第四章世紀(jì)微生物學(xué)的誕生與發(fā)展

1、近代生物學(xué)發(fā)展史武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 楊國(guó)華四章 19世紀(jì) 微生物學(xué) 的發(fā)展微生物的特點(diǎn)及種類微生物的特點(diǎn)及種類微生物小?。▊€(gè)體（個(gè)體微?。┪⑿。?m（微米）級(jí)：光學(xué)顯微鏡下可見（細(xì)胞）微米）級(jí)：光學(xué)顯微鏡下可見（細(xì)胞）簡(jiǎn)簡(jiǎn)（構(gòu)（構(gòu)造簡(jiǎn)單）造簡(jiǎn)單）單細(xì)胞單細(xì)胞簡(jiǎn)單多細(xì)胞簡(jiǎn)單多細(xì)胞非細(xì)胞（即非細(xì)胞（即“分子生物分子生物”）n m（納米）級(jí)：電子顯微鏡下可見（細(xì)胞器，病毒）納米）級(jí)：電子顯微鏡下可見（細(xì)胞器，病毒）低低（進(jìn)（進(jìn)化地位化地位低）低）原核類：細(xì)菌（真細(xì)菌，古生菌），放線菌，藍(lán)細(xì)菌，原核類：細(xì)菌（真細(xì)菌，古生菌），放線菌，藍(lán)細(xì)菌，立克次氏體立克次氏體, 衣原體衣

2、原體, 支原體等支原體等真核類：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生動(dòng)物，真核類：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生動(dòng)物， 顯微藻類顯微藻類非細(xì)胞類：病毒，亞病毒（類病毒，擬病毒，朊病毒）非細(xì)胞類：病毒，亞病毒（類病毒，擬病毒，朊病毒）1mm=103 m=106 nm=107 1 等于等于 一萬萬分之一厘米一萬萬分之一厘米 一百億分之一米，即一百億分之一米，即10-10 米米 分辨率：肉眼分辨率：肉眼:0.1mm；顯微鏡顯微鏡:0.2 m；電子顯微鏡電子顯微鏡:10 細(xì)菌細(xì)菌 數(shù)億數(shù)億/g 土壤土壤每個(gè)噴嚏的飛沫含每個(gè)噴嚏的飛沫含4500-150000個(gè)細(xì)菌個(gè)細(xì)菌微菌落每張紙幣帶細(xì)菌：每張紙幣帶細(xì)菌

3、：900萬個(gè)萬個(gè) 微生物既是人類的敵人，微生物既是人類的敵人，更是人類的朋友更是人類的朋友！ 時(shí)時(shí)刻刻與微生物時(shí)時(shí)刻刻與微生物“共舞共舞” 是是 福福 ？是禍？酵母菌的出芽生殖1929年發(fā)現(xiàn) 青霉素少數(shù)微生物也是人類的敵人少數(shù)微生物也是人類的敵人！鼠疫鼠疫 艾滋病艾滋病(AIDS) 癌癥癌癥 肺結(jié)核、虐疾、霍亂肺結(jié)核、虐疾、霍亂“卷土重來卷土重來 ”。 埃博拉病毒埃博拉病毒 瘋牛病瘋牛病 朊病毒 SARS 禽流感禽流感甲型甲型H1N1流感病毒流感病毒毒黃瓜事件毒黃瓜事件 1347年的一場(chǎng)由鼠疫桿年的一場(chǎng)由鼠疫桿菌菌(Yersinia pestis)引起的引起的瘟疫幾乎摧毀了整個(gè)歐洲，瘟疫幾乎摧

4、毀了整個(gè)歐洲，有有1/3 的人的人(約約2500萬人萬人)死死于這場(chǎng)災(zāi)難。于這場(chǎng)災(zāi)難。 在此后的在此后的80年間，這種年間，這種疾病一再肆虐，實(shí)際上消疾病一再肆虐，實(shí)際上消滅了大約滅了大約75%的歐洲人口，的歐洲人口，一些歷史學(xué)家認(rèn)為這場(chǎng)災(zāi)一些歷史學(xué)家認(rèn)為這場(chǎng)災(zāi)難甚至改變了歐洲文化。難甚至改變了歐洲文化。 我國(guó)在解放前也曾多次我國(guó)在解放前也曾多次流行鼠疫，死亡率極高。流行鼠疫，死亡率極高。2000年7月，在英國(guó)有超過34000個(gè)牧場(chǎng)的17.6萬多頭牛感染了此病，最高發(fā)病時(shí)間是在1993年1月，每月至少有1000頭牛發(fā)病。截至到2002年，英國(guó)共屠宰病牛1100多萬頭，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億英鎊。 （

