芽胞杆菌作为微生物的重要成员，广泛分布于土壤、水、空气、动物肠道、植物体内等处。芽胞杆菌的特性包括：①繁殖快速：代谢快、繁殖快，4h增殖10万倍。②生命力强：无湿状态可耐低温–60℃、耐高温℃，耐强酸、耐强碱、耐高压、耐高盐、耐高氧（嗜氧繁殖）、耐低氧（厌氧繁殖）。③菌体积大：体积比一般病原菌细胞大4倍，占据空间优势，抑制有害菌的生长繁殖。
芽胞杆菌与人类关系密切，如炭疽芽胞杆菌引起人、畜的炭疽病；蜡样芽胞杆菌引起食物中*。对人有利的芽胞杆菌有枯草芽胞杆菌，产生工业或医疗用的蛋白酶、淀粉酶； 梭菌用于生产 ；多黏芽胞杆菌用于生产多黏菌素；地衣芽胞杆菌用于生产杆菌肽； 的细菌杀虫剂——苏云金芽胞杆菌能杀死多种鳞翅目的农林害虫，现已扩大到杀蚊、蝇幼虫；日本甲虫芽胞杆菌、幼虫芽胞杆菌和缓病芽胞杆菌可用于防治蛴螬等地下害虫。芽胞杆菌分解有机物能力强，在自然界的元素循环中起重要作用。有些种如多黏芽胞杆菌有固氮的能力。
芽胞杆菌的突出生态功能包括：①保湿能力强，形成强度极为优良的天然材料聚谷氨酸，为土壤的保护膜，防止肥分及水分流失；②分解能力强，增殖的同时，会释放出高活性的分解酶（酵素），将难分解的大分子物质分解成可利用的小分子物质；③代谢能力强，合成多种有机酸、酶、生理活性物质等，以及其他多种容易被利用的养分；④抑菌能力强，具有占据空间优势，抑制有害菌、病原菌等有害微生物生长繁殖的作用；⑤除臭能力强，可以分解产生恶臭气体的有机物质、有机 物、有机氮等，大大改善场所的环境。
芽胞杆菌由于产生芽胞具有较强的抵抗外界环境压力的能力，能够抵抗其生存环境中干燥、高热、高盐、高碱、高酸、高紫外线辐射所造成的 ，便于工业化生产，被广泛应用于生物农药、生物肥料、生物保鲜、生物降污、益生菌、酶制剂、生化物质等产品的生产。可应用于：
①生物肥料制作，用于发酵有机肥、农家肥、复合肥和化肥添加，如多黏芽胞杆菌具有固定分子态氮的能力等；
②生物农药生产，如苏云金芽胞杆菌用于防治鳞翅目害虫等；
③土壤污染修复，降解土壤有机废弃物、钝化土壤重金属、降解土壤农药和化肥残留等；
④生物保鲜剂生产，利用短短芽胞杆菌制作龙眼果实保鲜剂等；
⑤城市垃圾处理，利用芽胞杆菌降解居家垃圾、处理厨余垃圾、净化城市污水等；
⑥饲用益生菌生产，制作动物饲料添加剂、水产环境水质净化剂等，如枯草芽胞杆菌可用于畜牧水产饲料添加剂，地衣芽胞杆菌用于水产水环境净化等；
⑦生化物质生产，芽胞杆菌可用于酶类如脂肪酶、蛋白酶、植酸酶等生产，用于 酸、丁二醇、抗生素等生产。
芽胞杆菌各属拥有各自的生物学特性，通过基因选育等生物工程学，可以将自然界的菌种人工选育出特定功能强势的菌种，应用于工农业生产各个方面。在抗生素污染问题越来越严重的今天，有益的芽胞杆菌的应用研究，可能是解决抗生素问题的一个有效方案。
刘波研究团队几年来完成了对17个国家（地区）多份土样采集与保存，分离保存了多株芽胞杆菌；收集引进了多个芽胞杆菌标准菌株；测定了芽胞杆菌62个属种的全基因组测序，开展了芽胞杆菌属多个种的物质组的测定，完成了芽胞杆菌多个菌株脂肪酸组的测定，实施了芽胞杆菌属多个种10种酶的测定；鉴定出芽胞杆菌潜在新种资源多种（将陆续发表），发表了芽胞杆菌14个新种。出版了“芽胞杆菌”系列专著，包括《芽胞杆菌· 卷中国芽胞杆菌研究进展》、《芽胞杆菌·第二卷芽胞杆菌分类学》、《芽胞杆菌·第三卷芽胞杆菌生物学》。
