“惊哲”起而万物生，绿色生态循环中的微生物技术
原创 作者：哀佳 /
发布时间：2023-11-28/
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当我们关注绿色生态的时候，微生物的重要性正日益突显。
按照多样性、细微性等特点，微生物通常被划分为细菌、真菌和病毒三类，在生物学领域，微生物作为食物链的一环，扮演着连接其他生物体与环境的角色。这些只有在显微镜下才能观察到的微观生物，在关键时刻却不容小觑。当我们凝视这些用肉眼难以识别的生命，不禁让人思考：大力发展微生物技术到底会为我们带来什么？当我们深入研究这个领域时，会发现哪些未知的秘密？
被忽视的力量
早在二十世纪七八十年代，以日本、欧洲等为首的发达国家已经开始在农业领域应用微生物技术。
进入21世纪，促进微生物与生态环境、可持续发展、区域发展等与人类福祉相关的概念结合，开始成为一个新兴的战略支撑型产业。
从1993年开始，北京惊哲生物科技有限公司（以下简称“惊哲生物”）的技术团队开始致力于农业领域的微生物技术研究。但是，早在二十世纪七八十年代，以日本、欧洲等为首的发达国家已经开始在农业领域应用这项技术。由于忽视微生物技术造成的落后局面，惊哲生物总经理张飞意识到必须得努力迎头赶上。
“微生物组学研究在很大程度上取决于其技术与方法的发展。一直到本世纪初，微生物组学技术的兴起，才让微生物群落分析成为可能。一开始，我们学习和引进了日本的先进技术，同时也从澳大利亚和其他一些国家吸取经验。我们沿着它们的道路，从技术到工艺，从工艺到产品，再从产品到商品，一点一点地学习模仿，但发现我们的差距仍然很大。于是，我们开始改变和创新，最终形成了自己的独立知识产权。可以说经历了一学、二改、三发明、四创造和五应用的过程。”张飞说。
从技术到产品再到商品，这是一个漫长而艰难的过程。有时候技术出来了，并不一定能顺利地应用到社会生产中。
张飞表示：“技术的应用和研发是相互促进的。一开始我们欣慰于自己的技术终于成熟了，但在实际应用的过程中发现，还有很多需要改进的地方。所以，在边实践边应用的过程中，我们不断地摸索、改进和完善，一边弥补缺陷，一边推进技术的成熟和应用。”
将微生物运用到农业领域
我国5000年历史的农耕文化，急需要结合现代文明的绿色创新成果，加快与国外现代尖端创新技术的叠加，再形成中国式的农业现代化。
张飞认为，农业生产作为基础产业，微生物技术理应在农业增产增效的“战场”上发挥力量。
农业微生物主要是指与农业生产（种植业、养殖业）、农产品加工、农业生物技术及农业生态环境保护等有关的应用微生物的总称，比如微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物能源、微生物食品、微生物环境保护剂等都是农业微生物的重要组成部分。
这些农业微生物可有效缓解资源短缺、粮食需求、生态环境污染等压力，比如，解决“藏粮于地”就需要微生物的参与；固氮微生物等微生物肥料可以增加土壤中的氮素来源；解磷、解钾微生物可以分解土壤中难溶的磷、钾，将其转变为作物能吸收利用的磷、钾化合物。
此外，以微生物技术为纽带，通过农业废弃物的肥料化、沼气化、食用菌化和饲料化，把种植业、养殖业和居民生活紧密连接起来，可以减少环境污染，改善农村生态环境，发展农业循环经济，促进农业可持续发展。举例来看，张飞所在的惊哲生物主要以农业微生物（生物益生菌）为基础，依托生态循环产业链技术、生物益生菌技术、生物食品技术、生态农产品深加工技术，将科技成果转化为生产力，解决农业活动里经常遇到的肥料污染、垃圾污染、土地污染等各种环境问题。
惊哲生物培育了五种级别的微生物益生菌，将其运用到农事活动的不同环节中，以替代高污染、高浪费的传统做法。
比如：一级益生菌可以替代食品加工的防腐剂、提味剂、保鲜剂；二级益生菌可以添加到豆粕、玉米面、水等猪饲料中，使猪吃后消化功能增强，不生病；三级益生菌可以制成生物肥，供棚室里的蔬菜生长；四级益生菌可以用于菜地土壤改良，解决土地污染、农残、植物生长虫害等问题；五级益生菌撒在猪圈底部，负责分解猪粪便、杀虫灭菌、净化空气的同时，还负责维持棚室温度，提供猪生长期所需各种微量元素菌体蛋白。
从外观形态上看，这些益生菌主要以气态、液态和固态三种形态存在。张飞表示，一般情况下，气态的益生菌很难产品化和商品化。因此，惊哲生物主要以培育速度更快、商品化更容易、更耐长途运输的液体和固体两种形态为主。在实际运用过程中，根据使用场景的不同进行相应地调整。
实际效果上，无论是哪一级别、哪一种形态的微生物，相比传统的养殖过程，这些微生物可以大幅提高动植物的抗逆性，抵抗外界对它的干扰，结出来的果实和食材也会更好。与此同时，当土壤和环境中有益微生物的数量增加，还能抑制有害微生物的繁殖和危害。
“我国5000年历史的农耕文化，急需要结合现代文明的绿色创新成果，加快与国外现代尖端创新技术的叠加，再形成中国式的农业现代化。”张飞说。
“惊哲”起 万物生
目前惊哲生物共构建了益生菌生物床、益生菌肥料、益生菌生物卫生间、益生菌膨化威化饲料、秸秆生物厨余处理箱五大粮畜循环种养的可持续模式。
