金海如的微生物人生

刘荣 高玉梅

42岁的金海如生于浙江东阳，是浙江师范大学化学与生命科学学院的一名教授，自1999年取得博士学位以来，他的人生便与微生物代谢工程、AM真菌的生态及生物肥料技术等研究紧紧的联系在了一起。菌根真菌与共生植物的营养交换机理，菌根真菌与寄主植物氮的代谢机制等研究都是金海如的兴趣所在，他提出的丛枝菌根真菌菌丝吸收、转运和传递的机理，解决了相关研究领域多个悬而未决的世界科研难题。

菌根是自然界中一种普遍的植物共生现象，它是土壤中的菌根真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体。而丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）是一种古老而广泛的共生体，与陆地上80%以上的植物都存有共生关系。它会将菌丝延伸到土壤中以扩大吸收面积，从而提高对土壤营养物质的吸收，增强植物对疾病的抵抗力和抗旱能力。

一直以来，人们都认为宿主细胞与真菌细胞之间所有矿质养分的交换，主要发生在真菌与植物交界面上，且已有人在研究AM真菌在吸收不同氮源的情况下如何向宿主植物运转氮，但却没人能够证明AM通过什么载体向寄主植物运转氮。经过艰苦攻关，金海如发现并证明，这个载体就是精氨酸—一种较难被吸收和利用的氨基酸。

金海如利用实验证明，AM真菌可以从周围环境中吸收不同来源的氮，并将其合成为精氨酸，尔后精氨酸再通过尿素循环中的精氨酸酶分解为鸟氨酸和尿素，尿素又进一步被脲酶分解释放出铵根离子。而铵根离子则能跨越植物根皮细胞质膜，以氨的形式释放到寄主植物的细胞质内被进一步吸收利用。同时，金海如还发现了AM真菌孢子对不同外源氮的吸收和代谢的机理，这些研究成果可以说是AM真菌代谢理论上的重大突破，已陆续在《Nature》《New Phytologist》等刊物上发表，且已有两项国家发明专利获得了授权。

但金海如对AM真菌的研究并没有止步于此。在一番更深入地研究之后，他先于世界各国科学家发明了利用丛枝菌根真菌生产高效生物氮肥的技术，并在国内率先发明了规模化生产丛枝菌根真菌的纯培养技术，对推广该真菌用于粮食增产增收具有重要意义。

金海如的生物氮肥除了具备肥料的功效之外，还具有活化土壤养分、改善作物矿质营养、提高有机肥的使用效率、提高植物抗旱和抗病能力、促进植物生长发育、增加产量和改善品质，以及调节和控制植物的多样性等功效。同时，利用此项技术还能解决一些行业产生的氮、磷以及重金属污染等问题。

金海如是名副其实的“微生物迷”，除了AM真菌，他还涉足微生物发酵甘油的生产技术研究，首先发现并确定了甘油发酵过程中导致pH值下降的多种有机酸。更重要的是，他还发现并鉴别出了粗甘油中导致脂肪酸值超标的乙酸甘油酯成分。这些成果为提高工业化发酵甘油的产量和质量奠定了较好的技术基础，他也因此获得教育部科技成果奖。

数十年来，金海如为我国微生物研究事业的发展作出了不可忽视的卓越贡献，但他并不想就此止步。他说：“国家的崛起和强大必须依靠科技的创新发展，而科技的创新发展得依赖科技工作者的智慧和劳动。国家这些年的发展我们有目共睹，现在我们有了适宜的土壤，也有了优良的种子，剩下的就需要我们这些园丁努力种出美丽的花朵，结出丰硕的果实。我希望在将来的工作中作出更大的贡献，也希望更多的人加入这个队伍，让这片古老而美丽的土地上能够绽放出享誉全球的科技之花。”