白蚁价值开发：向白蚁学习造生物反应器

　　江苏大学特聘教养孙建中认为，以白蚁为代表的肠道消化体系是世界上最小，但又十分高效的“生物反应器”，对木质纤维素存在超常的转化利用才干，整合多学科力量研究跟摸索以白蚁为代表的天然界生物高效转化体系的仿生实际跟技巧途径，有可能帮助咱们解决困扰多年的生物质高效转化中的相干基本实际跟要害中心技巧。白蚁防治方法许多种白蚁巢内均有真菌、细菌和病毒寄生，其中许多微生物能引起白蚁疾病，最后导致白蚁死亡，直至全巢覆没。另外，巢内寄生的螨类有时也能杀灭白蚁。

　　孙建中是美国路易斯安那州破大学博士，昆虫与生物质能源专家，是国际上将白蚁对木质纤维素的高效降解特点引入生物质能源研究范畴的少数前沿科学家之一。杀白蚁打孔喷药，用瓶口螺丝刀在感染白蚁的木板上轻轻划开一个长约0.2CM的小孔，记住不要破坏巢穴，只要可以将白蚁粉喷进巢穴就可以，用力捏白蚁粉球的后面橡胶球，使立卫士白蚁粉均匀进入巢穴，喷3-4下即可，再用螺丝刀在距离上一个洞口5CM的地方扎同样的小孔，吧药物喷进去，当前面的小孔出现白色药物说明两个孔是联通的。一直继续沿着白蚁的路线扎孔喷药。

　　据孙建中介绍，木质纤维素是各种动物的重要组成局部，艰深地讲就是“骨架”，重要由纤维素、半纤维素跟木质素3局部组成，每年的产量可达2×1012～5×1012吨，是地球上最为丰富的可再生资源。白蚁防治方法许多种白蚁巢内均有真菌、细菌和病毒寄生，其中许多微生物能引起白蚁疾病，最后导致白蚁死亡，直至全巢覆没。另外，巢内寄生的螨类有时也能杀灭白蚁。然而，经过亿万年的进化，大天然将动物细胞壁做成了一个“耐压”跟“防病”的多少乎完美的结构，“木质纤维素中的多糖局部被木质素紧紧地包裹着，从而有效抵抗外界生物、物理跟化学的攻打，避免被敏捷分解”。

　　目前，生物质转化利用有两个重要技巧平台：热化学转化平台，生物转化平台。其中，热化学转化平台因其高能耗、工艺与技巧不成熟，离经济性范围化利用仍有不小间隔。生物转化平台的一个要害步骤，是利用纤维素酶将纤维素分解成可用来发酵的葡萄糖单糖，但目前国内外大多数的生物平台都没离开热化学的预处理进程，都要用酸、碱或高温高压等极其的物理化学方法，其结果不仅投入增加、设备请求高，对环境也不友爱，其低转化效力跟高本钱的致命缺点难以在短期内获得冲破。“进步生物质的转化效力，降落全部工艺的生产本钱，这是当前生物质产业化利用亟待解决的要害问题。”孙建中指出。

　　在地球上的各类生物体系中，只管很多微生物可能对生物原料进行缓慢的生物降解跟转化，但能高效转化跟利用木质纤维素的天然生物体系却十分少见。

　　“白蚁经过2.5亿年的长期进化跟演变，其奇特的生物体系对木质纤维素存在超常的高效转化才干。”孙建中说，“在常温常压下，白蚁可能在24小时内转化生物质中90%以上的纤维素、20%左右的木质素跟大局部的半纤维素。这是目前任何技巧都达不到的。”

　　据介绍，白蚁散布面积广、范围大，每年转化约130亿吨以上的木质纤维素，占寰球生物质年产量的10%～15%。

　　“白蚁对木质纤维素惊人的高效转化才干，在攻克生物质利用的要害技巧跟实际方面存在极大的科学鉴戒价值。”据孙建中说，我国领有十分丰富的白蚁生物质源，近500种不同的白蚁中很多是世界上独有、高效利用生物质的模式转化体系。

　　当前，研究跟利用白蚁木质纤维素转化的高效生物体系已成为国际新的交叉科学前沿。目前，美国的国度能源部、华盛顿州破大学以及德国、日本的相干单位，我国的江苏大学、浙江大学、中科院上海生命科学研究院等都接踵发展了一些摸索性研究。江苏大学、中科院天津产业生物技巧研究所与美国华盛顿州破大学进行了白蚁对木质纤维素“预处理机制”研究方面的配合，初步的研究结果证明，白蚁对生物质高效转化利用的“特异功能”，在于其自身进化形成了一个凑合动物细胞壁庞杂结构的奇特体系，其肠道及共生微生物所产生的各种木质纤维素酶，在生物质转化为糖类的进程中均分辨表演了重要角色，且彼此“跟谐作战”，连续一直。

　　“咱们必须完全、体系地意识这终生物转化的进程。”孙建中强调，“生物质的范围化开发利用，必须基于实际跟方法在高效生物转化这一中心进程上实现重大冲破。”

　　孙建中介绍，当前国内外的多数研究，不是基于体系仿生的原理，仅盼望从某些消化木质纤维素的昆虫肠道中获得一些催化资源或一些微生物菌系，仅靠追赶单一酶或酶系的高活性，或多少个微生物的基因改革，很难实现以白蚁为代表的天然生物体系中的生物质的高效转化。“因为在很多情况下，天然生物转化体系的跟谐整合机制跟特定的理化微环境往往起着重要的甚至决定性的影响”。因此，模仿天然生物体系实现生物质高效转化，须要从体系生物学的角度，全面研究跟解析生物质的完全降解跟转化机制及其相干的各项理化因素。

　　“这是一个以高真个顶层设计、多学科交叉为技巧策略的新的学科前沿，旨在为解决生物质经济高效转化开辟一个全新途径。这是一个十分庞杂的体系工程，须要不同窗科的全面配合、彼此交叉。”孙建中说。

　　白蚁奇特的高效生物质转化的才干及其背地的生物作用机制、理化作用原理及其物态演变的法则被揭开，人们就可能通过古代生物技巧与工程技巧相结合，对这一机制跟进程进行模仿，构建一个仿生集成体系，实现生物质高效转化的进程化利用。

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