5、朊病毒）一種絲狀病毒一種絲狀病毒 埃博拉埃博拉 出血熱出血熱 的病原體為埃博拉病毒。于的病原體為埃博拉病毒。于1976年在扎年在扎伊爾（今伊爾（今 剛果）被發(fā)現(xiàn)。剛果）被發(fā)現(xiàn)。 一種急性出血性傳染病，可以通過接觸病人的血液或一種急性出血性傳染病，可以通過接觸病人的血液或其他體液，經(jīng)皮膚、呼吸道或結(jié)膜而感染，傳播速度快，其他體液，經(jīng)皮膚、呼吸道或結(jié)膜而感染，傳播速度快，潛伏期為潛伏期為5至至14天。天。 患者一旦發(fā)病，可在患者一旦發(fā)病，可在24小時(shí)內(nèi)死亡，病死率高達(dá)小時(shí)內(nèi)死亡，病死率高達(dá)50到到90。 主要癥狀可表現(xiàn)為高熱、頭痛、惡心、嘔吐、腹瀉、主要癥狀可表現(xiàn)為高熱、頭痛、惡心、嘔吐、腹瀉、體

6、內(nèi)外大出血、全身酸痛等。體內(nèi)外大出血、全身酸痛等。The SARS Coronavirus: 非典型性肺炎The SARS outbreak of 2003According to the World Health Organization (WHO), a total of 8,098 people worldwide became sick with SARS during the 2003 outbreak. Of these, 774 died. 禽流感席卷禽流感席卷 韓日越韓日越 三國(guó)三國(guó) 世界衛(wèi)生組織世界衛(wèi)生組織2004年年1月月14日警告說，日警告說，禽流感已經(jīng)開始席卷亞洲部分地

7、區(qū)，并導(dǎo)致越南至少禽流感已經(jīng)開始席卷亞洲部分地區(qū)，并導(dǎo)致越南至少3人死亡，它人死亡，它對(duì)亞洲的威脅可能比非典更嚴(yán)重對(duì)亞洲的威脅可能比非典更嚴(yán)重。 1878年，意大利首次爆發(fā)禽流感。年，意大利首次爆發(fā)禽流感。 危害最大，經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重的禽流危害最大，經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重的禽流感感(H5N5): 1983年美國(guó)濱州等地區(qū)年美國(guó)濱州等地區(qū), 直直接損失接損失6000多萬美元，間接經(jīng)濟(jì)損失估多萬美元，間接經(jīng)濟(jì)損失估計(jì)達(dá)計(jì)達(dá)3.49億美元。億美元。 1997年年5月，香港禽流感，直接損失月，香港禽流感，直接損失達(dá)達(dá)8000萬港幣。萬港幣。 2003年年3月，荷蘭禽流感爆發(fā)，波及月，荷蘭禽流感爆發(fā)，波及最廣，荷

8、蘭南部最廣，荷蘭南部800個(gè)農(nóng)場(chǎng)受到影響，個(gè)農(nóng)場(chǎng)受到影響，并蔓延到比利時(shí)與德國(guó)邊境附近。并蔓延到比利時(shí)與德國(guó)邊境附近。 甲型H1N1流感為急性呼吸道傳染病，其病原體是一種新型的甲型H1N1流感病毒，在人群中傳播。與其它季節(jié)性流感病毒不同的是，該病毒毒株包含有豬流感、禽流感和人流感三種流感病毒的基因片段。人群對(duì)甲型H1N1流感病毒普遍具有易感性，感染甲流后的早期癥狀與普通流感相似，包括發(fā)熱、咳嗽、喉痛、身體疼痛、頭痛、發(fā)冷和疲勞等，有些還會(huì)出現(xiàn)腹瀉或嘔吐、肌肉痛或疲倦、眼睛發(fā)紅等。2009年開始，甲型H1N1流感在全球范圍內(nèi)大規(guī)模流行。2010年8月，世衛(wèi)組織宣布甲型H1N1流感大流行期已經(jīng)結(jié)束

