㈠ 20世紀50年代後,生物學進入了什麼階段
20世紀特別是50年代以後,生物學同化學、物理學和數學相互交*滲透,取得了一系列劃時代的科學成就,使它躋身精確科學,成為當代成果最多和最吸引人的基礎學科之一。關於生命的研究,已經不只是生物學家的任務,也是物理學、化學家以及數學家興趣較大的領域。現在的生物學常被稱為「生命科學」,不僅因為它更深入到生命本質問題,還因為它是多學科的共同產物。在微觀方面生物學已經從細胞水平進入到分子水平去探索生命的本質。在宏觀方面生態學的發展已經成為綜合探討全球問題的環境科學的主要組成部分。
生物學的各個分支學科,包括分類學、生理學、進化論等,都取得了重要進展,然而促使生物學的面貌發生根本變化的主要分支學科則是遺傳學、生物化學和微生物學。遺傳學的研究從1900年孟德爾定律的再發現以後與細胞學相結合,隨之建立了基因論。到30年代,基因論已被公認是在生物個體水平和群體水平上研究性狀遺傳的指導理論。遺傳學也因而在生物學中甚至在整個科學中佔有重要地位。生物化學自1877年提取出離體的「釀酶(zymase)」以後,對生物體內新陳代謝的研究進展迅速,到40年代生物體內分解代謝途徑已基本闡明。同時,酶的本質和生物能的研究也有長足進展。對蛋白質、核酸、糖、脂肪等生命基本物質則不僅闡明其基本組分,並且開始了三維結構的探索。微生物學除了對黴菌、細菌繼續研究外,在20世紀30~40年代還闡明了病毒與噬菌體的本質。這 3個分支學科各自的發展和相互交*,為分子生物學的出現奠定了基礎。
第二次世界大戰以後,生物學發生了質的飛躍。1953年DNA雙螺旋結構的發現標志著分子生物學的誕生,也標志著生物學的探索開始進入了揭開生命之謎的大門。此後,遺傳密碼的破譯,重組DNA技術的建立,不僅創建起分子遺傳學,而且使腫瘤學和免疫學都在分子水平上取得突出成就。神經生物學,特別是在大腦的研究方面也都出現重大突破。可見,20世紀的生物學不僅直接影響著本身各分支學科的發展,而且對農學和醫學,甚至對方興未艾的產業革命已經和將要產生巨大的影響。科學史家普遍認為在20世紀50年代以後生物科學發生了一場革命。這場革命從其開辟新領域,從其對其他科學所產生的作用、從其對社會和人們思想的沖擊等方面來考察,其影響之大絕不遜色於20世紀前30年中發生的物理學革命。
20世紀生物學的迅速發展,受到社會經濟高速發展的有力支持,使生物學的研究能夠迅速大量的應用現代物理學、化學的原理、方法和精密儀器。這樣,生物學的定量研究逐漸得到發展。由於一些物理學家和數學家被吸引來探索生命之謎的未知領域,理論生物學這一新學科開始出現。理論生物學是主要用數、理、化方法研究各種生命現象的一個分支學科。早期的代表著作有奧地利L.von貝塔蘭菲的《理論生物學》(第一卷1932、第二卷1942);M.貝格納的《生物學的思想方法》(1959)等。
19世紀生物學主要在歐洲各國發展,特別是在英國、德國和法國。例如,英國的劍橋和牛津等幾所有悠久歷史和科學基礎的大學和皇家學會的學術活動;德國的格丁根、海德堡、柏林等多所大學和凱撒-威廉研究所所屬的生物實驗室;法國的巴黎大學和1888年在巴黎建立起來的巴斯德研究所以及俄國的聖彼得堡大學等。20世紀這種情況發生了很大的變化。這是因為:歐洲曾是兩次世界大戰的主要戰場;1933年希特勒法西斯專制統治德國,推行殘酷的排猶種族主義政策。迫使大批猶太血統的和反法西斯統治的德國科學家移居國外,其中大部分輾轉到了美國。美國的科學在第二次世界大戰後發展迅速,後來居上,成為世界科學的發展中心。生物學的情況也基本如此。美國本土的生物學家從19世紀末就已逐漸成長,經過20世紀30~40年代與歐洲各國,特別是德國大量移民生物學家的匯合,到20世紀後期無論從質量上或數量上來看美國的生物學都已居於領先地位。當然,上述歐洲國家經過戰後40年的恢復和發展,科學技術仍居世界前列。亞洲、南美一些國家也在積極開展這方面的研究。
下面,只介紹了在20世紀中發展較快和影響較大的幾個分支學科的簡要歷史輪廓。
在細胞水平上遺傳規律研究的發展 孟德爾規律的 再發現 1900年荷蘭的H.德·弗里斯、德國的C.E.科倫斯和奧地利的E.von切爾馬克3人先後分別再發現了孟德爾的遺傳規律,並查閱到了被淹沒在圖書館文獻中達35年之久的《植物雜交的實驗》原文,把它重新公諸於世。從此,G.J.孟德爾的發現得到了高度評價,他所發現的遺傳規律被稱為孟德爾定律,他本人被譽為現代遺傳學的奠基人。孟德爾定律再發現的1900年則標志著現代遺傳學的開始。H.德·弗里斯和C.E.科倫斯都是當時著名的植物學家,對植物雜交和遺傳頗有研究,E.von切爾馬克則是較年輕的植物育種學家。科學史界一般對前兩人的評價較高,尤其是對科倫斯;但無論如何,他們都以自己的工作為基礎,充分認識到孟德爾發現的意義。科倫斯曾說過,「再發現遠比不上孟德爾原來的發現,其份量要輕得多」。英國遺傳學家W.貝特森立即找到孟德爾的報告,於1901年譯成英文,從而促使它在英語國家中,更廣泛地傳播。
