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微生物學的發展是如何

發布時間:2022-09-08 05:04:37

微生物的發展前景

前景
繼續採用微生物作為生命科學的研究材料。
微生物生產與動植物生產並列為生物產業的三大支柱。
在工業中許多產品利用微生物來生產,如各種生物活性物質(抗生素等)、化工原料(酒精等)。

微生物在農業生產中也有著多方面的作用。

微生物在食品加工中有廣泛用途,發酵食品和許多調味品都離不開微生物。

微生物是消除污染、凈化環境的重要手段。

在新興的生物技術產業中,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粒;被用作切割與拼接基因的工具酶,絕大多數來自各種微生物。由於微生物生長繁殖快、培養條件較簡易,當今大量的基因工程產品主要是以微生物作為受體而進行生產,尤其是大腸桿菌、枯草芽胞桿菌和釀酒醉母。藉助微生物發酵法,人們已能生產外源蛋白質葯物(如人胰島素和干擾素等)。盡管基因工程所採用的外源基因可以來自動植物,但由於微生物生理代謝類型的多樣性,它們是最豐富的外源基因供體。
與高等動植物相比,已知微生物種類只是估計存在數量的很小一部分。哺乳動物和鳥類的物種幾乎全部為人們所掌握,被子植物已知種類達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的很少一部分。根據SCI(science
citation
index)資料,1991—1997發表的微生物學文獻大量集中在8個屬,尤其是埃希氏桿菌,其中大腸桿菌又佔主要部分(Galvez等,1998)。可以想像,既然對少數已知微生物的研究就已為人類作出了重要貢獻,通過對多樣性微生物的開發必然會為社會帶來巨大利益。微生物學事業方興未艾。
微生物基因組學研究將全面展開,以微生物之間、微生物與其他生物、微生物與環境的相互作用為主要內容的微生物生態學、環境微生物學、細胞微生物學將基因組信息在基礎上獲得長足發展。

② 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

③ 微生物發展現狀及前景

前景
繼續採用微生物作為生命科學的研究材料。
微生物生產與動植物生產並列為生物產業的三大支柱。
在工業中許多產品利用微生物來生產,如各種生物活性物質(抗生素等)、化工原料(酒精等)。
 微生物在農業生產中也有著多方面的作用。
 微生物在食品加工中有廣泛用途,發酵食品和許多調味品都離不開微生物。
 微生物是消除污染、凈化環境的重要手段。
 在新興的生物技術產業中,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粒;被用作切割與拼接基因的工具酶,絕大多數來自各種微生物。由於微生物生長繁殖快、培養條件較簡易,當今大量的基因工程產品主要是以微生物作為受體而進行生產,尤其是大腸桿菌、枯草芽胞桿菌和釀酒醉母。藉助微生物發酵法,人們已能生產外源蛋白質葯物(如人胰島素和干擾素等)。盡管基因工程所採用的外源基因可以來自動植物,但由於微生物生理代謝類型的多樣性,它們是最豐富的外源基因供體。
與高等動植物相比,已知微生物種類只是估計存在數量的很小一部分。哺乳動物和鳥類的物種幾乎全部為人們所掌握,被子植物已知種類達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的很少一部分。根據SCI(science citation index)資料,1991—1997發表的微生物學文獻大量集中在8個屬,尤其是埃希氏桿菌,其中大腸桿菌又佔主要部分(Galvez等,1998)。可以想像,既然對少數已知微生物的研究就已為人類作出了重要貢獻,通過對多樣性微生物的開發必然會為社會帶來巨大利益。微生物學事業方興未艾。
微生物基因組學研究將全面展開,以微生物之間、微生物與其他生物、微生物與環境的相互作用為主要內容的微生物生態學、環境微生物學、細胞微生物學將基因組信息在基礎上獲得長足發展。

④ 微生物的研究發展

微生物學家巴斯德原是化學家,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。 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,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,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。 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。
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。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,2013年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,2013年取得可喜進展。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。

⑤ 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。

⑥ 微生物學作為一門學科到目前為止是如何發展的

微生物作為一門學科到目前為止發展速度相對還是比較快的,比如微生物很多應用與食品和其他的生物方面都是有很大的進步。

⑦ 近些年微生物學快速發展體現在哪些方面 在線等很急

1、釀酒工業

2、酒精工業

3、溶劑工業(丙酮、丁醇)

4、有機酸工業: 乳酸、檸檬酸、衣康酸、延胡索酸、琥珀酸、蘋果酸、酒石酸等。

5、抗生素工業

6、酶制劑工業

7、氨基酸工業

8、酵母工業

9、多糖工業:黃原膠、右旋糖苷、等等

10、石油發酵

11、生物活性物質:核酸類、維生素等

12、其它:微生物農葯、沼氣發酵、生物製品(菌苗、疫苗)

微生物學(microbiology)是生物學的分支學科之一。

它是在分子、細胞或群體水平上研究各類微小生物的形態結構、生長繁殖、生理代謝、遺傳變異、生態分布和分類進化等生命活動的基本規律,並將其應用於工業發酵、醫學衛生和生物工程等領域的科學。微生物學是研究各類微小生物生命活動規律和生物學特性的科學。

