微生物是什么？微生物在哪里？生活中的微生物有哪些？森林中的大树是如何通过微生物进行沟通的？如果没有了微生物，世界会是怎么样的？

2018年12月22日上午，富阳日报小记者们走进林木遗传育种国家重点实验室，微生物与林木适应性研究组，参加“微菌子 大用途”科普活动，袁志林研究员、课题组工作人员、研究生及来华交流的外国专家为本次活动进行了精心准备。此次科普体验活动主要分为奇妙微生物PPT和视频展示、现场操作分离培养树木叶片共生微生物、显微观察真菌标本等三个部分内容。

活动开始前，袁志林研究员对到来的小记者们表达了诚挚的欢迎之情并就科普活动的意义、主要内容和注意事项做了简要说明。

袁志林研究员首先通过图片展示了神奇美妙的微生物世界，介绍了微生物就在我们身边，是地球上分布最广的生命，从深海到冰川、从土壤到空气、从肠道到植物，都有它们的足迹，虽然“微菌子”个体小，但具有“大用途”，对我们的生活学习，科技进步产生了重要影响，它们有些是人类的敌人，还有一些是人类的朋友，以“毛霉豆腐”、青霉素发明、紫杉霉、粪菌移植、冬虫夏草、大豆固氮等为例生动讲解了微生物对人类文明与健康的重要作用。这些神奇的“微菌子”激起了小记者们极大的兴趣，扩展了孩子们对微生物的认知。

袁志林研究员通过卡通短片为小记者们展示了“微菌子”化身“电话线”分布在大森林的土壤中，通过“微菌子”形成的“网络”，树与树之间能够进行交流，还可以帮助“受伤”的伙伴，使得森林生态系统成为一个有机整体。小记者们不仅对大自然的神奇表示惊叹，还认识到集体中的每个成员只有相互帮助，才能共同进步。

在互动和提问环节中，小朋友们踊跃参与发言，列举了很多生活中常见的微生物，进一步加深了对微生物的认知；对“假如地球上没有微生物”和“外星球有微生物吗？”这两个问题发表了自己的看法和观点，对微生物世界表现出了浓厚的兴趣。

实验室操作体验环节中，小记者们分为三组，分别以马尾松、栎树和桂花叶片为材料，体验了植物叶片表面消毒，剪叶片和放置叶片在培养皿上培养共生微生物等实验操作过程。整个实验操作过程中秩序井然，每个小记者都参与到实验过程中，制作了一皿装有叶片的培养皿。约一周之后，将会把实验结果展示给所有小记者。

显微观察真菌标本环节中，美国加州大学圣塔芭芭拉分校Ryoko Oono博士和 Rodolfo Salas Lizana博士指导小记者们对松针中的内生真菌进行显微观察，近距离的接触到神奇的微生物，加深了孩子们对树木共生微生物的了解与认知。

积极开展科学普教育有利于培养孩子对科学的兴趣，拓宽孩子视野，更有助于提高孩子的综合素质。此次活动也是将科技资源转化为教育资源的一次有益尝试，更重要的是在社会公众中营造一个良好的科普氛围。

最后课题组工作人员、研究生、外国专家与富阳日报小记者们合影。

袁志林（右一）等在攀枝花采集栎树根系样品 袁志林供图

    微生物无处不在，但它们太小了，小到人类无法用肉眼观察，以至于人们对微生物的认识远远滞后于对大型动植物的认识，微生物主导的很多生态过程被视为“黑箱”。而中国林科院“第四届杰出青年”、亚热带林业研究所副研究员袁志林，从事这项“黑箱”研究已达15年之久，他的研究为我们认识树木与微生物之间的“伙伴关系”打开了一扇窗。

    袁志林自2002年攻读微生物专业硕士起，便开始研究植物共生微生物。2005年硕士毕业后，他应聘到位于杭州市富阳区的中国林科院亚热带林业研究所工作。工作期间，他拿下了浙江大学植物病理专业的博士学位，并到奥地利维也纳理工大学进修一年。

    在微生物领域，袁志林应该是典型的“科班”出身了。但他坦言，自己是到2012年后才真正悟出门道：“以前对林业了解不够透彻，脑子里只有生命科学的概念。现在发现，微生物只是载体，一定要多往林子里跑，多观察多研究，才能用微生物讲好林业故事。”

    的确，林学中的很多重大基础性科学问题都与微生物息息相关，特别是在森林生态、森林培育领域。

    土壤是微生物的大本营，聚集着数量众多的细菌、真菌、原生动物。这些年，袁志林率领课题组围绕林木根际微生物群落开展了多项研究工作。这些研究以内生真菌及微生物组资源和开发利用为导向，从表型、基因和生理等不同层次揭示了植物共生菌的作用和价值，旨在研发具有自主知识产权的新型微生物制剂，以期应用于林木促生、抗逆和生物防治。

    袁志林介绍说，土壤中的微生物种类特别多，有一些种类还不能进行人工培养。他们的做法是，从植物根际取样，把样品拿到实验室培养，从可培养的微生物群体中再筛选有研究价值的类群进行鉴定、研究，工作量非常大。

