微生物學(xué)的發(fā)展

微生物學(xué)的發(fā)展歷史可分為五個(gè)時(shí)期：

1. 史前期 史前期是指人類(lèi)還未見(jiàn)到微生物個(gè)體尤其是細菌細胞前的一段漫長(cháng)的歷史時(shí)期，大約在距今 8000 年前一直到 1676 年間。在史前期，世界各國人民在自已的生產(chǎn)生產(chǎn)實(shí)踐中都積累了許多利用有益微生物和防治有害微生物的經(jīng)驗。主要體現（ 1 ）釀造業(yè)方面 我國人民所創(chuàng )造的制曲釀酒工藝有四大特點(diǎn)：歷史悠久、工藝獨特、經(jīng)驗豐富、品種多樣。以后也逐漸能利用微生物制造醋、醬油。（ 2 ）農業(yè)方面 古人提出了肥田要熟糞（堆肥）及瓜豆間作的耕作制度（主要利用根瘤菌固氮）。同時(shí)對作物、牧畜、蠶桑的病害及防治也逐步有認識。（ 3 ）醫學(xué)方面 對疾病的病原及傳染問(wèn)題已有接近正確的推論，對防治疾病有豐富的經(jīng)驗。例如：種“牛痘“就是通過(guò)種“人痘”發(fā)展來(lái)的，用于預防天花。

2. 初創(chuàng )期 從 1676 年 Leeuwenhoek 用自制的單式顯微鏡觀(guān)察到細菌的個(gè)體起，直至 1861 年近 200 年的時(shí)間。在這一時(shí)期中，人們對微生物的研究?jì)H停留在形態(tài)描述的低級水平上，對它們的生理活動(dòng)及其與人類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)的關(guān)系卻未加研究，因此微生物學(xué)作為一門(mén)學(xué)科在當時(shí)還未形成。主要代表人物是：何蘭的 Leeuwenhoek 。

3. 奠基期 從 1861 年巴斯德根據曲頸瓶試驗徹底推翻生命的自然發(fā)生說(shuō)并建立胚種學(xué)說(shuō)起，直至 1897 年的一段時(shí)間。這個(gè)階段的主要特點(diǎn)是：①建立了一系列研究微生物所必要的獨特方法；②借助于良好的研究方法，開(kāi)創(chuàng )了尋找病原微生物的“黃金時(shí)期”；③把微生物的研究從形態(tài)描述推進(jìn)到生理學(xué)研究的新水平；④微生物學(xué)以獨立的學(xué)科形式開(kāi)始形成。主要代表人物是法國的 Pasteur 和德國的 Koch ，他們分別被稱(chēng)為微生物學(xué)的奠基人和細菌學(xué)的奠基人

4. 發(fā)展期 1897 年德國人 Buchner 用無(wú)細胞酵母菌壓榨汁中的 “ 酒化酶 ” 對葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵成功，從而開(kāi)創(chuàng )了微生物生化研究的新時(shí)代。在發(fā)展期中，微生物學(xué)研究有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ① 進(jìn)入微生物生化水平的研究； ② 應用微生物的分支學(xué)科更為擴大，出現了抗生素等學(xué)科；③ 開(kāi)始尋找各種有益微生物代謝產(chǎn)物； ④ 普通微生物學(xué)開(kāi)始形成； ⑤ 各相關(guān)學(xué)科和技術(shù)方法相互滲透，相互促進(jìn)，加速了微生物學(xué)的發(fā)展。主要代表人物是美國的 Doudoroff 。

5. 成熟期 從 1953 年 4 月 25 日 在英國的《自然》雜志上發(fā)表關(guān)于 DNA 結構的雙螺旋模型起，整個(gè)生命科學(xué)就進(jìn)入了分子生物學(xué)研究的新階段，同樣也是微生物學(xué)發(fā)展史上成熟期的到來(lái)的標志。本時(shí)期的特點(diǎn)：①微生物學(xué)從一門(mén)在生命科學(xué)中較為孤立的以應用為主的學(xué)科，成為一門(mén)十分熱門(mén)的前沿基礎學(xué)科；②在基礎學(xué)理論的研究方面，逐步進(jìn)入到分子水平的研究，微生物迅速成為分子生物學(xué)研究中的最主要的對象；③在應用研究方面，向著(zhù)更自覺(jué)、更有效和可人控制的方向發(fā)展。主要代表人物是 Watson and Crick 。

 微生物學(xué)的應用前景

1 續采用微生物作為生命科學(xué)的研究材料。

2 生物生產(chǎn)與動(dòng)植物生產(chǎn)并列為生物產(chǎn)業(yè)的三大支柱。

  在工業(yè)中許多產(chǎn)品利用微生物來(lái)生產(chǎn)，如各種生物活性物質(zhì) ( 抗生素等 ) 、化工原料  。

  微生物在農業(yè)生產(chǎn)中也有著(zhù)多方面的作用。

  微生物在食品加工中有廣泛用途，發(fā)酵食品和許多調味品都離不開(kāi)微生物。

3 生物是消除污染、凈化環(huán)境的重要手段。

4 新興的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中，微生物的作用更是不可替代。

    作為基因工程的外源 DNA 載體，不是微生物本身 ( 如噬菌體 ) ，就是微生物細胞中的質(zhì)粒；被用作切割與拼接基因的工具酶，絕大多數來(lái)自各種微生物。由于微生物生長(cháng)繁殖快、培養條件較簡(jiǎn)易，當今大量的基因工程產(chǎn)品主要是以微生物作為受體而進(jìn)行生產(chǎn)，尤其是大腸桿菌、枯草芽胞桿菌和釀酒醉母。借助微生物發(fā)酵法，人們已能生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)藥物 ( 如人胰島素和干擾素等 ) 。盡管基因工程所采用的外源基因可以來(lái)自動(dòng)植物，但由于微生物生理代謝類(lèi)型的多樣性，它們是最豐富的外源基因供體。

5 與高等動(dòng)植物相比，已知微生物種類(lèi)只是估計存在數量的很小一部分

    哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的物種幾乎全部為人們所掌握，被子植物已知種類(lèi)達 93% ，但細菌已知種數僅為估計數的 12% ，真菌為 5% ，病毒為 4%(Bull ， 1992) 。目前研究的也只是已知種類(lèi)的很少一部分。根據 SCI(science citation index) 資料， 1991 — 1997 發(fā)表的微生物學(xué)文獻大量集中在 8 個(gè)屬，尤其是埃希氏桿菌，其中大腸桿菌又占主要部分 (Galvez 等， 1998) �？梢韵胂�，既然對少數已知微生物的研究就已為人類(lèi)作出了重要貢獻，通過(guò)對多樣性微生物的開(kāi)發(fā)必然會(huì )為社會(huì )帶來(lái)巨大利益。 6 生物學(xué)事業(yè)方興未艾。

    微生物基因組學(xué)研究將全面展開(kāi)，以微生物之間、微生物與其他生物、微生物與環(huán)境的相互作用為主要內容的微生物生態(tài)學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、細胞微生物學(xué)將基因組信息在基礎上獲得長(cháng)足發(fā)展。