9、。毒黃瓜是指受到腸出血性大腸桿菌（EHEC）“污染”的黃瓜。食用這種帶有大腸桿菌的黃瓜可引發(fā)致命性的溶血性尿毒癥，可影響到血液、腎以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)等。毒黃瓜引起的疫病從2011年5月中旬開始在德國(guó)蔓延，并且疫情繼續(xù)擴(kuò)散，有1400多人感染，14人死亡。包括瑞典、丹麥、英國(guó)和荷蘭在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家均已報(bào)告感染病例，歐洲一時(shí)陷入恐慌。政府告誡民眾暫時(shí)不要吃黃瓜、西紅柿、萵苣和其他菜葉沙拉。 微生物是一把十分鋒利的雙刃劍，它們?cè)诮o人類帶來巨大利益的同時(shí)也帶來“殘忍”的破壞。它給人類帶來的利益不僅是享受，而且實(shí)際上涉及到人類的生存。1、體積小，表面積大、體積小，表面積大單位：?jiǎn)挝唬簎m(10-6 m)或或

10、nm(10-9m)2m0.5m桿菌桿菌80個(gè)桿菌肩并肩個(gè)桿菌肩并肩總寬度總寬度=1根頭發(fā)絲的寬度根頭發(fā)絲的寬度1500個(gè)桿菌首尾相連個(gè)桿菌首尾相連總長(zhǎng)度總長(zhǎng)度=1粒芝麻的長(zhǎng)度粒芝麻的長(zhǎng)度微生物的體積大小微生物的體積大小 微生物的共性微生物的共性 微生物與其它生物種類的體積比較微生物與其它生物種類的體積比較動(dòng)物的模式細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞核細(xì)菌病毒動(dòng)物、植物和微生物個(gè)體大小尺度范圍動(dòng)物、植物和微生物個(gè)體大小尺度范圍 2、吸收多，轉(zhuǎn)化快、吸收多，轉(zhuǎn)化快人（人（50kg） 5001000g/d地鼠（體重地鼠（體重3g） 3g/d大腸桿菌大腸桿菌 細(xì)胞重量細(xì)胞重量2000倍糖倍糖/h奶牛（奶牛（500kg） 合

11、成合成0.5kg蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)/24h微生物細(xì)胞微生物細(xì)胞 合成自身重量合成自身重量30-40倍的細(xì)胞物質(zhì)倍的細(xì)胞物質(zhì)/24h吸收多吸收多轉(zhuǎn)化快轉(zhuǎn)化快3、生長(zhǎng)旺，繁殖速、生長(zhǎng)旺，繁殖速大腸桿菌在合適的生長(zhǎng)條件下：大腸桿菌在合適的生長(zhǎng)條件下：12.520分鐘分鐘 繁殖繁殖1代。代。每小時(shí)每小時(shí) 分裂分裂3代，由代，由1個(gè)變成個(gè)變成8個(gè)。個(gè)。經(jīng)經(jīng)24小時(shí)小時(shí) 分裂分裂72代。代。經(jīng)經(jīng)48小時(shí)小時(shí) 可產(chǎn)生可產(chǎn)生2.21043個(gè)后代。個(gè)后代。地球重的地球重的4000倍倍微生物代時(shí)及每日增殖率微生物代時(shí)及每日增殖率微生物名稱微生物名稱代時(shí)代時(shí)(分分)溫度溫度日增殖率日增殖率乳酸菌乳酸菌38252.7101

12、1大腸桿菌大腸桿菌18371.21024根瘤菌根瘤菌110258.2103枯草桿菌枯草桿菌31307.21013光合細(xì)菌光合細(xì)菌144301.0103釀酒酵母釀酒酵母120304.1103念珠藻念珠藻1380252.1硅藻硅藻1020202.64小球藻小球藻4202510.6草履蟲草履蟲642264.92如果給予其充分的營(yíng)養(yǎng)和條件！如果給予其充分的營(yíng)養(yǎng)和條件！4、適應(yīng)性強(qiáng)，易變異、適應(yīng)性強(qiáng)，易變異1）對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用上的適應(yīng)性。）對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用上的適應(yīng)性。2）對(duì)環(huán)境條件尤其是惡劣的）對(duì)環(huán)境條件尤其是惡劣的“極端環(huán)境極端環(huán)境”的適應(yīng)性。的適應(yīng)性。 耐耐0196低溫低溫 耐耐250300的高溫的高溫

