这就比较少了,
环境微生物学公报
《Environmental Microbiology Reports》是《微生物学通报》的英文版,由中国微生物学会和中国科学院微生物研究所主办,国内外公开发行,以微生物学应用基础研究及高新技术创新为主的综合性双月学术刊物。刊登的内容包括:微生物学、生物工程、病毒学、酶工程、发酵工程、细胞工程、环境工程等领域的最新研究成果,新技术和新进展。设置的栏目有:研究报告、专论与综述、技术与方法、高等院校教学、科技信息、专家论坛、专题专栏(一般用连载方式)、高科技信息与新产品介绍、争鸣、书讯、会讯等。其中文版是中国核心期刊,英文版不是。与Environmental Microbiology为不同单位主办的不同刊物。
关于公布广西大学各学科博士研究生取得
博士学位科研成果量化指标要求的通知
(西大学位字〔2012〕54号)
校属各单位:
为提高我校博士研究生培养质量,促进我校学科建设与发展,各博士点学科重新修订了博士研究生取得博士学位科研成果量化指标要求,并经校第十届学位评定委员会第九次工作会议(2012年6月15日)审议通过。现将《广西大学各学科博士研究生取得博士学位科研成果量化指标要求(2012年6月15日修订)》予以公布。
附件:广西大学各学科博士研究生取得博士学位科研成果量化指标要求(2012年6月15日修订)
广 西 大 学
二○一二年七月十二日
广西大学各学科博士研究生取得博士学位科研成果量化指标要求
(2012年6月15日修订)
1
应用经济学
(一级学科)
应用经济学博士研究生从就读到提出申请博士学位期间,发表的论文需与学位论文有关,申请人署名第一或第二 (其导师第一),且以广西大学为第一署名单位:
1.国外权威经济类杂志发表学术论文1篇:要求在国外高级别经济学类期刊(影响因子居前10位、影响因子均大于1)发表论文1篇,这些刊物包括:Journal of Political Economy(University of Chicago Press,影响因子3);Journal of Economic Literature(American Economic Association,影响因子2.8);The Quarterly Journal of Economics(MIT Press,影响因子2.5);Journal of Financial Economics(Elsevier,影响因子2.0);Review of Economic Studies(Blackwell Publishing,影响因子1.8);American Economic Review(American Economic Association,影响因子1.7);Journal of Monetary Economics(Elsevier,影响因子1.4);Review of Economic Dynamics(Academic Press for the Society for Economic Dynamics,影响因子1.3);Journal of Economic Perspectives(American Economic Association,影响因子1.2)。
2.国内相关权威杂志发表学术论文1篇:要求在国内经济学权威刊物《经济研究》或人文社科类权威刊物《中国社会科学》发表学术论文1篇。
3.国内外较高级别经济类杂志发表学术论文2篇:可在国内CSSCI目录中经济类期刊前20%(除权威期刊《经济研究》外)的期刊,包括《中国工业经济》、《世界经济》、《金融研究》、《经济科学》、《中国农村经济》、《国际经济评论》、《中国农村观察》、《数量经济技术经济研究》、《财经研究》、《农业经济问题》、《国际金融研究》、《财贸经济》、《南开经济研究》发表学术论文2篇;或在列入SSCI目录的经济类期刊发表学术论文2篇(以学位申请人每篇论文发表当年最新版SSCI目录为准)。
4.按以下规定发表学术论文3篇:在列入CSSCI目录的经济类期刊前20%(除权威期刊《经济研究》外)的期刊,包括《中国工业经济》、《世界经济》、《金融研究》、《经济科学》、《中国农村经济》、《国际经济评论》、《中国农村观察》、《数量经济技术经济研究》、《财经研究》、《农业经济问题》、《国际金融研究》、《财贸经济》、《南开经济研究》或在列入SSCI目录的经济类期刊发表学术论文1篇,加上其他列入CSSCI目录的经济类期刊发表论文2篇(以学位申请人每篇论文发表当年最新版SSCI或CSSCI目录为准)。
5.按以下规定发表学术论文4篇:在列入CSSCI目录的经济类期刊发表学术论文2篇,加上列入CSSCI目录的其它相关期刊(含CSSCI目录分类中的管理学,统计学,综合性社会科学,人文、经济地理,高校综合性社科学报类期刊)发表学术论文2篇(以学位申请人每篇论文发表当年最新版CSSCI目录为准)。
1.所列5项要求须满足其中1项。在国内外出版的各种增刊(或专刊)和论文集发表的论文不予认定;
2. 与国外高校及科研机构联合培养的博士研究生发表的科研成果,若以国外高校及科研机构作为第一署名单位,广西大学作为第二署名单位的,可视同于广西大学为第一署名单位;
3.论文的研究写作要在导师指导下进行,杜绝学术不端行为;论文发表必须与导师共同署名,但学位申请人至少要有1篇论文是第一作者(申请人不是第一作者的论文,导师必须是第一作者、申请人必须是第二作者)。
4.学位申请人只有达到了本学科科研成果的要求后,方可申请博士毕业及进入博士论文答辩阶段。
5.所列第5点中的“其它相关期刊”包含《广西大学学报》(哲社版),但发表多篇时只认定1篇。
6.从公布之日开始执行。
序
号
学科名称
科 研 成 果 量 化 指 标 及 要 求
备 注
2
生物学
(一级学科)
1.以第一或并列第一作者(如署名第二,则导师必须署名第一)在本领域国际权威刊物(期刊最新SCI影响因子等于或大于2.0)发表(含已被正式接受) 论文1篇;
2. 以第一或并列第一作者(如署名第二,则导师必须署名第一)在本领域SCI收录刊物发表(含已被正式接受)论文2篇;
3. 以第一或并列第一作者(如署名第二,则导师必须署名第一)在本领域SCI收录刊物发表(含已被正式接受)论文1篇,并同时满足以下条件之一:
1)以第一或并列第一作者(如署名第二,则导师必须署名第一)在国内本领域核心刊物发表(含已被正式接受)论文1篇;
2)署名第一(如署名第二,则导师必须署名第一)获得授权国家发明专利1项或授权计算机软件著作权1项或部门审定的植物(作物、经济林)新品种权1项;
3)获省部级科技奖项1项(一等奖排名前3,二等奖排名前2,导师必须是核心成员,内容与博士学位论文有关)。
1.以上条件须满足其中1项,且科研成果要与学位论文有关并以 “亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室(广西大学)”或“广西大学”为第一署名单位;如是中外联合培养博士生, “广西大学”为第一或第二署名单位;
2.从2012级博士研究生开始执行.
