方衛(wèi)國實驗室培養(yǎng)的綠僵菌。

因為一種名為“耳念珠菌”的多重耐藥性真菌在美國多地爆發(fā)，超級真菌的概念進入公眾視野，連股市都受到影響，病毒防治板塊一片飄紅。其實耳念珠菌只是一種在醫(yī)院里發(fā)展出來的真菌，一般不會往廣泛大眾群傳播。

人們對真菌的了解，相對病毒、細菌，要少許多。在最近一期《美國科學院院報》雜志上，浙江大學生命科學學院方衛(wèi)國教授團隊發(fā)表了一項有趣的研究，他們分析了一種叫做“綠僵菌”的真菌基因，搞清楚了這種真菌為什么能夠成功毒殺比它高級許多的生物——昆蟲，而且還把每一只蟲的尸體都給弄綠了。

別小看真菌的威力

最近有種真菌在美國多地爆發(fā)

地球上經(jīng)常有新的病原菌出現(xiàn)。“比如SARS、埃博拉病毒，都是新出現(xiàn)的病原造成的疾病。”方衛(wèi)國說，但是真菌病原，此前人們關注得相對比較少，因為真菌很少直接感染人類，“但其實真菌病原對糧食安全、生態(tài)環(huán)境，甚至人類健康，都會造成很大的影響。”

比如，新出現(xiàn)的小麥稈銹病菌Ug99菌株可使整片農(nóng)田小麥顆粒無收。

“新的病原真菌的出現(xiàn)，對生物物種的多樣性會有影響。”方衛(wèi)國舉例子講，比如，青蛙會被滅種，蝙蝠鼻子會“長白毛”，也不能活了。

這幾天大家密切關注的耳念珠菌，其實早在2009年，就有研究者在一名日本患者的外耳道分泌物中發(fā)現(xiàn)了它。

這是一種院內(nèi)感染菌。“是在醫(yī)院內(nèi)獲得的感染，一般發(fā)生在本身有基礎疾病的人身上（尤其是抵抗力比較差的住院病人），正常人不易感染。”方衛(wèi)國說。

所以，科學家需要去探索新的真菌病原出現(xiàn)的機制，以便人們做出預測和相應的預防。

方衛(wèi)國課題組就選了一種昆蟲病原真菌來做研究，它的全名叫“羅伯茨綠僵菌”。

為什么它跟大嘴美女朱麗葉·羅伯茨同姓？其實，這個羅伯茨，來自康奈爾大學的教授唐納德·羅伯茨的名字，這位教授是方衛(wèi)國的師爺爺（導師的導師），他對綠僵菌的研究，做出了巨大的貢獻。

這個真菌名副其實：它是綠的。

待它長到孢子的狀態(tài)時，細胞壁上會自帶綠色素，這種綠色能幫助真菌抗逆，適應惡劣環(huán)境。如果它們?nèi)ジ腥纠ハx，那么昆蟲會被它們給“綠”了。比如蟑螂、蚊子、蝗蟲、大蠟螟……不管生前長啥樣，死后都是綠油油的，讓人瘆得慌，而且還會變成“僵尸”。

它是植物的鐵哥們

是昆蟲的頭號殺手

別看羅伯茨綠僵菌是很多動物的頭號殺號，但它卻是植物的鐵哥們，與植物互惠共生。

在自然界，羅伯茨綠僵菌保持種群的一種主要方式，是在植物根際與與植物共生。“通常，它們優(yōu)先選擇禾本科植物，比如很多種草。”