13、 耐鹽（飽和鹽水）耐鹽（飽和鹽水） 耐干燥（產(chǎn)芽孢細(xì)菌、真菌孢子）耐干燥（產(chǎn)芽孢細(xì)菌、真菌孢子） 耐酸堿、耐缺氧、耐毒物、抗輻射耐酸堿、耐缺氧、耐毒物、抗輻射適應(yīng)性強(qiáng)適應(yīng)性強(qiáng)易變異易變異青霉素生產(chǎn)菌的發(fā)酵水平1940年 每毫升20單位2000年 每毫升10萬單位青霉素的使用劑量：青霉素的使用劑量：1940年 10萬單位/次1980年： 輸液80萬單位/次2000年： 輸液800萬-1000萬單位/次青霉素對(duì)金黃色葡青霉素對(duì)金黃色葡萄球菌最低抑制濃度萄球菌最低抑制濃度0.02g/ml200g/ml5、分布廣，種類多、分布廣，種類多微生物在自然界的分布：微生物在自然界的分布：無處不在，無孔不入無處

14、不在，無孔不入土壤土壤空氣空氣水域水域生物體內(nèi)外生物體內(nèi)外極端環(huán)境極端環(huán)境正常環(huán)境正常環(huán)境高空高空深海底深海底2000米深的地層米深的地層溫泉溫泉微生物發(fā)展的五個(gè)時(shí)期微生物發(fā)展的五個(gè)時(shí)期 1 史前期：約史前期：約8000年前年前-1676 2 初創(chuàng)期：初創(chuàng)期：1676-1861 3 奠基期：奠基期：1861-1897 4 發(fā)展期：發(fā)展期：1897-1953 5 成熟期：成熟期：1953-一、史前時(shí)期（直觀應(yīng)用時(shí)期）一、史前時(shí)期（直觀應(yīng)用時(shí)期）春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期 微生物分解有機(jī)物質(zhì)，漚糞積肥。微生物分解有機(jī)物質(zhì)，漚糞積肥。公元二世紀(jì)的公元二世紀(jì)的神農(nóng)本草經(jīng)神農(nóng)本草經(jīng) 白僵蠶治病。白僵蠶治病

15、。（白僵蠶來源為蠶蛾的幼蟲感染白僵菌而僵死的干燥全蟲。）（白僵蠶來源為蠶蛾的幼蟲感染白僵菌而僵死的干燥全蟲。）公元公元6世紀(jì)世紀(jì) 后魏的賈思勰后魏的賈思勰 齊民要術(shù)齊民要術(shù) 谷物制曲、釀酒、制醬、造醋、腌菜。谷物制曲、釀酒、制醬、造醋、腌菜。 豆科植物與其它作物輪作。豆科植物與其它作物輪作。二、初創(chuàng)時(shí)期（形態(tài)學(xué)發(fā)展時(shí)期）二、初創(chuàng)時(shí)期（形態(tài)學(xué)發(fā)展時(shí)期）（17世紀(jì)下半葉世紀(jì)下半葉19世紀(jì)中葉）世紀(jì)中葉）使用顯微鏡觀察微生物世界的時(shí)期。使用顯微鏡觀察微生物世界的時(shí)期。代表人物：代表人物：列文列文虎克虎克貢獻(xiàn)貢獻(xiàn):（）發(fā)現(xiàn)了微生物世界（）發(fā)現(xiàn)了微生物世界（）科學(xué)地描述了微生物的形態(tài)并闡（）科學(xué)地描述了

16、微生物的形態(tài)并闡述了它們的繁茂性述了它們的繁茂性微生物的發(fā)現(xiàn)微生物的發(fā)現(xiàn) 1676年，荷蘭，年，荷蘭，列文虎克列文虎克，單式顯微鏡（復(fù)制品），單式顯微鏡（復(fù)制品）A、C、F、Q： 桿桿 菌菌E： 球球 菌菌H： 球菌的聚集體球菌的聚集體列文虎克向列文虎克向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的信中對(duì)細(xì)菌形態(tài)的描繪的信中對(duì)細(xì)菌形態(tài)的描繪十九世紀(jì)下葉十九世紀(jì)下葉有關(guān)微生物的兩個(gè)疑難問題：有關(guān)微生物的兩個(gè)疑難問題：1、生物是自然產(chǎn)生的嗎？、生物是自然產(chǎn)生的嗎？2、傳染性疾病的本質(zhì)是什么？、傳染性疾病的本質(zhì)是什么？三、奠基時(shí)期（生理學(xué)發(fā)展時(shí)期）三、奠基時(shí)期（生理學(xué)發(fā)展時(shí)期）弗朗切斯科雷迪（1626-1698）和自