3
生态学
(一级学科)
1.在本领域国际权威刊物(SCI影响因子等于或大于2.0)发表(含已被正式接受) 论文1篇。
2.在本领域SCI收录刊物发表(含已被正式接受)论文2篇。
3.在本领域SCI收录刊物发表(含已被正式接受)论文1篇,及在国内本领域一级学报发表(含已被正式接受)论文1篇。
4.在国内本领域一级学报发表(含已被正式接受)论文2篇,
并至少获得1项发明专利授权或获得1项省部级以上科技进步奖(含省部级)或获得省部级社会科学优秀成果二等奖以上(含二等奖)。
1.以上条件须满足其中1项,论文、科研成果、授权专利和获奖等要与学位论文有关,且要以“广西大学”为第一署名单位. 申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
2.从公布之日开始执行。
序
号
学科名称
科 研 成 果 量 化 指 标 及 要 求
备 注
4
电气
工程
(一级学科)
基本条件:
(1)至少在与本一级学科相关的SCI 1区及2区(以投稿当年为准)的专业期刊上或重点认定SCI收录期刊上发表一篇论文(见附录A)。
(2)获得一项与研究方向相关并投入工业应用的发明专利。
(3)在国内顶级期刊上发表一篇论文(见附录B,不含增刊)。
(4)在SCI收录期刊发表一篇论文(见附录C)。
(5)在指定EI收录期刊发表一篇论文(见附录D)。
(6)至少发表一篇被三大索引收录的英文论文。
满足下列条件之一,方可申请学位:
1.满足上述基本条件(1)或(2);
2.满足上述基本条件(3),并满足基本条件(5)和(6);
3.满足上述基本条件(4),并满足基本条件(5)。
1.论文必须以广西大学(业务关系及科研项目、成果管理关系均在广西大学,如“广西大学”、“广西电力系统最优化与节能技术重点实验室”)的名义、研究生为第一(或第二)作者署名发表。
2.研究生以广西大学的名义以第一作者或者以第二作者(第一作者必须是其指导教师)发表的论文或获得的发明专利予以确认,第三作者及以后者不计。博士生在攻读硕士期间正式发表的论文或发明专利不计入其博士生学习阶段的论文或专利。
3.所有博士生(包括在职委托培养、定向培养、联合培养)在读期间所发表的与学位论文相关的学术论文,其署名单位必须是广西大学。在职培养博士生在读期间,如有与广西大学合作的科研项目,并且该项目的主要内容将作为其学位论文的组成部分,对博士生本人,在获奖、鉴定或发明专利成果的署名单位时可不作硬性要求,但广西大学作为合作方必须在科研成果中有所体现,也应当作为署名单位之一。凡不符合上述要求体现的成果,在学位申请时将一律不予考虑,仅作为参考。
4. 博士生学术论文统计,一律以正式发表或收到录用通知为准。
5.从公布之日开始执行。
序
号
学科名称
科 研 成 果 量 化 指 标 及 要 求
备 注
5
土木
工程
(一级学科)
1.在本学科领域SCI收录的期刊发表论文1篇,同时在国内本领域核心刊物发表论文1篇。
2.在本学科指定国内顶级杂志发表论文1篇,同时在国内本领域核心刊物发表论文1篇。
3.在本学科领域EI收录的期刊发表论文2篇。
4.获得与本学科领域相关的国家发明专利1项,同时在国内本领域核心刊物发表论文1篇。
说明:以上各项只需符合1项,其中:
[1]SCI收录的期刊论文、EI收录的期刊论文不含增刊、国际会议、学校学报发表的论文;
[2]核心期刊以北京大学图书馆最新发布的中文核心期刊要目为准;
[3]学科指定国内顶级杂志目录:土木工程学报、建筑结构学报、力学学报、岩土工程学报、水利学报、中国公路学报、建筑学报、机械工程学报;
[4]除满足以上条件之一外,另要求发表1篇外文论文(可为国际会议发表的论文);
[5]所有论文均是已发表或已被正式录用的论文;
[6]论文、科研成果、授权专利等要与学位论文有关,必须有导师署名,申请人署名第一或第二 (其导师或协助导师为第一),第一署名单位必须是“广西大学”。
从2012级博士研究生开始执行。
6
化学工程与技术(一级学科)
1、指标要求:在本一级学科及相关领域SCI或EI源期刊发表(含已被正式接受)论文3篇,其中必须有1篇SCI源期刊发表(含已被正式接受) 的论文。未达到要求者,原则上不准申请学位论文答辩。
2、成果折算:
(1)申请人署名第一或第二(其导师或协助导师为第一)的授权国家发明专利,1项等同于1篇EI论文。
(2)高水平论文,即SCI二区以上的期刊论文1篇等同于3篇被SCI收录的国际学术期刊论文,SCI三区期刊论文1篇等同于2篇被SCI收录的国际学术期刊论文。
从2012级博士研究生开始执行。
序
号
学科名称
科 研 成 果 量 化 指 标 及 要 求
备 注
7
作物学
(一级学科)
1.申请人在影响因子1.5以上(含1.5)的SCI刊物上发表论文1篇。申请人署名第一或第二 (其导师为第一);
2.申请人在影响因子1.5以下的SCI刊物上发表论文2篇,或申请人分别在影响因子1.5以下的SCI刊物和本学科规定的核心刊物上发表论文各1篇。申请人署名第一或第二 (其导师为第一);
3.申请人在本学科规定的核心刊物上发表论文1篇,以及至少获1项与学位论文有关的国家发明专利授权。申请人署名第一或第二 (其导师为第一);
4.申请人在本学科规定的核心刊物上发表论文2篇,以及至少有1个与学位论文有关的通过省部级以上(含省部级)审定的作物品种或获1项省部级以上(含省部级)科学技术奖。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
本学科规定的核心刊物:
中国科学(C辑,生命科学)、科学通报、自然科学进展、中国生物化学与分子生物学报、中国农业科学、中国水稻科学、中国农业大学学报、华中农业大学学报、华南农业大学学报、中国油料作物学报、分子植物、生态学报、应用生态学报、植物生态学报、生物化学与生物物理学报、林业科学、生物工程学报、生物多样性、农业环境科学学报、土壤学报、植物营养与肥料学报、水土保持学报、作物学报、遗传学报、棉花学报、园艺学报、果树学报、中草药、植物保护学报、植物病理学报、微生物学报、病毒学报、菌物学报、昆虫学报、应用昆虫学报、农药学学报。
1.以上4项须满足其中1项,且论文、授权专利、科研成果和获奖等要与学位论文有关并以“广西大学” 第一署名单位。凡学位论文未达到以上要求者,一律不准举行学位论文答辩。
2.本规定从2012级开始执行。2008-2011级按照“西大学位字[2008]16号”文执行。2007级之前(含2007级)按照“西大学位字[2007]71号”文执行。
序
号
学科名称
科 研 成 果 量 化 指 标 及 要 求
备 注
8
兽医学
(一级学科)
1.在影响因子2.0以上(含2.0)或本学科SCI二区以上(含二区)的刊物上发表论文1篇(含录用)。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
2.在影响因子2.0以下的SCI刊物上发表论文2篇。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
3.在影响因子2.0以下的SCI刊物上发表论文1篇的,还需在国内本领域核心期刊上发表(含录用)论文1篇。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
1.以上3项须满足其中1项,且论文要与学位论文有关并以“广西大学” 为第一署名单位。
2.从2012年入学的博士研究生开始执行。
9
制糖工程
(二级学科)
1. SCI或EI收录≥2篇(英文,含已被正式录用的论文,非会议论文);
2. SCI或EI收录≥1篇(含录用),科研成果、专利和获奖等≥1篇(项);
3. SCI或EI收录≥0篇,科研成果、专利和获奖等≥2篇(项)。
