DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 试验结果 3.1. 物化变化 温度图显示了微生物活动和堆肥过程的发生 [ 1 ] 。堆体温度的变化经历了三个阶段，如图1(a)所示。第一阶段：升温阶段。温度在第6天升至45℃；第二阶段：高温阶段。堆体高温期持续4天，最高温度达55.2℃，在此期间，大多数病原微生物被杀死；第三阶段：稳定期。堆体温度最终稳定保持在23℃左右。pH值的变化趋势与EC值的变化趋势相似，从第一阶段到第二阶段，两者都迅速增加，这很可能是由于脂肪、碳水化合物、氮有机物等的分解，产生相关产物，例如氨，导致pH值升高(图1(c))；类似的结果也可以从杨的实验中推断出 [ 6 ] 。一些无机离子(磷酸根和铵离子等)，促进EC值的上升；随着堆肥的进行，EC值降低至1900 μs/cm 2 (图1(b))；pH值稳定在8.0左右，符合堆肥产品要求 [ 7 ] 。C/N比是评估堆肥腐熟度最常用参数之一。整个堆肥过程中，C/N比持续下降，并在堆肥末期降至18.6，低于堆肥成熟度的指标20 [ 8 ] (图1(e))，这表明堆肥已处于稳定腐熟状态。较高的GI值通常意味着堆肥对作物的毒性较低；在堆肥的早起阶段，由于植物生长抑制物质，例如低分子量有机酸和多酚类物质的产生，堆体的GI值略有降低(图1(g))；然后随着这些有害物质的蒸发或转换成无害的物质，GI值再次增加，在堆肥末期，它到达69.5% (>50%)。图1(f)显示堆体的E4/E6随着温度的升高而增长，达到峰值3.98后逐渐降低，最终稳定在2.79。E4/E6是反映腐殖酸成型和特性的重要指标，E4/E6越低，堆肥的缩合与芳构化程度越高。因此，实验结果清晰地反映了堆肥过程中的矿化和有机物腐殖化现象。 3.2. 酶活性 在堆肥过程中，三种酶(过氧化氢酶，蔗糖酶和纤维素酶)的活性变化趋势类似，即他们都在堆肥初期时上升，然后下降(图2)。具体而言，从升温期到高温期，过氧化氢酶，纤维素酶和蔗糖酶的活性迅速增加，在第17天时分别达到峰值70.21 mL KMnO 4 /g，170.3 mg glucose/(g∙72h)和85.7 mg glucose/(g∙72h)，随后下降。因为在堆肥的早期阶段，中温微生物和耐高温微生物数量和代谢强度在高温环境中迅速增长，因此有机物转化率较高。而在堆肥的后期，由于能被微生物利用的可降解有机化合物减少，因此酶的活性也随之降低 [ 9 ] ；此外，这一时期的温度降低对微生物生物量产生负面影响，而酶的产生依赖于微生物生物量，这意味着当该生物量下降，酶的活性降低 [ 10 ] 。因此，酶活性逐渐减少，并且在堆肥末期保持在较低的水平。纤维素酶和转化酶活性的结果与其他学者的研究结果一致 [ 11 ] ；然而，过氧化氢酶活动的数据与其他研究结果有一些差异 [ 12 ] 。这种差异可能是由于使用不同的堆肥原料和堆肥条件引起的 [ 13 ] 。
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user: 4. 讨论 堆肥是有机质在有氧环境中自发生物分解的过程，这一过程受多种物化条件和微生物活性的影响。本文通过为期50天的堆肥实验来解释堆肥过程中的物化状态和酶活性变化。第一周温度急剧上升，并保持在较高值；高温阶段能够有效地促使有机物(OM)含量迅速下降；然而，由于结构简单的小分子碳源的减少和新的复杂聚合有机化合物的增加，有机物的降解率逐渐较少；随着有机物的分解，氮有机物的分解而产生的副产物氨导致堆体的pH值相较于最初有所上升。然后，随着NH 3 挥发，硝化和有机酸中和， 图1. 堆肥过程中物化性质随时间的变化。(a)温度，(b) EC，(c) pH值，(d)有机质，(e) C/N比，(f) E4/E6，(g) GI值 图2. 堆体中酶活性随时间的变化。(a)过氧化氢酶，(b)纤维素酶，(c)蔗糖酶 堆肥的pH值再次下降；事实上，pH值不是堆肥的关键因素，但它将影响到氨的挥发程度，从而影响到N损失程度 [ 14 ] 。报告显示，当pH值超过7.5，N损失可能特别高，从而降低营养浓度和堆肥质量。C/N比是反映堆肥成熟度的常用评估参数，有机碳和氮的含量与C/N显著相关(表3)，堆肥末期，堆肥的C/N比是18.6 (20以下)，达到了作为植物肥料的标准。此外，评估堆肥产物毒害性高低(高达70%的可视为无毒)的GI值，比其在堆肥之前的数值增加两倍以上，这表明堆肥后对植物生长不再存有不良影响 [ 15 ] ；从光谱学角度来评估腐殖性和堆肥过程的E4/E6，与GI值有显著的相关性(表3)，秦莉等人 [ 16 ] 对城市生活垃圾堆肥过程的研究中也发现了两者之间有极显著相关性，这两者均与堆肥的腐熟度相关 [ 17 ] 。 堆肥原料的降解与不同种类的酶有着直接密切的联系，例如过氧化氢酶，纤维素酶和蔗糖酶。过氧化氢酶主要反映堆肥有机物(主要是木质素)的降解强度 [ 18 ] ，较高的酶活性表示有机物的转化率较高；纤维素酶主要涉及纤维素的水解，反映了纤维素分解强度；与其他酶作用相比，纤维素的分解对堆肥的影 Table 3 Correlation coefficients of major physico-chemical properties and relevant enzymatic activities in compost sample pH EC E4/E6 GI C/N OM 过氧化氢酶 纤维素酶 蔗糖酶 pH 1.000 ** EC 0.024 1.000 ** E4/E6 0.815 ** 0.436 1.000 ** GI −0.869 * 0.271 0.600 1.000 ** C/N 0.653 * −0.603 * 0.222 −0.882 ** 1.000 ** OM 0.535 * −0.737 ** 0.062 −0.779 0.957 ** 1.000 ** 过氧化氢酶 0.472 0.770 ** 0.813 −0.307 −0.075 −0.289 1.000 ** 纤维素酶 −0.399 0.834 ** 0.113 0.606 * −0.826 * −0.920 ** 0.550* 1.000 ** 蔗糖酶 0.246 0.845 ** 0.696 * −0.066 −0.356 −0.556 * 0.918 ** 0.712 ** 1.000 ** 表3. 堆肥过程中主要物化性质与酶活性的相关系数 注： * 表示显著性水平为0.05，即P < 0.05水平； ** 表示显著性水平为0.01，即p < 0.01水平。其中，OM：有机质；C/N：堆体中总有机碳与总有机氮的比值；E4/E6：胡明酸水溶液中光学密度或吸光度分别在465 nm和665 nm处的比值；GI：种子发芽指数。 响较大 [ 19 ] ；此外，蔗糖酶可促进蔗糖降解为葡萄糖和果糖，从而加速有机物的分解，为微生物的活动提供碳源和能源，并促进堆肥的腐殖化程度 [ 11 ] 。堆肥过程中的酶活性研究，不仅有利于理解有机物的降解转化和碳氮腐循环过程，而且也有助于了解微生物的活动；微生物活动通常反映堆肥的稳定性 [ 1 ] 。 有机物含量和C/N比与纤维素酶和蔗糖酶活性高度相关(表3)。这说明蔗糖酶和纤维素酶活性大小可以反映出有机物含量是否充足 [ 20 ] ；另外，有机氮含量和纤维素酶的活性之间很强的相关性表明，堆肥过程中相当一部分的含氮物质来源于堆体纤维素的分解；此外，反映堆肥无害化程度的GI值和堆肥质量的EC，都表现出与过氧化氢酶、纤维素酶和蔗糖酶活性的显著相关性，这表明，有机物的不完全转化而产生的一些水溶性无机盐和硝酸盐，可能导致潜在的堆肥毒性；同时也观察到了E4/E6值和过氧化氢酶活性之间的相关性。据称，过氧化氢酶可能在腐殖质的形成中发挥着重要的作用 [ 21 ] ，其活性大小能够为堆肥物质的芳构化和腐熟度之间的关系提供间接证据，过氧化氢酶活性越高，说明堆肥物质的芳构化程度和腐熟度越高，堆肥品质越好 [ 3 ] ，由表3可知，过氧化氢酶活性与有机质没有显著相关性，由此说明该实验中过氧化氢酶活性不能表征有机质的状况，这与张莹等人 [ 22 ] 对污泥堆肥过程中酶活性的研究一致。此外，所涉及的三种酶活性彼此相关，相互影响。这可能是由于微生物物种之间的相互作用，尚待进一步研究。