17、發(fā)生殖 直到19世紀(jì)初，人類還認(rèn)為生命來自無生命物質(zhì)。 自然科學(xué)家觀察到腐爛的東西會(huì)生蛆，認(rèn)為這是生命自然產(chǎn)生于污泥的證據(jù)。這種現(xiàn)象被命名為自然發(fā)生。 路易斯巴斯德給了這個(gè)理論致命的一擊，但是雷迪使他得到解決這個(gè)問題的科學(xué)方法。 雷迪讀了血液循環(huán)發(fā)現(xiàn)者威廉雷迪讀了血液循環(huán)發(fā)現(xiàn)者威廉哈維的一本書，哈維的一本書， 書中說蛆和青蛙不是自然發(fā)生的，而是卵生的。書中說蛆和青蛙不是自然發(fā)生的，而是卵生的。 他受到啟發(fā)，于1688年決定進(jìn)行一項(xiàng)精美簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。 他在兩個(gè)罐子中各放一塊肉，一個(gè)罐子用紗布蓋好，另一個(gè)敞著口。 蒼蠅在敞口的罐內(nèi)的腐肉和另一個(gè)罐子蓋的紗布上產(chǎn)卵，但是只有敞口的罐內(nèi)生出了蛆，蓋著紗布

18、的那個(gè)沒有。 雷迪證明蛆是由蒼蠅的卵變來的。 但是，他遭到激烈的反對(duì)，其中包括當(dāng)時(shí)一些有名的科學(xué)家，他們認(rèn)為生命的關(guān)鍵在于發(fā)酵。奠基時(shí)期（生理學(xué)發(fā)展時(shí)期）奠基時(shí)期（生理學(xué)發(fā)展時(shí)期）、巴斯德與自然發(fā)生學(xué)說巴斯德與自然發(fā)生學(xué)說法國(guó)，化學(xué)家，路易斯法國(guó)，化學(xué)家，路易斯 巴斯德巴斯德 1822-1895、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德與自然發(fā)生說新鮮食品新鮮食品擱置擱置細(xì)菌檢定細(xì)菌檢定無細(xì)菌無細(xì)菌腐敗食品腐敗食品細(xì)菌檢定細(xì)菌檢定有細(xì)菌有細(xì)菌由非由非生命的物質(zhì)自然發(fā)生生命的物質(zhì)自然發(fā)生自然發(fā)生說自然發(fā)生說、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)第一個(gè)實(shí)

19、驗(yàn)空空氣氣乙醇、醚混合物乙醇、醚混合物棉纖維棉纖維沉淀物沉淀物檢測(cè)檢測(cè)無細(xì)菌檢出無細(xì)菌檢出、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)第二個(gè)實(shí)驗(yàn)加熱加熱營(yíng)養(yǎng)液營(yíng)養(yǎng)液密封密封放置放置細(xì)菌檢測(cè)細(xì)菌檢測(cè)無細(xì)菌檢出無細(xì)菌檢出自然發(fā)生說質(zhì)疑：無機(jī)物自然變?yōu)樯袡C(jī)體必須提供新鮮的空氣自然發(fā)生說質(zhì)疑：無機(jī)物自然變?yōu)樯袡C(jī)體必須提供新鮮的空氣、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)第三個(gè)實(shí)驗(yàn)、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)第三個(gè)實(shí)

20、驗(yàn)、巴斯德與自然發(fā)生說、巴斯德與自然發(fā)生說巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)巴斯德反駁自然發(fā)生說的三個(gè)實(shí)驗(yàn)第三個(gè)實(shí)驗(yàn)第三個(gè)實(shí)驗(yàn)法國(guó)科學(xué)家巴斯德法國(guó)科學(xué)家巴斯德（Louis Pasteur，1822-1895） 徹底否定了自然發(fā)生說 證實(shí)發(fā)酵由微生物引起 發(fā)明了狂犬病毒減毒疫苗 制備方法 發(fā)明巴氏消毒法奠基期奠基期 生理水平研究階段生理水平研究階段 （18611897）“進(jìn)入科學(xué)王國(guó)的最完美無缺的人” 巴斯德，法國(guó)微生物學(xué)家、化學(xué)家。 他研究了微生物的類型、習(xí)性、營(yíng)養(yǎng)、繁殖、作用等。 奠定了： 工業(yè)微生物學(xué)和 醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的基礎(chǔ)，開創(chuàng)了微生物生理學(xué)路易斯巴斯德 1822-1895 巴斯德在戰(zhàn)勝狂犬病