細胞遺傳學的建立 孟德爾定律再發現以後的年代中生物學家用許多其他動植物為材料進行了多方面的實驗驗證,結果表明孟德爾定律是動、植物界普遍遵循的遺傳規律。許多重要的遺傳學概念都是在1900~1910年間建立起來的。美國細胞學家W.S.薩頓於1902~1904年和德國的細胞學家T.H.博韋里都發現,在雌雄配子形成和受精過程中,染色體的行為同孟德爾假設的因子行為是平行的,從而提出孟德爾式的遺傳是以染色體為物質基礎的理論。英國的W.貝特森於1906年提出了遺傳學這一名詞,而且早在1902年他就提出了「雜合子」、「純合子」、「等位基因」等重要概念。H.德·弗里斯則提出「突變」的概念。丹麥生物學家W.L.約翰森建立了純系理論,並於1909年提出了「基因」、「基因型」、「表型」等名詞及概念。從1901~1905年美國細胞學家C.E.麥克朗、E.B.威爾遜和W.L.史蒂文斯等證明了動物細胞核有兩種粒子:一種含有副染色體(accessory chromosome)(或稱X染色體);另一種則不含。認為性別就是由這種額外染色體決定的。E.B.威爾遜著的《在發育和遺傳中的細胞》於1896年初版,1900年再版,到1925年第3版時幾乎完全重寫,它對細胞遺傳學的發展起了積極的促進作用。
從1910年到30年代,主要由於美國遺傳學家T.H.摩爾根其學派的科學貢獻,建立起細胞遺傳學,豐富並發展了孟德爾定律。T.H.摩爾根與E.B.威爾遜是同事和密友。他得到威爾遜從學術到行政各方面的支持。摩爾根最初並不信服孟德爾定律,這一方面是出於胚胎學家的偏見,另一方面也因為他所觀察到的遺傳現象遠較孟德爾定律復雜。但他在細胞學和胚胎學基礎上,用果蠅為材料進行的大量雜交實驗,終於建立起細胞遺傳學或染色體遺傳學。1910年他發現了果蠅的白眼突變型總是同雄性相聯系的伴性遺傳現象,第一次用實驗證明遺傳白眼的「基因」是坐落在性染色體上的物質。以後他和他的合作者以及其他單位和國家的遺傳學家用果蠅作了大量的系統研究,表明不同的「基因」在遺傳過程中有「連鎖」現象,同源染色體之間有「交換」現象。他們的大量的雜交實驗證明基因在染色體上有固定的位置。通過在顯微鏡下對染色體的觀察和大量實驗數據的計算,找到各種基因在染色體上的相對位置(見連鎖和交換、基因定位)。1915年,摩爾根同他實驗室里的年輕學者A.H.斯特蒂文特、H.J.馬勒和C.B.布里奇斯合著的《孟德爾遺傳原理》一書的出版在學術界產生了相當大的影響。1927年H.J.馬勒用X射線人工誘發果蠅突變,這是第一個被公認的用人工方法改變基因的最有說服力的事例,開辟了遺傳研究和實際應用的廣闊前景。1933年,其他科學家發現了唾液腺細胞的巨大染色體。其後,布里奇斯在1938年繪制出近4000個基因的果蠅染色體圖。這些工作對基因論的確立提供了重要依據。
T.H.摩爾根於 1928年修訂了 1926年出版的《基因論》一書,把基因在遺傳學上的地位同原子、電子在物理學和化學上的地位相比,把基因論同物理學和化學的理論相比,說:「只有當這些理論能幫助我們作出特種數字的和定量的預測時,它們才有存在的價值,這便是基因論同以前許多生物學理論的主要區別。」這段話基本概括了30多年來遺傳學的成就。在結尾的一段話中,他提出了「基因是屬於有機分子一級」的問題,認為「基因之所以穩定是因為它代表著一個有機的化學實體。這是現在人們能夠作出的最簡單的假設,並且這項見解既然符合有關基因穩定性的已知實體,那麼,至少它不失為一個良好的試用假說」。這一預見在以後的科學發展中得到了證實。
細胞遺傳學在蘇聯等國一度被否定 正當遺傳學向前發展之際,在蘇聯,以農學家Т.Д.李森科為代表的一方,同以植物學家兼遺傳學家Н.И.瓦維洛夫為另一方,在1935年米丘林逝世之後展開了爭論。由於李森科得到政治上的支持,特別在1948年 8月全蘇列寧農業科學院會議後,G.J.孟德爾、A.魏斯曼、T.H.摩爾根的遺傳學說遭到全盤否定,並被戴上「反動的」、「唯心主義的」、「形而上學的」等政治帽子,同時下令停止了有關的教學和研究工作,有關遺傳學家的各種職務也都被撤掉。這種情況直到1964年才恢復正常。近30年的批判和否定,使蘇聯的遺傳學和有關學科從先進變為落後,並且同樣地影響了包括中國在內的許多社會主義國家。
20世紀前期生物大分子和代謝途徑研究的進展 對 生物大分子的認識 生物化學起源於19世紀的生理化學,發展於20世紀。起先,由於一些有機化學家對動植物化學的研究,開始認識了組成生命的重要物質——蛋白質、核酸、糖和脂肪的化學成分和部分結構。科學家們用了100多年的時間,到1940年才全部闡明了組成蛋白質的20種氨基酸。19世紀末、20世紀初,德國化學家E.菲舍爾和F.霍夫邁斯特先後分別提出蛋白質的結構是由肽鍵把各種氨基酸連接為長鏈的理論,並指出了天然氨基酸都是L系(左旋)的。但直到1929年,瑞典化學家T.斯韋德貝里用他自己發明的超速離心機進行了測定後才證明了蛋白質的大分子本質。1869年,J.F.米舍爾發現核酸以後,德國生化學家A.科塞爾和美籍俄裔的生化學家P.A.T.列文等從世紀交替時起到20世紀30年代,對核酸的結構作了系統的研究,發現核酸是由4種不同的含氮的雜環化合物(嘌呤和嘧啶的衍生物,通稱鹼基)同核糖、磷酸結合成核苷酸,然後再聚合為大分子。1929年P.A.T.列文發現,由於核糖含氧量不同,而有脫氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)之分。由於當時條件的局限,他根據不夠精確的測定,誤以為核酸中4種鹼基的含量相等,於1921年提出關於核酸結構的錯誤的「四核苷酸」假說,把復雜的核酸結構簡單化了。30年代這一假說被普遍接受,影響了人們揭示核酸作為生命物質的重要功能。直到40年代中期核酸在遺傳上的功能被肯定,才有人再次用剛建立不久的精確方法進行分析,發現四種鹼基含量並不完全相等。這才推翻了「四核苷酸」假說,有助於以後DNA雙螺旋結構模型的建立。
