王小軍烏魯木齊市第一人民醫院·兒童醫院副院長、醫學博士
杜國英中國海洋大學海洋生命學院高級工程師、海洋學博士
温泉藻是指生活在温泉水域的藻類生物，在世界範圍內分佈區域廣泛，生長特性各異。從熱帶雨林到極地冰川，從高山沙漠到海濱島嶼，在各類天然温泉中，幾乎都可以看到温泉藻類的生存。
對於單個温泉來説，因其環境條件特殊，生活物種較為單一，生物多樣性低，温泉藻的種類比較少，一般只有一個到幾個種類佔優勢地位。但就世界各地的温泉來説，因各地温泉的温度、酸鹼度以及所含礦物質不同，温泉藻的種類也是豐富多樣的。
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温泉藻的種類和生物特徵
温泉藻與海洋、湖泊等其他水系的藻類相比，種類較為單一。温泉藻主要有原核生物的藍藻，也有真核生物的紅藻、綠藻、硅藻和裸藻。藍藻屬於原核生物，與細菌的結構特徵相似，沒有細胞核，所以也有藍細菌之稱。
而真核藻類有細胞核，但沒有真正的根、莖、葉，也沒有維管束，屬於原生生物界，不屬於植物界。一般的藻類均具有色素體，可以進行光合作用，許多學者仍然稱之為低等植物，以區別植物界的高等植物。
温泉藻主要是單細胞，或者是單細胞的團狀或絲狀集羣，僅有個別的綠藻種類具有分枝的絲狀體結構。温泉藻類除少數浮游生活於水體中，其他大多數是生長於温泉底部的石、砂、泥等沉積物表面或表層，形成或厚或薄的生物膜。有些絲狀藍藻可以和其他細菌或者硅藻連同沉積物顆粒一起，形成片層結構的藻墊，厚度可達數釐米。另有一些温泉藻常聚集成膠團狀，既藻團。
這些生物量極高的藻類生物膜、藻墊或藻團，因其組成的藻類所含色素體不同，呈現出藍綠色、灰綠色、黃褐色至紅棕色等不同顏色, 温泉的顏色也變得色彩斑斕。
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適應不同生境的温泉藻
在pH低於4，甚至低於2-3的高温強酸性温泉中，則是一類特殊的紅藻可以生棲，這類紅藻即温泉紅藻。它最適於在温度高達55℃以上、pH2-3的酸性環境下生長。對pH值稍高一些的環境，温泉紅藻不僅能耐受，還能主動降低其周邊的pH值,同時還具有耐受環境毒素的特性，這些特性使其佔據獨特的生態位而無其他藻類競爭者。
温泉紅藻所含的光合色素特殊，少有一般紅藻所具有的藻紅蛋白，而以藻青蛋白、別藻藍蛋白和葉綠素a為主。温泉紅藻實際的顏色從藍綠到綠甚至黃綠色。由於這種“非紅藻”的顏色，使得温泉紅藻在上世紀被成功分離培養之後，在30多年的研究時間裏，都誤認為是藍藻或綠藻。
温泉紅藻在生物進化中的地位非常重要，是藍藻和真核藻類之間的過度類型，被認為是“第一個”真核細胞的藻類。
在温泉中生棲的還有其他藻類，如綠藻、硅藻，以及裸藻，多是生活在較低温度35℃-50℃之中，在中性或略偏弱酸性的温泉裏，或者在更高温度温泉的外緣岸邊，以及温泉水溢出口的低温區域。温泉綠藻和硅藻都是單細胞的結構，呈鏈狀、線狀的綠藻或硅藻也是單細胞的集羣形式。
硅藻有像盒子一樣的硅質細胞壁，具有很好的保護作用，其細胞壁上的美麗孔紋都是納米級的尺寸，是為人類利用的重要天然納米材料。温泉裸藻種類很少，是一個單獨門類，喜歡生活在有機質豐富的水域，呈綠色，一般都有鞭毛，無細胞壁，只有柔軟的周質膜包裹，所以它可以做獨特的變形運動和快速的滑動。
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我國温泉藻的分佈情況及研究現狀
我國科學家對温泉藻的研究歷史由來已久，早在1945年，著名淡水藻學家、中科院水生生物研究所的黎尚豪院士，曾經對重慶中、西、北三個温泉進行了藻類成分的本底調查。
1992年，西南師範大學的研究人員，在海拔600米的重慶江北統景區東温泉，發現了藻類22屬43種，它們生長在27℃-45℃的硫酸鈣泉中，以鞘絲藻和顫藻為優勢羣落。研究人員經過對比發現，這與1945年以席藻羣落為主的狀況有所不同，説明温泉水中的藻類羣落也因其優勢種的代替，而處於自身的演替系列之中。
