文/王 科（中國科學(xué)院微生物研究所）

真菌，是一類以吸收為主要營養(yǎng)方式，具細(xì)胞壁，無葉綠素，大多數(shù)以孢子繁殖的真核有機(jī)體。真菌的形態(tài)千差萬別，小的只能在顯微鏡下才能觀察到，如酵母、霉菌等；大的個體周長可以達(dá)到5 米，如榆硬孔菌。按照親緣關(guān)系，真菌可分為壺菌、接合菌、子囊菌和擔(dān)子菌等類群。廣義的真菌還包括卵菌和黏菌等與真菌親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的類群。真菌的身影遍布世界各地，是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有腐生、共生、寄生等豐富的生存策略，與其他生物和人類的生存發(fā)展息息相關(guān)。

物種多樣性

在地球上，真菌是僅次于昆蟲的第二大生物類群，全球保守估計有真菌220 萬～380 萬種，已被描述和認(rèn)知的僅有15 萬種，不足估計總數(shù)的7%。目前，我國已知的真菌有2.79 萬 種，隸屬 于15 門56 綱192目585 科3534 屬。其中，可食用真菌有1789 種，藥用真菌有798 種。

生存環(huán)境多樣性

真菌可以生長在地球上的各種生態(tài)系統(tǒng)中，從森林、草原、農(nóng)田到沼澤、河流、海洋，都有真菌的身影。而沙漠、冰川、熱泉、鹽堿地等特殊環(huán)境也有真菌分布。其中，生長在土壤中的真菌物種多樣性最為豐富，迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過8 萬種。

生長在不同生存環(huán)境下的真菌：A.假全緣紅菇（菌根菌，生長于林下） B.東方栓菌（木腐菌，生長于林中腐木表面）C.大型小皮傘（腐生菌，著生于林下枯枝、落葉等腐殖質(zhì)） D.環(huán)紋杯傘（腐生菌，生長于林下土壤中）E.蛹蟲草（寄生菌，著生于林中寄主昆蟲） F.尖頂?shù)匦牵ú莞?，生長于草原土壤表面）G.斑點(diǎn)柄灰包（生長于沙地中） H.碎茶漬（地衣，生長于巖石上）

我國已報道可食用真菌1789種，藥用真菌798 種

生存策略多樣性

真菌有三種生存方式：第一種是腐生的生活方式，靠吸收動植物的遺體、殘骸、糞便等而生存；第二種是寄生的生活方式，通過寄生在動植物等生物體身上而生存；第三種是共生的生活方式，通過與其他生物相互協(xié)作而共同生存。

營腐生生活的真菌是生態(tài)系統(tǒng)中重要的分解者，真菌可以把復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)逐步分解為簡單的無機(jī)物，最終以無機(jī)物的形式回歸到環(huán)境中，成為植物等自養(yǎng)生物的營養(yǎng)物質(zhì)。分解者作為生態(tài)系統(tǒng)的必要組成部分，維持著生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，以保證生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。如果沒有真菌等分解者，那么動植物的殘骸將淹沒地球，各類營養(yǎng)物質(zhì)也不再參與循環(huán)，地球生態(tài)系統(tǒng)終將崩潰。

同時，對人類而言，一些腐生真菌還是造成食物、日常用品腐敗的元兇，會給我們的生活帶來危害。比如黃曲霉，不僅能造成谷物和堅果的腐敗，而且在分解食物的過程中還會產(chǎn)生劇毒的黃曲霉毒素。

動物尸體上的馬爪甲團(tuán)囊菌分解角蛋白，降解毛發(fā)和羽毛

此外，真菌可以寄生于動物、植物和人類體內(nèi)，造成寄主患病甚至死亡。19 世紀(jì)中葉，由致病疫霉引起的馬鈴薯晚疫病造成馬鈴薯絕收，引發(fā)了“愛爾蘭大饑荒”，約有100萬人死于此次饑荒。另有超過100萬人被迫離開愛爾蘭，此次饑荒使當(dāng)?shù)乜側(cè)丝跍p少了四分之一。

當(dāng)然，寄生真菌并非一無是處，它也有有益的一面。例如，許多寄生于昆蟲的真菌能夠在適宜的環(huán)境條件下殺死農(nóng)作物和森林中的害蟲，可以被用作生物殺蟲劑。這些由昆蟲寄生真菌制成的生物農(nóng)藥，相較于化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境的危害較小，對人體的傷害也極其輕微，并且防治效果十分顯著。

腐木上的黃干臍菇在分解木質(zhì)素

真菌可以與不同生物類群建立雙贏的共生關(guān)系。真菌能夠與迄今已發(fā)現(xiàn)的97%的植物形成菌根，這些菌根真菌能夠促進(jìn)植物對根際營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，提高土壤養(yǎng)分的利用率，增強(qiáng)共生植物的抗逆性（植物具有的抵抗不利環(huán)境的某些性狀），從而在調(diào)節(jié)和穩(wěn)定森林、草甸和農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面發(fā)揮重要的生態(tài)功能。