▲“芽胞杆菌”系列专著
此次出版的是“芽胞杆菌”系列专著的第四卷——《芽胞杆菌·第四卷芽胞杆菌脂肪酸组学》。脂肪酸几乎是所有芽胞杆菌活体细胞壁的主要成分，含量相对恒定，且不受质粒丢失或增加的影响。不同种类的芽胞杆菌细胞壁中脂肪酸含量和结构具有种属特征或与其分类位置密切相关，能够指示某一类或某种特定芽胞杆菌的存在。脂肪酸结构与种类的多样性对环境因素敏感，它既是菌株基因组差异的外在表现，同时也反映了菌株对外界环境条件的不同反应。作者在测定了多株芽胞杆菌脂肪酸组的基础上，分析芽胞杆菌脂肪酸组与其生物学、生态学、分类学的关系，著述了《芽胞杆菌脂肪酸组学》，试图全面展现芽胞杆菌脂肪酸组学的概貌，为芽胞杆菌研究提供新的手段和方法。
本书利用脂肪酸生物标记研究芽胞杆菌生态学的科学问题、理论体系和研究技术，特别是作者通过收集芽胞杆菌4个科15个属种多菌株的脂肪酸组测定作为实验支撑，不仅有理论而且有实践，是一本真正意义上的芽胞杆菌脂肪酸组学的奠基之作。
前几年，他的大作《微生物脂肪酸生态学》出版，他力邀我在付梓之前为之写上几句序言，我当时的真实心情是作为相识相知多年的业界朋友，难辞其诚！近年来，他佳作不断，可谓等身，在感其勤奋之余真的为其“咬定青山不放松”的韧劲所叹服！
精彩的生命世界中任何一个类群都有其各自的精彩！刘波把一个微小的芽胞杆菌做成一份如此之大的事业，成为名副其实的世界之最，这才是实力！我们需要核武器，需要大飞机，需要高铁、大桥！需要超级稻、超级豆！我们也同样需要小小的细菌！强国之梦包括了方方面面，也包括不入常人法眼的菌类！
刘波“千磨万击还坚韧，任尔东南西北风”的执着，使他在这片热土上真正的“大鹏一日同风起，扶摇直上九万里”！创造出了微生物研究领域的一座丰碑！
李玉
中国工程院院士
年11月26日
刘波，博士、二级研究员。曾任福建省农业科学院院长、福建省农业科学院学术委员会主任、福建省科学技术协会副主席等职。现任中国微生物学会常务理事，中国热带作物学会副理事长，国家发改委微生物菌剂研发与利用国家地方联合工程研究中心主任。建立了福建省农业科学院农业微生物创新团队，先后组建了国际合作平台、 科研平台等多级科研平台。以芽胞杆菌资源采集、收集、保存、筛选、鉴定、分类、物质组、脂肪酸组、基因组等研究为主线，进行农业微生物制剂研发，开发微生物农药、微生物肥料、微生物降污菌、微生物保鲜菌、植物疫苗（植物抗病免疫剂）、微生物发酵床、微生物组菌剂、饲用益生菌、发酵饲料菌种、动物病害生防菌、植物蛋白 菌发酵菌等农业微生物菌剂，开展作用机理、发酵技术、工艺装备、产品研发等研究；为绿色农业发展服务。
作者研究团队在芽胞杆菌研究与应用中付出大量艰辛的工作：
①芽胞杆菌新资源挖掘：从17个国家（地区）采集了多份芽胞杆菌土样，分离保存了多株芽胞杆菌；发现中国新种资源多种，发表新种14种；查明中国芽胞杆菌已知种类种，发现中国新纪录种种，占比国内已知种类的52%；筛选出芽胞杆菌属多个种高产蛋白酶、脂肪酶和 酶等10种酶的功能菌株株；测定了株芽胞杆菌脂肪酸组，建立了芽胞杆菌属的脂肪酸组分群系统；测定了种芽胞杆菌基因组序列，占全球已测序种的21.6%，克隆并被国际认证3个杀虫新基因。
