江蘇大學(xué)特聘教養(yǎng)孫建中認(rèn)為，以白蟻為代表的腸道消化體系是世界上最小，但又十分高效的“生物反應(yīng)器”，對木質(zhì)纖維素存在超常的轉(zhuǎn)化利用才干，整合多學(xué)科力量研究跟摸索以白蟻為代表的天然界生物高效轉(zhuǎn)化體系的仿生實(shí)際跟技巧途徑，有可能幫助咱們解決困擾多年的生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化中的相干基本實(shí)際跟要害中心技巧。白蟻防治方法許多種白蟻巢內(nèi)均有真菌、細(xì)菌和病毒寄生，其中許多微生物能引起白蟻疾病，最后導(dǎo)致白蟻死亡，直至全巢覆沒。另外，巢內(nèi)寄生的螨類有時(shí)也能殺滅白蟻。
孫建中是美國路易斯安那州破大學(xué)博士，昆蟲與生物質(zhì)能源專家，是國際上將白蟻對木質(zhì)纖維素的高效降解特點(diǎn)引入生物質(zhì)能源研究范疇的少數(shù)前沿科學(xué)家之一。殺白蟻打孔噴藥，用瓶口螺絲刀在感染白蟻的木板上輕輕劃開一個(gè)長約0.2CM的小孔，記住不要破壞巢穴，只要可以將白蟻粉噴進(jìn)巢穴就可以，用力捏白蟻粉球的后面橡膠球，使立衛(wèi)士白蟻粉均勻進(jìn)入巢穴，噴3-4下即可，再用螺絲刀在距離上一個(gè)洞口5CM的地方扎同樣的小孔，吧藥物噴進(jìn)去，當(dāng)前面的小孔出現(xiàn)白色藥物說明兩個(gè)孔是聯(lián)通的。一直繼續(xù)沿著白蟻的路線扎孔噴藥。
據(jù)孫建中介紹，木質(zhì)纖維素是各種動(dòng)物的重要組成局部，艱深地講就是“骨架”，重要由纖維素、半纖維素跟木質(zhì)素3局部組成，每年的產(chǎn)量可達(dá)2×1012～5×1012噸，是地球上最為豐富的可再生資源。白蟻防治方法許多種白蟻巢內(nèi)均有真菌、細(xì)菌和病毒寄生，其中許多微生物能引起白蟻疾病，最后導(dǎo)致白蟻死亡，直至全巢覆沒。另外，巢內(nèi)寄生的螨類有時(shí)也能殺滅白蟻。然而，經(jīng)過億萬年的進(jìn)化，大天然將動(dòng)物細(xì)胞壁做成了一個(gè)“耐壓”跟“防病”的多少乎完美的結(jié)構(gòu)，“木質(zhì)纖維素中的多糖局部被木質(zhì)素緊緊地包裹著，從而有效抵抗外界生物、物理跟化學(xué)的攻打，避免被敏捷分解”。
目前，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用有兩個(gè)重要技巧平臺(tái)：熱化學(xué)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，生物轉(zhuǎn)化平臺(tái)。其中，熱化學(xué)轉(zhuǎn)化平臺(tái)因其高能耗、工藝與技巧不成熟，離經(jīng)濟(jì)性范圍化利用仍有不小間隔。生物轉(zhuǎn)化平臺(tái)的一個(gè)要害步驟，是利用纖維素酶將纖維素分解成可用來發(fā)酵的葡萄糖單糖，但目前國內(nèi)外大多數(shù)的生物平臺(tái)都沒離開熱化學(xué)的預(yù)處理進(jìn)程，都要用酸、堿或高溫高壓等極其的物理化學(xué)方法，其結(jié)果不僅投入增加、設(shè)備請求高，對環(huán)境也不友愛，其低轉(zhuǎn)化效力跟高本錢的致命缺點(diǎn)難以在短期內(nèi)獲得沖破。“進(jìn)步生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化效力，降落全部工藝的生產(chǎn)本錢，這是當(dāng)前生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化利用亟待解決的要害問題。”孫建中指出。
在地球上的各類生物體系中，只管很多微生物可能對生物原料進(jìn)行緩慢的生物降解跟轉(zhuǎn)化，但能高效轉(zhuǎn)化跟利用木質(zhì)纖維素的天然生物體系卻十分少見。
“白蟻經(jīng)過2.5億年的長期進(jìn)化跟演變，其奇特的生物體系對木質(zhì)纖維素存在超常的高效轉(zhuǎn)化才干。”孫建中說，“在常溫常壓下，白蟻可能在24小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)化生物質(zhì)中90%以上的纖維素、20%左右的木質(zhì)素跟大局部的半纖維素。這是目前任何技巧都達(dá)不到的。”