方衛(wèi)國解釋了真菌和植物兄弟是如何相互扶植的——

植物光合作用產(chǎn)生糖，一部分運送到根部，綠僵菌就能從植物根部那里得到生存所需的碳源；

一分恩惠，三分回報，綠僵菌能分泌小分子酸，把土壤中植物難以利用的磷溶解出來給植物利用，還能分泌植物生長激素，直接促進植物的生長；

綠僵菌還能夠與侵害、感染植物的真菌、細菌斗爭，感染來吃植物的害蟲，是植物的天然殺蟲劑；

所以，真菌簡直是植物的生物肥料和生物殺蟲劑么——多么和諧的一對。

可是，昆蟲就沒那么好運了，綠僵菌是很多昆蟲的天敵。

昆蟲的體壁，相當于人的皮膚+骨骼，是防止外來微生物的第一道障礙。而綠僵菌能夠穿透它，以菌絲的形式穿透體壁后，進入昆蟲的血腔。

進入血腔的真菌，馬上會變形成酵母狀的單個細胞。“這個體態(tài)，利于真菌在血液里快速游動，盡快占領整個血腔。”方衛(wèi)國說，所以昆蟲很快就會被真菌完全感染，敗下陣來的蟲子，在生死線上掙扎個大約兩周，差不多就綠了。

2011年，方衛(wèi)國團隊在《科學》雜志上發(fā)表了一項研究成果，他們把傳播瘧疾的蚊子給綠了。

蚊子在叮咬瘧疾病人后，瘧原蟲進入蚊子體內(nèi)的血腔，大量繁殖，而當蚊子叮咬正常人時，它被蚊子連口水一并吐出來，進入人的體內(nèi)。

是的，瘧原蟲和綠僵菌一樣，都會進入到昆蟲血腔，它們在血腔相遇了。

而方衛(wèi)國的團隊用了兩種辦法，讓這場相遇變成致命邂逅。

一種方法，是讓綠僵菌通過遺傳改造，用蛋白把瘧原蟲直接干掉；另一種方法，相當于是給瘧原蟲關禁閉，阻止它進入蚊子的唾液腺，蚊子就算咬人，也只會致人發(fā)癢，不會被傳染疾病。

這項技術，現(xiàn)在正在非洲瘧疾高發(fā)的地域進行田間試驗。

科學家拿它泡水喝

別怕，綠僵菌對人類無害

科學家發(fā)現(xiàn)，綠僵菌是在進化的過程中，獲得了殺昆蟲的能力。“物種所具有的某種功能，都是由基因控制的。”方衛(wèi)國說，只有基因通過表達蛋白，才能幫助生物實現(xiàn)各種能力。

綠僵菌的一些關鍵殺蟲力基因，是從別的生物身上“拿”來的。

方衛(wèi)國說，生物獲得基因有兩種方式：通過祖先垂直遺傳；基因水平轉移——基因在親緣關系很遠的物種之間進行交流。

而綠僵菌獲得的殺蟲能力，就是來自這種遠距離的親緣關系。遠到什么程度呢？“好比人從細菌身上，拿一個基因過來。”

怎么拿過來？這些基因有可能是隨機整合進了綠僵菌的基因組，由于它們能幫助綠僵菌更好適應環(huán)境，而被留在了基因組里。比如方衛(wèi)國團隊就發(fā)現(xiàn)，在羅伯茨綠僵菌全身共有的1.1萬個基因里頭，有18個基因，是從其他物種那里獲得的。

他們仔細地分析了這18個基因。

“其中2/3的基因，碰到昆蟲體壁的時候，表達量非常高。也就是說，是它們在幫助綠僵菌穿透昆蟲體壁。還有1個基因，對綠僵菌定殖昆蟲血腔，起關鍵作用。”方衛(wèi)國說。

還有5個基因，是目前不同種的綠僵菌都存在的。科學家把這5個基因突變失活后，綠僵菌失去殺蟲能力，對昆蟲的致死率降到只有0.9%。

當然，我們不用怕，這種綠色的真菌對人都是無害的，就算不小心吃到肚子里，也被我們的胃消化掉了。

這件事情，有一位中國科學家親身測試過了——他拿綠僵菌的孢子泡水，也就是說，他把綠僵菌當成綠茶喝了。

“一點都不好喝。不過，這是想要證明它對人非常安全。”（章咪佳）

(責編：聞佳琪(實習生)、熊旭)