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第8章 资源和灾源(6)

药用植物资源:可分为两类。

第一类:中草药。载于历代本草的中药在500种以上,常用的有300多种,绝大部分来自野生植物,但多逐渐栽培。如三参(人参、党参、丹参)、杜仲、黄连、贝母、天麻、枸杞、当归、川芎、柴胡、甘草、栝楼、桔梗等,均为较名贵的或常用药。全国药草达5000种以上,常用的约400种,有些已进行栽培和制造成药,或作为化学药品的原料,如萝芙木、三尖杉、锡生藤等。

第二类:植物性农药。包括土农药植物,如除虫菊、冲天子、鱼藤、百部、无叶假木贼等共约500种。它们含有除虫菊素、植物碱、糖甙类等物质,有杀虫灭菌或除莠的功能。还有植物激素如露水草(含脱皮激素)、胜红蓟(含抗保幼激素)等,也可作农药用。

工业用植物资源:包括木材、纤维、鞣料、芳香油、胶脂、工业用油脂及植物性染料等资源。

A.木材资原。中国是少林国家,而且森林分布不均,随木材的大量采集和森林资源的减少,今后进行树种资源的调查研究并人工营造速生、珍贵木材将是重点工作之一,如团花、八宝树、望天树、阿丁枫、毛麻楝、泡桐、杉木、各种杨树等都是优良速生树种。

B.纤维资源。中国重要纤维植物有190种,主要利用禾本科、鸢尾科、香蒲科、龙舌兰科、棕榈科等单子叶植物的杆叶及榆、桑、荨麻、锦葵、木棉、罗布麻等的根、茎、皮部或果实的棉毛,用以纺织、造纸、编制等。竹类、芦苇、稻草、麦秆、玉蜀黍皮资源最富,用途最广。

C.鞣料资源。鞣料植物含有丰富的单宁,不仅可以烤胶鞣革、制药,并已发现还是优良的丢水垢物质。各种落叶松、云杉、铁杉、黑荆树、红树、儿茶等都是重要单宁原料植物。

D.芳香油资源。芳香油植物是提取香料、香精的主要原料,中国种子植物中约有60余科含有芳香油植物。木姜子、樟树、枫茅、香草、依兰香、金合欢、安息香等都是中国目前用于生产的香料植物。

E.植物胶资源。包括富含橡胶、硬胶、树脂、水溶性聚糖胶等的植物,如松科的很多种,豆科的槐、瓜儿豆、金合欢、黄芪等,杜仲、多种卫茅、夹竹桃科的鹿角藤、花皮胶、杜仲藤及菊科的橡胶草、银叶菊等。他们分别产各种胶脂,但栽培的三叶橡胶树仍是现今橡胶的主要来源。

F.工业用油脂资源。在含油量20%以上大约300种木本油料中,工业用油树种占50%以上,如油桐、漆树、乌桕、风吹楠属植物等。桐油、生漆为中国传统的出口商品。工业能源植物还有续随子、马利筋等以及新近引种成功的西蒙德木。

G.工业用植物性染料。如桑色素、苏木精、红木靛叶、姜黄等。

保护和改造环境植物资源有5类:

A.防风固沙植物。如木麻黄、大米草、多种桉树、银合欢、毛麻楝、杨树、琐琐、柽柳、沙拐枣等。

B.保持水土、改造荒山荒地植物。如银合欢、金合欢、雨树、牛油树、油楝、黄檀、洋槐、锦鸡儿、胡枝子、榛葛藤及多种木本油料植物。

C.固氮增肥、改良土壤植物。如桤木、碱蓬(钾肥植物)、紫苏(增加土壤有机质)、田菁、紫云英、红萍等。

D.绿化美化、保护环境植物。包括各类草皮、行道树、观赏花卉、盆景等。中国到处都有各色观赏植物,如菊梅、牡丹、芍药、海棠、山茶花、杜鹃花、樱花、报春花、龙胆、百合花、兰花及龙柏、水杉、台湾杉、珙桐、棕榈等。

E.监测和抗污染植物。如碱蓬可监测环境中汞的含量,风眼兰能快速富集水中的镉类金属,清除酚类。森林对于净化环境有极大作用,许多水藻也有净化水域的功能。

植物种质资源:

