(一)一个难以认识的微生物世界
(1)个体微小 一般地说，人眼对小于1mm的物体就看不清楚了，而微生物的大小多数
是在几”m至几十，m范围内，因此就无法发现或辨认它们。
(2)外貌不显 微生物的个体(细胞)虽看不见，但是由无数个体组成的群体菌苔)却是可见的。然而，各种微生物群体的外形往往平淡无奇、不甚显目，因此用就极易忽略。
(3)杂居混生 微生物在自然条件下都是杂居混生在一起的，因此，在发明对其中各纯种微生物可进行分离、培养的技术前，是无法知道各种微生物对自然界和人类的真正作用的。
(4)因果难联 由于微生物具有生长繁殖速度快和代谢活力强等特点，因此，当人体或动植物体处在病原微生物感染的早期时，一般并不会引起人们的警觉。一旦事态突然严重时，对于一些没有较深刻的微生物学知识的人来说，也不会真正理解这竟然是微生物生命活动的结果，因此容易遭到损失。在非病原微生物引起的各种生物化学变化(如发酵、腐败等)中，也有同样的情况。
微生物学历史发屉的早期，就是围绕着如何克服这四大障碍而开展各种研究工作的。
(二)人类揭开微生物世界奥秘的历史
微生物学的发展历史可分为五个时期，现简述如下。
1．史前期 史前期是指人类还未见到微生物个体尤其是细菌细胞前的一段漫长的历史时期繁地打交道，井凭自己的经验在实践中开展利用有益微生物和防治有害微生物的活动。但由于在思想方法上长期停留在“实践一实践一实践”的基础上，因此只能长期处于低水平的应用阶段。
在史前期，世界各国人民在自己的生产实践中都累积了许多利用有益微生物和防治有害微生物的经验，例如发面，天然果酒和啤酒的酿造，牛乳和乳制品的发酵以及利用霉菌来治疗一些疾病等。但是，在当时应用水严最高并独树一帜的应首推我国人民在制曲、酿酒方面的伟大创造。
我国人民在距今约8 000年至4 500年间，已发明子制曲酿酒工艺，在2 500年前的春秋战国时期，已知制酱和醋。在宋代，已采用老的曲子——“曲母”来进行接种，还根据红曲苗有喜酸和喜温的生长习性，利用酸大米和明矾水在较高温度下培养，以制造优良的红曲。在900年前，利用自养细苗生命活动的胆水浸铜法(类似于今日的细菌沥滤，见第九章)已正式用于生产铜。在2000年前，已发现豆科植物的根瘤有增产作用，井采用积肥、沤粪、压青和轮作等农业措施，宋利用和控制有益微生物的生命活动，从而提高作物产量。在医药方面，我们的祖先早在2 500年前就知道利用麦曲治疗腹病。另外，在对传染病及其流行规律的认识，对消毒、灭菌措施的利用等方面都有过一定的贡献。此外，在宋代还创造过“以毒攻毒”的免疫方法，发明用种人痘来预防天花，这要比英国人E．Jenner在1796年发明种牛痘预防天花早半个多世纪。
我国人民所创造的制曲酿酒工艺有四大特点，即历史悠久、工艺独特、经验丰富、品种多样，这是值得后人发扬光大的。
2． 初创期 从1676年列文虎克用自制的单式显傲镜观察到细菌的个体起，直至1861年近200年的时间，在这一时期中，人们对微生物的研究仅停留在形态描述的低级水平上，而对它们的生理活动及其与人类实践活动的关系却未加研究，因此，微生物学作为一门学科在当时还未形成。
这一时期的代表人物是荷兰的业余科学家——微生物学先驱者列文虎克(Anthonyvan Leeuwenh~8，1632~1723)。他的贡献主要有三方面；
① 利用单式显敬铺(透镜直径约3mm)观察了许多微小物体和生物，并于1676年首次观察到形态微小、作用巨大的细菌，从而解决了认识微生物世界的第一个障碍；
② 一生制作了419架显微镜或放大镜，放大串一般为50～200倍，最高者达266倍；
③ 发表过约400篇论文，其中绝大部分(376篇)寄往英国皇家学会发表。
3． 奠基期 从1861年巴斯德根据曲颈瓶试验彻底推翻生命的自然发生说并建立胚种学说(germtheory)起，直至1897年的一段时间。其特点为：
① 建立了一系列研究微生物所必要的独特方法和技术，从而解决了认识微生物的第二、三、四个障碍；
② 借助于良好的研究方法，开创子寻拨病原微生物的“黄金时期”；
③ 把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水严；
④ 开始客观上以辩证唯物主义的，“实践一理论一实践”的思想方法指导科学实验；
⑤ 微生物学以独立的学科形式开始形成，但当时主要还是以其各应用性分支学科的形式存在。