(说明:科研成果、专利和获奖等分别为经鉴定达到国内先进水平的科研成果或经省部级以上(含省部级)主持鉴定、验收的科研成果或授权专利或获得省部级以上(含省部级)科技进步奖。(排序:前二名)
1.以上3项须满足其中1项,且论文、科研成果、授权专利和获奖等要与学位论文有关,必须有导师署名,申请人署名第一或第二(其导师或协助导师为第一),第一署名单位必须是“广西大学”。
2.从2012级开始执行。
序
号
学科名称
科 研 成 果 量 化 指 标 及 要 求
备 注
10
植物病理学(二级学科)
1.申请人在影响因子1.5以上(含1.5)的SCI刊物上发表论文1篇。申请人署名第一或第二 (其导师为第一);
2.申请人在影响因子1.5以下的SCI刊物上发表论文2篇,或申请人分别在影响因子1.5以下的SCI刊物和本学科规定的核心刊物上发表论文各1篇。申请人署名第一或第二 (其导师为第一);
3.申请人在本学科规定的核心刊物上发表论文1篇,以及至少获1项与学位论文有关的国家发明专利授权。申请人署名第一或第二 (其导师为第一);
4.申请人在本学科规定的核心刊物上发表论文2篇,以及至少有1个与学位论文有关的通过省部级以上(含省部级)审定的作物品种或获1项省部级以上(含省部级)科学技术奖。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
本学科规定的核心刊物:
中国科学(C辑,生命科学)、科学通报、自然科学进展、中国生物化学与分子生物学报、中国农业科学、中国水稻科学、中国农业大学学报、华中农业大学学报、华南农业大学学报、中国油料作物学报、分子植物、生态学报、应用生态学报、植物生态学报、生物化学与生物物理学报、林业科学、生物工程学报、生物多样性、农业环境科学学报、土壤学报、植物营养与肥料学报、作物学报、遗传学报、园艺学报、果树学报、植物保护学报、植物病理学报、微生物学报、病毒学报、菌物学报、昆虫学报、应用昆虫学报、农药学学报。
1.以上4项须满足其中1项,且论文、授权专利、科研成果和获奖等要与学位论文有关并以“广西大学” 第一署名单位。凡学位论文未达到以上要求者,一律不准举行学位论文答辩。
2.本规定从2012级开始执行。2008-2011级按照“西大学位字[2008]16号”文执行。2007级之前(含2007级)按照“西大学位字[2007]71号”文执行。
11
动物遗传育种与繁殖
(二级学科)
1.在影响因子2.0以上(含2.0)或本学科SCI二区以上(含二区)的刊物上发表论文1篇(含录用)。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
2.在影响因子2.0以下的SCI刊物上发表论文2篇。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
3.在影响因子2.0以下的SCI刊物上发表论文1篇的,还需在国内本领域核心期刊上发表(含录用)论文1篇。申请人署名第一或第二(其导师为第一)。
1.以上3项须满足其中1项,且论文要与学位论文有关并以“广西大学”为第一署名单位。
2.从2012年入学的博士研究生开始执行。
说明:发表的科研成果(包括论文、专著、获奖、发明专利等)需与学位论文有关,申请人署名第一或第二 (其导师第一),且以广西大学为第一署名单位;与国外高校及科研机构联合培养的博士研究生发表的科研成果,若以国外高校及科研机构作为第一署名单位,广西大学作为第二署名单位的,可视同于广西大学为第一署名单位,在申请学位时予以认定;在《广西大学学报》发表的论文,可作为国内核心期刊在申请学位时予以认定,但发表多篇时只认定1篇;在各增刊发表的论文不予认定。
附:电气工程一级学科博士点博士研究生申请博士学位发表论文期刊目录
附录A 与本一级学科相关的SCI 1区及2区(以当年认定为准)的专业期刊或重点认定SCI期刊:
(一)电气工程类
1. Proceedings of the IEEE(SCI:1区,IF=5.151)
2. IEEE Transactions on Power Systems(SCI:2区,IF=2.355)
3. IEEE Transactions on Power Delivery (SCI:3区,IF=1.425)
4. IEEE Transactions on Energy Conversion (SCI:3区,IF=0.722)
5. IET Generation Transmission & Distribution (3区,IF=1.152)
6. IEEE Transactions on Dielectrics And Electrical Insulation (SCI:3区,IF=0.872)
7. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility (SCI:3区,IF=0.816)
8. IEEE Transactions on Power Electronics(SCI:3区,IF=1.202)
9. Applied Energy(2区,IF=3.915)
10. Solar Energy(2区,IF=2.172)
11. Progress in Photovoltaics(1区,IF=6.07)
(二)应用数学类
1.Mathematical Programming(SCI:1区,IF=1.970)
2.SIAM Journal on Optimization (SCI:2区,IF=2.091)
3.European Journal of Operational Research(SCI:2区,IF=2.159)
附录B 国内顶级期刊:
中国电机工程学报、自动化学报、电子学报、计算机学报、数学学报、机械工程学报
附录C SCI收录期刊:
(一) 电气工程类
1. IEEE transactions on Industry Applications(3区,IF=1.235)
2. Electric power systems research(3区,IF=1.562)
3. IET Renewable Power Generation(3区,IF=2.328)
4. International Journal of Electrical Power & Energy Systems(3区,IF=2.212)
5. European Transactions on Electrical Power(4区,IF=0.450)
6. Electric Power Components and Systems(4区,IF=0.577)
7. Journal of Power Electronics(4区,IF=0.779)
8. Power(4区,IF=0.133)
9. Energy Conversion and Management(3区,IF=1.072)
10. International Journal of Green Energy(4区,IF=0.744)
11. Engineering Optimization(3区,IF=0.902)
12. Electrical Engineering(4区,IF=0.368)
13. Electrical Engineering in Japan(4区,IF=0.165)
14. Electromagnetics(4区,IF=0.844)
15. Advanced Powder Technology(4区,IF=0.840)
16. IEEE Transactions on Circuits And Systems I-Fundamental Theory And Application(3区,IF=1.580)
