我們的盟友真菌

一提起真菌，很多人就會產(chǎn)生莫名的恐懼心理，科學家把這種現(xiàn)象稱作“真菌恐懼癥”。的確，真菌感染無處不在：霉菌會侵擾一塊放久了的面包，一個正在腐爛的橘子，甚至為我們的天花板上色……然而，科學家卻從小小真菌中看到了諸多的有用之處。幾千年來，微小真菌是生產(chǎn)諸如面包、啤酒、豆腐乳等美味食品的重要酵母菌，而西方飲食中必不可少的“黃金乳品”——奶酪則來自大型真菌的力量，它們能加速發(fā)酵奶中風味物質的形成。

從生命進化樹來看，真菌和動物萌芽于同一分支，直到植物分化后很久，彼此才分離開來。所以，所有真菌都共享動物的一些基本特征：吸入氧氣，吐出二氧化碳；和人類一樣很容易受到許多相同細菌的感染；通過消耗其他生命而不是通過光合作用獲取能量。真菌以其獨特的方式，將動物、植物和地球編織在一起。

在很多人的眼里，像蘑菇這樣的真菌不過就是烹調(diào)美味食品的配料，或者是自己精心打理的草坪上的入侵者。但真菌學家卻對真菌抱有極大的期望：喜歡著床于木屑中的微小真菌，將在醫(yī)藥、環(huán)保材料、綠色燃料、污染控制等領域，改變整個世界的游戲規(guī)則?！罢婢俏覀兊拿擞?，沒有它們，地球就不會工作?！闭婢鷮W家保羅·斯蒂芬如是說。

深藏于地下的秘密

在森林的地面上，或濕滑樹樁的旁邊，生長著一片片肥美的蘑菇傘。然而，正如保羅所說：“蘑菇傘只是冰山一角，真菌的90%都隱藏在地表之下?！?/p>

在美國俄勒岡州東部馬胡爾國家公園的一片古老森林里，“居住”著世界上最大的生物——一株學名為“奧氏蜜環(huán)菌”的巨型真菌。奧氏蜜環(huán)菌是美國西部最為常見的一種蜜環(huán)菌。奧氏蜜環(huán)菌主要在地下生長和散布，而在地面上它的大部分是不可見的。只有在秋天，當它長出蘑菇時，才會給出地下部分存在的可見證據(jù)。這株巨型真菌發(fā)現(xiàn)于1992年。據(jù)科學家推測，它的年齡高達2000多歲（還有科學家猜測，它的年齡近8650歲），因而成為地球上年齡最大的生物之一。不僅如此，它還刷新了地球最大生物的記錄——它在地下延伸的菌根占地面積達10平方千米，相當于1350個標準的足球場，而此前人們公認的地球最大生物是33.5米長、200噸重的藍鯨。

真菌早在數(shù)億年前就開始占領地球表面，并逐漸確立了它們作為地球偉大分解者的地位。真菌就像建在地下的化工廠：菌絲體分泌酶，把有機物的長鏈分子分解掉，然后它們從中吸取營養(yǎng)。菌絲體分泌的酶甚至還能將巖石分解成可吸收的礦物質，釋放到土壤里，然后被真菌大口大口地吃掉?！八鼈兪欠欠驳幕瘜W家?！北Ａ_如此詩情畫意地描述真菌。

有一種真菌甚至被視為神物，它就是裸蓋菇。人如果吃了裸蓋菇，過不了多久，眼前的世界就會變得光怪陸離，人就開始手舞足蹈、又哭又笑。這是因為裸蓋菇中的裸蓋菇素會影響人的視覺和其他感覺的神經(jīng)受體，干擾神經(jīng)系統(tǒng)的信號傳遞，使人產(chǎn)生幻覺。不過，裸蓋菇的致幻效果比較溫和，一般不會致人死亡。數(shù)千年前，加勒比海地區(qū)的印第安人將這種蘑菇視為神物，用于祭祀與醫(yī)療，以獲得不同尋常的精神體驗。

真菌通常都會以保護色生活在土壤里和腐殖質上，與植物、動物及其他真菌共生。大多數(shù)真菌還擁有自己的防御系統(tǒng)，它們自身會產(chǎn)生很強的抗菌素，以抵抗病原體，保護自己不受細菌、昆蟲和其他真菌的感染。它們甚至能夠防御天花。

未來的綠色環(huán)保材料

在保羅的實驗室里，在肥大多汁的腐木上，生長著大片大片的靈芝狀的木材腐朽菌。他說它們都是“優(yōu)秀的戰(zhàn)士”——為了爭奪美味多汁的腐木，木材腐朽菌會散發(fā)出大量化學物質來限制其他菌種的菌絲體繁衍。所以保羅指出，單一的蘑菇菌種會給森林帶來毀滅性的病害。不過，作為森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，木材腐朽菌在森林生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的降解作用，能全部或部分降解木材中的木質素、纖維素和半纖維素，為昆蟲和鳥類提供營養(yǎng)。與此同時，木材腐朽菌和一些昆蟲之間存在互助關系——昆蟲可以幫助傳播木材腐朽菌。在真菌物種之間也存在既相互對立又相互利用的關系。

在另一座實驗室里，微生物學家加里·史特羅貝爾正利用木材腐朽菌研發(fā)生物燃料。十年前，他在玻利維亞北部的巴塔哥尼亞實地考察一片古老的森林時，發(fā)現(xiàn)了被稱為“肉質紫膠盤菌”的木材腐朽菌，這種紫色的真菌含有揮發(fā)性化合物，能與柴油中的類似化合物相媲美。

