污染控制微生物學的研究對象有哪些

A. 水處理微生物學課程研究的對象主包括哪幾方面

北京中天恆遠提示你：
一、水處理微生物學的研究對象
微生物（microorganism）：是個體很小的生物，其大小用um（微米）度量，肉眼看不見，只有在顯微鏡下放大以後，才能看到的低等生物。
微生物學：研究微生物的形態、分類和生理等特性；研究它們的生存環境條件；研究它們在自然界物質轉化中所起的作用；研究控制它們生命活動的方法。
水處理微生物學：研究水微生物的形態、生理特性和控制方法；研究水微生物在水處理中的作用機理和規律；研究水微生物的檢驗方法；判定水體污染和自凈能力以及水處理效果的好壞。

二、水中常見微生物的類型及特點
1、微生物的名稱和分類
(1)界―門―綱―目―科―屬―種
微生物的名用二個拉丁語拼寫，第一個是屬名，詞首字母大寫,第二個是種名,如：Escherichia coli 大腸桿菌
屬名相當於我們的姓，種名相當於名。
(2)生物系統分類
見圖(1-1)
2、微生物的動植物屬性
細菌類不能進行光合作用，不能運動，但屬於植物。
(1)病毒：使用光學顯微鏡看不見，（病毒個體小於0.2um）必須使用超顯微鏡或電子顯微鏡。
(2)原核生物：具用原核細胞的生物，其內部結構簡單，細胞的核發育不完全，只是一個核物質高度集中的核區（擬核、似核），不具核膜，核物質裸露，與細胞質沒有明顯的界限，沒有分化的特異的細胞器，只有膜體系的不規則泡沫結構，不進行有絲分裂。
(3)真核生物：具有真核細胞的生物，其內部結構比較復雜，有發育完好的細胞核，有核膜使細胞核和細胞質有明顯界限，有高度分化的特異細胞器，進行有絲分裂。
4、微生物的五大特點
(1)個體小，面積大；
(2)吸收快，轉化快；
(3)生長旺，繁殖快；幾十分鍾內可繁殖一代，按一個分裂為兩個；
(4)適應強，易變異；適應外界環境能力強；
(5)分布廣，種類多；微生物無處不在；

三、 微生物在給水排水工程中的作用
1、給水工程中去除病原微生物，滿足供水水質要求；
2、污水處理中的生物處理法利用微生物降解有機物，減少對水體的耗氧污染.由於生物處理法經濟有效,迄今為止,仍是有機污水處理的主力軍；
3、 水處理的微生物檢查是生物處理功能判斷的重要指標；
4、 微生物在水體自凈中的作用；
5、 土壤的自凈作用；

B. 微生物學的研究對象是什麼

文檔介紹：
第一章 緒論 微生物學的研究對象 微生物學的發展 學習微生物學的目的（為什麼學）與任務 怎樣才能學好微生物學 微生物學的未來展望 一、微生物學的研究對象 1.何為微生物學？ 研究微生物及其生命活動規律和應用的科學，研究內容包括形態結構、分類、生理、遺傳變異、代謝、生態以及微生物在工、農、醫葯、衛生、環保、生物工程等分娩的應用。 2.什麼是微生物？ 微生物是是一大群形體（體積）微小，結構簡單，肉眼視之不見的單細胞，多細胞，甚至無細胞結構的低等生物的總稱。 _ 5.微生物的共性 1)體積小，比表面積大 是本質是基礎，小體積大面積必然有一個巨大的營養物質的吸收面，代謝廢物的排泄面;環境信息的接觸面. 乳酸菌＝120,000 表面積/體積： 人 ＝0.3 雞蛋 ＝1.5 2)吸收多，轉化快 乳酸菌每小時吸收的營養物質的重量達自身重量的100多倍；一個70公斤重的人每晝夜進食5公斤（量夠大的了） 那麼每小時吸收的量只即自身重量的0.3% 。 500公斤重的酵母菌菌懸液每天利用氨水和廢糖蜜至少能生產5000（有說5萬）公斤的蛋白質；而500公斤重的一頭肉牛每天只能生產0.4-0.5公斤的蛋白質。 二、微生物學的發展 1.我國古代人民對微生物的認識和利用 我國人民在距今8000-4500年間發明了制曲釀酒工藝，在2500年前的春秋戰國時期已會制醬和制醋，宋代已採用曲母進行接種，並會製造紅曲;900年前利用自養細菌的膽水浸銅法生產銅，在2000年前發現豆科植物的根瘤有增產作用，在宋代還創造了以毒攻毒的免疫學方法，最早發明用人痘來預防天花，比英國的Jenner(琴納1796年)早半個多世紀。華佗去腐肉以防傳染也是免疫學知識的應用。 我國制曲釀酒有4大特點：歷史悠久，工藝獨特，經驗豐富，品種多樣。 另外，食用菌栽培為我國首創；用鹽腌、糖漬、煙熏、風乾等方法保存食品。 三、為何要學習微生物學