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user: 5. 结论 首先，本文基于牛粪和芦笋秸秆的混合堆肥实验，讨论了若干关键的物化性质和酶活性变化，以及对它们之间的相关性进行观察；证明了过氧化氢酶、纤维素酶和蔗糖酶的活性对一些有机物如蔗糖和纤维素降解的重要性。此外，这三种酶的活性与有机物含量、EC和其他性能也具有一定的相关性。这些数据有助于更好地理解堆肥，也就是说，堆肥原料中的有机物，在微生物酶的催化作用下，经历一系列的物理化学反应，转化为结构更稳定、芳构化和缩合度更高的有机物。
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user: 美国政府减税发债的财务可行性分析
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user: 摘 要 本文以美国民主党和共和党在财政预算协议上的针锋相对而导致美国政府又一次“停摆”的事件为背景，从净现值的分析角度来说明了两党之争中何者的主张更具可行性。然后，借鉴这个思路，对我国地方政府债务过高的问题进行思考，到底地方政府债务风险是处于安全可控的状况，还是处于风险爆发前的蛰伏期，我们又该如何来看待地方政府债务高且快速增长的问题。本文结果表明，地方政府负债率的过高并不能说明其风险就很大，而应该从地方政府债务融资成本和债务资金投资收益的比较关系来看待地方政府债务的风险。 关键词 :美国政府关门，地方政府债务，净现值分析
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user: 1. 研究背景 2013年10月1日，因民主、共和两党未能就解决政府财政赤字问题达成一致，无法取得财政拨款的美国联邦政府非核心部门宣告关门。关门事件仅两周就对美国造成了高达240亿美元 1 的经济损失，而如果美国因关门事件而导致债务危机爆发，将会对其自身和全球经济造成极大波动；作为全球第一大经济实体，美国政府停摆也为全球经济复苏增加了不确定性。 探究事件的起因，我们发现美国民主党和共和党对解决美国财政赤字问题的主要分歧并非在于是否调高国债上限，而在于增发国债的用途。民主党主张增发国债并继续持对高收入阶层征收的高税负，以此获取财政收入来推进医疗保险改革。共和党坚决反对医疗保险改革方案，坚持其一贯的低福利、低支出主张，认为增发国债获取的资金不应被滥用。2013年3月12日，众议院预算委员会主席、共和党人保罗·瑞安(Paul Ryan)提出，简化美国税制，同时将最高税率从39.6%降至25%，对富人减税造成的财政收入的降低，可通过调高国债上限、同时降低财政支出等方式来抵补。 一边从改善底层福祉的角度主张维持富人的高税负，一边主张对富人减税、由增发国债来实现财政平衡；站在社会学的视角，两种观点似乎高下立判。但是本文从财务可行性角度，通过模型分析考察共和党减税方案的可行性。研究结果表明：共和党的减税方案具备财务可行性。美国政府最优的经济方案应该是减少税收，以增发国债方式(辅以降低财政支出)来平衡财政收支。从长期来看，这样的经济政策更有助于获得可持续的经济增长机会。 我们的研究对中国面临的经济结构调整同样具有重要意义。2013年，审计署公布了针对15个省、3个直辖市的地方债务审计结果显示：截至2012年底，36个地方政府本级政府性债务余额38，475.81亿元(政府负有偿还责任的债务18，437.10亿元、政府负有担保责任的债务9079.02亿元、其他相关债务10，959.69亿元)，比2010年增加4409.81亿元(其中12个地方政府本级减少1417.42亿元，24个地方政府本级增加5827.23亿元)，增长12.94%。从债务形成年度看，2010年及以前年度举借20748.79亿元，占53.93%；2011年举借6307.40亿元，占16.39%；2012年举借11419.62亿元，占29.68% [ 1 ] 。然而地方政府仍竭力扩大其财政支配能力，以满足其投资冲动；而学界减税的呼声高企，认为政府目前的重点应该通过减税来帮助制造业尤其是中小企业度过难关[ 2 ] ；持相似观点的还有苏丹、姜朋，他们在“基于扩大内需的结构性减税政策研究”中提出减税能够扩大内需，促进经济增长，而且我国税收增长较快，有减税的空间[ 3 ] ；我们的研究通过模型分析，提出政府融资是否可行，应以项目的长期收益率考察前提。这为中国经济如何进行结构性调整、实现可持续发展，提供了理论支持。 本文随后的内容包括减税模型分析、对我国地方政府债务融资的启示、以及研究结论三个部分。
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user: 2. 共和党减税方案的财务可行性分析 美国此次非核心部门关门风波在两党不得不暂时协调统一的情况下过去了，巨额的债务违约风险也暂时过去了。但是几个月以后呢？两党之间难以调和的分歧能否消除？是共和党获胜，然后医改法案中部分条款被废除、大幅度削减政府支出、个人收入所得税率降低、公民福利降低？还是民主党获胜，以其“劫富济贫”的手段来解决债务和财政赤字问题？下面我们就从净现值的角度来做一下分析。 首先做几个合理的假设：美国10年期的国债收益率为r = 5%，投资回报率为ROI = 6%，企业所得税率为R = 20%，(实际情况下，r ≈ 2.5% 2 ，ROI ≈ 10% [ 2 ] ，R为15%~35% [ 4 ] )。若按照减少税收10，000美元，然后发行10，000美元政府公债以弥补财政亏空。那么对于美国政府来说，这种做法带来的增量现金流是多少呢？ 第一年，若私人业主把少缴纳的10，000美元税收用于投资，获得的收益为600美元，上交的所得税为120美元。 第二年，投资额为10，480美元，所获收益为628.8美元，所缴所得税为125.76美元。 以此类推到第N年…… 用公式可表示为： 由此可以得出减税10，000美元第N年的税收收入 。 按照发行债务的资本成本5%，可得第N年的税收收入现值为 ，运用等比数列的求和公式 可以计算出减税10，000美元后带来现金流入的现值为 那么，再减去10，000美元的初始投资，可得净现值NPV = 50，000美元，由此可知减税方案具备财务可行性。如果是按照实际情况计算，净现值将会更大，会为美国政府带来更多的现金流入。 通过对减税方案的净现值分析，我们可以的出以下结论：民主党减税方案是否可行的关键点在于：比较政府的融资成本和民间投资收益率。如果纳税人的投资收益率高于政府的融资成本，那么最优的决策方案应该是减少税收，以发行债务来平衡财政收支，这样政府可以获得的税收现金流大于其发行国债的融资成本，从而可以利用发行国债来获取财务杠杆收益。同时有助于增加民众收入，藏富于民。从长期来看，这更有助于帮助本国经济实现可持续发展。