本时期的代表人物主要是法国的巴斯德
巴斯德学派的主要贡献是提出了生命只能来自生命的胚种学说，并认为只有活的微生物才是传染病、发酵和腐败的真正原因，再加上消毒灭菌等一系列方法的建立，就为微生物学的发展奠定了坚实的基础。他从“酒病”(1857年)的实际出发，研究了一系列的实际问题， 即“腐败病”(指曲颈瓶实验中的肉汤变质，1881)、蚕病(蚕微粒子病，1865)、禽病(鸡霍兽病(牛、羊的炭疽病，1881)和人病(狂犬病，1885)。在其研究工作中发现各种传染病都有其共同原因——活的小生物，从而使人类对传染病本质的认识提高到一个崭新的水平上。在这种理论指导下，他提出了一系列行之有效的解决问题的方法。例如，发明了巴斯德消毒法来防治“酒病”，用消毒灭菌法来防止“腐败病”，用检出并淘汰病蛾的方法来防治蚕病，发明用接种减毒菌苗的办法来预防鸡霍乱和牛、羊的炭疽病，以及用狂犬兔化疫苗来防治人类的狂犬病，等等。
科赫学派的重要业绩主要有三个方面：
① 建立了研究微生物的一系列重要方法，尤其在分离微生物纯种方面，他们把早年在马钤薯块上的固体培养技术改进为明胶平板培养技术 (1881)，并进而提高到琼脂平板培养技术(1882)。在1881年前后，科赫及其助手们还创立许多显微镜技术，包括细菌鞭毛染色在内的许多染色方法、悬滴培养法以及显微摄影技术．
② 利用平板分离方法寻找并分离到多种传染病的病原菌，例如炭疽病菌(1877)、结核杆菌 (1882)、链球菌(1882)和霍乱弧苗(1883)等。
③ 在理论上，科赭于t884年提出了科赫法则(Koch’spostulates)，其主要内容为；病原微生物总是在患传染病的动物产发现而不存在于健康个体中；这一微生物可以离开动物体，并被培养为纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体后，应当出现特有的病症；该微生物可以从患病的实验动物中重新分离出来，井可在实验室中再次培养，此后它仍然应该与原始病原微生物相同。
继巴斯搏与科赫的研究工作后，就出现了其成果的横向扩散，结果，一系列微生物学的分支学科就相继创立了。例如细菌学(巴斯德，科赫等)，消毒外科术
4．发展期 1897年藩国人E．和chner用无细胞酵母茵压榨汁中的“酒化酶’’(zymase)对葡萄糖进行酒精发酵成功，从而开创了微生物生化研究的新时代。此后，微生物生理、代谢研究就蓬勃开展了起来。在发展期中，微生物学研究有以下几个特点：
(1) 进入厂微生物生化水平的研究。如果说上一时期的一些微生物学家主要是以寻找人和动物的致病菌为目标的“微生物猎人”的话，则这一时期就以研究微生物对维生素需要、酶的特性、寻找和研究抗生宏以及逐步深入到以研究它们的遗传变异和基因为主的新阶段。因此，微生物学家就从“微生物猎人“而发展为“维生素猎人”、“酶猎人”、“抗生素猎人”和“基因猎人”了。
(2) 应用微生物的分支学科更为扩大，出现了抗生素等新学科。
(3) 开始出现微生物学史上的第二个“侗金热”——寻找各种有益微生物代谢产物的热潮。
(4) 在各微生物应用学科较深入发展的基础上，一门以研究微生物基本生物学规律的综合学科一普通微生物学开始形成，代表人物是美国加里福尼亚大学伯克利分校的M，Doudoroff
(5)各相关学科和技术方法相互渗透，相互促进，加速了微生物学的发展，
5．成熟期 从1953年4月2S日J．D．Watson和H．F．己Crick在英国的C自然》杂志上发表关于DNA结构的双螺旋模型起，整个生命科学就进入了分子生物学研究的新阶段，同样也是微生物学发展史上成熟期到来的标志。
本时期的特点为：
① 微生物学从一门在生命科学中较为孤立的以应用为主的学科，迅速成长为一门十分热门的前沿基础学科，
② 在基础理论的研究方面，逐步进入到分子水子的研究，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的对象；
③ 在应用研究方面，向着更自觉、更有效和可人为控制的方向发展，至70年代初，有关发酵工程的研究已与遗传工程、细胞工程和酶工程等紧密结合，微生物已成为新兴的生物工程中的主角。
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