17. IEEE Transactions On Circuits And Systems Ii-Analog And Digital Signal Processing(3区,IF=1.334)
18. Energy Exploration & Exploitation(4区,IF=1.712)
19. Energy Sources
20. Energy Journal(3区,IF=1.402)
21. European Journal of Information Systems(3区,IF=1.767)
22. Powder Technology(3区,IF=1.887)
23. IET Circuits Devices & Systems (4区,IF=0.495)
24. IET Control Theory And Applications(3区,IF=1.283)
25. IET Electric Power Applications (3区,IF=1.11)
26. IEEE Electrical Insulation M
提供小小的 对你有所启示
2月5日,《美国国家科学院院刊》(《PNAS》)网络版发表了中英两国5个机构联合完成的有关人类元基因组与健康的研究成果,在国际上引起较大反响,美国合众国际社及国内多家媒体纷纷进行了报道。人类元基因组其实是人类微生物组的另一种说法。近年来,对该领域研究的逐渐升温——包括人类元基因组计划的酝酿启动、有关元基因组重要研究论文的陆续发表,促使更多科研人员给予关注。日前,记者就相关问题采访了参加“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”筹备工作的上海交通大学系统生物医学研究院赵立平教授。
▲作用重要的“小不点儿”
“人体内共生的微生物多达1000多种,它们的基因总和叫‘微生物组’,也被称为‘人类元基因组’。”赵立平教授如数家珍地告诉记者:“人们一直认为,一个生物,不管是单细胞细菌还是像人类这样的高等生物,都是由基因信息控制其生老病死。”但是,越来越多的研究表明,人体的生理代谢和生长发育除受自身基因控制外,人体里共生的大量微生物的遗传信息也发挥着重要作用,它们所编码的基因数量是人体自身基因数量的50~100倍,相当于人体的“第二个基因组”。
正是这些共生在人体内、肉眼不可见的“小不点儿”们,对人体的免疫、营养和代谢等起着至关重要的作用。一方面,人体的健康状况发生变化,体内共生微生物的组成就会发生变化;反之,体内微生物组成的变化,也会导致人体健康状况的改变。因此,人体共生微生物的组成可以真实而准确地反映人体的健康状况。
鉴于了解到人类元基因组对人体健康的重要性,科学界积极开展了相关研究。如欧盟、美国和日本的科研人员相继启动了人类元基因组研究计划。赵立平教授特别提到,去年12月9~10日,英、美、法、中等国科学家在美酝酿成立“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”,计划今年4月联合启动“人类元基因组计划”,开始对人类元基因组的全面研究。这项被称为“第二人类基因组计划”的项目将对人体内所有共生的微生物群落进行测序和功能分析,其序列测定工作量至少相当于10个人类基因组计划,并有可能发现超过100万个新的基因,最终在新药研发、药物毒性控制和个体化用药等方面实现突破性进展。
▲关注慢性全身性代谢性疾病
去年12月美国《科学》杂志预测:人类共生微生物的研究将可能是国际科学研究在2008年取得突破的7个重要领域之一。赵立平教授谈到,当前对人类元基因组研究发现,肠道菌群结构的改变与失衡除会导致肠道疾病外,还与很多慢性全身性的代谢性疾病,如糖尿病、肥胖,甚至是癌症的发生有着密切关系。
过去一些找不到确切病原菌的肠道疾病,即非感染性肠道疾病(如肠易激综合征等),现在研究认为,肠道内微生物群落结构失调可能与其发生有重大关系。因而在治疗上,就可以选择一些改善肠道菌群失调的微生态制剂。
糖尿病原来仅仅被认为是糖代谢异常,现在研究却发现,菌群失调可能是造成糖尿病发生的一个影响因素。赵立平教授领导的研究小组发现,糖尿病模型动物肠道中的一些特定菌的数量有所变化——两种乳酸菌数量明显下降。国外也有研究报道,补充乳酸菌制剂能缓解模型动物的糖尿病症状。这“一减一加”的事实说明,肠道内某些种类的乳酸菌可能参与了糖尿病的发生发展过程。菌群的变化不仅是糖尿病的后果,也可能是糖尿病的诱因。
尽管肥胖受一定的遗传因素影响,但环境因素也对其产生重要作用。赵立平教授强调,菌群就是其中之一,即饮食结构改变产生的菌群结构异常可导致肥胖。美国学者Gordon及其同事近年来在肥胖与菌群关系的一系列研究上取得了突破性进展。他们发现,遗传性肥胖小鼠和瘦型小鼠肠道菌群的组成有明显差异,且肥胖表型可以随菌群在不同个体间发生转移;他们对人体的研究也获得了相似的结果。更令人兴奋的发现是,肠道菌群可以直接调节宿主脂肪存储组织的基因表达活性,使宿主增加脂肪的积累。这些研究有力地支持了肠道菌群在人类这样的“超级生物体”生理代谢中的地位。这从另一个角度证明,肥胖是人的基因和微生物基因共同作用的结果,甚至在某种程度上,后者的作用可能更大。
▲“中国舞”应能独领风骚
在世界各国对人类元基因组研究相继加大研究力度的同时,我国学者也不甘示弱。目前,围绕肠道菌群与感染性疾病的关系,由浙江大学第一附属医院牵头的国家“973”计划项目已经启动;在科技部和上海市的支持下,由上海交通大学系统生物医学研究院、中科院营养科学研究所和国家人类基因组南方中心等单位承担的中法肠道元基因组国际合作项目也已顺利启动;在上海市疾病控制中心(CDC)、闸北区CDC和卢湾区CDC的大力配合下,已经完成了1000多人的上海常住居民“营养、菌群与肥胖的病例对照研究”的现场体检和血液、尿液和粪便样品的采集工作,这是目前国际上规模最大的人类元基因组人群研究项目,备受国际同行关注。
但从整体来讲,我国的人类元基因组研究还处于起步阶段。如何充分利用我国的特有优势参与国际竞争,加快人类元基因组研究步伐,是需要我们认真思考的问题。在采访中,赵立平教授多次强调,我国目前具有多方面的优势,如果组织得当,在国际人类元基因组研究的大舞台上,应该能跳出一支支漂亮的“中国舞”。
微生物与人类的关系
———姓名.所在单位.
摘要:
小到肉眼看不见的微生物对人类却起着难以想象的巨大作用。有时危害人类,给我们带来灾难。但在某些方面,它又是我们人类的好朋友,帮助我们解决问题和灾难。
关键词:微生物,应用,危害,人类.
The relation between microorganism and mankind
--Zhang Jingjing (20044274) living creature engineering of the life science college of the University of Heilongjiang 3 class
Abstract:
I am small to arrive the naked eye unseen microorganism to the mankind but have the huge function of hard imagination.Sometimes endanger mankind, bring us a disaster.But in some aspects, it is our mankind's good friend again, helping us to solve problem with disaster.
Keywords: Microorganism, applied, endanger, mankind.