史特羅貝爾在實驗室里用了三周時間，對不同的真菌不厭其煩地進行排列、組合，結果將枯葉轉化成了有用的微生物柴油。制造生物燃料的常規(guī)方法是使用經(jīng)濟作物發(fā)酵產(chǎn)生生物燃料，如乙醇，而這種源自真菌的燃料可以從農(nóng)業(yè)廢料中提取。所以，史特羅貝爾指出，人類可能正進入“真菌時代”。有朝一日，“真菌引擎”將飛速發(fā)展。

人們所熟知的包裝材料——聚苯乙烯是一種化學合成聚合物，含有對人體有害的潛在致癌物質。最新研究發(fā)現(xiàn)，利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品（如稻米、蕎麥和棉籽的殼和秸稈）與菌絲混合產(chǎn)生的真菌纖維，可以替代聚苯乙烯。也許在不久的將來，人們網(wǎng)購的東西送上門時，將不再使用聚苯乙烯包裝，而是使用真正環(huán)保的真菌纖維。

塑料是一種奇跡材料，菌絲體材料更是令人不可思議。菌絲體具有良好的生物可降解性和相容性，只要給予不同的原料、溫度和濕度， 菌絲體就會以不同的密度、朝不同的方向生長，生長成具有不同特性的材料。菌絲體材料擁有廣闊的應用前景。目前，有科學家正利用菌絲體生產(chǎn)充當骨骼的人造骨骼，以及電動車和耐火絕緣泡沫膠的模壓部件。

未來世界的“救星”

保羅說：“菌絲的未來就是人類的未來?！彪m然這聽起來有點聳人聽聞，但他的公司——“完美真菌公司”目前已經(jīng)擁有超過30個真菌專利，其應用涵蓋環(huán)境和醫(yī)學領域。保羅最大的愿望是用真菌清除污染，小到石油、化肥污染，大到核污染。我們知道，真菌的力量主要隱藏在地下的菌絲中——菌絲在適當?shù)臈l件下產(chǎn)生菌菇，菌菇以其巨大的力量從地下沖出，足以沖破柏油路面。

1998年，保羅領導的研究團隊進行了利用真菌清除柴油污染的實驗。實驗對象是用柴油侵透了的幾張絨布，其芳香碳氫化合物污染程度接近1989年發(fā)生在阿拉斯加海灘的漏油事件。

他們對其中的一張絨布做酶處理，其余的做細菌處理，然后將菌絲注射在用酶處理過的絨布上。6周后，其他絨布變得又黑又臭，而用酶處理過的絨布上則生長出了近百千克的牡蠣蘑菇——是酶將柴油中的碳氫化合物變成了碳水化合物。接著，孢子生長出來，孢子吸引來昆蟲，昆蟲產(chǎn)卵，卵變成幼蟲，然后鳥飛來吃蟲，同時帶來了植物種子……9周后，這塊絨布竟然變成了生命的綠洲。

下一步，保羅打算用真菌發(fā)明一種粗麻布，放到農(nóng)場或工廠的下游——那里通常會產(chǎn)生大腸桿菌和其他有毒廢物——用以修復生態(tài)。

保羅說，如果我們想用一個快速而簡單的辦法解決人體健康、環(huán)境退化和氣候變化等問題，我們真的需要接受真菌兄弟的幫忙。

小真菌的大世界

在真核生物中，真菌自成一界，與植物、動物和原生生物相平行。真菌包括一大群無葉綠素、依靠細胞表面吸收養(yǎng)料的真核微生物。真菌學通常被視為植物學的一個分支。但事實上，真菌和動物之間的關系要比和植物之間的關系更加親近。

至今，科學家們?nèi)圆磺宄婢诘厍蛏洗嬖诹硕嚅L時間，對真菌的起源也沒有確切的結論。

地球上有約150萬種真菌，按照形態(tài)通常被分為三類：酵母菌、霉菌和蘑菇。酵母菌是單細胞真菌，呈圓形或卵圓形，直徑為3～15微米，以出芽方式繁殖，芽生孢子成熟后脫落成獨立的個體。霉菌和蘑菇（大型真菌）是多細胞真菌，由菌絲和孢子組成。形態(tài)不同的菌絲和孢子是鑒別真菌的重要標志。大型真菌由菌柄、菌蓋和產(chǎn)生孢子的菌褶三部分組成。菌蓋高于地面，這樣散落的孢子就可以被氣流帶走。菌柄的底部有許多被叫作菌絲的細線，蘑菇就是通過它們來尋找養(yǎng)料的。

真菌的分布遍及全世界。不過，大部分真菌都很小，且以保護色生長在土壤里和腐殖質上，或與植物、動物及其他真菌共生，并不顯眼。只有部分蘑菇和霉菌在產(chǎn)生孢子后會變得比較顯眼。

真菌在有機物質的分解中扮演著極其重要的角色。很久以前，真菌便被當作食物（如蘑菇及松露）、面包膨松劑及各種食品（如葡萄酒、啤酒及醬油）的發(fā)酵劑。20世紀40年代后，真菌開始被用來制造抗生素，現(xiàn)在運用在工業(yè)上的許多酵素都是由真菌制造的。真菌還被當作生物農(nóng)藥，用來抑制雜草、植物疾病及害蟲。真菌中的許多種類會產(chǎn)生有生物活性的物質，稱為霉菌毒素（如生物堿和聚酮），它們對包括人類在內(nèi)的動物來說都是有毒的。一些種類的孢子含有精神藥物成分，被用在娛樂及古代的宗教儀式上。真菌可以分解人造物質，并使人類及其他動物致病。因真菌?。ㄈ绲緹岵。┗蚴澄锔瘮∫鸬淖魑飺p失對人類的食物供給和區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)生很大影響。