21、及霍亂、炭疽病、蠶病等方面都取得了成果。英國(guó)醫(yī)生 李斯特 并據(jù)此解決了創(chuàng)口感染問題。 從此，整個(gè)醫(yī)學(xué)邁進(jìn)了細(xì)菌學(xué)時(shí)代，得到了空前的發(fā)展，人們的壽命因此而在一個(gè)世紀(jì)里延長(zhǎng)了三十年之久。 巴斯德提出發(fā)酵是由微生物引起；他還發(fā)現(xiàn)了厭氧微生物。 巴斯德用一生證明了三個(gè)科學(xué)問題：（1）每一種發(fā)酵作用都是由于一種微菌的發(fā)展。這位法國(guó)化學(xué)家發(fā)現(xiàn)用加熱的方法可以殺滅那些讓啤酒變苦的惱人的微生物。很快，“巴氏殺菌法”便應(yīng)用在各種食物和飲料上。（2）每一種傳染病都是一種微菌在生物體內(nèi)的發(fā)展：由于發(fā)現(xiàn)并根除了一種侵害蠶卵的細(xì)菌，巴斯德拯救了法國(guó)的絲綢工業(yè)。他意識(shí)到許多疾病均由微生物引起，于是建立起了細(xì)菌理論。 （3

22、）傳染病的致病菌，在特殊的培養(yǎng)之下可以減輕毒力，使他們從病菌變成防病的疫苗。發(fā)明了培養(yǎng)基并用其純化微生物等一系列研究方法的創(chuàng)立證實(shí)炭疽病因 炭疽桿菌發(fā)現(xiàn)結(jié)核病原菌結(jié)核桿菌提出了 科赫法則。2 德國(guó)，鄉(xiāng)村醫(yī)生，羅伯特德國(guó)，鄉(xiāng)村醫(yī)生，羅伯特.科赫科赫（Robert Koch， 1843-1910） 細(xì)菌學(xué)奠基人細(xì)菌學(xué)奠基人 、科赫與疾病的病菌說、科赫與疾病的病菌說健康者健康者病病 者者接觸傳染物接觸傳染物感染得病感染得病科赫的科赫的有關(guān)實(shí)驗(yàn)有關(guān)實(shí)驗(yàn)病原菌的發(fā)現(xiàn)病原菌的發(fā)現(xiàn)炭疽病炭疽芽孢桿菌奠基時(shí)期（生理學(xué)發(fā)展時(shí)期）奠基時(shí)期（生理學(xué)發(fā)展時(shí)期）基因水平的科赫法則 1.應(yīng)在致病菌株中檢出某些基因或其產(chǎn)物

23、，而無毒力菌株沒有 ； 2.如有毒力菌株的某個(gè)基因被破壞，則菌株的毒力應(yīng)減弱或消除； 3.將細(xì)菌接種到動(dòng)物中時(shí)，這個(gè)基因應(yīng)在感染的過程中表達(dá)； 4.在接種動(dòng)物檢測(cè)到這個(gè)基因產(chǎn)物的抗體，可產(chǎn)生免疫保護(hù)。 科赫與疾病的病菌說科赫與疾病的病菌說 最早人們認(rèn)為疾病是由諸如超自然力、被稱為瘴毒最早人們認(rèn)為疾病是由諸如超自然力、被稱為瘴毒的毒氣以及四種體液（血液、粘痰、黃膽汁、黑膽汁）的毒氣以及四種體液（血液、粘痰、黃膽汁、黑膽汁）之間的失調(diào)而引起的。之間的失調(diào)而引起的。 Agostino Bassi（17731856）在）在1835年證明蠶病是由年證明蠶病是由真菌感染引起的，首先提出微生物可引起疾病。真

24、菌感染引起的，首先提出微生物可引起疾病。 1845年，年，M. J. Berkeley證明愛爾蘭馬鈴薯枯萎病證明愛爾蘭馬鈴薯枯萎病（Potato Blight of Ireland）是由真菌引起的。）是由真菌引起的。 之后，巴斯德提出之后，巴斯德提出“蠶的微粒子病蠶的微粒子病”是由原生動(dòng)物是由原生動(dòng)物寄生蟲引起的。寄生蟲引起的。 Lister受巴斯德關(guān)于微生物在發(fā)酵和腐敗問題中研究受巴斯德關(guān)于微生物在發(fā)酵和腐敗問題中研究的啟發(fā)，提出了外科消毒術(shù)，消毒所使用的石炭酸可以的啟發(fā)，提出了外科消毒術(shù)，消毒所使用的石炭酸可以殺死細(xì)菌，同樣也可以阻止傷口感染，這一觀點(diǎn)為微生殺死細(xì)菌，同樣也可以阻止傷口感染