代謝基本途徑、酶和生物能本質的闡明 生物體內代謝途徑復雜多端,在20世紀前葉基本上闡明了糖、脂肪和蛋白質三種主要物質的分解代謝途徑。
㈡ 微生物學的簡史分為哪幾個階段每個階段有哪些主要成就
分為四個階段,分別為:1、史前時期人類對微生物的認識與利用 主要成就:在 17 世紀下半葉,荷蘭學者呂文虎克( Antony van Leeuwenhook )用自製的簡易顯微鏡親眼觀察到細菌個體之前,對於一門學科來說尚沒形成。這個時期稱為微生物學史前時期。種痘預防天花是人類控制和應用微生物生命活動規律在預防疾病保護健康方面的寶貴實踐。
2、微生物形態學發展階段 主要成就:17 世紀 80 年代,呂文虎克用他自己製造的,可放大 160 倍的顯微鏡觀察牙垢、雨水、井水以及各種有機質的浸出液,發現到了許多可以活動的 「 活的小動物 」 ,並發表了這一 「 自然界的秘密 」 。
3 、微生物生理學發展階段 主要成就: 在 19 世紀 60 年代初,巴斯德研究了酒變酸的微生物原理、探索了蠶病、牛羊炭疽病、雞霍亂和人狂犬病等傳染病的病因、有機質腐敗和釀酒失敗的起因,否定了生命起源的 「 自然發生說 」 ,建立了巴氏消毒法等一系列微生物學實驗技術。柯赫在繼巴斯德之後,改進了固體培養基的配方,發明了傾皿法進行純種分離,建立了細菌細胞的染色技術,顯微攝影技術和懸滴培養法,尋找並確證了炭疽病、結核病和霍亂病等一系列嚴重傳染疾病的病原體等。這些成就奠定了微生物學成為一門科學的基礎。他們是微生物學的奠基人。 在這一時期,英國學者布赫納( E. Buchner )在 1897 年研究了磨碎酵母菌的發酵作用,把酵母菌的生命活動和酶化學相聯系起來,推動了微生物生理學的發展。同時,其他學者例如俄國學者伊萬諾夫斯基 (Ivanovski) 首先發現了煙草花葉病毒 (Tobacco mosaic virus , TMV) ,擴大了微生物的類群范圍。
4 、微生物分子生物學發展階段 主要成就:在上一時期的基礎上,本世紀初至 40 年代末微生物學開始進入了酶學和生物化學研究時期,許多酶、輔酶、抗生素以及許多反應的生物化學和生物遺傳學都是在這一時期發現和創立的,並在 40 年代末形成了一門研究微生物基本生命活動規律的綜合學科 —— 普通微生物學。 50 年代初,隨著電鏡技術和其他高技術的出現,對微生物的研究進入到分子生物學的水平。 1953 年華特生( J. D. Watson )和克里克( F. H. Crick )發現了細菌基因體脫氧核糖核酸長鏈的雙螺旋構造。 1961 年加古勃( F. Jacab )和莫諾德( J. Monod )提出了操縱子學說,指出了基因表達的調節機制和其局部變化與基因突變之間的關系,即闡明了遺傳信息的傳遞與表達的關系。
㈢ 微生物學發展可分為哪幾個時期 每個時期有什麼特點
微生物學的發展史
一、初創時期(形態學時期)
1664年,英國人虎克(RobertHooke)用顯微鏡觀察微生物。虎克曾用原始的顯微鏡對生長在皮革表面及薔薇枯葉上的黴菌進行觀察。
1674~1695年,荷蘭人列文虎克製造解析度大的單式顯微鏡;
1676年,微生物學的先驅荷蘭人列文虎克(Antonyvanleeuwenhoek)首次觀察到了細菌。他沒有上過大學,是一個只會荷蘭語的小商人,但卻在1680年被選為英國皇家學會的會員。
二、奠基時期(生理學時期)
1.法國巴斯德微生物學的奠基人
(1)發現並證實發酵是由微生物引起的。
化學家出生的巴斯德涉足微生物學是為了治療「酒病」和「蠶病」。
(2)徹底否定了「自然發生」學說
著名的曲頸瓶試驗無可辯駁地證實,空氣內確實含有微生物,是它們引起有機質的腐敗。
(3)免疫學——預防接種
首次製成狂犬疫苗
(4)其他貢獻
巴斯德消毒法:60~65℃作短時間加熱處理,殺死有害微生物。
2.德國柯赫細菌學的奠基人
(1)微生物學基本操作技術方面的貢獻
a)建立細菌純培養技術(純種分離技術)
b)懸浮培養法
c)流動蒸汽滅菌
d)細胞染色技術和顯微攝影
三、發展時期(生化時期)
無活細胞酵母壓榨液
葡萄糖、酒精
1.青黴素
英國微生物學家弗來明發現青黴素,開創了用抗生素治療疾病的新紀元。
2.搖瓶培養技術
四、分子生物學時期(成熟時期)
基因工程葯物學的興起
轉基因的農作物
㈣ 簡述微生物學的發展過程
分為四個階段,分別為:
1、史前時期人類對微生物的認識與利用 主要成就:在 17 世紀下半葉,荷蘭學者呂文虎克( Antony van Leeuwenhook )用自製的簡易顯微鏡親眼觀察到細菌個體之前,對於一門學科來說尚沒形成.這個時期稱為微生物學史前時期.種痘預防天花是人類控制和應用微生物生命活動規律在預防疾病保護健康方面的寶貴實踐.
2、微生物形態學發展階段 主要成就:17 世紀 80 年代,呂文虎克用他自己製造的,可放大 160 倍的顯微鏡觀察牙垢、雨水、井水以及各種有機質的浸出液,發現到了許多可以活動的 「 活的小動物 」 ,並發表了這一 「 自然界的秘密 」 .