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user: 3. 对我国地方政府债务融资的启示 我国地方政府债务近年来规模增大，增速加快，透明性不足，监管有难度，引起了人们对于我国地方政府债务所带来风险的关注和担忧。财政部原部长项怀诚在今年(2013年)博鳌亚洲论坛一场关于债务风险的分论坛上强调，“尽管中国债务问题没有到特别严重的程度，但是有些问题不能忽视，比如说一些政策性银行发放贷款的来源是银行间发债。这些债务一定程度上带有政府债务的性质。这个数量也不是很小的。从公开披露的数据看，截至2011年底中央和地方政府债务是30多万亿元，债务率为37.8%。2012年债务数量比2011年增加了几万亿元，债务率基本在40%左右。中央政府债务比较明朗，地方政府债务则透明度不高，实际数据可能比统计数据高一些” 3 。据2013年3月国家审计署公布的地方政府审计报告，从债务率(债务率 = 债务余额/地方政府综合财力)看，有10个地区2012年政府负有偿还责任的债务率超过100%；如加上政府负有担保责任的债务，有16个地区债务率超过100%。从偿债率(当年还本付息额与地方政府综合财力的比率，为衡量当期偿债压力的指标)看，仍有14个地区2012年政府负有偿还责任债务的偿债率超过20%；如加上政府负有担保责任的债务，有20个地区偿债率超过20%。从逾期债务率(逾期债务额占债务余额的比重)看，36个地方政府本级2012年政府负有担保责任的债务和其他相关债务的逾期债务率分别为0.59%和0.75%，分别比2010年上升了0.16和0.48个百分点。 从上面的信息可以看出似乎我国地方政府债务存在很大的偿还压力，但是通过美国减税之争的例子可以看出我国地方政府债务偿还风险主要是来自于政府所融得债务资金的使用效率风险。受监管部门对交通运输以及保障房建设等采取支持性信贷政策影响，地方政府性债务中用于交通运输和保障房建设的债务支出占总支出的大部分且呈现快速增长，分别较2010年增长30.29%和141.47% 4 。这些投资回收期都较长，而政府债务的期限又相对较短，存在很大的违约风险。如果政府债务的投资收益率大于债务的融资成本率，有相应的资产收益作保证，那么，不管目前地方政府债务是招商证券研报估算的15万人民币左右 5 ，还是如渣打银行估计的地方政府性债务规模可能达到21.9~24.4万亿元，占GDP的38%~42% 6 ，都不会存在债务到期难以偿还的风险。
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user: 4. 研究结论 通过我们的减税模型分析和对我国方政府债务现状的数据信息解读，我们得出如下结论：首先，在当前全球经济复苏缓慢、我国经济增长减速的经济环境下，结合我国经济发展的区域差异性，允许部分经济发展状况较好、偿债能力较强、资产雄厚、现金流比较充足的地方政府按照当地的实际财政状况，结合本区域经济发展需求以及在合理的风险监管体系下，确定自主发债规模，自负盈亏。这样可以减缓地方政府资金不足的难题，也可以促使其对债务资金进行合理高效地投资分配；其结果能很大程度上活跃地方经济，使我国地方经济结构更加合理化，从而推动我国经济更快走出全球经融危机的阴影。其次，在地方政府债务风险尚未完全激化前，必须重视资金的使用效率，创造出应有的收益，不能一味的搞基础建设，然后发新债还旧债，或是把希望寄予中央财政。目前很多地方之所以大胆地低效率使用融资资金，就是认为中央不会让地方政府爆发债务危机。
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user: 摘 要 大别–苏鲁造山带是三叠纪华北板块和扬子板块碰撞形成的高压–超高压变质带，其形成演化大致经历了强烈碰撞、俯冲和折返三个阶段，在三叠纪晚期完成最终拚合。作为中国东部巨型断裂构造系统的郯庐断裂带，受控于特提斯构造域向滨太平洋构造域转换和太平洋板块俯冲机制的动力学背景，发生大规模左行平移并将大别–苏鲁超高压变质带错开，左行平移的最大距离在300 km左右，同时将郯庐左行剪切走滑断裂发育历史划分为五个发育阶段，重现了从特提斯体制向太平洋体制的复杂历史转化过程，也在相当程度上反映了我国东部大陆边缘的动力学特征。 关键词 :大别–苏鲁造山带，郯庐断裂带，板块碰撞，左行平移，体制转换
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user: 1. 引言 众所周知，中央造山带是夹持于我国塔里木、华北和扬子克拉通之间、近东西向延展的显生宙造山系统，姜春法[ 1 ] [ 2 ] 、张国伟[ 3 ] 、殷鸿福[ 4 ] 等先后对该带进行过深入研究；大别–苏鲁造山带是秦祁昆中央造山带的重要组成部分[ 5 ] ，是华北和扬子二大板块强烈碰撞的记录，以大面积出露碰撞造山带“根”部的深变质地体而成为研究大陆动力学的最佳地区，它不仅记录了华北和扬子两大克拉通俯冲、碰撞的演化过程，而且揭露出世界上面积最大、暴露最深的高压–超高压变质带，对该造山带进行研究，无疑具有重要的科学意义[ 5 ] 。郯城–庐江断裂带(以下简称郯庐断裂)是纵贯中国东部大陆边缘的一条巨型断裂带，总体呈北北东向，将大别–苏鲁造山带从安徽庐江至山东莒县段长距离平移错开为东西二段，东部为大别造山带，西部为苏鲁造山带。这种平面的结构形态变化集中表现在中国及邻区构造演化由原来的南北分异，转变为东、西分异，西部以构造的继承性为特色，东部则新生构造起了主要作用。受古亚洲洋、特提斯洋和滨太平洋等大洋岩石圈的影响，中国东部大陆岩石圈自三叠纪以来发生了二次重大的地质事件，一是扬子板块向华北板块俯冲碰撞，形成大别–苏鲁高压–超高压变质带，二是与太平洋板块俯冲和地球动力学体制转换有关[ 6 ] ，使郯庐断裂带活化发生大规模左行平移，并诱发侏罗–白垩纪强烈岩浆活动。本文试图根据掌握的以山东地区为主的基础地质资料为依据，对郯庐断裂带形成演化与大别–苏鲁超高压变质带的关系进行初步探讨。