除了植物，真菌還可以與動物相互協(xié)作，蟻巢傘就是典型的例子。蟻巢傘往往與白蟻共同生存，它的菌絲是白蟻的重要食物來源，而且菌絲的代謝活動有助于維持白蟻巢內(nèi)適宜的溫度、濕度和通氣條件。更重要的是，菌絲產(chǎn)生的大量代謝物質(zhì)，是白蟻生長發(fā)育必不可少的營養(yǎng)品。同時，白蟻也在悉心照料著蟻巢傘的菌絲，利用自己的分泌物為蟻巢傘菌絲的生長創(chuàng)造有利條件。白蟻在分群時，還會主動將蟻巢傘帶到新的棲息地，幫助蟻巢傘的傳播和擴(kuò)散。

真菌還可以與藻類共生形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的復(fù)合有機(jī)體——地衣化真菌，這種復(fù)合體增強(qiáng)了二者的抗逆性，使之可以生存于沙漠、冰川等極端條件下，拓寬了生存環(huán)境。

紅褐蟻巢傘與螞蟻共生

應(yīng)用多樣性

習(xí)近平總書記曾在2022 年“兩會”期間指出：“發(fā)展生物科技、生物產(chǎn)業(yè)，向動物、植物和微生物要熱量、要蛋白?！闭婢翘烊坏募Z倉，是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的來源。香菇、木耳、牛肝菌等種類多樣的可食用真菌，不僅味道鮮美，還是一類高營養(yǎng)、高蛋白、低脂、低糖，富含維生素和微量元素的健康食品。我國是世界上最早栽培和利用食用菌資源的國家之一。目前，我國是世界上最大的食用菌生產(chǎn)國，種植食用菌已經(jīng)發(fā)展為規(guī)模龐大的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)量達(dá)4000 萬噸，占世界總產(chǎn)量的70%以上。

與此同時，我國利用真菌作為藥物治療疾病已有2000 多年的歷史。在我國最早的中藥典籍——《神農(nóng)本草經(jīng)》中，記載了靈芝、茯苓、豬苓、木耳等真菌的藥用價值。現(xiàn)代研究表明，許多真菌具有顯著的藥理活性，已被證實(shí)具有抗癌活性的藥用菌超過260 種。

除了可以直接入藥的大型真菌外，許多真菌還為人類貢獻(xiàn)了可以治療疾病的化學(xué)物質(zhì)，其中最著名的例子就是青霉素。由弗萊明從青霉屬真菌中發(fā)現(xiàn)青霉素，成為世界醫(yī)藥領(lǐng)域的里程碑事件，從而終結(jié)了人類傳染病無法根治的時代，使人類的平均壽命從40 歲提高到了60 歲。

此外，許多真菌在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用。如酵母菌可用于釀酒與發(fā)面，通過發(fā)酵工藝可生產(chǎn)甘油和燃料酒精；根霉和毛霉等可用于醬油、腐乳和醬料等豆制品的制造；多數(shù)木霉種類被用于生產(chǎn)纖維素酶；黑曲霉被用于生產(chǎn)淀粉酶；赤霉屬的種類可被用于生產(chǎn)促進(jìn)植物莖桿生長的赤霉素；而地衣還可用來提取香料油和色素，其中地衣浸膏是生產(chǎn)高級化妝品的重要原料。

菌絲體是真菌在生長過程中形成的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，真菌通過菌絲向外側(cè)延伸，可以深入土壤和縫隙中，用來吸收環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)。菌絲體具有超強(qiáng)黏合力的特性，使其被用來發(fā)展新型材料，其天然可降解的特色非常符合當(dāng)前注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念。近年來，菌絲體已經(jīng)被成功開發(fā)用作包裝材料、服裝、運(yùn)動鞋、絕緣材料、房屋建材等多種用途的材料，可用來代替塑料、皮革、聚苯乙烯等難降解、造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)材料。

除了昆蟲寄生菌可以用來防治農(nóng)作物和森林害蟲外，一些真菌還可以用作植物病害防治劑，來對抗有害的植物病原真菌。比如綠色木霉，它生長快速，很快就能成為優(yōu)勢菌種，與病害真菌競爭資源與空間，產(chǎn)生“拮抗作用”。綠色木霉可以產(chǎn)生纖維素酶，來破壞其他真菌的細(xì)胞壁，從而達(dá)到殺菌的效果。除了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，一些真菌還可以在發(fā)酵制造工業(yè)中，消除雜菌污染。這些用于生物防治的真菌，對環(huán)境的危害較小，對人體的傷害也極其輕微，是不折不扣的綠色防治劑。

食藥用菌：A.冬蟲夏草（藥用）；B.四川靈芝（藥食兼用）；C.牛排菌（藥食兼用）；D.牛樟芝（藥用）；E.金針菇（食用）；F.平菇（食用）