3 、微生物生理學發展階段 主要成就:在 19 世紀 60 年代初,巴斯德研究了酒變酸的微生物原理、探索了蠶病、牛羊炭疽病、雞霍亂和人狂犬病等傳染病的病因、有機質腐敗和釀酒失敗的起因,否定了生命起源的 「 自然發生說 」 ,建立了巴氏消毒法等一系列微生物學實驗技術.柯赫在繼巴斯德之後,改進了固體培養基的配方,發明了傾皿法進行純種分離,建立了細菌細胞的染色技術,顯微攝影技術和懸滴培養法,尋找並確證了炭疽病、結核病和霍亂病等一系列嚴重傳染疾病的病原體等.這些成就奠定了微生物學成為一門科學的基礎.他們是微生物學的奠基人.在這一時期,英國學者布赫納( E.Buchner )在 1897 年研究了磨碎酵母菌的發酵作用,把酵母菌的生命活動和酶化學相聯系起來,推動了微生物生理學的發展.同時,其他學者例如俄國學者伊萬諾夫斯基 (Ivanovski) 首先發現了煙草花葉病毒 (Tobacco mosaic virus ,TMV) ,擴大了微生物的類群范圍.
4 、微生物分子生物學發展階段 主要成就:在上一時期的基礎上,本世紀初至 40 年代末微生物學開始進入了酶學和生物化學研究時期,許多酶、輔酶、抗生素以及許多反應的生物化學和生物遺傳學都是在這一時期發現和創立的,並在 40 年代末形成了一門研究微生物基本生命活動規律的綜合學科 —— 普通微生物學.50 年代初,隨著電鏡技術和其他高技術的出現,對微生物的研究進入到分子生物學的水平.1953 年華特生( J.D.Watson )和克里克( F.H.Crick )發現了細菌基因體脫氧核糖核酸長鏈的雙螺旋構造.1961 年加古勃( F.Jacab )和莫諾德( J.Monod )提出了操縱子學說,指出了基因表達的調節機制和其局部變化與基因突變之間的關系,即闡明了遺傳信息的傳遞與表達的關系.
㈤ 微生物的發現歷史
繼列文虎克發現微生物世界以後的200年間,微生物學的研究基本上停留在形態描述和分門別類階段。直到19世紀中期,以法國的巴斯德和德國的柯赫為代表的科學家才將微生物的研究從形態描述推進到生理學研究階段,揭露了微生物是造成腐敗發酵和人畜疾病的原因,並建立了分離、培養、接種和滅菌等一系列獨特的微生物技術。從而奠定了微生物學的基礎,同時開辟了醫學和工業微生物等分支學科。巴斯德和柯赫是微生物學的奠基人。
巴斯德和柯赫的傑出工作,使微生物學作為一門獨立的學科開始形成,並出現以他們為代表而建立的各分支學科,例如細菌學(巴斯德、柯赫等)、消毒外科技術(J. Lister),免疫學(巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等)、土壤微生物學(Beijernck Winogradsky 等)、病毒學(Ivanowsky、Beijerinck等)、植物病理學和真菌學(Bary、Berkeley等)、釀造學(Hensen、Jorgensen 等)以及化學治療法(Ehrlish 等)。微生物學的研究內容日趨豐富,使微生物學發展更加迅速。 19世紀末和20世紀初,微生物學被牢固地建立起來。它的主要發展有兩個方面:一是研究傳染病和免疫學,研究疾病的防治和化學治療劑的功效;另一方面是和遺傳學的結合。
歷史上,微生物學的發展曾經歷了兩個輝煌的黃金時代,也經歷了其發展的低谷時期。近20年來,隨著基因組學、結構生物學、生物信息學、PCR技術、高分率熒光顯微鏡及其它物理化學理論和技術等的應用,使微生物學的研究取得了一系列突破性進展,微生物學己走出其低谷,開始進入它的第三個黃金時代。本文就下列幾個方面談談自已對當今微生學發展的機遇、挑戰和趨勢的一些認識。
㈥ 微生物有什麼作用
微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有49.877%是由病毒引起。世界衛生組織公布資料顯示:傳染病的發病率和病死率在所有疾病中占據第一位。微生物導致人類疾病微生物的歷史,也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面,人類取得了長足的進展,但是新現和再現的微生物感染還是不斷發生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療葯物。一些疾病的致病機制並不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力,使許多菌株發生變異,導致耐葯性的產生,人類健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過重組或重配發生變異,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導致感染的株型發生了變異,這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐葯性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來。微生物千姿百態,有些是腐敗性的,即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的,它們可用來生產如乳酪,麵包,泡菜,啤酒和葡萄酒。 微生物非常小,必須通過顯微鏡放大約1000倍才能看到。比如中等大小的細菌,1000個疊加在一起只有句號那麼大。想像一下一滴牛奶,每毫升腐敗的牛奶中約有5千萬個細菌,或者講每誇脫牛奶中細菌總數約為50億。也就是一升牛奶中可有含有50億個細菌。微生物能夠致病,能夠造成食品、布匹、皮革等發霉腐爛,但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青黴菌抑制其它細菌的生長中發現了青黴素,這對醫葯界來講是一個劃時代的發現。後來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。