C. 微生物學最主要的研究對象是什麼

微生物學Microbiology）是研究微生物及其生命活動規律的科學。即研究微生物在一定條件下的形態結構、生理生化、遺傳變異以及微生物的進化、分類、生態等生命活動規律及其與其他微生物之間，與動植物之間的相互關系，與外界環境理化因素之間的相互關系，微生物在自然界各種元素的生物地球化學循環中的作用，微生物在工業、農業、醫療衛生、環境保護、食品生產等各個領域中的應用，等等。實際上，微生物學除了相應的理論體系外，還包括了有別於動植物研究的微生物學研究技術，是一門既有獨特的理論體系，又有很強實踐性的學科

D. 環境微生物學的研究內容

1．環境污染物對微生物的毒性
2．微生物對污染物的抗性
3．微生物抗污染物的分子機理
4．微生物對污染物的降解和降解機理
5．微生物降解污染物的分子遺傳學
6．廢氣微生物處理方法
7．污水的微生物處理方法
8．固體廢物的微生物處理方法
9．煤和石油的微生物脫硫方法
10．微生物和它們的代謝產物對環境的污染

E. 環境微生物學的學科關系

1．與微生物學關系：是微生物學的一個重要分支。
2．與微生物生態學的關系：
微生物生態學(Microbial Ecology)便是指研究微生物與其周圍生物和非生物環境之間相互關系的一門科學。也有人認為生態學也可以稱為環境生物學，那麼微生物生態學也可以稱為環境微生物學(Environmental Microbiology)。但是在內容的重點和所包括的范圍方面它們是有區別的。
微生物生態學包括研究非污染環境和污染環境中的微生物學；微生態學(Microecology)是研究細胞水平的生態學。這就說明微生物生態學是宏觀生態學；而微生態學是生態學的微觀層次。微生物生態學的研究對象是微生物與外環境的相互關系；而微生態學的研究對象則是有生命的宿主。微生物生態學側重於微生物；而微生態學側重點於植物、動物和人類宿主，研究正常微生物菌群與宿主相互關系的生命學科。環境醫學(Environmental Medicine)：研究環境污染物及其代謝產物與人類健康和疾病的相互關系。

F. 微生物在治理環境污染方面有哪些應用

一、微生物在治理環境污染方面的應用：

1、運用環境微生物手段既可以修復受污染天然水體生態，如湖泊、河道和港灣，還可以修復污染土壤生態，尤其是殘留農葯污辱的農田土壤和油田開采過程中被原油污染的土壤。

• 給水體投加除碳（有機碳）、除氮菌株，正成為一項消除水體富營養化的可行技術措施。

• 給土壤添加除油（礦物油）菌株，已成為一項成熟的修復油污土壤的技術措施。

2、污染物降解菌可用於處理污水及固體廢棄物。

• 對於生活垃圾、禽畜糞便、農業廢棄物等非有毒有害固體廢棄物來說，投降解菌者，污染物去除率高、發酵溫度高、發酵周期短。

• 對於有毒有害工業固體廢棄物來說，投加有專性降解功能的菌株，更是不可缺少的技術措施。

3、微生物還用於污染物的互不性檢測方面：如發光細菌法，已被定為國家標准（GB）方法和世界標准（ISO）方法。

二、幾項已經開發多年，接近產業化的微生物技術：

1、微生物脫硫技術：

近年來研究人員把煤的物理選煤技術之一的浮選法和微生物處理相結合，即把煤粉碎成微粒與水混合，並將微生物加入溶液中，讓微生物附著在黃鐵礦表面，使其表面變成親水性，能溶於水。在浮選中其難以附著在氣泡上，下沉至底部，從而把煤和黃鐵礦分開。由於它僅處理黃鐵礦的表面，因此脫硫時間只需數分鍾即可，從而大幅度縮短了處理時間，可脫除無機硫約70%。