总的来看，微生物在农业领域的应用场景非常广泛，包括资源化、肥料化以及食品加工过程中有机废水的无害资源化处理。此外，还可以应用于城市垃圾的处理，包括新增垃圾、填埋场尘腐垃圾的无害化治理和资源化利用，这些都是当下微生物应用的重要领域。
张飞向《商学院》记者表示，目前惊哲生物共构建了益生菌生物床、益生菌肥料、益生菌生物卫生间、益生菌膨化威化饲料、秸秆生物厨余处理箱五大粮畜循环种养的可持续模式，广泛运用到了“三零”排放村庄、区域种养循环等多个建设项目中。
在实际运用中，这些微生物技术既可以分段实施，也可以系统化实施。比如可以单独给植物或动物使用益生菌，也可以将其应用于整个系统，只不过系统之间可以形成一个相得益彰的平衡闭环。
以典型的“猪菜同生”种养循环举例，猪崽从进场到出场，都生活在益生菌群占绝对优势的环境中。在发酵床里放入益生菌，猪的粪尿成为益生菌生存的基础物质。益生菌在发酵床上生长繁殖时不仅能产生热量，而且还能消除圈舍内的异味。蔬菜消耗猪产生的二氧化碳与热量，为发酵床养猪提供富氧清新的空气，形成生态循环种养模式，使棚舍内达到低碳、环保、零排放、无污染。
2017年，亚布力林业局有限公司投资4800万元建设3000头规模猪菜同生生态种养循环模式示范基地。利用惊哲生物技术优化解决种养产业有机产出、秸秆转化、畜禽饲料、粪污处理、发酵床余热应用等现实问题，在共同环境空间内实现动植物和谐共存、循环发展、生态友好，无抗养殖、秸秆生物发酵、粪尿原位分解，实现种植养殖产业污染问题的解决方案。
从产出效果来看，2018年基地出栏生猪3105头，实现收入837万元，转化育肥猪粪便830吨，消耗秸秆4300立方米；2019年9月底基地出栏生猪1600头，实现收入400万元，转化育肥猪粪便427吨，消耗秸秆2215立方米。
再比如，某省级“益生菌综合利用”生态种养循环产业示范基地的总投资成本大致为5000万元左右，其中包括一级生物发酵中心投资3000万元、益生菌综合利用示范中心投资1000万元、观光接待中心投资1000万元，据综合测算，该项目年产值可达6468万元，年利税额2182万元，投资回收期大致在2年左右。
张飞表示：“通过动物、植物、微生物三物通生的关系，惊哲不仅实现了‘生态在前’，还实现了‘高效在后’的双闭环。以绿色生态设计作为指导方法，同样能实现高效的收益回报。”
生物动力助力生物经济
让上一个环节产生的废弃物成为下一个环节的原料或基础料，这是未来整个农业绿色设计的最高点，即农业区环保化。
从农业的发展历程来看，传统农业是一种自然生产为主、封闭式低水平资源利用的生产模式，化学农业是一种以化学品投入为标志、开放式高产出高消耗生产模式。而生态循环农业是一种兼顾农业自然属性与社会属性、开放式集约型可持续的生产模式，是对前两种模式的扬弃和发展。
值得一提的是，我国最近正式出台了《“十四五”生物经济发展规划》，标志着中国进入了生物经济时代。生物经济与之前的农业经济、工业经济和信息化经济有着核心的区别，即从万物互联到万物共生。这也是中央提出的物种多样性和人类命运共同体理念的核心内容。
张飞笃定的相信，生物经济将从根本上转变农业的生产方式，促进人与自然的和谐发展。发展生态循环农业必须把由植物、动物资源组成的“二维结构”的传统农业，调整为植物种植业、动物养殖业和微生物发酵转化业组成的“三维结构”的新型微生物农业。
在他看来，在二维结构转三维结构的过程中，要从因地制宜、市场倒逼、区域发展的需求出发解决痛点和堵点，从而系统化地解决农业难题。比如作物秸秆、畜禽粪便、畜禽粪尿等联合治理，让上一个环节产生的废弃物成为下一个环节的原料或基础料，这是未来整个农业绿色设计的最高点，即农业区环保化。
张飞表示：“接下来惊哲生物的主攻方向大致为三个方面：首先是生活垃圾的源头降解，达到不出小区便可有效分解的效果；其次是‘两山’转化创新实践项目中的‘生物动力仓’建设，形成林业、农业、工业互补工程；最后是乡村生态产业双振兴的‘双庭院工程’，这是我们乡村生态产业振兴的重点，也是我们未来工作的重点。”
总的来看，这些工作的核心点来自于绿色设计下的微生物支撑。如果没有微生物作为基础支撑，环保问题就无法解决。
“将农业发展成为一个大产业，要还农于民、还业于民。仅仅让农民种植是不够的，还需要让农民参与加工。只有参与到食材种植、食材加工，再到食品销售的全流程环节，才能实现增值转换。例如，一头毛猪可能仅值十块钱一斤，将其制成肉制品，价值就会翻三倍。在此过程中，产品的销售还需要源头生产环节的环境与品质为消费市场增加信任，如果没有绿色产业的顶层设计，就无法完成从宏观到中观再到微观的转变，无法实现清晰明确的目标，消费者更加不能理解绿色设计对于产品、市场的必要性以及对自身利益和生活质量、幸福生活的重要性。”张飞说。
如今，惊哲生物的微生物技术已经获得国际上的认可，且广泛运用到山东烟台、北京大兴、福建厦门、黑龙江哈尔滨和伊春，以及海南岛海口和儋州等地，从1993年走到了2023年，路途艰辛，张飞将其称之为一段漫长的岁月。
（本文图片均由受访者提供）
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