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user: 3. 郯庐断裂带构造演化与形成时序 郯庐断裂形成时间早，演化历史长，断裂活动复杂，作为郯庐断裂的中段自然受到地质学界的广泛关注，研究成果亦层出不穷[ 7 ] -[ 11 ] [ 41 ] -[ 44 ] 。因此沂沭断裂带的形成和演化，是地质界长期争论和探讨的焦点。由于地质构造演化的长期性和复杂性，因此对沂沭断裂带形成或“诞生”的认识则有太古宙、元古宙、古生代、中生代等不同观点，认为其是长寿断裂、长期多次活动，并有继承性、各期力学性质均不相同。依据前述沂沭断裂带深部构造和浅部构造岩、构造形迹、构造盆地建造和改造的特征，李洪奎将沂沭断裂带的演化划分为五个阶段[ 32 ] ：(1) 孕育阶段、(2) 诞生阶段(J 1 )、(3) 左行平移阶段(J 2 -K 1 )、(4) 张扭性裂谷阶段(K 1 -K 2 )和(5) 挤压断块运动阶段(E-Q)。 王小凤等认为[ 45 ] ：郯庐断裂的形成发轫于南北地块拼合带的向南突出部位，而下地壳物质的北北东向左行韧性剪切流动则是其启动机制，然后逐步向浅部和向北扩展。这一平面上自南向北分段递进的生长迁移机制，得到了相应沉积盆地和岩浆活动年代学资料的支持，也解释了中南段的缩短率和位移量明显大于北段的事实。同时根据不同层次变形域的特征，提出了沿滑脱面上层对下层做S(SS)E向滑动的多层滑移模式，反映了陆内大型走滑断裂带由深到浅的应力应变传递方式。通过断裂两侧地壳缩短资料的判断，得出了郯庐中南段累积最大位移量为300 km的结论。同时将郯庐左行剪切走滑断裂发育历史划分为六个时期、四个变形阶段，较全面地重现了从特提斯体制向太平洋体制的复杂历史转化过程，也在相当程度上反映了我国东部大陆边缘的动力学特征。 值得注意的是，尽管当时郯庐断裂带已经贯穿整个华北地块，长达1100 km，但是至今尚未发现任何三叠纪的花岗质岩浆活动，这可能说明当时断层的切割深度不超过20 km，此断裂可以称之为壳内断裂，很可能只切到了上、下地壳之间滑脱面的断层[ 42 ] 。许志琴等[ 46 ] [ 47 ] 认为大型深层滑脱构造可以呈楔状和薄片状上地壳中滑脱运动，这也许可以说明郯庐断裂带当时的确有可能只切断到16 km的部位，属于扬子板块的南黄海上地壳曾经沿深16 km的滑脱面，向北推覆在中朝板块之上。根据郯庐和黄海东缘断层带的走滑断距，可以进一步推测扬子板块以薄皮构造的形式向北推覆了上百千米的距离。在南黄海地区，地表到16 km深处属于扬子板块的上地壳，这部分可称之为南黄海推覆体，16~25 km深处是插入扬子板块的属于中朝板块的下地壳，深25 km以下的部位则又属于扬子板块的下地壳和岩石圈上地幔。另外，在大多数发育板内变形的地区，印支期花岗岩类侵入体的分布十分局限。根据这两方面的事实，可以推测，印支期的板块内部变形可能主要是与上、下地壳之间滑脱作用相关的。 结合已有研究成果，笔者认为郯庐断裂带经历了漫长而多期的构造运动，使之构造形态极为复杂。郯庐断裂带尤其是山东段的沂沭断裂早期孕育阶段属大陆边缘海槽，形成始于早侏罗世，起源于特提斯构造体制向太平洋构造体制的复杂历史转化过程，它是我国东部大陆边缘动力学特征的反映，沂沭断裂带首当其冲的受到巨大影响，由于太平洋板块不断俯冲，沂沭断裂带处在大陆活动边缘裂谷中。上地幔深熔岩浆不断由这里涌出，为成矿送来矿源和热源。而在它的东侧由于板块热作用，地壳物质重熔形成大量的多期次的花岗质岩石，成为胶东金矿成矿的重要母体。 沂沭断裂带在古近纪时以左行平移为主伴有张裂，后期演化成裂谷[ 45 ] ；新近纪为左行平移，伴有强烈的火山活动。第四纪则表现为差异性升降运动。
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user: 4. 二者关系探讨 中生代是中国地质发展史上强烈构造–岩浆事件大规模爆发期，这与中、晚三叠世后经历了华北、扬子陆块碰撞–拼贴及太平洋板块运动有关，并导致大规模叠加造山–裂谷系的形成[ 5 ] [ 48 ] 。通常将三叠纪微陆块拼合碰撞和大陆形成的过程归结为印支运动，其标志为近东西向的古特提斯海洋关闭[ 49 ] 。侏罗纪太平洋板块向西俯冲形成濒太平洋北北东方向大陆边缘体系，李四光先生称之谓新华夏构造体系[ 50 ] ，侏罗纪–白垩纪中国东部转变为挤压造山带，翁文灏[ 51 ] 首次提出称为燕山运动，并明确指出燕山运动以强烈的岩浆活动和挤压构造变形以及成矿作用为特征[ 51 ] 。崔盛芹等[ 52 ] [ 53 ] 、赵越等[ 54 ] [ 55 ] 、任纪舜等[ 56 ] 对燕山运动特征进行了描述与划分。对燕山运动的性质目前大多数学者认为是从大陆碰撞构造体制转为以西太平洋陆缘俯冲构造体制为主导的陆内变形和陆内造山[ 57 ] ，大别–苏鲁造山带和郯城–庐江断裂带就是在上述背景下形成演化的产物。 郯庐断裂带左行斜切大别–苏鲁造山带是不争的实事，但关于郯庐断裂带的平移距离，论裂谷者不谈平移；论平移者则回避裂谷，而平移的距离则存在更大的分歧，从百余千米，几百千米，甚至近千千米者皆有，究其主要原因是所选参照物不同。徐嘉炜最早研究郯–庐断裂及其平移性质，他认为郯庐断裂带是西北环太平洋边缘大陆内测的大型平移断层，其动力背景是太平洋板块向大陆板块的斜向运动，主平移时代为晚侏罗–早白垩世(140~110 Ma)，最大平移距达740 km，随后他又发表多篇论文及专著，进一步阐述他的这一独到见解[ 7 ] -[ 11 ] [ 58 ] -[ 61 ] 。他认为郯–庐断裂三叠纪开始活动，晚侏罗纪晚期构造变动达到高潮，以挤压条件下的巨大左行平移为主要特征，白垩纪至古近纪转为张裂断陷，新近纪又受到新的挤压，伴以小幅度的右行平移，这种断裂性质上的转变与太平洋板块相对运动方向的改变有关，郯–庐断裂带是滨西北太平洋区大陆内缘的大型剪切滑动带。汤加富等[ 15 ] 详细论述了郯庐断裂带南段在安徽境内无巨大平移的直接依据——标志地质体的错移与间接依据，认为在早侏罗世至白垩纪时，郯庐断裂带内及其两侧不同时、不等距的断陷结果，造成大别–苏鲁造山带西侧地质体被切断错移的假象，这就是郯庐断裂呈枢纽断陷性质与呈弧形延伸的大别–苏鲁造山带中部成小角度相截，综合造成的一种假位错效应[ 15 ] 。袁洪亮[ 62 ] 、李自堃等[ 63 ] 从安徽前侏罗纪地层分布与岩相古地理状况，论述了大别造山带呈弧形(即自西而东由近EW-NE-NNW向)展布特点，以及不存在巨大平移的构造古地理证据。李春昱等认为是转换断层模式，郯庐断裂的形成与华北和扬子陆块沿秦岭–大别造山带碰撞有关[ 17 ] [ 18 ] [ 64 ] ，这一转换断层活动时限为晚古生代–中生代，延续到侏罗纪。基于郯庐断裂带的左行平移和朝鲜半岛沃川带、Honam剪切带右行平移运动学特征，Yin et al. [ 19 ] 称其为碰撞嵌入模式，认为郯庐和Honam剪切带之间的苏北、胶南及朝鲜的京畿–沃川带是华南板块北侧不规则被动边缘向北突出的一块[ 65 ] [ 66 ] ，存在于碰撞前，嵌入碰撞时代为早二叠世晚期至晚三叠世与早侏罗世。马杏垣认为郯庐断裂带是我国东部一个独立的巨型构造体系[ 67 ] [ 68 ] ，称更新华夏系，形成于燕山运动晚期。许志琴认为郯庐断裂带是我国东部规模最大的一条白垩–新近纪的后地台型古裂谷带[ 23 ] [ 67 ] -[ 71 ] ，并划分出北、中、南三段，各段的基本特征、构造组合类型、沉降幅度、水平扩张量、火山活动、深部构造及地质发展史有所不同，但有一点是共同的，均十分明显地表现为先张后压的双重构造特征，后期的挤压应力作用取代于拉伸作用，是在中生代左旋平移基础上，经历了白垩纪强烈横向扩张阶段和古近纪以来的消亡挤压阶段而形成的。 在山东，近十余年来许多地学工作者逐渐认识到，胶南－威海造山带与大别东部可以对比，其地质建造，地质体同位素年龄、构造特征，变质变形特征，甚至含矿性均具有可比性，并基本达成共识。二者错开的距离在450~500 km (安徽省肥西–山东省五莲)，这应该是郯庐断裂带的最大位移。 因为在山东，大致从临沂向北，沂沭带逐渐变宽，而临沂以南到安徽嘉山延伸平直且较窄。山东处于剪切应力逐渐发散的部位，不应该有最大的位移量。因此，沂沭断裂带对鲁西地块的错开远小于这个距离。以沂水岩群与唐家庄岩群及胶东岩群与泰山岩群为标志，推测沂沭断裂带的平移距离在100 km左右；以土门群佟家庄组底部不整合面上的叠层石灰岩透镜体为标志则鄌郚–葛沟断裂和沂水–汤头断裂的左行平移距离在50 km左右[ 72 ] 。 综上所述判断：作为郯庐断裂带的组成部分，沂沭断裂带在山东境内的左行平移距离大约在150 km左右，但郯庐断裂带的左行平移距离整体表现上比沂沭断裂带要大，约330 km左右。
