方衛(wèi)國(guó)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的綠僵菌。
因?yàn)橐环N名為“耳念珠菌”的多重耐藥性真菌在美國(guó)多地爆發(fā)，超級(jí)真菌的概念進(jìn)入公眾視野，連股市都受到影響，病毒防治板塊一片飄紅。其實(shí)耳念珠菌只是一種在醫(yī)院里發(fā)展出來(lái)的真菌，一般不會(huì)往廣泛大眾群傳播。
人們對(duì)真菌的了解，相對(duì)病毒、細(xì)菌，要少許多。在最近一期《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》雜志上，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院方衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)有趣的研究，他們分析了一種叫做“綠僵菌”的真菌基因，搞清楚了這種真菌為什么能夠成功毒殺比它高級(jí)許多的生物——昆蟲(chóng)，而且還把每一只蟲(chóng)的尸體都給弄綠了。
別小看真菌的威力
最近有種真菌在美國(guó)多地爆發(fā)
地球上經(jīng)常有新的病原菌出現(xiàn)?！氨热鏢ARS、埃博拉病毒，都是新出現(xiàn)的病原造成的疾病?！狈叫l(wèi)國(guó)說(shuō)，但是真菌病原，此前人們關(guān)注得相對(duì)比較少，因?yàn)檎婢苌僦苯痈腥救祟?，“但其?shí)真菌病原對(duì)糧食安全、生態(tài)環(huán)境，甚至人類健康，都會(huì)造成很大的影響。”
比如，新出現(xiàn)的小麥稈銹病菌Ug99菌株可使整片農(nóng)田小麥顆粒無(wú)收。
“新的病原真菌的出現(xiàn)，對(duì)生物物種的多樣性會(huì)有影響。”方衛(wèi)國(guó)舉例子講，比如，青蛙會(huì)被滅種，蝙蝠鼻子會(huì)“長(zhǎng)白毛”，也不能活了。
這幾天大家密切關(guān)注的耳念珠菌，其實(shí)早在2009年，就有研究者在一名日本患者的外耳道分泌物中發(fā)現(xiàn)了它。
這是一種院內(nèi)感染菌?！笆窃卺t(yī)院內(nèi)獲得的感染，一般發(fā)生在本身有基礎(chǔ)疾病的人身上（尤其是抵抗力比較差的住院病人），正常人不易感染。”方衛(wèi)國(guó)說(shuō)。
所以，科學(xué)家需要去探索新的真菌病原出現(xiàn)的機(jī)制，以便人們做出預(yù)測(cè)和相應(yīng)的預(yù)防。
方衛(wèi)國(guó)課題組就選了一種昆蟲(chóng)病原真菌來(lái)做研究，它的全名叫“羅伯茨綠僵菌”。
為什么它跟大嘴美女朱麗葉·羅伯茨同姓？其實(shí)，這個(gè)羅伯茨，來(lái)自康奈爾大學(xué)的教授唐納德·羅伯茨的名字，這位教授是方衛(wèi)國(guó)的師爺爺（導(dǎo)師的導(dǎo)師），他對(duì)綠僵菌的研究，做出了巨大的貢獻(xiàn)。
這個(gè)真菌名副其實(shí)：它是綠的。
待它長(zhǎng)到孢子的狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞壁上會(huì)自帶綠色素，這種綠色能幫助真菌抗逆，適應(yīng)惡劣環(huán)境。如果它們?nèi)ジ腥纠ハx(chóng)，那么昆蟲(chóng)會(huì)被它們給“綠”了。比如蟑螂、蚊子、蝗蟲(chóng)、大蠟螟……不管生前長(zhǎng)啥樣，死后都是綠油油的，讓人瘆得慌，而且還會(huì)變成“僵尸”。
它是植物的鐵哥們
是昆蟲(chóng)的頭號(hào)殺手
別看羅伯茨綠僵菌是很多動(dòng)物的頭號(hào)殺號(hào)，但它卻是植物的鐵哥們，與植物互惠共生。
在自然界，羅伯茨綠僵菌保持種群的一種主要方式，是在植物根際與與植物共生?！巴ǔ?，它們優(yōu)先選擇禾本科植物，比如很多種草?！?/p>
方衛(wèi)國(guó)解釋了真菌和植物兄弟是如何相互扶植的——
植物光合作用產(chǎn)生糖，一部分運(yùn)送到根部，綠僵菌就能從植物根部那里得到生存所需的碳源；
一分恩惠，三分回報(bào)，綠僵菌能分泌小分子酸，把土壤中植物難以利用的磷溶解出來(lái)給植物利用，還能分泌植物生長(zhǎng)激素，直接促進(jìn)植物的生長(zhǎng)；
綠僵菌還能夠與侵害、感染植物的真菌、細(xì)菌斗爭(zhēng)，感染來(lái)吃植物的害蟲(chóng)，是植物的天然殺蟲(chóng)劑；