一些微生物被廣泛應用於工業發酵,生產乙醇、食品及各種酶制劑等;一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等,並且可再生資源的潛力極大,稱為環保微生物;還有一些能在極端環境中生存的微生物,例如:高溫、低溫、高鹽、高鹼以及高輻射等普通生命體不能生存的環境,依然存在著一部分微生物等等。看上去,我們發現的微生物已經很多,但實際上由於培養方式等技術手段的限制,人類現今發現的微生物還只佔自然界中存在的微生物的很少一部分。微生物因為微生物很小,構造又簡單,所以人們充分認識它,並發展成為一門學科,與其他學科比起來,還是很晚的。盡管如此,人們已經在廣泛的應用微生物了。我國勞動人民很早就認識到微生物的存在和作用,也是最早應用微生物的少數國家之一。據考古學推測,我國在8000年前已經出現了曲櫱釀酒了,4000多年前我國釀酒已十分普遍,而且當時埃及人也已學會烤制麵包和釀制果酒。 2500年前中國人民發明釀醬、醋,知道用曲治療消化道疾病。公元6世紀(北魏時期),我國賈思勰的巨著《齊民要術》詳細地記載了制曲、釀酒、制醬和釀醋等工藝。在農業上,雖然還不知道根瘤菌的固氮作用,但已經在利用豆科植物輪作提高土壤肥力。這些事實說明,盡管人們還不知道微生物的存在,但是已經在同微生物打交道了,在應用有益微生物的同時,還對有害微生物進行預防和治療。為防止食物變質,採用鹽漬、糖漬、乾燥、酸化等方法。在我國隆慶年間就開始用人痘預防天花。人痘預防天花是我國對世界醫學上的一大貢獻,這種方法先後傳到俄國、日本、朝鮮、土耳其及英國,1798年英國醫生琴納(Jenner)提出用牛痘預防天花。微生物學作為一門學科,是從有顯微鏡開始的,微生物學發展經歷了三個時期:形態學時期、生理學時期和現代微生物學的發展。形態學時期微生物的形態觀察是從安東·列文虎克(Antony Van Leeuwenhock 1632-1732)發明的顯微鏡開始的,它是真正看見並描述微生物的第一人,他的顯微鏡在當時被認為是最精巧、最優良的單式顯微鏡,他利用能放大50~300倍的顯微鏡,清楚地看見了細菌和原生動物,而且還把觀察結果報告給英國皇家學會,其中有詳細的描述,並配有準確的插圖。1695年,安東·列文虎克把自己積累的大量結果匯集在《安東·列文虎克所發現的自然界秘密》一書里。他的發現和描述首次揭示了一個嶄新的生物世界——微生物世界。這在微生物學的發展史上具有劃時代的意義。
繼列文虎克發現微生物世界以後的200年間,微生物學的研究基本上停留在形態描述和分門別類階段。直到19世紀中期,以法國的巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895)和德國的柯赫(Robert Koch,1843-1910)為代表的科學家才將微生物的研究從形態描述推進到生理學研究階段,揭露了微生物是造成腐敗發酵和人畜疾病的原因,並建立了分離、培養、接種和滅菌等一系列獨特的微生物技術。從而奠定了微生物學的基礎,同時開辟了醫學和工業微生物等分支學科。巴斯德和柯赫是微生物學的奠基人。
微生物巴斯德原是化學家,曾在化學上做出過重要的貢獻,後來轉向微生物學研究領域,為微生物學的建立和發展做出了卓越的貢獻。主要集中在下列三個方面:① 徹底否定
了「自然發生」學說。「自生說」是一個古老學說,認為一切生物是自然發生的。到了17世紀,雖然由於研究植物和動物的生長發育和生活循環,是「自生說」逐漸消弱,但是由於技術問題,如何證實微生物不是自然發生的仍是一個難題,這不僅是「自生說」的一個頑固陣地,同時也是人們正確認識微生物生命活動的一大屏障。巴斯德在前人工作的基礎上,進行了許多試驗,其中著名的曲頸瓶試驗無可辯駁地證實,空氣內確實含有微生物,他們引起有機質的腐敗。巴斯德自製了一個具有細長而彎曲的頸的玻瓶,其中盛有有機物水浸液,經加熱滅菌後,瓶內可一直保持無菌狀態,有機物不發生腐敗,一旦將瓶頸打斷,瓶內浸液中才有了微生物,有機質發生腐敗。巴斯德的試驗徹底否定了「自生說」,並從此建立了病原學說,推動了微生物學的發展。 ② 免疫學——預防接種。Jenner雖然早在1798年發明了種痘法可預防天花,但卻不了解這個免疫過程的基本機制,因此,這個發現沒能獲得繼續發展。1877年,巴斯德研究了雞霍亂,發現將病原菌減毒可誘發免疫性,以預防雞霍亂病。其後它又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病,並首次製成狂犬疫苗,證實其免疫學說,為人類防病、治病做出了重大貢獻。 ③ 證實發酵是由微生物引起的。究竟發酵是一個由微生物引起的生物過程還是一個純粹的化學反應過程,曾是化學家和微生物學家激烈爭論的問題。巴斯德在否定「自生說」的基礎上,認為一切發酵作用都可能與微生物的生長繁殖有關。經不斷地努力,巴斯德終於分離到了許多引起發酵的微生物,並證實酒精發酵是由酵母菌引起的。還研究了氧氣對酵母菌的發育和酒精發酵的影響。此外,巴斯德還發現乳酸發酵、醋酸發酵和丁酸發酵都是不同細菌所引起的。為進一步研究微生物的生理生化奠定了基礎。 ④ 其它貢獻。一直沿用至今天的巴斯德消毒法(60~65℃作短時間加熱處理,殺死有害微生物的一種消毒法)和家蠶軟化病問題的解決也是巴斯德的重要貢獻,它不僅在實踐上解決了當時法國酒變質和家蠶軟化病的實際問題,而且也推動了微生物病原學說的發展,並深刻影響醫學的發展。