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user: 5. 结论 ① 大别–苏鲁造山带是华北和扬子二大板块强烈碰撞的记录，以大面积出露碰撞造山带“根”部的深变质地体而成为研究大陆动力学的最佳地区，它不仅记录了华北和扬子两大克拉通俯冲、碰撞的演化过程，而且揭露出世界上面积最大、暴露最深的高压–超高压变质带。 ② 秦岭–大别碰撞带在三叠纪晚期最后完成碰撞、拼合，碰撞带内及其两侧的边缘残余海完全消失，大量的同碰撞期变质和岩浆作用的年龄数据，均为240~205 Ma，显示了三叠纪晚期完成拼合。代表晚古生代–早三叠世残余洋壳的勉略–湖北随州花山一带蛇绿岩套，在中三叠世末期受到挤压、碰撞，这是秦岭–大别带最后完成碰撞、拼合的主要表现。 ③ 郯城–庐江断裂带(以下简称郯庐断裂)是纵贯中国东部大陆边缘的一条巨型断裂带，总体呈北北东向，将大别–苏鲁造山带从安徽庐江至山东莒县段长距离平移错开为东西二段，东部为大别造山带，西部为苏鲁造山带。受太平洋板块俯冲和地球动力学体制转换有关[ 5 ] ，使郯庐断裂带活化发生大规模左行平移，其最大距离在300 km左右。同时将郯庐左行剪切走滑断裂发育历史划分为五个发育阶段，即(1) 孕育阶段、(2) 诞生阶段(J 1 )、(3) 左行平移阶段(J 2 -K 1 )、(4) 张扭性裂谷阶段(K 1 -K 2 )和(5)挤压断块运动阶段(E-Q)，重现了从特提斯体制向太平洋体制的复杂历史转化过程，也在相当程度上反映了我国东部大陆边缘的动力学特征。
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user: 摘 要 自从2013年以来，PPP模式在基础设施和公共服务类项目中得到广泛运用。由于PPP项目具有资本投入大、投资周期长、回报慢等特点，PPP项目的融资安排是个难题。众筹融资作为一种新型高效的融资模式正在快速发展，本文对众筹融资模式运用到PPP融资安排中进行了可行性分析，同时对可能遇到的问题与挑战进行探讨，并在这基础上提出相关建议。 关键词 :PPP，众筹融资
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user: 1. 引言 党的十八届三中全会提出：“鼓励非公有制企业参与国有企业改革，鼓励发展非公有资本控股的混合所有制企业，鼓励有条件的私营企业建立现代企业制度[ 1 ] 。”PPP(Public-Private-Partnership)模式作为民营企业参与混合经济所有制的有效途径正引起党中央、国务院以及社会各界的高度重视，党的十八届三中全会同时指出“允许更多国有经济和其他所有制经济发展成为混合所有制经济。允许社会资本通过特许经营等方式参与城市基础设施投资和运营[ 2 ] ”，国务院《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》(国发[ 2014 ] 60号)要求在基础设施、公共服务等领域进一步创新投融资机制，充分发挥社会资本尤其是民间资本的积极作用；财政部《关于推广运用政府和社会资本合作模式有关问题的通知》(财金[ 2014 ] 76号)要求各级财政部门做好制度设计、组织引导、监督管理等工作。PPP模式，即政府与社会资本合作模式，指政府与社会资本为提供公共产品或服务而建立的“全过程”合作关系，以授予特许经营权为基础，以利益共享和风险共担为特征，通过引入市场竞争和激励约束机制，发挥双方优势，提高公共产品或服务的质量和供给效率[ 3 ] 。PPP模式将为基础设施提供重要的资本和专业支持，既有利于盘活社会资本尤其是民间资本，激活市场力量，充分发挥市场配置资源的决定性作用，促进各类资本优势互补、相互融合，整合优化社会资源，提高公共产品或服务类项目的供给水平和效率；又有利于拓宽基础设施的融资渠道，缓解财政支出压力；还有利于转变政府职能，促进政府治理现代化。 PPP模式中资金来源分为权益资本和债务资本。其中，权益资本由社会资本和政府共同出资；债务资本主要由社会资本或项目公司进行融资。PPP模式中银行等金融机构提供了大部分的资金来源。项目公司可以通过银行贷款、银团贷款、企业债券、项目收益债券、中期票据、资产证券化等方式借款，也可以利用全国社保基金、保险资金等资金。由于PPP项目需要大规模的资金投入，在国际运用中出现由数家银行组成的银团为PPP项目提供贷款。PPP项目的债务融资是以项目为主体，根据项目的资产价值、预期收益、现金流量、政府支持力度等来安排贷款，而不是根据社会资本或是项目公司的资信状况和财务能力。而且，PPP项目贷款中债权人只拥有有限追索权，只能在特定阶段或是特定范围对债务人进行追索，并且只能限于PPP项目的资产价值、预期收益、现金流量以及政府承诺的义务。 近年来，伴随着互联网的高速发展，出现了许多金融创新产品。“众筹”是一种新型高效的民间融资方式，是指普通大众以互联网为平台，集中众多小额资金用来支持某个项目或组织。众筹具有低成本和高效率的特点，低成本表现在低启动成本、低营销成本、低交易成本。众筹可以划分为四种类型，基于捐赠的众筹、基于奖励或事前销售的众筹、基于股权的众筹、基于贷款或债务的众筹[ 4 ] 。 众筹的出现，为PPP项目的融资安排中吸引社会资本尤其是民间资本的投入提供一种新思路和新的可能性。
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user: 3. 在PPP融资安排中运用众筹的问题与挑战 目前，众筹刚刚兴起，发展并不成熟，是一种新事物；而且，PPP与众筹各具特点，两种模式的融合必然面临着许多问题和挑战。 1、PPP项目资本投入大、投资周期长、回报慢等特点使吸引众筹融资更加困难。目前，众筹主要运用于一些小项目中，解决中小企业和创业企业融资难的问题，这些企业或项目相对于公共产品或服务类项目而言，具有资金需求相对较少、投资周期相对较短、投资回报相对较快等特点。投资回报率是吸引众筹投资者最关键的因素，但是对于PPP项目而言，一方面政府不可能允许项目投资者获得超额利润，一般只会获取正常利润，另一方面，有些公共产品或服务类项目的收益不能完全覆盖成本甚至完全无收益。以上这些特点将降低社会资本投资热情与参与度，使得在PPP项目中运用众筹模式面临重重挑战。但是，如前面所述，政府会谨慎选择可以运用PPP模式的项目，目前，选择的PPP项目一般具有较稳定的投资回报率，而且项目建设完工后会有几十年的运营时间，由于政府的参与以及公共产品或服务类项目服务大众的特性，这些项目运营期间一般具有稳定的收益。而且，众筹具有多样的类型、跨度大的资金门槛以及灵活性等特点，可以灵活创新以适应PPP项目的上述特点[ 11 ] 。从这些角度看，可以一定程度弥补上述不足之处。 2、就当前众筹的运用领域和主要运用类型而言，将众筹模式引入应用到PPP项目融资中还需要等待条件成熟。目前，众筹绝大部分项目主要集中在文化创意产业范畴，并呈现出在其他领域不断尝试和创新的态势，但是尚未运用到特大型项目中，也未运用到基础设施和公共服务项目中。