菌物科学产学研结合模式初探
魏江春
2006.07.24.
The preliminary probe into the mode of pan-fungal research in contact with education and production
Wei Jiang-Chun July 24,2006.
新种 何谓新种? 人类从自然界未知种中新认识的种 一个种 已知种 诱变选种 基因重组
=
一个基因库
Байду номын сангаас
菌物科学的教学问题续
4, 教学水平问题: • 科教兴国之本在于科学发现与技术创新。 • 科学发现与技术创新之本在于人才。 • 人才之本在于教育。 • 扩招学生而未扩大教师队伍,导致教学水平 下降是显而易见的。 • 拿到高级学位之后便告别实验室的现象也 时有发生。
菌物
PAN FUNGI
管毛生物界
CHROMISTA =Stramenopila
=假菌 （PSEUDOFUNGI）
单系( monophyletic)
真菌界
FUNGI
单系(monophyletic)
原生动物界
PROTOZOA
复系(polyphyletic)
[丝壶菌+网菌+卵菌]
并系(paraphyletic)
中游
下游
四:菌物科学的教学问题
1, 与时俱进与连续性问题:
ABC 前沿知识
在科学发展中出现的概念混乱
真菌 菌物 真菌 假菌 菌类生物 黏菌 概念混乱 急待澄清
菌物科学的教学问题续
2, 关于”新种无用论”问题:
新 种 无 用 论
自然界生物形成的 种类多样性
未知种
生命起源后经 历了30多亿年 的进化已经产 生了那麽多的 新种,还用你们 去发现新种吗? 发现一个有用 的种才算本事!
五:菌物资源的产业化问题
1, 科技含量问题: • 据统计，当前我国有99%的企业没有专利 发明，也就是说，这些企业，要麽是贸易 型的，要麽是加工型的或仿制型的，反正 不是创新型的。 • 仅以菌物产业为例，有的企业竟误将其他 菌种当作冬虫夏草菌种予以生产并外销。 • 有些企业基本上是依靠含水量极高的商业 广告而生存的。 • 不幸的是我国部分媒体竟成了各种虚假商 业广告的温床。
老种识别
新种发现
筛选平台
药理学
临床学
诱变重组 演化关系 系统生物学研究 活性物质检测 工艺性机理性研究 应用性研究
菌物科学研究与资源研发相结合(续)
3, 资源与系统学结合问题: • 菌物各类群的系统生物学(Systematic biology) 是菌物资源研发的重要组成部分
上游 系统生物学 筛选平台
六:菌物科学产、学、研结合模式
产学研三位一体模式(松散或紧密)有利于 ①成果转化②人才培养 ③企业进行风险投资④科学发展⑤提升高技术产 业在国际上的竞争力⑥国强民富!!
A A=研=科研
B
B=学=教学
C=产=产业 A=学=教学
C
A=产=产业 B=研=科研 C=学=教学
B=研=科研
C=产=产业
结语
• 由于菌物资源的巨大潜力,菌物科学与教学 及其产业的发展是人类可持续发展的基础 之一. • 轻壮年菌物科学与技术队伍的成长与壮大 是我国菌物科学研究,教育和产业发展与繁 荣的栋梁. • 将我国菌物科学研究,教育和产业提高到国 际先进水平的希望在于轻壮年菌物科教工 作者们.
资源宝库续
• 我国自古以来的保健草药灵芝(Ganoderma lucidum)、桑黄(Phellinus baumii) 以及 近年来已在我国发现的俄罗斯民间抗癌真 菌蔷甘(Inonotus obliquus)等菌类对肌体 免役调节和抗癌方面均具有重要意义。
资源宝库续
• 人类健康:平均寿命进一步提高；生活质量进入更高水平；治疗投资 大幅下降
功能保健 防病抗病 早期发现 早期治疗 中期发现 中期治疗 晚期发现 晚期治疗
避免病痛 以防为主 节约资源
减轻病痛 提高治愈 节约资源
加重病痛 加强治疗 加大资源
加重病痛 降低治愈 加大资源
①非共生的及共生的真菌产物②其他产物③以正规医学实验为基础
资源宝库续
人类环境
生物防治
植物病害
动物病害
其他
三:菌物科学研究与资源研发相结合
菌物资源的产业化问题(续)
2, 竞争力问题: • 面对WTO的激烈竞争，我国产业界，尤其是菌物 产业界，为了提高竞争力，必须生产出具有自主 知识产权的产品； • 必须增强产品的科技含量； • 必须走与科学实验室和教学相结合的道路。 • 从社会层面上看，提高生产者、投资者、管理者、 销售者、宣传者以及消费者的科学文化素质对于 提高我国产业竞争力具有重要意义。
功能
• 功能 ①免疫调节 ②诱导癌细胞凋亡 ③对tgfβ因子纤维化活性的抑制 ④对寄主的毒害(病害与生防)等等