25、，這一觀點(diǎn)為微生物在疾病中的作用提供了證據(jù)。物在疾病中的作用提供了證據(jù)。 科赫與疾病的病菌說科赫與疾病的病菌說主要貢獻(xiàn)：主要貢獻(xiàn)： 建立了疾病細(xì)菌說；建立了疾病細(xì)菌說； 首創(chuàng)了細(xì)菌染色法；首創(chuàng)了細(xì)菌染色法； 首創(chuàng)了細(xì)菌的純培養(yǎng)首創(chuàng)了細(xì)菌的純培養(yǎng)固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基 提出了著名的提出了著名的 科赫法則?？坪辗▌t。柯赫其他主要貢獻(xiàn)：柯赫其他主要貢獻(xiàn)： 建立了純培養(yǎng)技術(shù)建立了純培養(yǎng)技術(shù)（凝固劑和（凝固劑和petri dish） 對(duì)結(jié)核桿菌的分離和對(duì)結(jié)核桿菌的分離和觀察觀察, 首創(chuàng)了首創(chuàng)了 抗酸桿菌抗酸桿菌 (Ziehl-Nielsen) 涂片的染涂片的染色法色法 結(jié)核結(jié)核組織組織結(jié)核結(jié)核桿菌桿菌 發(fā)

26、現(xiàn)和分離了引起霍亂的微生物發(fā)現(xiàn)和分離了引起霍亂的微生物霍亂弧菌，霍亂弧菌， 發(fā)表了第一張細(xì)菌的顯微鏡照片。發(fā)表了第一張細(xì)菌的顯微鏡照片。 羅伯特科赫（Robert Koch 1843-1910） 1905年，偉大的德國(guó)醫(yī)學(xué)家、大名鼎鼎的羅伯特科赫以舉世矚目的開拓性成績(jī)，問心無愧地獲得諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。世界病原細(xì)菌學(xué)的奠基人和開拓者 傳染病是人類健康的大敵。從古至今，鼠疫、傷寒、霍亂、肺結(jié)核等許多可怕的病魔奪去了人類無數(shù)的生命。 人類要戰(zhàn)勝這些兇惡的疾病，首先要弄清楚致病的原因。 而第一個(gè)發(fā)現(xiàn)傳染病是由病原細(xì)菌感染造成的人就是羅伯特科赫。 世界上第一次世界上第一次發(fā)現(xiàn)了炭疽熱的病原菌炭疽桿菌

27、；世界上第一次證明了一種特定的微生物引起一種特定疾病的原因；世界上第一次分離出傷寒桿菌；世界上第一次發(fā)明了蒸汽殺菌法；世界上第一次分離出結(jié)核病細(xì)菌；世界上第一次發(fā)現(xiàn)了霍亂弧菌；世界上第一次發(fā)現(xiàn)了鼠蚤傳播鼠疫的秘密。 馬爾亭馬爾亭 烏斯烏斯貝葉林克貝葉林克 Martinus Beijerinck（1851-1931）對(duì)微生物領(lǐng)域的最大貢獻(xiàn)是提出了富集培養(yǎng)概念。對(duì)微生物領(lǐng)域的最大貢獻(xiàn)是提出了富集培養(yǎng)概念。 Beijerinck用富集培養(yǎng)技術(shù)從土壤和水中分離得到許多純用富集培養(yǎng)技術(shù)從土壤和水中分離得到許多純種微生物，包括好氣的固氮菌、硫化細(xì)菌、固氮根瘤菌、乳種微生物，包括好氣的固氮菌、硫化細(xì)菌、固氮