據(jù)介紹，白蟻散布面積廣、范圍大，每年轉(zhuǎn)化約130億噸以上的木質(zhì)纖維素，占寰球生物質(zhì)年產(chǎn)量的10%～15%。
“白蟻對木質(zhì)纖維素驚人的高效轉(zhuǎn)化才干，在攻克生物質(zhì)利用的要害技巧跟實(shí)際方面存在極大的科學(xué)鑒戒價(jià)值。”據(jù)孫建中說，我國領(lǐng)有十分豐富的白蟻生物質(zhì)源，近500種不同的白蟻中很多是世界上獨(dú)有、高效利用生物質(zhì)的模式轉(zhuǎn)化體系。
當(dāng)前，研究跟利用白蟻木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化的高效生物體系已成為國際新的交叉科學(xué)前沿。目前，美國的國度能源部、華盛頓州破大學(xué)以及德國、日本的相干單位，我國的江蘇大學(xué)、浙江大學(xué)、中科院上海生命科學(xué)研究院等都接踵發(fā)展了一些摸索性研究。江蘇大學(xué)、中科院天津產(chǎn)業(yè)生物技巧研究所與美國華盛頓州破大學(xué)進(jìn)行了白蟻對木質(zhì)纖維素“預(yù)處理機(jī)制”研究方面的配合，初步的研究結(jié)果證明，白蟻對生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化利用的“特異功能”，在于其自身進(jìn)化形成了一個(gè)湊合動(dòng)物細(xì)胞壁龐雜結(jié)構(gòu)的奇特體系，其腸道及共生微生物所產(chǎn)生的各種木質(zhì)纖維素酶，在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖類的進(jìn)程中均分辨表演了重要角色，且彼此“跟諧作戰(zhàn)”，連續(xù)一直。
“咱們必須完全、體系地意識(shí)這終生物轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。”孫建中強(qiáng)調(diào)，“生物質(zhì)的范圍化開發(fā)利用，必須基于實(shí)際跟方法在高效生物轉(zhuǎn)化這一中心進(jìn)程上實(shí)現(xiàn)重大沖破。”
孫建中介紹，當(dāng)前國內(nèi)外的多數(shù)研究，不是基于體系仿生的原理，僅盼望從某些消化木質(zhì)纖維素的昆蟲腸道中獲得一些催化資源或一些微生物菌系，僅靠追趕單一酶或酶系的高活性，或多少個(gè)微生物的基因改革，很難實(shí)現(xiàn)以白蟻為代表的天然生物體系中的生物質(zhì)的高效轉(zhuǎn)化。“因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，天然生物轉(zhuǎn)化體系的跟諧整合機(jī)制跟特定的理化微環(huán)境往往起著重要的甚至決定性的影響”。因此，模仿天然生物體系實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化，須要從體系生物學(xué)的角度，全面研究跟解析生物質(zhì)的完全降解跟轉(zhuǎn)化機(jī)制及其相干的各項(xiàng)理化因素。
“這是一個(gè)以高真?zhèn)€頂層設(shè)計(jì)、多學(xué)科交叉為技巧策略的新的學(xué)科前沿，旨在為解決生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)高效轉(zhuǎn)化開辟一個(gè)全新途徑。這是一個(gè)十分龐雜的體系工程，須要不同窗科的全面配合、彼此交叉。”孫建中說。
白蟻奇特的高效生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的才干及其背地的生物作用機(jī)制、理化作用原理及其物態(tài)演變的法則被揭開，人們就可能通過古代生物技巧與工程技巧相結(jié)合，對這一機(jī)制跟進(jìn)程進(jìn)行模仿，構(gòu)建一個(gè)仿生集成體系，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化的進(jìn)程化利用。
