Inonotusobliquus 等菌类对肌体免役调节和抗癌方面均具有重要意义 资源宝库续 人类健康 平均寿命进一步提高 生活质量进入更高水平 治疗投资大幅下降 早期发现早期治疗 中期发现中期治疗 晚期发现晚期治疗 功能保健防病抗病 避免病痛以防为主节约资源 减轻病痛提高治愈节约资源 加重病痛加强治疗加大资源 加重病痛降低治愈加大资源 非共生的及共生的真菌产物 其他产物 以正规医学实验为基础 资源宝库续 人类健康 平均寿命进一步提高 生活质量进入更高水平 治疗投资大幅下降 早期发现早期治疗 中期发现中期治疗 晚期发现晚期治疗 功能保健防病抗病 避免病痛以防为主节约资源 减轻病痛提高治愈节约资源 加重病痛加强治疗加大资源 加重病痛降低治愈加大资源 非共生的及共生的真菌产物 其他产物 以正规医学实验为基础 资源宝库续 人类健康 平均寿命进一步提高 生活质量进入更高水平 治疗投资大幅下降 早期发现早期治疗 中期发现中期治疗 晚期发现晚期治疗 功能保健防病抗病 避免病痛以防为主节约资源 减轻病痛提高治愈节约资源 加重病痛加强治疗加大资源 加重病痛降低治愈加大资源 非共生的及共生的真菌产物 其他产物 以正规医学实验为基础 资源宝库续 人类环境 植物病害 动物病害 生物防治 其他 三 菌物科学研究与资源研发相结合 1 新药发现困难 上游 中游 下游 大自然菌物种类基因生态多样性 老种识别 新种发现 演化关系 筛选平台 系统生物学研究 活性物质检测 机理性研究 应用性研究 药理学 临床学 抓一把土开始 诱变重组 菌物科学研究与资源研发相结合 续 2 新药发现体制 上游 中游 下游 大自然菌物种类基因生态多样性 老种识别 新种发现 演化关系 筛选平台 系统生物学研究 活性物质检测 工艺性机理性研究 应用性研究 药理学 临床学 诱变重组 菌物科学研究与资源研发相结合 续 3 资源与系统学结合问题 菌物各类群的系统生物学 Systematicbiology 是菌物资源研发的重要组成部分 系统生物学 筛选平台 上游 中游 下游 四 菌物科学的教学问题 1 与时俱进与连续性问题 前沿知识 ABC 真菌 真菌 假菌 黏菌 菌物 菌类生物 概念混乱急待澄清 在科学发展中出现的概念混乱 菌物科学的教学问题续 2 关于 新种无用论 问题 生命起源后经历了30多亿年的进化已经产生了那麽多的新种 还用你们去发现新种吗 发现一个有用的种才算本事 新种无用论 未知种 已知种 新种 一个种 一个基因库 自然界生物形成的种类多样性 何谓新种 人类从自然界未知种中新认识的种 菌物科学的教学问题续 3 新种无用论 问题 续 生命起源后经历了30多亿年的进化已经产生了那麽多的新种 还用你们去发现新种吗 发现一个有用的种才算本事 新种无用论 未知种 已知种 新种 一个种 一个基因库 自然界生物形成的种类多样性 何谓新种 人类从自然界未知种中新认识的种 诱变选种基因重组 筛选平台 菌物科学的教学问题续 4 教学水平问题 科教兴国之本在于科学发现与技术创新 科学发现与技术创新之本在于人才 人才之本在于教育 扩招学生而未扩大教师队伍 导致教学水平下降是显而易见的 拿到高级学位之后便告别实验室的现象也时有发生 菌物科学的教学问题续 5 科学道德问题 科学上的创新是通过实践对自然现象和规律的发现 技术上的创新是通过实践基于发现的再创造 在科学发现与技术创新中不是通过自己的艰辛实践 而是通过弄虚作假或抄袭他人成果是科技界之大忌 将实事求是的科学态度贯彻始终是当今科学教育和高级专业人才培养中的重中之重 五 菌物资源的产业化问题 1 科技含量问题 据统计 当前我国有99 的企业没有专利发明 也就是说 这些企业 要麽是贸易型的 要麽是加工型的或仿制型的 反正不是创新型的 仅以菌物产业为例 有的企业竟误将其他菌种当作冬虫夏草菌种予以生产并外销 有些企业基本上是依靠含水量极高的商业广告而生存的 不幸的是我国部分媒体竟成了各种虚假商业广告的温床 菌物资源的产业化问题 续 2 竞争力问题 面对WTO的激烈竞争 我国产业界 尤其是菌物产业界 为了提高竞争力 必须生产出具有自主知识产权的产品 必须增强产品的科技含量 必须走与科学实验室和教学相结合的道路 从社会层面上看 提高生产者 投资者 管理者 销售者 宣传者以及消费者的科学文化素质对于提高我国产业竞争力具有重要意义 六 菌物科学产 学 研结合模式 产学研三位一体模式 松散或紧密 有利于 成果转化 人才培养 企业进行风险投资 科学发展 提升高技术产业在国际上的竞争力 国强民富 A B C