    黑化真菌是袁志林的主要研究对象之一，他从博士期间就开始关注这一类群。他们研究发现，黑化真菌广泛分布于植物根系组织，如针叶林、阔叶人工林、竹林植被等，特别是在干旱、盐碱地等极端环境下分布较多。研究表明，这种新型共生真菌可能对协同宿主植物抗逆至关重要。国内外已有研究表明，黑化真菌对植物具有显著的促生、耐盐和抗病效应，人们将这类真菌接种到黄瓜、玉米等农作物根际，以增强农作物的耐盐碱能力，提高产量。因此，袁志林认为，待技术成熟后，我们也可以开发出黑化真菌制剂应用于盐碱地农林业生产，以提高盐碱地绿化的生态效益和社会效益。

    “要将黑化真菌应用在树木上，目前还有一些困难需要解决。树木的实验周期长、根系木质化程度较高、个体差异大，做接种实验要比农作物复杂很多。另外，菌株有没有耐盐碱特效是一回事，能不能接种成功是另一回事，接种之后能不能竞争过土著微生物又是一回事。”袁志林说，课题组目前正在开展大量的接种试验，摸索更高效的接种方法，比如，在根系表面制造更多创面，以增加可供真菌侵染的表面积，提高接种效率等。

    此外，袁志林等还利用新技术解析了盐生植物根围、叶围和种围等生态位的真菌和细菌分布特征，绘制了微生物组草图，这为构建功能性人工合成菌群提供了关键线索，建立了一套获得微生物组天然群体培养物的方法体系，包括高通量绝迹稀释培养、直接发酵和直接提纯等。

    在研究林木共生真菌过程中，袁志林所率团队还意外分离出了一类麝香霉，这是我国境内首次发现有麝香霉分布，这种真菌能产生强烈的挥发性香味。据悉，2001年，美国科学家在全球率先发现麝香霉，他们认为，麝香霉主要分布于赤道附近。而袁志林团队先在云南西双版纳发现了麝香霉，后又在浙江凤阳山-百山祖自然保护区的白豆杉和百山祖冷杉中分离出了麝香霉，而且，在该保护区发现的麝香霉类群更为古老。由此说明，麝香霉在赤道以北早有分布。

 内生菌促进养分循环 袁志林供图

    “麝香霉对多种植物病原菌有明显的抑制或致死功能。它能有效缓解水果腐烂变质，对植物的土传病害也具有一定的防治功效，我们就想，以后可以通过人工培养麝香霉，开发成新型真菌源生物熏蒸剂。”袁志林认为，麝香霉是一种可遇不可求，非常有应用前景的真菌。实验表明，它对桃子、香蕉、苹果等水果的防腐效果非常好。但让人惋惜的是，人工培养条件下，麝香霉对营养要求非常苛刻，且活性强的菌株往往生长非常缓慢，远远达不到产业化利用的需求。

    袁志林是一个非常善于琢磨的人。为了从一个环境样品中培养出最大丰富度的微生物菌群，他提出了整合分离培养技术，即使用多种高营养和低营养的培养基，并添加多种活性物质，刺激“缓慢型”真菌加速生长、“快速型”真菌减速生长，并特异性富集某些真菌类群。通过这一方法，袁志林成功分离获得了一大批新颖的、未被描述的物种。他还发明了一种可高效特异性检测植物组织中内生真菌多样性的“环境PCR”方法。

    微生物，肉眼看不见，伸手摸不着，从事微生物研究不仅需要细心，更需要恒久的毅力和坚定的信念。在微信朋友圈里，袁志林曾这样感慨：“科学研究训练的是人直面问题的勇气和能力，就如同前面有一块石头，科研的思维是想办法怎么粉碎石头，而不是走捷径绕开石头。科研工作者要培养对科学问题的真诚，构建科学知识体系，诚实面对学科和个人知识体系中的空缺，一层层地探索、发现、排查和解决问题。”

    袁志林的科研路经历了漫长的孤独。2005年，他到亚热带林业研究所工作时，所里只有陈连庆研究员一位老专家从事微生物研究，2009年老先生退休后，更是只剩他一人，单枪匹马。对科研人员来说，孤独不可怕，可怕的是没有经费，没有项目。2011年10月评上副研究员之前，他申请课题受到极大限制，所幸他都扛过去了。

    2012年，袁志林可以独立申请项目，并作为硕士生导师招收研究生了，情况慢慢好转。他逐渐组建了自己的科研团队，申请到了国家自然科学基金面上项目“盐生植物特异性招募‘黑化’内生真菌的基础生物学研究”，以及国家自然科学基金青年项目“马尾松针叶内生真菌分解凋落物性能及生理生态机制”等重要课题，并取得了一系列重要成果。

    2017年8月，袁志林申请的《森林土壤微生物》项目获得国家自然科学基金“优秀青年科学基金”资助。 “优秀青年科学基金”也被称为“小杰青”，是国家杰出青年基金的铺垫性科技支撑基金。2012年以来，中国林科院共有5位优秀青年获得该基金的资助，袁志林成为其中之一。

(作者： 潘春芳 王建兰 宋平)        (编辑： 刘霞)