柯赫是著名的細菌學家,由於他曾經是一名醫生,因此對病原細菌的研究做出了突出的貢獻:①具體證實了炭疽病菌是炭疽病的病原菌;②發現了肺結核病的病原菌,這是當時死亡率極高的傳染性疾病,因此柯赫獲得了諾貝爾獎;③提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則——柯赫原則:首先在患病肌體里存在著一種特定的病原菌,並可以從該肌體里分離得到純培養;然後用得到的純培養接種敏感動物,表現出特有的性狀;最後從被感染的敏感動物中又一次獲得與原病原菌相同的純培養。由於柯赫在病原菌研究方面的開創性工作,自19世紀70年代至20世紀20年代成了發現病原菌的黃金時代,所發現的各種病原微生物不下百餘種,其中還包括植物病原菌。柯赫除了在病原菌方面的偉大成就外,在微生物基本操作技術方面的貢獻更是為微生物學的發展奠定了技術基礎,這些技術包括:①用固體培養基分離純化微生物的技術,這是進行微生物學研究的基本前提,這項技術一直沿用至今;②配製培養基,也是當今微生物研究的基本技術之一。這兩項技術不僅是具有微生物研究特色的重要技術,而且也為當今動植物細胞的培養做出了十分重要的貢獻。巴斯德和柯赫的傑出工作,使微生物學作為一門獨立的學科開始形成,並出現以他們為代表而建立的各分支學科,例如細菌學(巴斯德、柯赫等)、消毒外科技術(J. Lister),免疫學(巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等)、土壤微生物學(Beijernck Winogradsky 等)、病毒學(Ivanowsky、Beijerinck等)、植物病理學和真菌學(Bary、Berkeley等)、釀造學(Hensen、Jorgensen 等)以及化學治療法(Ehrlish 等)。微生物學的研究內容日趨豐富,使微生物學發展更加迅速。
微生物20世紀上半葉微生物學事業欣欣向榮,微生物學沿著兩個方向發展,即應用微生物學和基礎微生物學。在應用方面,對人類疾病和軀體防禦機能的研究,促進了醫學微生物學和免疫學的發展。青黴素的發現(Fleming,1929)和瓦克斯曼(Waksman)對土壤中放線菌的研究成果導致了抗生素科學的出現,這是工業微生物學的一個重要領域。 環境微生物學在土壤微生物學研究的基礎上發展起來。微生物在農業中的應用使農業微生物學和獸醫微生物學等也成為重要的應用學科。應用成果不斷涌現,促進了基礎研究的深入,於是細菌和其它微生物的分類系統在20世紀中葉出現了,對細胞化學結構和酶及其功能的研究發展了微生物生理學和生物化學,微生物遺傳和變異的研究導致了微生物遺傳學的誕生。微生物生態學在20世紀60年代也形成了一個獨立學科。20世紀80年代以來,在分子水平上對微生物研究迅速發展,分子微生物學應運而生。在短短的時間內取得了一系列進展,並出現了一些新的概念,較突出的有,生物多樣性、進化、三原界學說;細菌染色體結構和全基因組測序;細菌基因表達的整體調控和對環境變化的適應機制;細菌的發育及其分子機理;細菌細胞之間和細菌同動植物之間的信號傳遞;分子技術在微生物原位研究中的應用。經歷約150年成長起來的微生物學,在21世紀將為統一生物學的重要內容而繼續向前發展,其中兩個活躍的前沿領域將是分子微生物遺傳學和分子微生物生態學。 微生物產業在21世紀將呈現全新的局面。微生物從發現到現在短短的300年間,特別是20世紀中葉,已在人類的生活和生產實踐中得到廣泛的應用,並形成了繼動、植物兩大生物產業後的第三大產業。這是以微生物的代謝產物和菌體本身為生產對象的生物產業,所用的微生物主要是從自然界篩選或選育的自然菌種。21世紀,微生物產業除了更廣泛的利用和挖掘不同生境(包括極端環境)的自然資源微生物外,基因工程菌將形成一批強大的工業生產菌,生產外源基因表達的產物,特別是葯物的生產將出現前所未有的新局面,結合基因組學在葯物設計上的新策略將出現以核酸(DNA或RNA)為靶標的新葯物(如反義寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等)的大量生產,人類將完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外,微生物工業將生產各種各樣的新產品,例如降解性塑料、DNA晶元、生物能源等,在21世紀將出現一批嶄新的微生物工業,為全世界的經濟和社會發展做出更大貢獻。
中國是具有5000年文明史的古國,中國勞動人民對微生物的認識和利用是最早的幾個國家之一。特別是在制酒、醬油、醋等微生物產品以及用種痘、麥曲等進行防病治療等方面具有卓越的貢獻。但微生物作為一門科學進行研究,中國起步較晚。中國學者開始從事微生物學研究在20世紀之初,那時一批到西方留學的中國科學家開始較系統的介紹微生物知識,從事微生物學研究。1910-1921年微生物間伍連德用近代微生物學知識對鼠疫和霍亂病原的探索和防治,在中國最早建立起衛生防疫機構,培養了第一支預防鼠疫的專業隊伍,在當時這項工作居於國際先進地位。20世紀20-30年代,中國學者開始對醫學微生物學有了較多的試驗研究,其中湯飛凡等在醫學細菌學、病毒學和免疫學等方面的某些領域做出過較高水平的成績,例如沙眼病原體的分離和確認是具有國際領先水平的開創性工作。 20世紀30年代開始在高校設立釀造科目和農產品製造系,以釀造為主要課程,創建了一批與應用微生物學有關的研究機構,魏岩壽等在工業微生物方面做出了開拓性工作。戴芳瀾和俞大紱等是中國真菌學和植物病理學的奠基人;陳華癸和張憲武等對根瘤菌固氮作用的研究開創了中國農業微生物學;高尚蔭創建了中國病毒學的基礎理論研究和第一個微生物學專業。但總的來說,在新中國成立之前,我國微生物學的力量較弱且分散,未形成中國自己的隊伍和研究體系,也沒有中國自己的現代微生物工業。微生物新中國成立以後,微生物學在中國有了劃時代的發展,一批主要進行微生物學研究的單位建立起來了,一些重點大學創設了微生物學專業,培養了一大批微生物學人才。
現代化的發酵工業、抗生素工業、生物農葯和菌肥工作已經形成一定的規模,特別是改革開放以來,中國微生物學無論在應用和基礎理論研究方面都取得了重要的成果,例如中國抗生素的總產量已躍居世界首位,中國的兩步法生產維生素C的技術居世界先進水平。近年來,中國學者瞄準世界微生物學科發展前沿,進行微生物基因組學的研究,現已完成痘苗病毒天壇株的全基因組測序,最近又對中國的辛德畢斯毒株(變異株)進行了全基因組測序。1999年又啟動了從中國雲南省騰沖地區熱海沸泉中分離得到的泉生熱袍菌全基因組測序,目前取得可喜進展。中國微生物學進入了一個全面發展的新時期。但從總體來說,中國的微生物學發展水平除個別領域或研究課題達到國際先進水平,為國外同行承認外,絕大多數領域與國外先進水平相比,尚有相當大的差距。因此如何發揮中國傳統應用微生物技術的優勢,緊跟國際發展前沿,趕超世界先進水平,還需作出艱苦的努力。