在我国，由于目前法律框架的制约，在众筹众多类型中，仍以奖励式众筹为主，即团购+预购的模式，其他类型的运用可能涉及到非法集资的风险。主要应用类型的单一制约了众筹的适用范围，只能应用于特定的项目中，吸引有限的投资者。而且奖励式众筹回报方式的单一性和间接性，导致对投资者的吸引力有限，若允许筹资者给出资者利息、股权、红利等收益作为回报，则更容易成功融资，比如基于贷款的众筹、基于股权的众筹、基于收益共享的众筹等。但是随着法律法规的完善和众筹自身的发展、成熟，相信众筹会以更多样的类型在更广泛的领域中得到应用。 3、众筹作为一种新型的融资模式，在我国起步晚，发展不成熟并且缺乏相应的法律法规和监管规则。在当前的法律框架下，很可能面临“非法集资”的法律风险，易卷入非法金融活动，尤其是股权众筹[ 12 ] 。这些都将制约众筹在中国的发展，因此众筹在PPP模式中的运用要有法律的保障，然而在制定法律法规和监管规则必将面临许多难题。2014年3月，证监会将股权众筹纳入监管，已经初步规划“股权众筹管理办法”的制定时间表；2014年12月中国证券业协会起草了《私募股权众筹融资管理办法(试行) (征求意见稿)》，向社会公开征求意见[ 13 ] 。相信通过法律不断发展，众筹的合法范围将更加明确。
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user: 4. 在PPP融资安排中运用众筹的建议 1、综合以上的分析，笔者建议，在PPP融资安排中运用众筹模式可以有选择性地选择资本投入较小、投资周期较短、资金回收较快的项目进行众筹融资，比如保障性安居工程、小型的公路、地铁、医疗和养老服务设施等工程的建设和运营……对于资本投入大、投资周期较长、资金回收较慢的PPP项目，可以选择通过经营收费能够完全覆盖建设和经营成本的经营性项目，这类项目要有稳定的收入和投资回报率；并且，由于此类项目需要的资金量太大，因此只能选择项目中的一部分进行众筹融资。一方面可以起到传统的市场调研的作用和进行有效的市场需求分析，使公共产品或服务项目更加符合民心。另一方面，众筹可以为项目巨额融资贡献一部分力量，激发社会资本参与积极性、充分发挥社会监督作用。 2、在众筹的四种主要类型中，目前绝大部分应用以奖励式众筹为主，即团购+预购的模式，保障性安居工程这类项目就可以采用此种众筹类型。其他类型的众筹，比如基于贷款的众筹、基于股权的众筹、基于收益共享的众筹，在PPP项目中也是适用的，因为这些类型允许筹资者给出资者利息、股权、红利等收益作为回报，更容易成功融资。基于贷款或债务的众筹类似于P2P业务，不同的是该类型多对一，由分散的众多投资者对单一项目提供融资。而股权融资，对于PPP项目而言，操作更为复杂，但是如前面提到的，我国正在出台相关政策法规，这些政策法规的完善将使股权众筹的运用成为可能。除了上述类型以外，众筹模式在发展中还衍生出一些其他类型，比如收益共享、实物融资、混合模式等。一方面，这些类型可以为PPP项目的融资安排提供新的渠道和方式；另一方面，这也说明了众筹作为新生事物，有很强的灵活性、适应性、创新性，在未来的运用中具有巨大的发展潜力和应用前景，可以根据具体需求创新出新的类型和方式，因此相信将来也会出现更加适合PPP模式的众筹。 3、相关部门应该完善相关法律、出台相关监管法规，加强支持、引导和监管。在PPP项目融资安排中运用众筹融资是一种全新的尝试，一方面，相关部门需要完善法律法规，出台监管规则，明确众筹的合法性，化解众筹尤其是股权众筹在法律模糊地带摸索的风险；在制定和完善相关法律法规时候，可以结合我国的具体国情借鉴国外的经验，特别是美国的JOBS法律，也可以参考各大众筹网站为保证众筹成功运行而设计的规则制度。同时建议相关部门在制定相关法律法规进行监管时，应该给予众筹这一新生事物保留自由发展的空间，让其充满生命力和创造力，切忌“管得过死”。另一方面，相关部门应出台相关政策支持、引导众筹的应用，特别是众筹在PPP融资安排中的运用。以鼓励的态度支持众筹在部分PPP项目或是PPP项目的一部分进行试点，将众筹作为PPP项目融资安排中多元化方式之一，配合相关的政策支持，引导众筹融资模式在PPP项目融资中的运用，吸引民间资本，解决部分PPP项目资金问题。 此外，要将众筹模式引入应用到PPP项目的融资安排中，必须将这一设想具体化成切实可行、明确清晰的方案，设计构建合理可行的应用框架和实施细则，这个过程中必将面临许多难题和挑战，这些都需要进一步探索研究。
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user: 摘 要 自然界中的微生物具有非常丰富的物种多样性，具有巨大的资源利用价值。然而，目前为止，可以在实验室中培养的微生物总数只是自然界微生物多样性的一小部分，绝大多数微生物不能利用传统的培养技术和培养方法获得纯培养。本文简述了一些影响微生物可培养性的因素和近年来出现的一些新颖的微生物培养技术，重点介绍了通过改良微生物培养基的组成，改变微生物培养基的凝胶剂和改善微生物培养条件在提高微生物的可培养性方面取得的显著进展。这些方法的研究，显著提高了微生物的可培养性，分离和鉴定了许多微生物新种，丰富了微生物的物种多样性，为微生物资源的开发和利用奠定了基础。 关键词 :不可培养微生物，培养方法，培养技术，凝胶剂
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user: 1. 引言 微生物作为一种可操作性强、生长周期短、高效率的生产力，能够分泌多种多样功能各异的活性物质，在天然药物的开发、食品加工、环境处理中应用广泛。然而随着已知活性物质的不断增加，新的活性物质的发现愈来愈困难，因此，为了解决这一问题需要发现更多的分泌活性物质的新菌种。微生物培养技术可以使研究者能从微生物单一克隆的角度对微生物细胞进行研究，加深对微生物细胞形态结构、生理和遗传特性的认识，以此来实现微生物的开发和利用。传统微生物培养技术(即纯培养技术)，是通过对微生物进行分离、纯化和培养来获取微生物纯培养的技术，如固体培养基分离、液体培养基分离和显微操作—孢子挑取。 然而研究和分析表明，传统的培养技术和培养方法并不适合自然界中绝大多数微生物的培养，依照现有的培养技术和方法，不同生境微生物可培养率的检测结果是：海水中约为0.001%~0.1%，淡水中约为0.25%，土壤中约为0.3%，活性污泥中约为1%~15% [ 1 ] 。人们把环境中这种在现有培养技术条件下尚未获得纯培养的微生物称为不可培养微生物(Uncultured microorganisms) [ 2 ] 。为了克服现有培养方法的局限性，研究者开发了一系列分子生物学方法，这类研究方法不依赖微生物培养技术，用于微生物群落的研究。目前被广泛应用的分子生物学方法有聚合酶链式反应(PCR) [ 3 ] 、荧光原位杂交(FISH) [ 4 ] 、单链构象多态性(SSCP) [ 5 ] 、末端限制性片段长度多态性(T-RFLP) [ 6 ] 以及宏基因组研究(Metagenomics)等。 但是微生物的生理特征和代谢功能只有在其获得纯培养的条件下进行研究。对难培养微生物进行广泛深入的研究，不仅可以丰富微生物学基础理论知识，也可以对未培养微生物资源进行开发利用。因此，在利用分子生物学技术研究微生物多样性、开发微生物基因资源的同时，需要不断开发新的微生物培养方法，来获得更多的微生物纯培养，这样才能深入的研究微生物的综合特性，以此来实现微生物资源的开发和利用。