按照遗传学观点,每一植物种具有不同的遗传特性,都应视为不同的种质。现知中国高等植物有2.7万多种,其中绝大多数都是有利于人类的。各种有用植物都归属不同分类单位的科、属、种,往往具有大量的近缘属种,可以进行杂交育种,产生新的优质后代。长期栽培的植物也因不同程度的特化,而往往具有不同的种质特征。然而由于人们对于天然植被的不合理开发和破坏以及局部地方的强烈污染,已使一些植物种类濒危或绝灭,而种质的损失是不可再造的。因此在中国必须建立有用植物的“种质库”。植物园和自然保护区应担负起保护种质资源的重大任务。

4)微生物资源

微生物是除动物、植物以外的微小生物的总称。微生物(microorganism),包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,个体微小,与人类生活密切相关。广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。在中国大陆地区的教科书中,均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。

微生物有以下几个共性:

A.体积小,面积大。

B.吸收多,转化快。

C.生长旺,繁殖快。

D.适应强,易变异。

E.分布广,种类多。

微生物非常小,必须通过显微镜放大约1000倍才能看到。比如中等大小的细菌,1000个叠加在一起只有句号那么大。微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其他细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。

一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。因为微生物很小,构造又简单,所以人们充分认识它,并发展成为一门学科,与其他学科比起来,还是很晚的。尽管如此,人们已经在广泛的应用微生物了。中国劳动人民很早就认识到微生物的存在和作用,也是最早应用微生物的少数国家之一。据考古学推测,中国在8000年前已经出现了曲蘖酿酒,4000多年前中国酿酒已十分普遍,而且当时埃及人也已学会烤制面包和酿制果酒。

2500年前中国人民发明酿酱、醋,知道用曲治疗消化道疾病。公元6世纪(北魏时期),中国贾思勰的巨著《齐民要术》详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。在农业上,虽然还不知道根瘤菌的固氮作用,但已经在利用豆科植物轮作提高土壤肥力。这些事实说明,尽管人们还不知道微生物的存在,但是已经在同微生物打交道了,在应用有益微生物的同时,还对有害微生物进行预防和治疗。为防止食物变质,采用盐渍、糖渍、干燥、酸化等方法处理食物。在中国隆庆年间就开始用人痘预防天花。人痘预防天花是中国对世界医学上的一大贡献,这种方法先后传到俄国、日本、朝鲜、土耳其及英国,1798年英国医生琴纳(Jenner)提出用牛痘预防天花。

随着科学发展,微生物也作为一种资源提上了日程。微生物资源是指可培养的有一定科学意义或实用价值的细菌、真菌、病毒、细胞株及其相关信息。它是国家战略性生物资源之一,是农业、林业、工业、医学、医药和兽医微生物学研究、生物技术研究及微生物产业持续发展的重要物质基础,是支撑微生物科技进步与创新的重要科技基础条件,与国民食品、健康、生存环境及国家安全密切相关。

近代微生物菌种收集保藏始于20世纪20年代,仅有零星菌种存放在有关的酿造实验室或医院。30年代后期,方心芳先生在黄海化学工业研究社开始将数量较多的菌种资源加以收集和保藏。1979年成立国家微生物菌种收集保藏专门机构。

微生物资源主要分为以下几种:

第一种:农业微生物

包括用于农业生产、农产品加工、农业废弃物处理、农业环境保护及农业生物技术的微生物,2000年库藏菌种166属510种4000株。每年向社会提供菌种2000余份。国内食用菌、根瘤菌、生物肥料、生物饲料、生物农药生产企业大多从农业菌种中心引进菌种。1991年出版《中国农业菌种目录》第一版,2001年出版第二版。20世纪我国主要收集豆科植物根瘤菌和食用菌,1981年至2000年从27个省、直辖市、自治区采样分离菌种近2万株,经筛选后1000株结瘤固氮性能优良的菌种进入国家菌库保藏,收集食用菌菌种900株。