健康人腸道中即有大量細菌存在,稱正常菌群,其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物質甚至葯物的分解與吸收,菌群在這些過程中發揮的作用,以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調,就會引起腹瀉。隨著醫學研究進入分子水平,人們對基因、遺傳物質等專業術語也日漸熟悉。人們認識到,是遺傳信息決定了生物體具有的生命特徵,包括外部形態以及從事的生命活動等等,而生物體的基因組正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息,將大大有助於揭示生命的起源和奧秘。
在分子水平上研究微生物病原體的變異規律、毒力和致病性,對於傳統微生物學來說是一場革命。微生物以人類基因組計劃為代表的生物體基因組研究成為整個生命科學研究的前沿,而微生物基因組,研究又是其中的重要分支。世界權威性雜志《科學》曾將微生物基因組研究評為世界重大科學進展之一。通過基因組研究揭示微生物的遺傳機制,發現重要的功能基因並在此基礎上發展疫苗,開發新型抗病毒、抗細菌、真菌葯物,將對有效地控制新老傳染病的流行,促進醫療健康事業的迅速發展和壯大! 從分子水平上對微生物進行基因組研究為探索微生物個體以及群體間作用的奧秘提供了新的線索和思路。 為了充分開發微生物(特別是細菌)資源,1994年美國發起了微生物基因組研究計劃(MGP)。通過研究完整的基因組信息開發和利用微生物重要的功能基因,不僅能夠加深對微生物的致病機制、重要代謝和調控機制的認識,更能在此基礎上發展一系列與我們的生活密切相關的基因工程產品,包括:接種用的疫苗、治療用的新葯、診斷試劑和應用於工農業生產的各種酶制劑等等。通過基因工程方法的改造,促進新型菌株的構建和傳統菌株的改造,全面促進微生物工業時代的來臨。工業微生物涉及食品、制葯、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等;某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、採油采礦等生產過程,甚至直接作為洗衣粉等的添加劑;另外還有一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用於農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究,發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程。
㈦ 微生物學的歷史起源
自古以來,人類在日常生活和生產實踐中,已經覺察到微生物的生命活動及其所發生的作用。中國利用微生物進行釀酒的歷史,可以追溯到4000多年前的龍山文化時期。2600年前發明了制醬技術 。殷商時代的甲骨文中刻有「酒」字。北魏賈思勰的《齊民要術》(533~544)中,列有穀物制曲、釀酒、制醬、造醋和腌菜等方法。
在古希臘留下來的石刻上,記有釀酒的操作過程。中國在春秋戰國時期,就已經利用微生物分解有機物質的作用,進行漚糞積肥。公元1世紀的《氾勝之書》提出要以熟糞肥田以及瓜與小豆間作的制度。2世紀的《神衣本草經》中,有白僵蠶治病的記載。6世紀的《左傳》中,有用麥曲治腹瀉病的記載。在10世紀的《醫宗金鑒》中,有關於種痘方法的記載。1796年,英國人琴納發明了牛痘苗,為免疫學的發展奠定了基石。 17世紀,荷蘭人列文虎克用自製的簡單顯微鏡(可放大160~260倍)觀察牙垢、雨水、井水和植物浸液後,發現其中有許多運動著的「微小動物」,並用文字和圖畫科學地記載了人類最早看見的「微小動物」——細菌的不同形態(球狀、桿狀和螺旋狀等)。過了不久,義大利植物學家P.A米凱利也用簡單的顯微鏡觀察了真菌的形態。1838年,德國動物學家C.G.埃倫貝格在《纖毛蟲是真正的有機體》一書中,把纖毛蟲綱分為22科,其中包括3個細菌的科(他將細菌看作動物),並且創用bacteria(細菌)一詞。1854年,德國植物學家F.J.科思發現桿狀細菌的芽孢,他將細菌歸屬於植物界,確定了此後百年間細菌的分類地位。
微生物學的研究從19世紀60年代開始進入生理學階段。法國科學家L.巴斯德對微生物生理學的研究為現代微生物學奠定了基礎,化學家出身的巴斯德涉足微生物是為了治療「酒病」和「蠶病」。他論證酒和醋的釀造以及一些物質的腐敗都是由一定種類的微生物引起的發酵過程,並不是發酵或腐敗產生微生物,著名的曲頸瓶實驗無可辯駁的證實了這一點 ;他認為發酵是微生物在沒有空氣的環境中的呼吸作用,而酒的變質則是有害微生物生長的結果;他進一步證明不同微生物種類各有獨特的代謝機能,各自需要不同的生活條件並引起不同的作用;他提出了防止酒變質的加熱滅菌法,後來被人稱為巴斯德滅菌法,使用這一方法可使新生產的葡萄酒和啤酒長期保存。科赫對新興的醫學微生物學作出了巨大貢獻。科赫首先論證炭疽桿菌是炭疽病的病原菌,接著又發現結核病和霍亂的病原細菌,並提倡採用消毒和殺菌方法防止這些疾病的傳播;他的學生們也陸續發現白喉、肺炎、破傷風、鼠疫等的病原細菌,導致了當時和以後數十年間人們對細菌給予高度的重視;他首創細菌的染色方法,採用了以瓊脂作凝固培養基培養細菌和分離單菌落而獲得純培養的操作過程;他規定了鑒定病原細菌的方法和步驟,提出著名的科赫法則。1860年,英國外科醫生J.利斯特應用葯物殺菌,並創立了無菌的外科手術操作方法。1901年,著名細菌學家和動物學家И.И.梅契尼科夫發現白細胞吞噬細菌的作用,對免疫學的發展做出了貢獻。
俄國出生的法國微生物學家C.H.維諾格拉茨基於1887年發現硫磺細菌,1890年發現硝化細菌,他論證了土壤中硫化作用和硝化作用的微生物學過程以及這些細菌的化能營養特性。他最先發現嫌氣性的自生固氮細菌,並運用無機培養基、選擇性培養基以及富集培養等原理和方法,研究土壤細菌各個生理類群的生命活動,揭示土壤微生物參與土壤物質轉化的各種作用,為土壤微生物學的發展奠定了基石。
