人體細胞先老，還是腸道微生物群先老？

  在自然界當中處處都有微生物的身影，什麽是功能微生物？近日，由廣州市科技局主辦，廣東科學中心、羊城晚報社聯合承辦的珠江科學大講堂第109講，邀請了中國工程院院士、微生物安全與健康專家吳清平為大講堂粉絲們作《解密功能微生物與人類健康之間的關係》的科普講座。

  吳清平院士長期從事微生物安全與健康領域的研究工作，針對我國食品行業出現嚴重的微生物安全風險，從基礎研究著手，發明了先進的共性監控技術，並建立起相關的理論體係，研製了重點產業食品安全控製技術和與國際接軌的先進標準，解決了食品安全中的重要科學問題和關鍵技術難題，顯著推動我國食品安全科學理論不斷提升和產業的健康發展。

  吳清平介紹說，人體內的微生物數量巨大，一個人喜歡吃什麽食物，也與其腸道微生物群落密切相關。人體腸道中大約有2000種細菌，以及更多種類的病毒。不過，這些病毒中的很多是有益的，其中有一種名叫噬菌體，在腸道中起到控製微生物平衡的作用。微生物占到地球生物量的60%，遠遠超過其他生物的數量。但是，人類目前隻認識其中的不到10%，能夠加以利用的微生物更是低至不到1%。

  人的衰老，是人體細胞先老還是腸道微生物群先老？吳清平提出了這樣一個有趣的問題。

  吳清平說，他們曾經做過試驗，將老年老鼠的糞便移植到年輕老鼠體內，結果發現年輕老鼠變老了。而年輕老鼠糞便如果移植到老年老鼠體內，老年老鼠卻變年輕了。由此可以看到，腸道微生物的功能有多強大。

  吳清平說，微生物在傳統工業和生命健康領域發揮著很大的作用。地球上隻有不超過10種物質不能為微生物所分解利用。而當下蓬勃發展的合成生物，就是利用了微生物來進行合成物質。一個占地200畝的食用菌工廠一年能夠生產3萬噸至5萬噸的食用菌菇，產能巨大。所以，微生物在綠色製造方麵也有用武之地。

  “如果一個小朋友喜歡喝含糖量高的飲料，很可能就會長成一個胖子。”吳清平說，如果利用可以分解糖分的微生物，那麽就可以解決這一問題。

  在萬米深的海溝及高溫的溫泉裏，都能發現微生物的存在。這就充分說明了微生物有著強大的生命力。因此，人類科學家就在不斷嚐試將微生物中的這些堪稱強悍的基因轉移到其他動植物身上，讓它們也能耐高壓和高溫。

  吳清平表示，微生物學科很年輕，隨著基因組學技術的發展，人們對於微生物的了解開始朝著基因序列的方向深入。通過基因測序技術，能夠進一步了解微生物的宏基因組、宏轉錄組、宏蛋白組和宏代謝組，並且形成大數據。所以生命科學與計算機、數學、人工智能都開始交融在了一起。

  因此，吳清平和他的團隊在過去的很長時間裏，一直致力於構建中國食品微生物安全科學大數據庫，通過這一科學大數據庫去解決食品衛生安全的問題，進行整個國家食品安全的風險識別。

  據介紹，團隊經過全國範圍內的采樣以及綜合分析，構建起了6個數據庫：風險識別數據庫、菌種資源數據庫、分布數據庫、全基因組數據庫、條碼指紋數據庫、溯源追蹤數據庫。

  吳清平介紹說，通過這一科學大數據庫，可以呈現中國食品微生物安全整體風險水平，以及發現主要汙染的致病微生物是什麽。

  “原來是以菌種為識別單位，這次深入到了基因型的水平上去進行識別。”吳清平說。

  據介紹，在大科學數據庫的基礎上，可以更進一步去研究食品危害是如何形成的，搞清楚其機理機製。對此，吳清平透露，單庫的風險識別數據庫是全球最大的，菌種量是最多的，單庫的測序量也是最大的，已經測序了2萬多株實驗性致病微生物，並因此挖掘出了接近200個的新的檢測靶標，順利實現了對實驗性致病菌檢測全覆蓋。

  數據庫構建後，可以針對不同的食品行業進行加工安全控製，並且已經與重點食品行業龍頭企業開展了合作，覆蓋了我國主要的食品產業鏈，使微生物汙染率下降了90%以上，為食品安全保障提供了強有力的支持。

  吳清平說，通過數據監測後發現，食品中大腸杆菌的汙染率是最高的。熟食買回家後不能放太久，否則被汙染的風險比較高。

  做這些工作的用處是什麽？吳清平說，一是要建立起食品快檢的方法，二是要建立起相關的標準，從而為國家食品安全標準打基礎。

  以包裝飲用水為例，在以前，人們並不知道飲用水中有哪些病原菌，也不知道如何進行檢測。2007年，吳清平團隊參與製定了包裝飲用水的標準，精準測定了相關的細菌，從而保證了飲用水的安全性。

  此外，運用最新技術，將微生物實體進行數字化，就能夠在計算機中看到微生物的結構，從而可以進一步進行分析。

  “我們曾經分離出一種致病菌，進行測序後就能知道它的致病能力如何，以及它的耐藥基因是如何進行調控的。” 吳清平說，目前數據庫中已經有幾萬條經過測序的基因組，對於更深入了解微生物的本質，乃至生命的本質，都有著非常重要的作用。