在沸水中游泳？这似乎不可想象，对于人或其它绝大多数生命而言都不可想象，在这样的温度中构成我们生命躯体的细胞很快就会分崩离析而不复存在，但是大自然的魅力之一就是往往有超越人们想象的奇迹存在，就在我们的地球上，就在我们的身边，一些生命却在那些我们认为是地狱的炙热环境中愉快地生活着，这里是它们生息繁衍的天堂，离开这些环境它们反倒不能生存,它们就是引起科学家极大关注的嗜热生命。

目前发现的嗜热生命几乎全部都是微生物，其中它们中最嗜热的（超嗜热微生物）又都是一些称为古菌的特殊微生物类群，这是一类既有别于细菌，又有别于更高级的真核生物的生命形式，它们中的很多都生活于象酸矿水、盐碱地这样的一般生命无法涉足的生命禁区，高温环境只是它们生息繁衍的一块乐土而已。自然界中的高温环境很多，例如热泉，世界上最早发现嗜热微生物的地方就是在美国著名的黄石国家公园里的热泉中，目前分离到的很多有名的嗜热微生物也都来自热泉，其它的高温环境还有海底火山口、阳光暴晒下的土壤表层以及堆肥、工业产生的热水等等，这些地方都为嗜热微生物提供了理想的栖息环境。

迄今已知的几乎所有多细胞生命的最高生存温度都没有超过50℃，但嗜热微生物的生存温度轻易地越过了这个界限，它们中的超嗜热微生物更是惊人，大多生活在80℃以上高温环境中，上个世纪六十年代在黄石国家公园里分离到的第一种嗜热微生物——水生栖热菌栖息的热泉水温高达82℃，1997年科学家从大西洋的一个热液喷口分离到一种超嗜热微生物——热叶菌(Pyrolobus fumarii)，这种古菌能在113℃的高温下生长，2003年，一组美国科学家从太平洋海底的一个热液出口分离到一株能在85℃～121℃下生长繁殖的球形古菌，在高达130℃的温度下，虽然已难以检测到该菌的生长繁殖，但它依然存活，前些年科学家还从海底分离到甲烷菌Methanopyrus kandleri的一个菌株，能在122℃下繁殖，要知道，121℃已是医用器皿的灭菌温度，它能杀死所有的生命，这已是人们遵循了一百余年的法则。这两株古菌也是人类迄今发现的最不怕热的生命。更多的奇迹或许有赖未来科学的发现！

水生栖热菌

热叶菌 

美国科学家在太平洋海底分离到的最嗜热的生命

甲烷菌Methanopyrus kandleri

嗜热微生物为什么能经受住如此严酷高温的考验呢?科学家们经过不懈地探索已经找到了一些原因,但是要彻底揭开嗜热之谜依然征途漫漫。科学家们认为高温下要维持细胞结构的完整,必然要维持构成细胞结构的大分子的完整，他们发现：与普通细胞相比,嗜热微生物细胞膜上的脂类成分有所不同,高温下不容易融化,细胞中的一些蛋白质的空间结构也有差异,更能经受住水分子的猛烈轰击,同时,嗜热微生物还会产生一些特殊的蛋白质,这些蛋白质对于维持细胞结构的稳定发挥着重要的作用,细胞的遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）的两股单链结合得非常紧密,这使它在高温下不容易发生解链，科学家们还发现嗜热微生物能够迅速合成它的一些代谢产物,这样旧的物质遭高温破坏,立刻就有新的物质替代。

嗜热生命的存在在理论上有重大意义,它和目前发现的生活在其它极端环境的生命似乎共同印证了上个世纪最早发现嗜热生命的美国微生物学家布洛克（Brock）的预言:只要水保持液态,就有发生生命的可能。这为人类探索生命的起源提供了信息,也为人类搜寻外星生命注入了无穷的信心。然而，嗜热生命的意义还远不止在这理论层面上,它们实际上已经揭开了造福人类的序幕。

现代分子生物学中有一项伟大的技术----聚合酶链式反应(PCR),它可以将极微量的DNA扩增亿万倍,它是现代遗传工程和分子遗传学研究中必不可少的工具, PCR技术已广泛应用于临床医学、法医学和生物检疫等许多领域，它的发明者美国人穆里斯（Mullis）由此获得1993年诺贝尔化学奖。PCR技术成功的最重要的一块基石是大自然中存在着耐热的DNA聚合酶,它能在PCR操作的高温阶段催化合成DNA的反应，这些耐热的DNA聚合酶就来源于嗜热微生物,目前应用最广泛的是提取自水生栖热菌的Taq酶（该菌DNA聚合酶的赫赫大名）。

嗜热微生物的应用还有很多，如嗜热微生物产生的蛋白酶、淀粉酶在高温下不易失活，使用起来非常方便，并且这延长了它们的“货架寿命”;利用嗜热微生物进行工业发酵可以避免杂菌（它们无法在高温下存活）的污染，同时省却了冷却发酵系统的步骤，大大节约了成本; 嗜热微生物对某些矿物有特殊的浸溶能力，对某些金属有较强的耐受能力，现在已经在开始利用嗜热微生物开发某些矿产资源。

    对嗜热生命的研究正方兴未艾，它里面蕴涵的许多奥秘才刚刚为人类所触摸，揭开这些奥秘，一个崭新的微生物世界将呈现在人类的视野中，或许那里将孕育出人类新的自然观！