28、根瘤菌、乳酸菌、綠藻和許多其他微生物。酸菌、綠藻和許多其他微生物。 在研究煙草花葉病時(shí)，在研究煙草花葉病時(shí)，Beijerinck 指出感染物（一種病毒）指出感染物（一種病毒）不是細(xì)菌，而是寄生到植物細(xì)胞中生存的另一類微生物不是細(xì)菌，而是寄生到植物細(xì)胞中生存的另一類微生物病毒；于是，病毒；于是，Beijerinck 描繪了病毒學(xué)的基本理論。描繪了病毒學(xué)的基本理論。 其他微生物學(xué)家 （一） 俄國(guó)俄國(guó) 維諾格拉斯基維諾格拉斯基 Sergei Winogradsky（1856-1935）成功）成功的分離了硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌等和氮、硫化合物循環(huán)有關(guān)的的分離了硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌等和氮、硫化合物循環(huán)有關(guān)的微

29、生物；微生物； 提出硝化過程是細(xì)菌作用的結(jié)果，提出無機(jī)化能營(yíng)養(yǎng)和自提出硝化過程是細(xì)菌作用的結(jié)果，提出無機(jī)化能營(yíng)養(yǎng)和自養(yǎng)生物的概念。養(yǎng)生物的概念。 還分離到第一株厭氧固氮菌還分離到第一株厭氧固氮菌巴氏固氮梭狀芽孢桿菌，巴氏固氮梭狀芽孢桿菌，提出了細(xì)菌固氮作用的概念?？煞Q是土壤微生物學(xué)的奠基石。提出了細(xì)菌固氮作用的概念?？煞Q是土壤微生物學(xué)的奠基石。 其他微生物學(xué)家 （二）四、發(fā)展時(shí)期（生物化學(xué)水平）四、發(fā)展時(shí)期（生物化學(xué)水平） 1896，德國(guó)生物化學(xué)家愛德華 布赫納 Edward Buchner (1860-1907)用無細(xì)胞存在的酵母菌抽提液對(duì)葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵成功，1907年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

30、酵母細(xì)胞酵母細(xì)胞石英砂研磨石英砂研磨過過 濾濾濾液濾液葡萄糖葡萄糖酵母細(xì)胞酵母細(xì)胞酒精、酒精、CO2青霉素的發(fā)現(xiàn)亞歷山大弗萊明(1881-1955) 1929年，弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌能抑制葡萄球菌的生長(zhǎng)，揭示了微生物間的拮抗關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)了青霉素。弗萊明由于一次幸運(yùn)的過失而發(fā)現(xiàn)了青霉素 在1928年夏弗萊明外出度假時(shí)，把實(shí)驗(yàn)室里在培養(yǎng)皿中正生長(zhǎng)著細(xì)菌這件事給忘了。 3周后當(dāng)他回實(shí)驗(yàn)室時(shí)，注意到 一個(gè)與空氣意外接觸過的金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌培養(yǎng)皿中長(zhǎng)出了一團(tuán)青綠色霉菌。 在用顯微鏡觀察這只培養(yǎng)皿時(shí)，弗萊明發(fā)現(xiàn)，霉菌周圍的葡萄球菌菌落已被溶解。這意味著霉菌的某種分泌物能抑制葡萄球菌。 此后的鑒定表

31、明，上述霉菌為青霉菌，因此弗萊明將其分泌的抑菌物質(zhì)稱為青霉素青霉素。 鏈霉素的發(fā)現(xiàn)瓦克斯曼（Waksman,Selman Abraham）俄國(guó)-美國(guó)微生物學(xué)家。1888年7月22日生于俄國(guó)普里魯基；1949年，瓦克斯曼在多年研究土壤微生物的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了鏈霉素。1952年，他以發(fā)現(xiàn)鏈霉素的卓越貢獻(xiàn)獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。瓦克斯曼 還發(fā)明了一系列分離抗生素的方法和技術(shù)，使他的實(shí)驗(yàn)室分離了多種抗生素。瓦克斯曼首先將鏈霉素用于治療肺結(jié)核病人。 五、成熟時(shí)期（分子水平）五、成熟時(shí)期（分子水平）始于二十世紀(jì)五十年代（電始于二十世紀(jì)五十年代（電子顯微鏡的使用和子顯微鏡的使用和DNA的發(fā)的發(fā)現(xiàn)）現(xiàn)）從從1953年年4月月25日日J(rèn)Watson和和FCrick在英國(guó)的在英國(guó)的自然自然雜雜志上發(fā)表關(guān)于志上發(fā)表關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型起，整個(gè)生命科學(xué)就進(jìn)結(jié)構(gòu)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)展史上也是微生物學(xué)發(fā)展史上成熟期到來的標(biāo)志。成熟期到來的標(biāo)志。( (1)微生物學(xué)從以應(yīng)用為主的學(xué)科，迅速成長(zhǎng)為一門