②芽胞杆菌生防菌剂作用机理研究：围绕芽胞杆菌生防菌剂的促长、免疫、抑菌、抗病、杀虫的新机制开展作用机理研究，测定了芽胞杆菌属多个种的物质组，首次发现了羟苯 等18个具有免疫抗病的功能物质和3个新型抑菌脂肽。揭示了芽胞杆菌“内生抑菌”的作用机理，阐明了芽胞杆菌“挥发性物质抑菌作用”新机制，发现了芽胞杆菌“致弱作用”抑菌新途径，建立了芽胞杆菌“生物藕合”杀虫*素修饰新方法，提出了芽胞杆菌“双向酶活调节”果蔬采后病害防控新机制，为芽胞杆菌生防菌剂生物肥料化与生物基质化产品的研发奠定科学基础。
③芽胞杆菌生防菌剂生物肥料化与生物基质化产品的创制：创建了生防芽胞杆菌快速筛选体系，效率提高%。获得了8个适用于不同气候、土壤、季节和作物的高效生防菌株，建立了芽胞杆菌诱变育种体系，将菌株有效成分（羟苯 ）产量提高.45%；创新了“可溶性高密度液体发酵”和“袋装灭菌固体发酵”工艺，节约成本45%，缩短发酵周期57.14%，提高产率75%以上；创立了“分段发酵-整体配伍”的生防菌剂生物肥料化与生物基质化产品工业化生产工艺；研发了机器人堆垛自发热隧道式固体发酵微生物菌剂自动化生产线投入应用，降低成本50%，综合效率提高20%，实现合作企业菌剂的产业化生产。
④“芽胞杆菌”系列专著出版，包括了《芽胞杆菌· 卷中国芽胞杆菌研究进展》、《芽胞杆菌·第二卷芽胞杆菌分类学》、《芽胞杆菌·第三卷芽胞杆菌生物学》、《芽胞杆菌·第四卷芽胞杆菌脂肪酸组学》。
END
本文为李玉院士为《芽胞杆菌.第四卷，芽胞杆菌脂肪酸组学》（刘波等著.北京：科学出版社,.1）一书所作“序”，有删减，标题为编者所加。
ISBN-7-03--7
责任编辑：李秀伟岳漫宇
“芽胞杆菌”系列丛书是基于科学研究的专业学术著作。本书是“芽胞杆菌”丛书的第四卷，共分为八章。 章绪论，介绍了微生物脂肪酸组、微生物和芽胞杆菌脂肪酸组学研究进展。第二章芽胞杆菌脂肪酸组测定与分析，介绍了芽胞杆菌脂肪酸组测定方法、脂肪酸组比较、测定条件的影响、脂肪酸数值分析等。第三章芽胞杆菌脂肪酸组生物学特性，介绍了芽胞杆菌脂肪酸组与其生长繁殖、酸碱适应、温度适应、盐分适应、生理生化特征的相关性。第四章芽胞杆菌脂肪酸组生态学特性，阐述了基于脂肪酸组的养猪发酵床垫料、猪肠道、堆肥发酵芽胞杆菌群落动态及芽胞杆菌种群分化多样性。第五章芽胞杆菌脂肪酸组分类学特性，论述了芽胞杆菌脂肪酸组分布特性、分群方法及其在系统分类、系统进化、系统发育、新种鉴定中的应用。第六章芽胞杆菌脂肪酸组属内分群，阐述了芽胞杆菌属、类芽胞杆菌属、短芽胞杆菌属脂肪酸群的划分。第七章芽胞杆菌脂肪酸组种下分型，阐述了30种芽胞杆菌脂肪酸组种下分型。第八章芽胞杆菌脂肪酸组鉴定图谱，展示了4科14属种芽胞杆菌脂肪酸组鉴定图谱。书后列出了篇参考文献供读者查阅。
（本文编辑：刘四旦）
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