1997年，雲南大學的研究人員，在海拔1600米的騰衝熱海鼓鳴温泉，發現了生長在温度高達90℃硫磺泉中的兩種藍藻：鉛色聚球藻和極小集胞藻。温泉水中既沒有硝酸鹽，也無銨鹽。温泉藍藻生長所需要的氮元素，從空氣中同化而來，或從共生的細菌同化遊離氮供給。
2005年，山西大學的研究人員，在海拔1500米的奇村温泉發現了藍藻10屬24種，另有1變種，它們生長在37℃- 45℃的硫化氫及硅酸鹽複合泉中，以兩棲顫藻和弱細顫藻為主。奇村温泉含有氡，温泉水的pH值都在7以上，為弱鹼性泉。
在山西忻州奇村温泉，生長的藍藻多達20餘種，在如此罕見的複合泉中，體現了温泉藍藻的生物多樣性。隨着生長環境的不同，温泉藍藻的習性各異，呈現出千姿百態的特點，這需要我們進一步深入研究温泉藍藻的生長習性，為全面開發利用藍藻，提供有力的科學依據。
通過這些調查和研究，幾代科學家積累了我國温泉藻的豐富科學資料和數據，為温泉藻的開發利用奠定了良好的基礎。
二十世紀1950年代，中國科學院水生生物研究所在武漢建立了藻類研究室，1973年正式成立了淡水藻種庫。經過幾十年的建設和發展，目前，藻種庫保存了各類藻種3000餘種，其中包括藍藻、綠藻、硅藻等11種，分屬於藍藻、綠藻、紅藻等9大門類，已成為我國淡水藻種資源保藏、利用、管理的權威機構，並可以對外提供資源共享，為科技創新和企業研發提供技術支持和服務。
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2003年，原第一軍醫大學的研究人員，採用廣東五華温泉熱礦泥，實驗性的治療大鼠佐劑誘導性關節炎症，其病理組織學顯示，熱礦泉泥中的活性物質有效降低了炎性細胞的浸潤。
2005年，意大利鄧南遮大學的布魯諾教授從阿巴諾及蒙特格羅託温泉熱礦泥中提取了嗜熱藍藻ETS-05，並從中分離出MGDG、DGDG、SQDG三類糖脂化合物，其後所開展的一系列研究證實，這些糖脂化合物具有明顯的抗炎效果。
2011年，意大利熱那亞大學的研究人員，從阿巴諾温泉熱礦泥中分離培養出席藻Phormidiumsp13.ETS-05, 並從中萃取出糖脂化合物MGDG。研究人員將這種化合物應用於股骨頭置換術後的患者，在患者的關節滑膜液中，活性物質MGDG有效降低了炎症因子IL-6和IL-8的炎性作用，顯示出良好的治療效果。
温泉藻生長在陽光可達的温泉底部沉積物表面，其分泌物和分解物是温泉熱礦泥中的有機物、微量元素的主要來源。國內外的一系列研究結果表明，温泉熱礦泥的醫療作用是多方面綜合效果的集中體現，既有温泉水的物理作用和化學作用，也有温泉礦泥中温泉藻的活性物質所發揮的藥理功效。
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温泉藻的開發利用步伐
2012年，日本大分縣別府市的一家温泉企業，從別府市上百種温泉藻中反覆篩選試驗，終於在高温80℃的温泉水中，篩選出一種膠網藻（綠藻）新株系Mucidosphaerium RG92。通過對其進行培養和繁殖，成功提取了一種糖脂類活性物質，並由此成立了温泉藻研究所，積極研究和開發温泉藻的衍生產品。
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今後的展望
科技創新和新產品研發離不開科學技術的支撐，企業與科技生產力的結合，是實現產品推陳出新的成功之路。不斷投入高科技產品的研發，對企業的發展可以起到良好的推進作用。
我們相信，今後會有更多的科研機構和温泉企業開展技術合作，開發利用温泉藻的醫藥功能，不斷提升温泉利用的附加產值，在大力提升科技創新能力的同時，也讓古老的温泉煥發出新的活力！
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