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user: 2. 传统微生物培养方式的局限性 影响微生物生长的因素可以归纳如下： 1) 破坏了原生境中微生物的生态关系：在自然界中微生物种群间关系复杂，实验室微生物的培养可能破坏了自然环境中微生物之间的相互作用，如生长较快的微生物可能抑制那些生长较缓慢的微生物，从而导致细胞间通讯的不平衡，或者是其可能产生抑制化合物，导致其附近的微生物生长受到影响。 2) 营养成分过高的培养基：实验室所提供的高浓度的培养基对一些利用高浓度营养物的微生物种群来说可以提高其可培养性，但是在自然界中大部分微生物是在中低营养甚至是寡营养条件下生长的，这类微生物尤其是在寡营养条件下进化的海洋细菌，会因高浓度营养的抑制而停止生长，呈现不可培养的状态[ 7 ] 。另外，在高营养培养基上，微生物早期会快速生长，产生大量的过氧化物、自由基和超氧化物，这类物质的积累会破坏微生物细胞结构，微生物将会死亡或处于休眠状态，表现为不可培养的状态。 3) 不能完全还原微生物原生境条件：对有些微生物的生境了解的尚不充分，导致不能完全模拟微生物的自然生存条件。在实验室中我们往往将微生物置于pH一定，恒温，黑暗或光照等小环境中培养，并且对于大多数微生物而言，分离、纯化对微生物本身就是一种生态灾难，它们由于不能适应环境的变化而难以复苏形成菌落，从而导致微生物的不可培养[ 8 ] 。 4) 由于细胞密度检测方法的限制，生长缓慢的微生物往往会被忽略。 以上列举了一些限制微生物培养的原因，从根本上来说，一是由于现有条件的限制，还不可能完全模拟其原有的生长环境，而更重要的是由于人们对微生物生境的复杂性、微生物生长条件及其规律性的了解还非常有限所致。针对这些缺陷，研究者已经陆续研发出一系列改善微生物培养的新技术和新方法。 我们曾经介绍了应用一些新型的培养技术如扩散盒培养技术、细胞微囊包埋技术、稀释培养技术和高通量培养技术(HTC)等[ 9 ] 在提高微生物的可培养性方面的作用。本文介绍这类技术的另一方面，即通过凝胶剂的选择、培养基成分的改良及培养条件的改变等来提高微生物的可培养性的研究概况和进展。
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user: 3. 固体培养基凝胶剂的选择 凝胶剂是一种添加到微生物液体培养基中使其形成半固体或固体培养基的添加剂。凝胶剂通常是一些胶体多糖和某些微生物和植物来源的蛋白质，通过形成连续的三维的分子网络在培养基中作为凝胶剂或稳定剂。凝胶剂不仅为培养基提供支持作用，并且还可以影响培养基中营养基质的扩散。扩散率取决于培养基的粘度，其粘度取决于凝胶剂的浓度和物理化学特征。某些凝胶剂在液体状态和固体状态之间是可逆的，这取决于温度，这一属性无疑增加了其使用范围。一种好的凝胶剂应该是无色，无味，并具有良好的保湿性。 自Robert Koch以后，大多数微生物学家往往会使用琼脂作为微生物培养基的凝胶剂，用于微生物的分离和培养。之所以被广泛应用是由于其在培养过程中较高的稳定性，较高的透明度，无毒性和其抗降解特性。但是，琼脂的一些性质也限制了它的应用，如在85℃时，琼脂凝胶就会发生熔化，并且酸碱度是琼脂能否凝固的关键因素，pH在4.3~10.0的范围内，琼脂可以正常凝固，其他pH条件下，培养基不能凝固[ 10 ] 。因而琼脂不能用于极端微生物如嗜碱、嗜酸和嗜热菌株的分离培养，所以寻找耐酸、耐热和耐碱的凝胶剂是很必要的。 另外由于琼脂资源的过度开发导致细菌级的琼脂的价格高昂，因此越来越多的研究者致力于寻找琼脂的替代品。随着时间的推移发现了多种凝胶剂作为琼脂的替代品，如卡拉胶、κ-卡拉胶、结冷胶、车前子多糖、瓜儿豆胶和黄原胶[ 11 ] 。 3.1. 卡拉胶 卡拉胶，是一种从角叉菜(Chondrus crispus)细胞壁中提取获得的多糖，卡拉胶具有不同的分子结构，其基本骨架是α→1，3和β→1，4糖苷键交替联结形成的半乳聚糖重复单元。卡拉胶共有七中类型，其中已经商品化的有κ型、ι型和λ型三种。κ-卡拉胶形成凝胶有一定的脆性，ι-卡拉胶形成的凝胶弹性较好，而λ-卡拉胶不能形成凝胶。Isabella A等利用一些常见菌株和几种难培养菌株作为试验菌株证明卡拉胶可以用于微生物的培养[ 12 ] 。并且在较高pH条件下，卡拉胶依然可以强度较高的凝胶，因而可以用于嗜碱菌的分离培养。Sumitra D.等利用κ-卡拉胶作为培养基凝胶剂时，在pH 8.0~13.5的范围内，卡拉胶都能形成可用于微生物培养的凝胶，并且成功分离培养出了极端碱性条件下生长的微生物[ 13 ] 。 3.2. 结冷胶 结冷胶是由鞘氨醇单胞菌产生的一种细胞外杂多糖，单糖组份主要包括β-D-葡萄糖，β-D-葡萄糖醛酸和α-L-鼠李糖。和其他凝胶剂相比，结冷胶能在较低pH条件下形成热稳定的凝胶，并在110℃时结冷胶凝胶才会熔化，因此可以用于分离培养嗜酸和嗜热菌株[ 14 ] 。和琼脂相比，结冷胶在较低的浓度(大约为0.5%~1.0%)就能形成高强度的凝胶，同时还具有较高的透明度有利于发现和筛选平板上较微小的菌落[ 15 ] 。研究和分析表明，结冷胶培养基还可促进或不影响那些被琼脂抑制的细菌的生长。冯福应等在研究乌梁素海富营养化水体中可培养微生物的多样性时，设计了结冷胶和琼脂的对比培养基，结果表明采用结冷胶作为凝胶剂的固体培养基上生长的微生物总数大约是以琼脂作为凝胶剂的固体培养基上的3倍，另外，从菌落的形态等性状上也可以看出结冷胶培养基上的微生物种类显著高于琼脂培养基上的[ 16 ] 。Hideyuki T等关于淡水湖沉积物中微生物多样性的研究结果显示结冷胶培养基上微生物的菌落数是琼脂培养基上的10倍，并且结冷胶培养基上微生物的60%是新种，为琼脂培养基的2倍[ 17 ] 。另外从结冷胶培养基上分离得到的108株细菌中，有22株细菌不能在琼脂培养基上形成菌落，剩余的86株细菌中，有52株细菌在结冷胶培养基上形成菌落所需时间比琼脂培养基上短[ 18 ] 。Janssen和其同事研究表明在土壤微生物培养中，以结冷胶作为凝胶剂的培养基具有较大的优势，他们成功的培养并分离出了一些难以培养的微生物新种[ 19 ] -[ 21 ] 。 3.3. 车前子多糖 车前子多糖是从卵叶车前属的种子外壳中提取的一种杂多糖，主要由木糖，阿拉伯糖，半乳糖醛酸和微量的鼠李糖及半乳糖组成的。研究显示，车前子多糖可以抵抗人消化酶和细菌的降解。Sanjay S使用5%的车前子多糖制备出的培养基可用于微生物的培养[ 22 ] ，并且4%的车前子多糖和0.5%的琼脂的复合凝胶的凝胶强度高于琼脂。车前子多糖的保水性能优良，改善了琼脂失水容易干裂的情况，有利于菌种的保藏。另外其凝胶在大于100℃时熔化，因而还可用于嗜热菌株的分离培养。并且其植物来源的广泛分布，使车前子多糖和其他凝胶剂相比，其价格更便宜。 3.4. 瓜尔豆胶 瓜尔豆胶是从一种一年生草本豆科植物—瓜尔树的种子胚乳中提取的多糖，其糖链中每两个甘露糖中接一个半乳糖单元，分子量为22万。它在冷水和热水中都能完全溶解，并且较低浓度就能达到较高的黏度。在温度为70℃时，瓜尔豆胶不熔化，可以用于嗜热菌的分离和保藏[ 23 ] 。并且瓜尔豆胶在不同的条件下得到性质各异的胶体，为优良的微生物培养基凝胶剂[ 24 ] 。另外，瓜尔豆胶的价格比琼脂低8倍，因而其有较大的应用价值。 3.5. 黄原胶 黄原胶是由野油菜单孢菌通过糖发酵获得的一种胞外多糖。它由五糖重复单元聚合而成，主链由β→1，4糖苷键相连的葡萄糖构成，甘露糖–葡萄糖–甘露糖组成其侧链。黄原胶具有较高的抗酶降解的性质，并在较宽范围的pH和温度条件下形成稳定的凝胶[ 25 ] 。Babbar等观察6种细菌和6种真菌在黄原胶培养基和黄原胶-琼脂培养基的生长情况，结果表明，这两种培养基上生长出的菌落与琼脂培养基的均具有一致的生长特征。而且真菌在黄原胶培养基和黄原胶-琼脂培养基的生长比琼脂培养基上好。另外黄原胶培养基不易干裂和失水，因而更适合对培养物作长期保存。但其缺点是单独使用黄原胶只能形成弱凝胶，其凝胶强度不能用于微生物的划线培养，这一问题可以通过加入0.3%琼脂解决，其成本比单用琼脂便宜3倍[ 26 ] 。