什么是微生物?微生物是泛指肉眼看不到或看不清楚的微小生物。它们体积微小,结构简单。它与人类关系密切,它既能造福于人类,也能给人类带来毁灭性的灾难。
微生物学在解决当代重大社会问题中起着重要作用。例如微生物采油技术中,它发挥令人难以想象的巨大作用。它可降低原油的黏度,增加原油的流动性,从而大大提高了原油的采收率。此种技术成本低,设备简单,不伤害地层,不污染环境,而且效益显著。1995~2000 年,斯诺克尔石油技术公司实施该技术且获得很好的效益[1]。而日本则把光合菌、乳酸菌、酵母菌、发酵丝状菌、放线菌等功能各异的80 多种微生物组成的一种活菌制剂。这些微生物组合在一个统一体中,互相促进,共同构成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生态系统,可抑制有害微生物,尤其是病原菌和腐败细菌的活动,促进植物生长。该技术在自然农法中广泛应用。随着国民经济的发展,微生物的应用也越来越广泛。在生物制药、能源、环保、食品、工业等方面,微生物都扮演着重要的角色。
然而,微生物在给人类提供诸多好处的同时,也带来了许多不可忽视的负面影响。我们用的化妆品含有多种营养成分,为微生物的生长提供了适宜的环境,在生产、储藏和使用过程中极易受到微生物的污染。化妆品中常见细菌主要以芽胞杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属为主,这几个属的细菌在自然界分布广泛,对环境抵抗力较强,污染机会较多[2]。真菌主要有木霉属、曲霉属、根霉属、脉孢菌属、短梗霉属、假丝酵母属和红酵母属等,这些菌也是自然环境中常见的霉菌和酵母[3]。受到微生物污染的化妆品不但产品腐败变质,更重要的是致病微生物污染会对人体健康产生危害。别外饮水机污染也已成为不可忽视的卫生问题,有的饮水水质量已经远远达不到合格饮用水的卫生质量,所谓的纯净水、矿泉水等已不能直接饮用,主要是被大肠杆菌等微生物污染。这种状况很可能加重夏秋季肠道病的流行。研究人员还指出,室内空气也存在着微生物污染,它可引起人体出现眼刺激感、哮喘、过敏性皮炎、过敏性肺炎和传染性疾病,重者甚至因感染而死亡。室内建筑材料和家用电器是室内空气的主要污染源,它不仅能释放出对人体有害的化学物质,同时也为微生物的孳生提供了有利的条件。
由此可见,微生物与人类的关系非常密切,它不仅造福与人类,也会伤害人类。因此我们应该正确地认识微生物,并利用它保护环境、造福人类,这是我们的期望也是我们每个人义不容辞的责任。
参考文献:
[ 1 ] 谢明杰,谢正,邹翠霞,曹文伟.微生物降解原油提高原油采收率的研究[J].抚顺石油学院学报,1999,(2).
[ 2 ] 东秀珠,蔡妙英. 常见细菌系统鉴定手册[ M] . 北京:科学出版
社,2001.
[ 3 ] 魏景超. 真菌鉴定手册[ M] . 北京:科学出版社,1979.
(收稿日期:2003 -08 -12)
[ 4 ] 金京德. 有效微生物研究会·EM活用技术事例集·EM研究所·2004年·
人类与微生物可持续发展的关系
1,土壤中的分解者——真菌、. 微生物和土壤动物分解死去的动物和 植物,清除有机垃圾,给人类创造一个洁净的环境;
2,微生物给人类在衣、食、住、行、医药、美学和科学进步等等方面提供的用场太丰富了;
3,微生物可以形成完整的食物网,同时它们又是他动物的食物,通过捕食与被捕食的关系把动植物,微生物联系起来,形成一个复杂的关系网。
4,现代人类是由人类、各种各样的微生物、其它生物种类在其所分享的不断变化的大自然的胁迫中进化而来。这种共同进化的过程受多方面的影响,诸如:环境的变迁、人类的迁徙、人类行为的变化、其它物种数量的增加和减少以及微生物命运的不断变更。
5,保持一直处于人体与病原微生物间的最大程度上的微妙平衡可以使生态安全得到加强。现代人类和多种多样的微生物随着时间的前移而共同进化,这种关系大可用“和平共处”来描述。这种“和平”来自于人类对于病原微生物的经验发展而得来的对免疫性的认识。
导读
在人类繁衍至今的地球上,大多数物种正遭受着气候变化的影响 。微生物支持所有高等营 养生 命形式的存在。为了 了解地球上的人类和其他生命形式(包括那些我们尚未发现的)如何能够抵御人为的气候变化--重要的是纳入对微生物的了解。我们不仅应该了解微生物如何影响气候变化(包括温室气体的生产和消耗),还应该
核心作用以及其在全球范围内的重要性。它提醒人们 ,气候变化的影响将在很大程度上取决于微生物的 响应,而微生物的响应对于实现环境可持续发展的未来至关重要。
论文ID
原名: Scientists’ warning to humanity: microorganisms and climate change
译名: 科学家对人类的警告:微生物与气候变化
期刊: Nature Reviews Microbiology
IF: 34.648
DOI:
发表时间: 2019年
通信作者: Ricardo Cavicchioli
通信作者单位: 新南威尔士大学(The University of New South Wales)
文章上线一年就被引186次,可见期重要性和影响力
综述内容
2 海洋生物群
海洋生物占地球表面的70%,从沿海河口,红树林和珊瑚礁到公海(图1)。 温度 上升不仅会影响 生物过程 ,还会降低水的密度,导致分层和环流现象的发生,从而影响生物的扩散以及营养物质的运输。 降水,盐度和风也影响分层 ,混合以及环流。来自空气、河流和河口流动的养分输入同样会对微生物的组成和功能造成影响,而气候变化会影响所有这些物理因素。
海洋环境中除了数量庞大的海洋微生物外,还发挥着重要的生态系统功能。海洋微生物通过碳和氮的固定,使有机物矿化,形成海洋食物网以及全球碳和氮循环的基础。颗粒有机物中碳的沉积以及其固定到海洋沉积物中过程是大气中螯合CO 2 的关键长期机制。因此,通过矿化和海底储藏碳氮的释放之间的平衡决定了气候变化。除了变暖(由于大气中CO 2 浓度的增加,增强了温室效应),海洋环境自工业化前以来酸化了约0.1个pH单位,预计到本世纪末还会进一步减少0.3-0.4个单位。因此有必要了解海洋生物将做出何种响应。 温室气体浓度升高对海洋温度,酸化,分层,混合,温盐环流,养分供应,辐射和极端天气事件的影响会对海洋微生物菌群产生重大环境影响,这些影响包括生产力,海洋食物网,海底碳排放和固定等方面。
