2020年6月11日晚7时，由中国地理学会环境地理专业委员会主办，华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室和北京大学城市与环境学院联合协办的“环境·地理”大讲堂第五讲如期举行，中国科学院院士、中国科学院城市环境研究所研究员朱永官，以云讲座的形式带来题为“环境中抗生素抗性基因的扩散与传播”的报告。本次报告由南开大学环境科学与工程学院院长、中国地理学会环境地理专业委员会副主任孙红文教授主持。

朱永官院士以抗生素污染带来的细菌耐药性引起中国政府高度重视为开端，分别从抗生素抗性基因的来源、去向、风险和应对措施四个方面展开报告。

抗生素抗性基因从哪里来？
朱永官院士指出，抗生素抗性基因的起源十分古老，早于人类的出现。人类活动是环境中抗生素抗性基因扩散和传播的主要驱动因素，其中，城市污水及牲畜粪便是人类活动排放抗生素的重要途径，也是抗生素产生抗性基因主要诱因。全国尺度城市污水处理厂抗生素抗性基因的调查发现，高达9.47x1013copies/cap/day抗生素抗性基因被排放，其中，128种抗生素抗性基因在超过80%的样本中存在。同时，大尺度土壤抗生素抗性基因研究表明，受人类扰动较大的耕地土壤中，抗生素抗性基因检出数量及丰度都显著高于森林土壤。

抗生素抗性基因最终到哪里去？
朱永官院士指出，抗生素抗性基因能够通过土壤，经由微生物迁移进入植物，尤其是人们日常可以生食的蔬菜，如生菜、大葱、胡萝卜等，通过食物链最终传递到人体，因而植物系统也是研究抗生素抗性基因的一个重要载体。为了研究植物中的抗生素抗性基因，课题组采集了厦门市90个餐馆中生食蔬菜沙拉样品，研究发现：人们每食用300g的生食蔬菜，可摄入约109数量级拷贝数的抗生素抗性基因，且自营餐馆风险水平高于连锁餐馆。

抗生素抗性基因有什么风险？
朱永官院士指出，抗生素抗性基因具有高度的可转移性，环境中包括整合子和质粒在内的可移动性元件，通过水平基因转移使得抗性基因在环境微生物中扩散。研究表明，土壤中抗性基因横向转移的概率平均为万分之一，但由于土壤中微生物数量庞大，1g土壤微生物含量为10亿个，可见土壤中每时每刻都可能产生抗性基因的横向转移。

如何应对抗生素抗性基因风险？
朱永官院士指出，应对抗生素抗性基因污染可以从源头、过程和末端三个层面控制：源头上严格把控抗生素的使用和污水排放，过程中控制抗性基因的传播扩散，末端上修复治理。例如源头治理，可以在动物粪便进入环境之前便将其变成生物炭，以此削减土壤-植物系统的抗性基因污染。朱永官院士强调，抗性基因的生物修复是当前的研究热点，尤其是针对于噬菌体、基因编辑和微生物降解，是目前人们的重要研究方向。

朱永官院士在总结中强调，由于废弃物排放而导致抗生素耐药性，正是人类在微生物世界留下的“足迹”。抗生素耐药性可以从点源扩展到生态系统，而人群则暴露在耐药性污染的环境中。因此，环境中抗性基因的横向转移，特别是向人类病原菌的转移是未来研究的方向。抗性基因向活菌再向病原菌过渡、复合污染以及宿主与微生物组之间的相互作用，是人们当前面临的新挑战、新课题。