第二种:工业微生物

2000年保藏各类工业微生物菌种1842株,基本上包涵了食品与发酵行业各类生产及科研用微生物。向国内外生产企业和研究机构提供1002份生产和实验用菌。2001年出版了《中国工业微生物菌种目录》第二版。1981~1984年实施“工业微生物菌种分类鉴定命名编目的研究计划”,对1296株收集菌种分期分批进行了鉴定、命名和编目,建立了中国工业微生物菌种资源和档案库,结束了来源不清、分类混乱、分散保藏、重复管理的局面。1984~1986年,承担“酒类、酱油霉菌和酵母菌生产性能测定的研究”,测定868株菌种,基本上摸清了重要生产性能的主要参数,并从中筛选出近百株有特性和具有一定实用价值的菌种。

第三种:医学微生物

中国医学微生物菌种保藏管理中心分支机构有中国医学科学院的病毒及真菌保藏分中心,还有25个医学实验室承担着医学菌种的保藏工作。2000年保藏38个属、200个种、4000株医学微生物菌种。主要有用于疾病预防、治疗、诊断的生物制品的生产用菌。

1983~1985年医学菌种中心与WHO协作组织了肺炎链球菌收集、鉴定和分型研究,有11个省、直辖市共29个医院参加了协作。3年中从病人的脑脊液、血液、胸水和中耳液分离了1000多株菌种。经系统鉴定确定712株为肺炎链球菌,分出了40个血清型,其中两个血清型为中国特有。目前,这套血清型菌种是我国最全的一套分型用菌种,已用于肺炎球菌多糖疫苗生产用菌种。

1975~1980年脑膜炎专业实验室在全国15个省、直辖市进行奈瑟氏菌种的收集和鉴定。5年共收集2500株,分出了12个血清型,其中H、I、K三个血清型属中国最早发现,已被国际认可和使用。

自20世纪60年代中期,开展钩端螺旋体的收集,共收集3000多株,分出了67个血清型,其中有一个血清型属中国特有。有7个血清型的菌种作为钩端螺旋体疫苗生产用菌种。钩端螺旋体专业实验室于1986年被WHO确定为国际专业实验室。

另外,在沙门氏菌属、摩拉氏菌属等也进行了全国性收集和调查,收集到一些非常有价值的菌种,广泛用于预防、治疗和诊断用菌种。

兽医微生物设在中国兽医药品监察所的中国兽医微生物菌种保藏管理中心,同时在中国农业科学院哈尔滨兽医研究所、兰州兽医研究所和上海家畜寄生虫病研究所设立了菌种保藏分中心,承担全国兽医生物制品生产检验及科研、教学实验用菌的供应任务。现保藏菌种50属230种3741株。主要是冷冻干燥保藏。这些菌种生产的兽药生物制口在我国猪瘟、马传贫、新城疫、牛疫、仔猪副伤寒等重大病防治中发挥了决定性作用,创造了巨大的经济和社会效益。其中的猪瘟兔化弱毒、马传贫弱毒、布氏杆菌猪2号弱毒和仔猪副伤寒弱毒株获得国家高度重视。猪瘟弱毒株和牛瘟弱毒株在控制猪瘟和消灭牛瘟中起决定性作用。

2.人造资源

人造资源,顾名思义,就是我们人类人工制造的资源。人类从洪荒时代走到了文明的世纪,人类的智慧创造了经济的奇迹。科学技术的飞速发展为人类创造了无穷的物质财富,使人类享有人无法企及的巨大能量。这些卓越的成果改变了人类生产和生活的方式及质量,同时也深刻地更新了人类的思维观念和对世界的认知,改变并继续改变着世界的面貌。人造产品涉及面很广,遍及各个领域。不可否认,人造资源对我们的生活有着举足轻重的影响。我们主要从以下两个方面来把握人造资源:

第一方面:人造非生物资源

一般来说,人类非生物资源都要从矿物质原料冶炼开始的多。主要有以下几种:

I.人造金属资源:主要是指钢铁、铝、锡等的冶炼。

①钢铁的冶炼

人类用铁已经有好几千年的历史,我国在公元前700年左右就学会了炼铁。因为铁矿在自然界中分布很广泛,铁合金有很优良性质,生产方法比较简单,所以至今铁还是应用最广泛、产量最多的金属。

工业生产的铁根据含碳量分为生铁(含碳量2%以上)和钢(含碳量低于2%)。基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成钢,再铸成钢锭或连铸坯。炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料,用不同的方法炼成钢。主要的炼钢方法有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法3类。

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