2.1 微生物影响气候变化
海洋浮游植物只占全球植物生物量的1%,但却完成了全球一半的光合作用(CO2 的固定以及OO 2 的产生)。与陆生植物相比,海洋浮游植物分布范围更广,受季节变化的影响较小,周转率更快。因此,浮游植物在全球范围内对气候变化反应迅速。太阳辐射、温度和淡水向地表水输入的增加加强了海洋分层,从而减少了营养物质从深水到地表水的输送,降低了初级生产力。相反,CO 2 含量的升高,在营养成分不受限制的情况下,可以增加浮游植物的初级生产力。一些研究表明,在过去的一个世纪里,全球海洋浮游植物的总体密度有所下降,但由于数据获得的有限性、分析方法的差异等多方面原因,这些结论需要进一步考证。也有研究发现全球海洋浮游植物产量增加以及特定区域或特定浮游植物群的变化。全球海水冰面积的下降,导致更高的光渗透率和潜在的更多初级生产;然而,对于可变混合模式、养分供给变化以及极地地区的生产力趋势影响的预测效应相存在矛盾的现象。这强调了收集关于浮游植物生产和微生物群落组成的 长期数据 的必要性。
除了海洋浮游植物对CO 2 固定的贡献外,化学自养古菌和细菌同样可以在深水黑暗条件下以及极地冬季期间在表层进行CO 2 的固定。海底产甲烷菌和甲烷氧化菌是CH 4 的重要生产者和消费者,但它们对这种温室气体大气通量的影响尚不确定。海洋病毒、嗜细菌细菌以及真核食草动物也是微生物食物网的重要组成部分。气候变化对捕食者-被捕食者的相互作用的影响,包括病毒-宿主的相互作用,可以影响全球生物地球化学循环。
气溶胶影响云的形成,从而影响阳光照射和降水,但它们影响气候的程度和方式仍不确定。海洋气溶胶由海盐、非海盐硫酸盐和有机分子的复杂混合物组成,可以作为云凝结的核,影响辐射平衡,从而影响气候。了解海洋浮游植物对气溶胶的贡献方式,可以更好地预测不断变化的海洋环境将如何影响云层和对气候的反馈。此外,大气本身含有大约10 22 个微生物细胞,确定大气微生物生长和形成聚集体的能力对于评估它们对气候的影响具有重要价值。
植物生长的沿海生境对于碳的固定具有十分重要的意义,人类活动,包括人为的气候变化,在过去的50年里使这些栖息地减少了25-50%,海洋捕食者的数量减少了高达90%。基于微生物活动决定了有多少碳被再矿化并释放为CO2 和CHCH 4 ,同时考虑到如此广泛的环境扰动,因此这些扰动对微生物群落的影响同样需要进一步评估。
2.2 气候变化对微生物的影响
气候变化扰乱了物种之间的相互作用,迫使物种适应、迁移或被其他物种取代或灭绝。 海洋变暖、酸化、富营养化和过度使用(例如捕鱼、 旅游 )共同导致珊瑚礁的衰退,并可能导致生态系统的改变 。一般来说,微生物比宏观生物更容易分散。然而,许多微生物物种存在生物地理差异,扩散、生活方式和环境因素强烈影响群落组成和功能。海洋酸化使海洋微生物的pH条件远远超出其 历史 范围,从而影响到其胞内pH水平。不善于调节体内pH值的物种会受到更大的影响,许多环境和生理因素影响微生物在其本土环境中的反应和整体竞争力。例如, 温度 升高会 增加 真核浮游植物的蛋白质合成 ,同时 降低细胞核糖体浓度 。由于真核浮游植物的生物量为~1 Gt C,核糖体富含磷酸盐,气候变化引起的氮磷比的改变将影响全球海洋的资源分配。海洋变暖被认为有利于较小的浮游生物而不是较大的浮游生物,改变了生物地球化学通量。 海洋温度升高、酸化和营养供应减少预计将增加浮游植物细胞外溶解有机质的释放,微生物食物网络的变化可能导致微生物产量增加,而牺牲更高的营养水平 。温度升高还可以缓解铁对固氮蓝藻的限制,对未来变暖海洋的食物网提供的新氮来源具有潜在的深远影响。需要认真注意如何量化和解释环境微生物对生态系统变化和与气候变化相关的压力的响应。因此,关键问题仍然是关于菌群转移的功能后果,例如碳再矿化与碳固存的变化,以及与养分循环之间的关系。
3 陆生生物
陆地生物量是海洋生物量的100倍,其中陆地植物约占全球一半的净初级生产力。土壤储存了约2万亿吨的有机碳,其数量远高于大气和植被中碳的总和。陆地环境中的微生物总数与海洋环境中的总数相似。土壤微生物调节储藏在土壤中以及释放到大气中的有机碳的数量,并通过提供调节生产力的多种营养元素间接地影响植物和土壤中的碳储存。
植物通过光合作用吸收大气中的CO 2 ,并产生有机质;相反,植物的自养呼吸和微生物的异养呼吸将CO 2 释放回大气中。温度影响这些过程之间的动态平衡,从而影响陆地生物圈捕获、储存人为碳排放的能力(图1)。而气候变暖可能加速碳的排放。森林覆盖陆地面积的30%,占陆地初级生产力的50%,对人为排放的CO 2 的固存率高达25%。永久冻土中的有机物质中碳的积累远超过呼吸所损失的,创造了最大的陆地碳汇。但由于气候变暖预计将使永久冻土减少28-53%,从而使大型碳库可用于微生物呼吸以及温室气体排放。
通过对表层土壤(10cm)和以及深层土壤(100cm)剖面进行对比评估发现,气候变暖会增加碳向大气中的排放。有关不同土壤地点之间碳损失的差异的进一步解释需要更多的预测变量。然而,来自全球对变暖反应的评估的预测表明,气候变暖条件下,陆地碳损失产生了积极的反馈,加速了气候变化的速度,特别是在寒冷和温带地区(这些地区储存全球大部分土壤碳)。
3.1 微生物对气候变化的影响
CO 2 含量的升高,提高了初级生产力,增加了植物凋落物含量,促进了微生物对凋落物的分解从而导致更高的碳排放。温度的影响不仅是微生物反应速率的动力学效应,也是植物输入刺激微生物生长的结果。一些固有的环境因素(如微生物群落组成、枯木密度、氮素可获得性和水分)影响微生物活动,这就需要通过地球系统模型对气候变暖所造成的土壤碳损失进行预测,以纳入对生态系统过程的控制。在这方面,植物养分的可获得性影响森林的净碳平衡,营养贫乏的森林比营养丰富的森林释放更多的碳。植物将约50%的固定的碳释放到土壤中,供微生物生长。分泌物除了被微生物利用作为能源外,还可以破坏矿物-有机体的结合,从微生物呼吸利用的矿物中释放出有机化合物,增加碳排放。这些植物-矿物质相互作用的相关性说明了在评估气候变化的影响时,除了生物相互作用(植物-微生物)之外,生物-非生物相互作用的重要性。