二:菌物多样性是人类健康的资源宝库
• • • • • • 多于150万个种类=基因库 青霉素带动了抗菌素工业的兴起 <10%:植物 ≈10%:放线菌 >20%:真菌 >30%:海洋生物(海洋真菌)
菌物科学
• 菌物科学是研究上述三个不同生物界的各 种菌类生物的 ①生命现象 ②结构 ③功能 的科学. • 菌物科学是生命科学的一个分支。
生命现象
• 生命现象 生命活动的一切特性及其规律
结构
• 结构 ⒈ 宏观 ①种的形态特征 ②种类组成 ③群落结构等 ⒉微观 ①光学显微解剖特征 ②电子显微解剖特征等 ⒊分子 ①基因组学 ②蛋白质组学等
资源宝库续
• 二十世纪中叶以来: • 多数真菌(地衣型真菌)的 ①各种多糖类物质能对人体免疫功能进行双向调节 ②萜类 ③酶类 ④不饱和脂肪酸等等 • 在抗癌抗衰老以及增强人体健康，提高机体抗病 性方面具有重要意义。
资源宝库续
• • • • 自然界: 已知的安全食用真菌约有两千种 其中药用真菌约七百种 通过各种多糖类物质等发挥免疫调节及抗癌作用的高等担子菌就有六 百多种 • 以香菇(Lentinus edodes)多糖(Lentinan)为例: ①糖蛋白LEM ②糖蛋白LAP 均具有通过激活机体免疫系统而显示其抗癌活性(Mizuno T. 1995)。 • 这些化合物已被证实在延缓癌症患者，尤其是胃癌和结肠癌患者的寿 命以及减轻因化疗而出现的恶心、疼痛、脱发和免疫力低下等方面具 有明显效果(Hobbs ChR. 2000)。 • 至于香菇中的另一种蛋白(Lentin)则具有抗真菌和抑制爱滋病病毒的 活性。
资源宝库续
• 作为菌、藻共生的地衣，东亚特有的美味 石耳含有通过增强机体免疫力而显示其抗 癌活性的石耳多糖(pustulan)；其硫酸酯制 剂还具有抗爱滋病病毒的活性。80%以上 地衣均具有此类多糖物质。 • 固沙固土,防止沙尘暴和土壤侵蚀等。
资源宝库续
• “冬虫夏草”(Cordyceps sinensis) • 无性型“中国被毛孢”(Hirsutella sinensis) • 具有对tgfβ因子纤维化活性进行抑制的功能
功能保健 防病抗病 早期发现 早期治疗 中期发现 中期治疗 晚期发现 晚期治疗
避免病痛 以防为主 节约资源
减轻病痛 提高治愈 节约资源
加重病痛 加强治疗 加大资源
加重病痛 降低治愈 加大资源
①非共生的及共生的真菌产物②其他产物③以正规医学实验为基础
资源宝库续
• 人类健康:平均寿命进一步提高；生活质量进入更高水平；治疗投资 大幅下降
资源宝库续
• 云芝(Trametes versicolor)多糖肽(PSP)和 多糖-K (Krestin”, PSK) 均显示出奇特的抗 癌活性。 • 后者还具有抗癌细胞转移的活性；既可以 直接作用于癌细胞，诱导癌细胞凋亡，又 可通过调节机体免疫系统增强对多种癌症 的抗性(Hobbs ChR, 1995; Smith at al. 2003)。
新种 何谓新种? 人类从自然界未知种中新认识的种 一个种 已知种
=
一个基因库
菌物科学的教学问题续
3, ”新种无用论”问题(续):
新 种 无 用 论
筛选平台
自然界生物形成的 种类多样性
未知种
生命起源后经 历了30多亿年 的进化已经产 生了那麽多的 新种,还用你们 去发现新种吗? 发现一个有用 的种才算本事!
内容
一:前言 二:菌物多样性是人类健康的资源宝库 三:菌物科学研究与资源研发相结合 四:菌物科学的教学问题 五:物菌资源的产业化问题 六:菌物科学产学研结合模式 七:结语
一:前言
发展
菌物
菌物科学
发展
• 背景: ①来自管理层的说法: ②来自领导层的误解: ③经费不足导致年轻人忽视: ④基金委生命科学部专项基金: ⑤科学院对三志的匹配资助问题: • 出路与发展
功能保健 防病抗病 早期发现 早期治疗 中期发现 中期治疗 晚期发现 晚期治疗
避免病痛 以防为主 节约资源
减轻病痛 提高治愈 节约资源
加重病痛 加强治疗 加大资源
加重病痛 降低治愈 加大资源
①非共生的及共生的真菌产物②其他产物③以正规医学实验为基础
资源宝库续
• 人类健康:平均寿命进一步提高；生活质量进入更高水平；治疗投资 大幅下降
菌物科学的教学问题续
5, 科学道德问题: • 科学上的创新是通过实践对自然现象和规律的发 现。 • 技术上的创新是通过实践基于发现的再创造。 • 在科学发现与技术创新中不是通过自己的艰辛实 践，而是通过弄虚作假或抄袭他人成果是科技界 之大忌。 • 将实事求是的科学态度贯彻始终是当今科学教育 和高级专业人才培养中的重中之重。
谢谢!
THANKS!
子囊菌+担子 菌门+壶菌门+ 接合菌门