1892年,俄國植物生理學家Д.И.伊萬諾夫斯基發現煙草花葉病原體是比細菌還小的、能通過細菌過濾器的、光學顯微鏡不能窺測的生物,稱為過濾性病毒。1915~1917年,F.W.特沃特和F.H.de埃雷爾觀察細菌菌落上出現噬菌斑以及培養液中的溶菌現象,發現了細菌病毒——噬菌體。病毒的發現使人們對生物的概念從細胞形態擴大到了非細胞形態。
在這一階段中,微生物操作技術和研究方法的創立是微生物學發展的特有標志。 20世紀以來,生物化學和生物物理學向微生物學滲透,再加上電子顯微鏡的發明和同位素示蹤原子的應用,推動了微生物學向生物化學階段的發展。1897年德國學者E.畢希納發現酵母菌的無細胞提取液能與酵母一樣具有發酵糖液產生乙醇的作用,從而認識了酵母菌酒精發酵的酶促過程,將微生物生命活動與酶化學結合起來。G.諾伊貝格等人對酵母菌生理的研究和對酒精發酵中間產物的分析,A.J.克勒伊沃對微生物代謝的研究以及他所開拓的比較生物化學的研究方向,其他許多人以大腸桿菌為材料所進行的一系列基本生理和代謝途徑的研究,都闡明了生物體的代謝規律和控制其代謝的基本原理,並且在控制微生物代謝的基礎上擴大利用微生物,發展酶學,推動了生物化學的發展。從20世紀30年代起,人們利用微生物進行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各種有機酸、氨基酸、蛋白質、油脂等的工業化生產。
1929年,A.弗萊明發現點青黴菌能抑制葡萄球菌的生長,揭示了微生物間的拮抗關系並發現了青黴素。1949年,S.A瓦克斯曼在他多年研究土壤微生物所積累資料的基礎上,發現了鏈黴素。此後陸續發現的新抗生素越來越多。這些抗生素除醫用外,也應用於防治動植物的病害和食品保藏。 1941年,G.W.比德爾和E.L.塔特姆用X射線和紫外線照射鏈孢霉,使其產生變異,獲得營養缺陷型。他們對營養缺陷型的研究不僅可以進一步了解基因的作用和本質,而且為分子遺傳學打下了基礎。1944年,O.T.埃弗里第一次證實了引起肺炎球菌形成莢膜遺傳性狀轉化的物質是脫氧核糖核酸(DNA)。1953年,J.D.沃森和F.H.C.克里克提出了DNA分子的雙螺旋結構模型和核酸半保留復制學說。H.富蘭克爾-康拉特等通過煙草花葉病毒重組試驗,證明核糖核酸(RNA)是遺傳信息的載體,為奠定分子生物學基礎起了重要作用。其後,又相繼發現轉運核糖核酸(tRNA)的作用機制、基因三聯密碼的論說、病毒的細微結構和感染增殖過程、生物固氮機制等微生物學中的重要理論,展示了微生物學廣闊的應用前景。1957年,A.科恩伯格等成功地進行了DNA的體外組合和操縱。原核微生物基因重組的研究不斷獲得進展,胰島素已用基因轉移的大腸桿菌發酵生產,干擾素也已開始用細菌生產。現代微生物學的研究將繼續向分子水平深入,向生產的深度和廣度發展。分支
微生物學經歷了一個多世紀的發展,已分化出大量的分支學科,據不完全統計(1990年),已達181門之多。根據其性質可以簡單歸納為下面6類:
⑴按研究微生物的基本生命活動規律為目的來分總學科稱普通微生物學(General Microbiology),分科如微生物分類學,微生物生理學,微生物遺傳學,微生物生態學和分子微生物學等。
⑵按研究的微生物對象分如細菌學,真菌學(菌物學),病毒學,原核生物學,自養菌生物學和厭氧菌生物學等。
⑶按微生物所處的生態環境分如土壤微生物學,微生態學,海洋微生物學,環境微生物學,水微生物學和宇宙微生物學。
⑷按微生物應用領域來分總學科稱應用微生物學(Applied Microbiology),分科如工業微生物學,農業微生物學,醫學微生物學,葯用微生物學,診斷微生物學,抗生素學,食品微生物學等。
⑸按學科間的交叉、融合分如化學微生物學,分析微生物學,微生物生物工程學,微生物化學分類學,微生物數值分類學,微生物地球化學和微生物信息學等。
⑹按實驗方法、技術分如實驗微生物學,微生物研究方法等。
㈧ 微生物學的發展經歷了哪幾個階段
1 史前期 約8000-1676,特點是未見微生物個體,各國人民憑實踐經驗利用微生物。2 初創期1676-1861 形態描述階段 特點 自製顯微鏡觀察到細菌等微生物個體。3 奠基期1861-1897 微生物學開始建立(巴斯德 微生物奠基人,科赫 細菌學奠基人)4 發展期1897-1953 生化水平研究階段 特點 發現微生物代謝統一性 普通微生物學開始行成 青黴素的發現 5 成熟期1953-至今 分子生物學水平研究階段 特點 主要是廣泛利用分子生物學理論和現代研究方法
㈨ 簡述微生物學各個發展時期的代表人物和主要貢獻。
巴斯德:微生物學的奠基人。他把微生物學的研究從形態描述推進到生理學研究水平,並開創了尋找病原微生物的興盛時期,使微生物學開始以獨立的學科形成。
貢獻:
1、徹底否定了「自然發生」學說。
2、證實了發酵是由微生物引起的。
3、將病原菌減毒,使其轉變為疫苗。
科赫:
(1)發現了固體培養基,並建立通過了固體培養分離純化微生物的技術;
(2)用自創的方法分離了許多病原菌,如炭疽芽孢桿菌、結核分枝桿菌等;
(3)提出了「科赫法則」;
(4)創立了許多顯微鏡技術,如細菌鞭毛染色法、懸滴培養法等。
布赫納:用酵母菌無細胞壓榨汁將葡萄糖進行酒精發酵獲得成功,發現了微生物酶的重要作用,從此將微生物學推進到了生化研究的階段。此後,微生物生理、生化等研究得到了迅速的發展。
微生物學是一門研究微小生物體的學科。該學科的研究對象包括單細胞的、多細胞的(細胞集落)或無細胞的(缺乏細胞)的生物。微生物學包含許多子學科,包括病毒學、寄生蟲學、真菌學和細菌學。
真核微生物,如真菌和原生生物,擁有膜覆蓋的細胞器,而原核生物——即所有微生物包括細菌和古菌——通常沒有細胞器。
微生物學家主要依賴於培養、染色和顯微鏡檢查等傳統方法鑒定微生物。然而,在普通環境中存在的微生物中,只有不到1%可以用目前的方法進行分離培養和堅定。
對於很多不可培養的微生物,微生物學家通常依賴分子生物學工具,如基於DNA序列的鑒定,例如細菌鑒定利用16s rRNA基因序列。起源於4000多年前的龍山文化時期。