土壤有机质用于微生物降解还是长期储存取决于许多环境因素,包括土壤矿物特征、酸度、氧化还原状态、水的有效性、气候等方面。有机物的性质,特别是基质的复杂性,同样会影响微生物的分解。此外,不同土壤类型中微生物获取有机质的能力具有差异性。如果将可获得性考虑在内,预计大气中CO 2 含量的增加将促进微生物的分解能力,这会使得土壤中有机碳的留存量降低。升高的CO 2 浓度增强了植物和微生物之间对氮的竞争。食草动物会影响土壤中的有机质含量,从而影响微生物的生物量和活性。气候变化可以减少食草动物,导致全球氮和碳循环的总体变化,从而减少陆地碳的固定。有害动物(例如蚯蚓)通过间接影响植物(例如,增加土壤肥力)和土壤微生物来影响温室气体排放。蚯蚓肠道中的厌氧环境含有执行反硝化并产生NO2 的微生物。蚯蚓提高了土壤肥力,它们的存在可以导致温室气体净排放,尽管温度升高和降雨量减少对有害生物摄食和微生物呼吸的综合影响可能会减少排放。
在泥炭地,抗腐烂的枯枝落叶等会抑制微生物分解,同时水饱和度限制了氧的交换,促进了厌氧菌的生长以及CO2 和CHCH 4 的释放。植物凋落物组成和相关微生物过程的变化(例如,减少对氮的固定化和增强的异养呼吸)正在将泥炭地从碳汇转变为碳源。永久冻土的融化使得微生物可以分解先前冻结的碳,释放CO2 和CHCH 4 。永久冻土的融化导致了水饱和土壤的增加,这促进了产甲烷菌和一系列微生物产生CH 4 和CO 2 。据预测,到本世纪末,缺氧环境的碳排放将比好氧环境的排放在更大程度上驱动气候变化。
3.2 气候变化对微生物的影响
气候的改变可以直接(例如季节性和温度)或间接(例如植物组成、植物凋落物和根系分泌物)影响微生物群落的结构和多样性。土壤微生物多样性影响植物多样性,对包括碳循环在内的生态系统功能很重要。短期实验室模拟变暖以及长期(50多年)自然地热变暖最初都促进了土壤微生物的生长和呼吸,导致CO 2 净释放,随着基质的耗尽,导致生物量减少,微生物活性降低。这意味着微生物群落不容易适应高温,由此产生的对反应速率和底物损耗的影响减少了碳的整体损耗。相比之下,一项长达10年的研究发现,土壤群落能够通过改变基质使用的模式以适应升高的温度,从而减少碳的损失。在年平均温度范围超过20 C的森林土壤中也发现了细菌和真菌群落的实质性变化。
微生物生长对温度的响应是复杂多变的。微生物生长效率是衡量微生物如何有效地将有机物转化为生物量的指标,效率较低意味着更多的碳被释放到大气中。一项为期一周的实验室研究发现,温度升高导致微生物周转率增加,但微生物生长效率没有变化,同时该研究预测,气候变暖将促进土壤中的碳积累。一项长达18年的实地研究发现,土壤温度越高,微生物的效率就会降低,在这段时间结束时,不易分解的底物的分解会增加,同时土壤碳的净损失也会增加。
气候变化通过温度、降水、土壤性质和植物输入等几个相互关联的因素直接或间接地影响微生物群落及其功能。由于沙漠中的土壤微生物受到碳的限制,植物增加的碳输入促进了含氮化合物的转化,微生物生物量,多样性,酶活性以及对复杂有机物的利用。虽然这些变化可能会增强呼吸作用和土壤中碳的净损失,但干旱和半干旱地区具有的特点可能意味着它们可以起到碳汇的作用。为了更好地了解地上植物生物量对CO 2 水平和季节性降水的响应,我们仍需增加对微生物群落响应以及功能的了解。
气候变化同样也使湖泊、海水等环境中富营养化的频率、强度和持续时间增加。水华蓝藻能够产生各种神经毒素、肝毒素和皮毒素,危害鸟类和哺乳动物的 健康 。有毒蓝藻目前已造成了包括中国太湖在内的全世界多个地区严重的水质问题。气候变化直接和间接地有利于蓝藻的生长,许多形成水华的蓝藻可以在相对较高的温度下生长。与此同时,湖泊和水库热分层的增加使浮力蓝藻能够向上漂浮并形成密集的表面水华,这使它们能够更好地获得光,更加具有选择性优势。目前实验室和原位实验都证明了有害的蓝藻 Microcystis 属具有适应高CO 2 的能力。因此,气候变化和CO 2 含量的增加预计会影响蓝藻水华的菌株组成。
4 农业
根据世界银行表明(世界银行关于农业用地的数据),近40%的陆地环境专门用于农业。这一比例在未来预计有可能增加,这将导致土壤中碳、氮和磷以及其他养分的循环发生重大变化。此外,这些变化与生物多样性的丧失息息相关。增加对使用植物和动物相关的微生物的了解,以提高农业可持续性发展,减轻气候变化对粮食生产的影响,但这样做需要更好地了解微生物对气候变化的响应。
4.1 微生物对气候变化的影响
甲烷菌在自然和人工厌氧环境中产生甲烷,此外还有与化石燃料相关的人为甲烷的排放(图2)。近年来(2014-2017)大气CH 4 水平显著升高,但其背后的原因尚不清楚。尽管 水稻 仅覆盖了10%的可用耕地,但却养活了全球一半的人口,同样,稻田也贡献了农业20%的CH 4 排放的。据预测,到本世纪末,人为气候变化将使水稻生产产生的CH 4 排放量翻一番。 反刍动物 是人为CH 4 排放的最大单一来源,反刍动物肉类生产所产生的碳排放比植物高蛋白食物生产的碳排放高19-48倍;即使是非反刍动物肉类生产所产生的CH 4 也比植物高蛋白食物生产的碳排放高出3-10倍。 化石燃料 的燃烧和化肥的使用大大增加了环境中可利用氮含量,扰乱了全球生物地球化学过程,威胁到生态系统的可持续发展。农业是温室气体NO2 的最大排放者,NO2 通过微生物氧化和氮的还原而释放。气候变化扰乱了微生物氮转化(分解、矿化、硝化、反硝化和固定)和N 2 O的释放速率。迫切需要了解气候变化和其他人类活动对氮化合物微生物转化的影响。
4.2 气候变化对微生物的影响
升温和干旱强烈地影响着作物的生长。以真菌为基础的土壤食物网在广泛管理的农业(例如牧场)中很常见,而以细菌为基础的食物网通常出现在集约化系统中,但与后者相比,前者更能适应干旱环境。对全球范围内的表层土进行评估发现, 土壤真菌和细菌占据了特定的生态位,并且对降水和土壤pH的响应不同,这表明气候变化将对它们的丰度、多样性和功能产生不同的影响 。预计由于气候变化而增加的干旱会导致全球旱地中细菌和真菌的多样性和丰度的减少,这种减少将进一步降低微生物群落的整体功能,从而限制了它们支持植物生长的能力。
气候变化和富营养化(由于化肥的施用)对微生物竞争力的综合影响存在不可预测的影响。例如,营养丰富通常有利于有害的藻类繁殖,但在相对较深的Zurich湖中观察到了不同的结果。
5 感染性疾病
