溫才妃
嗜鹽古菌通常生活在不毛之地。高鹽、極寒、強光,非常極端的環(huán)境下它都能堅強地存活。江蘇大學食品與生物工程學院崔恒林教授和嗜鹽古菌打交道20多年了,哪里有嗜鹽古菌,他就趕往哪里。
崔恒林的實驗室擺放著各種“瓶瓶罐罐”,里面裝著的液體顏色深淺不一,有深粉、淺粉、水粉,有正紅、深紅、淡橙……“這些都是嗜鹽古菌,到我的實驗室里看到的全是鹽。”
嗜鹽古菌生活在高鹽環(huán)境中,這些樣品都是他從全國各地的鹽湖、鹽礦、鹽田、鹽堿地收集而來。2018年7月,他去西藏多地采集高海拔鹽湖樣品;2020年7月,他又花了一個月時間前往青海大部和海拔4200米以上的瑪多縣鹽湖采樣。
古菌是進化世系中不同于細菌和真核生物的一類原核微生物,而嗜鹽古菌是需要高鹽維持生長的一類古菌。在高鹽、極寒、強光等極端環(huán)境下,嗜鹽古菌的存在印證了生命進化的奇跡,因此常被作為生命起源與進化研究的重要模式生物。
“古菌物種已經(jīng)出現(xiàn)了幾十億年,可以算是活化石級別的存在?!贝藓懔珠L期致力于嗜鹽古菌資源與應用研究,分離保藏了近萬株來自我國不同鹽環(huán)境的嗜鹽古菌,已發(fā)現(xiàn)并描述了嗜鹽古菌綱14個屬級和68個種級分類單元,因此當選為國際原核微生物系統(tǒng)分類學委員會嗜鹽古菌分類學分委員會委員,也是發(fā)現(xiàn)嗜鹽古菌物種數(shù)最多的一位中國學者。
這注定是一個小眾且孤獨的研究領域。描述分類一種嗜鹽古菌,順利的話大概需要三年的時間,一如嗜鹽古菌本身的特性,個體小、形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣、生長緩慢。在我國,僅有不到10所高校和科研院所、不足百名科研人員從事嗜鹽古菌研究。
崔恒林卻認為,這樣的堅守很有必要,也非常有意義,“充分挖掘微生物資源固然重要,然而先決條件是要把它培養(yǎng)出來。找到它、看到它、研究它,把新物種資源真正保藏下來”。
崔恒林有著嚴重的高原反應。為了采樣,他前往西藏、青海多地,白天趕路、采集樣品和現(xiàn)場測試,晚上還要處理樣品。
隨著近海環(huán)境中古菌的突破性發(fā)現(xiàn),崔恒林團隊也在我國近海沉積物中發(fā)現(xiàn)了嗜鹽古菌,現(xiàn)在正試圖尋找深海環(huán)境中嗜鹽古菌的存在。
2020年10月底,歷時50天的西太平洋航行結(jié)束,崔恒林完成了中國大洋61航次科考任務,順利返回。他采集了深海結(jié)殼區(qū)的沉積物樣品,計劃通過富集與分離,探索深海沉積物中的嗜鹽古菌。這也是他第二次參加中國大洋科考項目,此前他還于2016年參加了中國大洋40航次科考。
此次航行實行的是50天不??亢叫校枰獔詮姷捏w質(zhì)和意志,要扛得住風浪,也扛得住寂寞。盡管平時已經(jīng)有良好的身體基礎,崔恒林還是提前三個月就開始了體能準備。
一次回收科考裝備時,裝備上的固定繩意外地繞進了科考船引擎的螺旋槳上。這種情況極為少見,迫不得已船員們關閉了引擎,通過水下攝像輔助進行人工切割作業(yè),用了三天時間才將固定繩割斷,順利自救。這時,科考船已經(jīng)在大海上漂浮了三天三夜,漂出了100多海里。
“想想都很驚險,又有些后怕?!笨墒怯袡C會出??瓶?,崔恒林還是想去。
崔恒林的家鄉(xiāng)在海邊,海邊出生的人對海洋有一種天生的親切和向往。從近海到深海,崔恒林一直都認定那里有著嗜鹽古菌的存在,只是人們還沒有發(fā)現(xiàn)而已,“它就像一個寶藏,靜靜地等待著尋寶人去挖掘”。
嗜鹽古菌呈現(xiàn)出不同的紅色,是因為含有類胡蘿卜素。它的抗氧化能力很強,可以用于制作生產(chǎn)食品添加劑、日用品等。
嗜鹽古菌生存的極端環(huán)境,可以模擬早期地球的環(huán)境,探究外太空環(huán)境中生命存在的可能性。
說起嗜鹽古菌,崔恒林就像說起自己的孩子,眉飛色舞。這份對事業(yè)的熱情與執(zhí)著,也吸引著越來越多的人聚集到他的團隊。
早在中國科學院微生物研究所讀博時,侯靖就聽說師兄崔恒林被稱為微生物所“可培養(yǎng)研究領域的第四代傳人”。有一次,師姐告訴她,剛從事嗜鹽古菌研究時對很多實驗細節(jié)不清楚,向不同課題組的崔恒林請教,他不僅耐心地講解教授技術,還經(jīng)常陪同做實驗到凌晨一兩點。
在入職江蘇大學的第一天,侯靖一大早在學院大廳見到崔恒林時,他手里拎著兩大袋從超市采購的海帶,“這是給學生做試驗用的”。把侯靖帶到實驗室后,崔恒林又在超凈臺前親自動手做起了試驗。那兩個瞬間,侯靖被徹底感動了。
正因為高度的專注和深厚的熱愛,崔恒林培養(yǎng)的研究生都非常優(yōu)秀,均在領域內(nèi)的國際權(quán)威期刊上發(fā)表了學術論文,多人獲得校長獎學金、國家獎學金。研三學生殷雪曚表示,“老師就像親切的家人,不同的學習階段給予不同的指導,深入我們每個學習細節(jié)?!?/p>
“原本我也是個急性子的人,就是因為和嗜鹽古菌打了交道,慢慢把性子磨平了。”崔恒林說,嗜鹽古菌是一種“特別慢性子”的物種,像從大洋科考帶回來的深海沉積物中古菌的富集培養(yǎng)就要兩個多月的時間,而進一步研究可能需要兩到三年甚至更長的時間。
崔恒林還有個夢想。
在實驗室內(nèi),崔恒林團隊把嗜鹽古菌應用于改善傳統(tǒng)魚露發(fā)酵,獲得了風味、營養(yǎng)和安全性俱佳的新型魚露。通過研究發(fā)現(xiàn),嗜鹽古菌產(chǎn)生的蛋白酶和亞硝酸鹽還原酶,可使發(fā)酵海產(chǎn)品口味異常鮮美,“特別是和傳統(tǒng)腌制發(fā)酵食品相比,亞硝酸鹽含量可以降低60%,食用起來更加安全可靠”。
他們正在通過基因工程技術發(fā)酵制備可用于食品加工的新型酶制劑,期望盡快實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)?!鞍l(fā)現(xiàn)嗜鹽古菌資源,并且把它應用好,也是對這種古老生命形式的一種尊重和敬畏?!贝藓懔终f。