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user: 4. 改良微生物培养基的组成 4.1. 添加非传统的碳源、电子供体或电子受体 不同类型的微生物的代谢过程往往是不同的，因此其对反应的底物种类的要求也不同。因此根据微生物需要为其提供特定的反应底物，有利于微生物的正常生长。已有大量的研究表明，在微生物的分离培养中应用新颖的反应底物作为电子受体有利于发现未知物种的微生物。Santiti等在培养基中添加亚砷酸盐作为反应底物，从澳大利亚金矿中分离出了化能自养菌NT-26，细菌16S rRNA基因序列比对结果表明，该菌有可能是α-变形菌纲中的一个新种[ 27 ] 。Sorokin等从富含硫化物的碱湖沉积物中分离出15中硫酸盐还原细菌，其中4中属于Desulfonatronum，其余的属于Desulfonatronovibrio，这些菌株和已有菌株基因序列的相似性是较低[ 28 ] 。 4.2. 添加信号分子或其类似物来维持微生物之间的相互作用 自然环境中微生物之间存在复杂的相互作用，需要信息的传递来维持，因此在进行培养时，可以向培养基中添加一些有利于微生物沟通的信号分子，如环磷酸腺苷(cAMP)和酰基高丝氨酸内酯(AHL)。信号分子可能促进细菌的生长。虽然Coppola等[ 29 ] 研究发现在培养基中加入5 mM cAMP对大肠杆菌的生长有抑制作用，并且Chen 和 Brown [ 30 ] 研究发现cAMP浓度为0.01~100 μM时，嗜肺军团菌的增长率不一致，但是也有实验证明信号分子ATP，cAMP和酰基高丝氨酸内酯可以显著提高海洋细菌的培养效率，在液体培养基中加入10 μM cAMP，培养效率可达到100% [ 31 ] 。这是因为自然环境中微生物之间存在一定的相互作用，加入cAMP就可以简单的模拟微生物之间的相互作用，使更多的细菌获得纯培养。 4.3. 加入具有活性氧降解能力的物质 微生物培养中，微生物的代谢会产生一些活性氧物质，影响微生物的生长。为了减少代谢过程中产生的活性氧，可在培养基中加入可以降解活性氧的物质，例如在培养基中加入过氧化氢酶、丙酮酸钠和α-酮戊二酸等这类过氧化氢降解物。岳秀娟等在培养微生物时在培养基中添加丙酮酸钠、过氧化氢酶等物质，结果发现平板上生长的菌落数比对照组高出25%~42%，并从平板上分离到多株具有抗菌活性的放线菌和真菌，为抗生素的筛选提供新的途径[ 32 ] 。 4.4. 寡营养培养基 长期以来，人们秉承富营养可以获得更多的微生物，但是，研究发现富营养培养基致使快速生长的微生物抑制缓慢生长的微生物的生长[ 33 ] 。另外高浓度营养成分的培养基往往会产生活性氧物质，这就导致所获得的微生物的种类和数量都会减少。寡营养的培养基可以有效的抑制优势菌株的过度生长，从而减少微生物之间的相互抑制，提高菌落的多样性。研究发现利用稀释的培养基可以从各种水生和陆生环境中分离出传统的培养方式难培养的微生物 [ 33 ] [ 34 ] 。 4.5. 添加细菌实现共培养 在微生物生长环境中，细菌间的相互作用有利于微生物的生长，因此在实验室培养某种特定细菌时，会在其培养基中添加其辅助细菌，以此来获得纯培养[ 35 ] 。根据这一原理，Burmolle等设计出一种双层培养基。即先倒一层培养基，待培养基凝固后，涂布其辅助细菌菌液，晾干后，再倒一层培养基，然后涂布环境样品。其培养结果显示这种方法获得的菌落数高于单层培养基20%~40%。该方法的优点是模仿了环境中微生物之间的相互关系，有利于促进微生物的培养[ 36 ] 。
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user: 5. 微生物培养条件的改善 5.1. 延长微生物的培养时间 许多细菌，特别是那些寡营养环境中的微生物的生长是很缓慢的。延长细菌的培养时间是培养这些微生物的先决条件，这样可以使混合的微生物中生长较快的微生物随时间逐渐死亡，减少细菌间的竞争。土壤微生物的培养时间为12周时，可以增加细菌的菌落数，并且随时间的推移细菌的复苏率会逐渐增加[ 19 ] 。同样的，培养时间为12周时，可以成功的分离出SAR11菌属的菌株[ 37 ] 。当培养时间为50d时，TM7菌属的菌株可以形成肉眼可见的菌落，并且TM7菌属的菌株在这之前为未培养微生物[ 38 ] 。 5.2. 选择适当的氧环境 传统的微生物培养方法是在空气中或无氧条件下进行的，培养环境中氧气的含量对微生物生长的影响是人们常常忽视的问题。实际上在自然条件下微氧环境在无氧环境和有氧环境的接触面是很常见的。在很多微氧环境中都发现了微需氧微生物，如深海沉积物、海洋沉积物、沿海水域、土壤、淡水和活性污泥样品。另外，在活的寄主中也存在微需氧微生物。但是，这种微生物在环境中的多样性、分布和生态作用还有待进一步研究。微需氧微生物，其生长所需的最佳氧分压低于一个大气压，和好氧微生物相比，在微氧环境中可能存在一定的竞争优势。一些典型的微需氧微生物如弯曲杆菌已经被广泛的研究过了。另外，致病微生物如原生动物梅毒螺旋体和贾第虫属，细菌包柔氏螺旋体和螺杆菌是典型的微需氧细菌。 M.K. Mannisto培养地下水微生物的研究中，分离得到的39株菌株利用两种培养基培养，结果显示在葡萄糖和PYGV半固体培养基上，分别有59%和28%的菌株呈现微需氧的状态[ 39 ] 。空肠弯曲杆菌是一种微需氧细菌，其细胞密度较低时，细菌只在微氧条件下生长[ 40 ] 。另外胞内菌的生长环境往往是低氧的，因此胞内菌的培养要控制培养环境中氧气的浓度。沙氏肾杆菌是细菌性肾病的病原体，这种细菌曾经被认为是一种严格好氧菌株。但是Varpu H. K.的研究结果表明沙氏肾杆菌在微氧环境中生长良好，和有氧条件相比，在微氧条件下生长的菌落更大，并且更有黏性[ 41 ] 。Anders O.等研究表明引起Q热的细菌病原体伯纳特氏立克次氏体是一种微需氧微生物，在复合培养基CCM上复制所需的最佳氧浓度为2.5%，为一微氧环境[ 42 ] 。
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user: 6. 结束语 综上所述，通过固体培养基凝胶剂的选择，改良微生物培养基的组成和微生物培养条件的改善，以及一些新技术的应用显著的提高了微生物的可培养性，极大地丰富了微生物的多样性。然而，由于微生物生境的复杂性和未培养微生物的多样性，目前对微生物的探索仍旧面临着巨大的挑战。因此，需要不断改善现有技术和方法，新技术与分子生物学技术的结合，发明新的培养技术，以培养出更多的“不可培养微生物”。