气候变化影响着海洋和陆地生物群中疾病的发生和传播(图3),这取决于不同的 社会 经济、环境和宿主病原体特有的因素。了解疾病的传播和设计有效的控制策略需要充分了解病原体、及其传播媒介和宿主的生态学,以及扩散和环境因素(表1)。例如,海洋酸化还可能直接导致鱼类等有机体的组织损伤,潜在地导致免疫系统减弱,从而创造细菌入侵的机会。对于农作物来说,当人们考虑对病原体的响应时,包括CO 2 水平、气候变化、植物与病原体的相互作用在内的不同相互作用的因素都是重要的。不同的的微生物能够引起不同的植物疾病,进而影响作物生产,导致饥荒,并威胁粮食安全。病原体的传播和疾病的出现是通过物种的运输和引进来促进的,并受天气对扩散的影响和生长环境条件的影响。
表1 病原体对气候和环境因素的传播响应。
气候变化可以通过改变宿主和寄生虫的适应来增加疾病风险。对于外温动物(如两栖动物),温度可以通过扰乱免疫反应,从而增加感染的易感性。每月和每天不可预测的环境温度波动增加了古巴树蛙对病原菊苣真菌 Batrachochytrium dendrobatidis 的敏感性。温度升高对感染的影响与真菌在纯培养中生长能力下降形成对比,说明在评估气候变化的相关性时,更应该注重于评估宿主-病原体的反应(而不是从分离微生物的生长速率研究中推断)。气候变化预计会增加一些人类病原体对抗生素的耐药率。2013-2015年的数据表明,日最低温度提高10 C,将导致 Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae 以及 Staphylococcus aureus 的抗生素耐药率增加2-4%。潜在的潜在机制包括:高温促进抗药性可遗传因子的水平基因转移,以及提高病原体生长率,促进环境的持久性、携带和传播等。
食源性、气源性、水源性和其他环境病原体可能易受气候变化的影响(表1)。对于媒介传播的疾病,气候变化将影响媒介的分布,从而影响疾病传播的范围,以及媒介传播病原体的效率。许多传染病,包括几种媒介传播疾病和水传播疾病,都受到大规模气候现象(如ENSO)造成的气候变化的强烈影响,这种现象每隔几年就会破坏全球约三分之二地区的正常降雨模式和温度变化。据报道,与ENSO有关的疾病有疟疾、登革热、齐卡病毒病、霍乱、鼠疫、非洲马病和许多其他重要的人类和动物性疾病。
尽管已经在自然和实验室条件下,微生物种群的适应机制已有研究,但与动物(包括人类)和植物相比,微生物物种适应当地环境的研究较少。与植物和动物相关的病毒、细菌和真菌病原体以影响生态系统功能、影响人类 健康 和粮食安全的方式适应非生物和生物因素。病原农业真菌的适应模式很好地说明了微生物活动与人类活动之间的循环反馈。“农业适应”病原体引起流行病的可能性比自然产生的菌株更高,这会对作物生产构成更大的威胁。真菌病原体通过进化以适应更高的温度来增强它们入侵新的栖息地的能力,这使真菌病原体对自然和农业生态系统构成的威胁更加复杂。
6 微生物减缓气候变化
增加对微生物相互作用的了解将有助于设计缓解和控制气候变化及其影响的措施。例如,了解蚊子如何对Wolbachia细菌(节肢动物的一种常见共生体)作出反应,通过将Wolbachia引入埃及伊蚊种群并将其释放到环境中,从而减少了寨卡病毒、登革热和基孔肯雅病毒的传播。在农业方面,了解将NO2 还原为无害N 2 的微生物的生态生理学的进展为减少排放提供了选择。生物炭是广泛和间接减轻气候变化微生物影响的农业解决方案的一个例子。生物炭是通过限制氧条件下生物质的热化学转化而产生的,其可以通过减少微生物矿化和减少根系分泌物对矿物释放有机物的影响,从而促进植物的生长,减少碳的释放,从而改善有机质的存留。
微生物生物技术可以为可持续发展提供解决方案,微生物技术同样为实现联合国17个可持续发展目标中的许多目标提供了实用的解决方案(化学品、材料、能源和补救措施),解决贫困、饥饿、 健康 、清洁水、清洁能源、经济增长、产业创新、可持续发展等问题。毫无疑问,通过提高公众对全球变暖中微生物的主要作用的认识,即通过实现 社会 的微生物学素养,无疑会促进对此类行动的支持。
7 总结
微生物对固碳做出了重大贡献,特别是海洋浮游植物,它们固定的净CO 2 与陆地植物一样多。因此,影响海洋微生物光合作用和随后在深水中储存固定碳的环境变化对全球碳循环具有重要意义。微生物还通过异养呼吸(CO 2 )、产甲烷(CH 4 )和反硝化(N 2 O)等作用对温室气体排放做出重大贡献。许多因素影响微生物温室气体捕获与排放的平衡,包括生物群落、当地环境、食物网的相互作用和反应,特别是人为气候变化和其他人类活动。 直接影响微生物的人类活动包括温室气体排放、污染、农业活动以及人口增长,这些活动促进了气候变化、污染、农业活动以及疾病传播 。人类活动改变了碳固定与释放的比率,将加速气候变化的速度。相比之下,微生物也提供了重要的机会,可以通过改善农业、生产生物燃料和修复污染来补救人为问题。
为了理解可控范围内小规模相互作用的微生物多样性和活动如何转化为大系统通量,重要的是将研究结果从个体扩展到群落,再到整个生态系统。为了了解世界各地不同地点的生物地球化学循环和气候变化反馈,我们需要关于推动物质循环的生物(包括人类、植物和微生物)以及调节这些生物活动的环境条件(包括气候、土壤理化特性、地形、海洋温度、光和混合)的定量信息。
现存的生命经过了数十亿年的进化,产生了巨大的生物多样性,而微生物多样性与宏观生命相比实际上是无限的。 由于人类活动的影响,宏观生物的生物多样性正在迅速下降 ,这表明动植物物种的宿主特异性微生物的生物多样性也将减少。然而,与宏观生物相比,人类 对微生物与人为气候变化之间的联系所知甚少 。我们可以认识到微生物对气候变化的影响,以及气候变化对微生物的影响,但我们对生态系统的了解并不全面,因此,在解释人为气候变化对生物系统造成的影响方面仍存在挑战。由于人类的活动,正导致气候变化,这对全球生态系统的正常行驶功能造成影响。在海洋和陆地生物群落中,微生物驱动的温室气体排放的增加,并积极地反馈给气候变化。忽视微生物群落对气候变化的作用、影响和反馈反应可能导致会导致对人类的发展造成威胁。目前迫切需要立即、持续和协调一致的努力,明确将微生物纳入研究、技术开发以及政策和管理决策当中。
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