菌、酵母菌和一些藻类。 1.1.1沼气发酵中的微生物 沼气的产生需要3类厌氧微生物的协同作用：水解发酵菌（分解大分子有机物）、产氢、产 乙酸菌和产甲烷菌，最终生成甲烷。目前，甲烷产生菌的主要种类有甲烷杆菌属、甲烷八叠 菌属、甲烷球菌属等。其作用是在生物质原料的厌氧发酵过程中，产生以甲烷为主的沼气。 1.1.2燃料乙醇生产微生物 燃料乙醇的生产过程包括：木质素、纤维素首先被转化成糖类，一般由微生物分泌的纤 维索酶完成：糖类在微生物作用下，经发酵作用转化成乙醇。而这样的过程中，用木质纤维 素类原料生产乙醇是当前最具挑战性的课题。目前能够应用于纤维素酶生产的菌种主要有木 霉属、曲霉属和青霉属的菌种。其中，最重要的是木霉属中的里氏木霉，其他较常用的还有 粗糙脉胞菌、运动发酵单胞菌等”。 1.1.3氢气产生菌 生物制氢可以分为蓝细菌和绿藻制氢、光合细菌制氢和细菌发酵制氢等种类型。蓝细菌 或绿藻可以在有光照、厌氧的条件下分解水产生氢气和氧气。光合细菌如红螺菌【，、红细菌、 红假单胞菌、荚硫菌等，可利用较宽频谱的太阳光，不仅光转化效率高，而且产氢过程不生 成氧，是目前较有发展前景的生物产氢方法。 1.1.4产油微生物 目前，国内外围绕着如何提高油脂含量，在菌种和发酵工艺方面开展了大量的研究成功 研制国际水平的产脂微生物菌种与生产工艺。美国国家可再生能源实验室(NEL)认为，微生 物油脂发酵可能是生物柴油产业和生物经济的重要研究方向【)。 微生物油脂又称单细胞油脂(Single cel1oil,SCO),是酵母、霉菌、细菌和藻类等微 生物在一定的条件下，以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂作为碳源，在菌体内产生的大 量油脂。将之规模化生产，便可获得生物柴油。从20世纪40年代斯达氏油质酵母、枯红酵母、 曲霉属等油脂微生物发现至今，人们又陆续开发了多种油脂高产微生物，李永红等，筛选到 1株丝孢酵母，利用葡萄糖发酵时油脂含量可达菌体干重的65%。 1.1.5生物电池微生物 生物燃料电池是一类特殊的电池，它以自然界的微生物或酶为催化剂，直接将燃料中的 化学能转化为电能。目前己发现可用作生物电池的微生物有脱硫弧菌、大肠杆菌、腐败希瓦 菌、地杆菌、丁酸梭菌、嗜甜微生物、铜绿假单胞菌等”。 2微生物资源在解决人类资源危机中的作用 2.1微生物与粮食生产 “民以食为天”，粮食是一个国家经济健康发展的基础。我国人口仍在继续增长，估计四 十年后将达到16亿，今后半个世纪农业生产发展缓慢，农产品供求紧张将始终是一个十分严峻 的问题。解决粮食问题，除了首先考虑如何提高粮食产量，其次是寻找潜力巨大的蛋白质来源。 2.1.1微生物与粮食增产 微生物肥料可以提高土壤肥力，改善土壤条件，减少化肥使用量。因为通过无机营养可以 改善有机营养即光合作用，以增加光合产物的积累【。微生物的代谢过程和代谢产物对土壤 环境具有保护性，可以补充土壤养分，维护土壤结构。微生物肥料的施用是符合可持续发展农 业的需要，因为可持续发展的关键是资源利用的可持续性，具有环境保护的良性循环。对土壤 资源利用，一定不能不考虑资源与环境的统一，化肥的大量使用就是对土壤环境资源的一种破 坏包括土质和土壤结构等，其经济回报率只能是呈递减趋势。 生物防治是增强农作物抗性，提高产量的重要措施。传统的方法是运用化学农药，农药不 仅造成水源污染、土地毒化、不利于耕种，而且残留在食物上，导致人畜中毒。现已寻找到了 替代或部分替代化学杀虫剂的方法即生物防治，利用微生物本身或其代谢产物防治病、虫、杂菌、酵母菌和一些藻类。 