所以，真菌簡(jiǎn)直是植物的生物肥料和生物殺蟲(chóng)劑么——多么和諧的一對(duì)。
可是，昆蟲(chóng)就沒(méi)那么好運(yùn)了，綠僵菌是很多昆蟲(chóng)的天敵。
昆蟲(chóng)的體壁，相當(dāng)于人的皮膚+骨骼，是防止外來(lái)微生物的第一道障礙。而綠僵菌能夠穿透它，以菌絲的形式穿透體壁后，進(jìn)入昆蟲(chóng)的血腔。
進(jìn)入血腔的真菌，馬上會(huì)變形成酵母狀的單個(gè)細(xì)胞?！斑@個(gè)體態(tài)，利于真菌在血液里快速游動(dòng)，盡快占領(lǐng)整個(gè)血腔?！狈叫l(wèi)國(guó)說(shuō)，所以昆蟲(chóng)很快就會(huì)被真菌完全感染，敗下陣來(lái)的蟲(chóng)子，在生死線上掙扎個(gè)大約兩周，差不多就綠了。
2011年，方衛(wèi)國(guó)團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，他們把傳播瘧疾的蚊子給綠了。
蚊子在叮咬瘧疾病人后，瘧原蟲(chóng)進(jìn)入蚊子體內(nèi)的血腔，大量繁殖，而當(dāng)蚊子叮咬正常人時(shí)，它被蚊子連口水一并吐出來(lái)，進(jìn)入人的體內(nèi)。
是的，瘧原蟲(chóng)和綠僵菌一樣，都會(huì)進(jìn)入到昆蟲(chóng)血腔，它們?cè)谘幌嘤隽恕?/p>
而方衛(wèi)國(guó)的團(tuán)隊(duì)用了兩種辦法，讓這場(chǎng)相遇變成致命邂逅。
一種方法，是讓綠僵菌通過(guò)遺傳改造，用蛋白把瘧原蟲(chóng)直接干掉；另一種方法，相當(dāng)于是給瘧原蟲(chóng)關(guān)禁閉，阻止它進(jìn)入蚊子的唾液腺，蚊子就算咬人，也只會(huì)致人發(fā)癢，不會(huì)被傳染疾病。
這項(xiàng)技術(shù)，現(xiàn)在正在非洲瘧疾高發(fā)的地域進(jìn)行田間試驗(yàn)。
科學(xué)家拿它泡水喝
別怕，綠僵菌對(duì)人類無(wú)害
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，綠僵菌是在進(jìn)化的過(guò)程中，獲得了殺昆蟲(chóng)的能力?！拔锓N所具有的某種功能，都是由基因控制的。”方衛(wèi)國(guó)說(shuō)，只有基因通過(guò)表達(dá)蛋白，才能幫助生物實(shí)現(xiàn)各種能力。
綠僵菌的一些關(guān)鍵殺蟲(chóng)力基因，是從別的生物身上“拿”來(lái)的。
方衛(wèi)國(guó)說(shuō)，生物獲得基因有兩種方式：通過(guò)祖先垂直遺傳；基因水平轉(zhuǎn)移——基因在親緣關(guān)系很遠(yuǎn)的物種之間進(jìn)行交流。
而綠僵菌獲得的殺蟲(chóng)能力，就是來(lái)自這種遠(yuǎn)距離的親緣關(guān)系。遠(yuǎn)到什么程度呢？“好比人從細(xì)菌身上，拿一個(gè)基因過(guò)來(lái)?！?/p>
怎么拿過(guò)來(lái)？這些基因有可能是隨機(jī)整合進(jìn)了綠僵菌的基因組，由于它們能幫助綠僵菌更好適應(yīng)環(huán)境，而被留在了基因組里。比如方衛(wèi)國(guó)團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)，在羅伯茨綠僵菌全身共有的1.1萬(wàn)個(gè)基因里頭，有18個(gè)基因，是從其他物種那里獲得的。
他們仔細(xì)地分析了這18個(gè)基因。
“其中2/3的基因，碰到昆蟲(chóng)體壁的時(shí)候，表達(dá)量非常高。也就是說(shuō)，是它們?cè)趲椭G僵菌穿透昆蟲(chóng)體壁。還有1個(gè)基因，對(duì)綠僵菌定殖昆蟲(chóng)血腔，起關(guān)鍵作用?！狈叫l(wèi)國(guó)說(shuō)。
還有5個(gè)基因，是目前不同種的綠僵菌都存在的?？茖W(xué)家把這5個(gè)基因突變失活后，綠僵菌失去殺蟲(chóng)能力，對(duì)昆蟲(chóng)的致死率降到只有0.9%。
當(dāng)然，我們不用怕，這種綠色的真菌對(duì)人都是無(wú)害的，就算不小心吃到肚子里，也被我們的胃消化掉了。
這件事情，有一位中國(guó)科學(xué)家親身測(cè)試過(guò)了——他拿綠僵菌的孢子泡水，也就是說(shuō)，他把綠僵菌當(dāng)成綠茶喝了。
“一點(diǎn)都不好喝。不過(guò)，這是想要證明它對(duì)人非常安全。”（章咪佳）
(責(zé)編：聞佳琪(實(shí)習(xí)生)、熊旭)