微生物學是高等院校生物類專業必開的一門重要基礎課或專業基礎課,也是現代高新生物技術的理論與技術基礎。

基因工程、細胞工程、酶工程及發酵工程就是在微生物學原理與技術基礎上形成和發展起來的;微生物學也是高等農林院校生物類專業發展及農林業現代化的重要基石之一。隨著生物技術廣泛應用,微生物學對現代與未來人類的 生產活動及生活必將產生巨大影響。

以上內容參考:網路-微生物學

⑧ 微生物學發展史如何分期

一、微生物學的萌芽時期

我國早在春秋戰國時期,就發現用微生物分解有機物質,用來漚糞積肥,使農作物變得更加茁壯。微生物在醫學中也有應用,公元2世紀的《神農本草經》中就有關於白僵蠶治病的記載。公元6世紀的《左傳》中也有用麥曲治腹瀉病的記載,10世紀的《醫宗金鑒》中有關於種痘方法的記載。公元6世紀北魏的賈思勰《齊民要術》中也有關於微生物應用的資料,如穀物制曲、釀酒、制醬、造醋、腌菜等。在古希臘留下來的石刻上也有釀酒的操作記錄。
雖然古人還不知道是微生物在發揮作用,但是他們通過日積月累的生活實踐,已經學會巧妙地利用微生物來改善自己的生活。
二、微生物學的初創時期
微生物的初創期是17世紀下半葉到19世紀中葉。詹森製成世界上第一台顯微鏡,羅伯特·胡克把昆蟲等較小事物在顯微鏡下的具體形態發表在《顯微制圖》中,列文虎克用自製的顯微鏡觀察到微生物,並詳細地描述了微生物的形態,打開了微生物研究的大門。
在列文虎剋死後,微生物的研究一度進入低谷,「自然發生論」開始成為熱點話題。1748年,尼達姆(John Needham)用「乾草等浸泡在燒瓶中會產生微生物」的實驗證明「自然發生論」。後來,許多科學家投入到微生物研究中來,為微生物的發展打下了基礎。1765-1776年,斯帕蘭讓尼(Lazaro Spallanzani) 又用密封加熱實驗反駁「自然發生論」。1826年,施旺(Theodor Schwann) 提出乙醇發酵由酵母菌引起,在1837年,他又提出微生物引起發酵和腐敗。1838—1839年,施旺和施萊登(Mathias Schleiden) 分別提出細胞學說,1853年,巴謝(Agostino Bassi)首次實驗證明由白僵菌引起家蠶的「白僵病」,並認為許多疾病是由微生物引起的。1845年,伯克利(M.J.Berkeley)首次證明是黴菌引起愛爾蘭土豆枯萎病。1846年,塞麥爾維斯(Lgnaz Semmelweis)發現產褥熱是由醫生傳播的,提出使用防腐劑預防的方法。1849—1854年,斯諾(John Snow) 對倫敦流行的霍亂開展流行病學研究。1850年,達望(CasimirJoseph Davaine)在患炭疽病的家畜中發現炭疽細菌,同年,米切利斯(Eihardt Mitscherlich)發現是細菌引起馬鈴薯褐變。1853年,德巴利(Heinrich Anton De Bary)提出禾穀類銹病是由寄生真菌導致的。
三、微生物學的奠基時期
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。巴斯德(Louis Pasteur) 在1857年提出乳酸發酵的微生物學原理;1860年提出酵母菌在乙醇發酵中的作用;1864年徹底駁斥了自然發生論;1866年發明低溫滅菌法;1880年和斯坦伯格(George Sternberg)同時從唾液中分離和培養肺炎球菌;1881年和魯克斯(Pierre·Paul·Emile Roux) 用炭疽菌進行免疫實驗並研製炭疽疫苗;1885年研製出狂犬病疫苗,在被瘋狗咬傷的9歲小孩身上首次試用並獲成功。
科赫對新興的醫學微生物學做出了巨大貢獻。1876年,分離並鑒定了炭疽熱病原菌——炭疽桿菌;1878年鑒別了葡萄球菌;1881年研究了細菌的純培養方法,並用減毒炭疽桿菌進行動物免疫;1882年發現肺結核的病原菌——肺結核分枝桿菌,並因此獲得1905年諾貝爾獎;1883年鑒定了霍亂的致病因子——霍亂弧菌(vibrio cholerae);1884年,首次發表科赫定理。
下面再來看一下其他眾多科學家的成就。1858年,魏爾嘯(Rudolf Virchow)提出「每一個細胞都來自另一個細胞」。1859年,達爾文(Charles Robert Darwin)發表《物種起源》。1865年,孟德爾(Gregor Johann Mendel)發表孟德爾遺傳法則。1867年李斯特(Joseph Lister)正式發表了他的外科消毒術。1880年拉瓦拉(Alphonse Laveran)鑒定了瘧原蟲在感染者紅細胞中的生活史,1907年獲諾貝爾獎。1884年梅契尼柯夫(Elie Metchnikoff)發現吞噬作用,1908年獲諾貝爾獎。1890年貝林格(Emil Adolf von Behring) 和北里柴三郎(Kitasato Shibasaburo)發現抗毒素,用毒素使動物免疫,制備白喉和破傷風抗毒素,1901年獲諾貝爾獎。由於科學成果很多,這里不一一列舉。

⑨ 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)

  1. 基因工程葯物學的興起

  2. 轉基因的農作物

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