1.1.1 沼气发酵中的微生物 沼气的产生需要3类厌氧微生物的协同作用：水解发酵菌(分解大分子有机物)、产氢、产 乙酸菌和产甲烷菌，最终生成甲烷。目前，甲烷产生菌的主要种类有甲烷杆菌属、甲烷八叠 菌属、甲烷球菌属等【5】。其作用是在生物质原料的厌氧发酵过程中，产生以甲烷为主的沼气【6】。 1.1.2 燃料乙醇生产微生物 燃料乙醇的生产过程包括：木质素、纤维素首先被转化成糖类，一般由微生物分泌的纤 维索酶完成；糖类在微生物作用下，经发酵作用转化成乙醇。而这样的过程中，用木质纤维 素类原料生产乙醇是当前最具挑战性的课题。目前能够应用于纤维素酶生产的菌种主要有木 霉属、曲霉属和青霉属的菌种。其中，最重要的是木霉属中的里氏木霉，其他较常用的还有 粗糙脉胞菌、运动发酵单胞菌等【7】。 1.1.3 氢气产生菌 生物制氢可以分为蓝细菌和绿藻制氢、光合细菌制氢和细菌发酵制氢等3种类型。蓝细菌 或绿藻可以在有光照、厌氧的条件下分解水产生氢气和氧气。光合细菌如红螺菌【8】、红细菌、 红假单胞菌、荚硫菌等，可利用较宽频谱的太阳光，不仅光转化效率高，而且产氢过程不生 成氧，是目前较有发展前景的生物产氢方法。 1.1.4 产油微生物 目前，国内外围绕着如何提高油脂含量，在菌种和发酵工艺方面开展了大量的研究成功 研制国际水平的产脂微生物菌种与生产工艺。美国国家可再生能源实验室(NREL)认为，微生 物油脂发酵可能是生物柴油产业和生物经济的重要研究方向【9】。 微生物油脂又称单细胞油脂(Single cell oil，SCO)，是酵母、霉菌、细菌和藻类等微 生物在一定的条件下，以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂作为碳源，在菌体内产生的大 量油脂。将之规模化生产，便可获得生物柴油。从20世纪40年代斯达氏油质酵母、枯红酵母、 曲霉属等油脂微生物发现至今，人们又陆续开发了多种油脂高产微生物，李永红等【10】筛选到 l株丝孢酵母，利用葡萄糖发酵时油脂含量可达菌体干重的65％。 1.1.5 生物电池微生物 生物燃料电池是一类特殊的电池，它以自然界的微生物或酶为催化剂，直接将燃料中的 化学能转化为电能。目前已发现可用作生物电池的微生物有脱硫弧菌、大肠杆菌、腐败希瓦 菌、地杆菌、丁酸梭菌、嗜甜微生物、铜绿假单胞菌等【11】。 2 微生物资源在解决人类资源危机中的作用 2.1 微生物与粮食生产 “民以食为天”,粮食是一个国家经济健康发展的基础。我国人口仍在继续增长,估计四 十年后将达到16亿,今后半个世纪农业生产发展缓慢,农产品供求紧张将始终是一个十分严峻 的问题。解决粮食问题,除了首先考虑如何提高粮食产量,其次是寻找潜力巨大的蛋白质来源。 2.1.1 微生物与粮食增产 微生物肥料可以提高土壤肥力,改善土壤条件,减少化肥使用量。因为通过无机营养可以 改善有机营养即光合作用,以增加光合产物的积累【14】。微生物的代谢过程和代谢产物对土壤 环境具有保护性,可以补充土壤养分,维护土壤结构。微生物肥料的施用是符合可持续发展农 业的需要,因为可持续发展的关键是资源利用的可持续性,具有环境保护的良性循环。对土壤 资源利用,一定不能不考虑资源与环境的统一,化肥的大量使用就是对土壤环境资源的一种破 坏包括土质和土壤结构等,其经济回报率只能是呈递减趋势。 生物防治是增强农作物抗性,提高产量的重要措施。传统的方法是运用化学农药,农药不 仅造成水源污染、土地毒化、不利于耕种,而且残留在食物上,导致人畜中毒。现已寻找到了 替代或部分替代化学杀虫剂的方法即生物防治,利用微生物本身或其代谢产物防治病、虫、杂