2、微生物制漿和微生物漂白技術：

造紙工業中的制漿和漂白工序是污染物產生的主要工序。與化學法相比，雖然機械法制漿可以大大提高紙漿得率，從而節省大量林木資源。但是，磨木漿的能量消耗很大，而且成品紙的強度等質量性能不如硫酸鹽漿，因而限制了這項技術的發展。微生物技術可以幫助解決這些問題，其中最具吸引力和挑戰性的是微生物制漿與微生物漂白。利用微生物與微生物酶類進行微生物制漿與微生物漂白具有很大的優勢和潛力，因為微生物極易生長繁殖，酶催化反應具有高度專一性，反應條件溫和，並且高效無污染。

3、污染土壤的微生物修復：

自本世紀70年代以來，發達國家就十分重視微生物技術在環境領域的應用，並開展了大規模的科研活動。已開發了一系列的微生物技術及其產品，並在世界上廣泛應用於污水處理、大氣凈化及污染環境介質治理等諸多方面。當前，環境微生物技術在國際上已進入蓬勃發展的軌道。隨著全球范圍內對環境保護的高度重視和越來越嚴厲的環境法，市場對環境微生物技術的需求越來越廣泛。

我國的微生物技術處於剛剛起步階段。該技術的進一步開發需要得到社會、同行及主管部門的廣泛支持，大力開展以污染控制技術為主體的微生物技術的研究，將大力推進微生物技術在環境保護中的應用，並發展帶動整個環保科技的發展，解決我國目前和未來面臨的嚴峻的環境保護問題，並為環保市場提供高品質的環境保護高技術。應該充分認識到環境保護和社會、經濟發展的重大意義。

G. 從環境微生物學的研究對象和任務上來看，本學科與一般的微生物學有什麼區別

環境微生物學(Environmental Microbiology)是重點研究污染環境中的微生物學，是環境科學中的一個重要分支，是20世紀60年代末興起的一門邊緣學科，它主要以微生物學本學科的理論與技術為基礎，研究有關環境現象，環境質量及環境問題，與其他學科如土壤微生物學，水及污水處理微生物學，環境化學，環境地學，環境工程學等學科互相影響，互相滲透，互為補充。環境微生物學研究自然環境中的微生物群落，結構，功能與動態；研究微生物對不同環境中的物質轉化以及能量變遷的作用與機理，進而考察其對環境質量的影響。

H. 微生物對環境的污染分為哪兩種

沒有微生物，植物就不能新陳代謝，而人類和動物也將無法生存。

參考資料：
微生物是指那些個體體積直徑一般小於1mm的生物群體，它們結構簡單，大多是單細胞，還有些甚至連細胞結構也沒有。人們通常會藉助顯微鏡或者電子顯微鏡才能看清它們的形態和結構。需要說明的是微生物是一個比較籠統的概念，界線有時會非常模糊。如單細胞藻類和一些原生動物也應算是微生物，但通常它們並不放在微生物中進行研究。
按我國學者提出的分類法將生物分成六界：病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。不難看出微生物在六界中佔了四界，因此微生物在自然界中的重要地位是顯而易見的，其研究的對象也是十分廣泛而豐富的。

微生物(Microorganism)是廣泛存在於自然界中的一群肉眼看不見，必須藉助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數百倍、數千倍甚至數萬倍才能觀察到的微小生物的總稱。它們具有體形微小、結構簡單、繁殖迅速、容易變異及適應環境能力強等優點。
微生物種類繁多，至少有十萬種以上。按其結構、化學組成及生活習性等差異可分成三大類。
一、真核細胞型微生物 細胞核的分化程度較高，有核膜、核仁和染色體；胞質內有完整的細胞器（如內質網、核糖體及線粒體等）。真菌屬於此類型微生物。
二、原核細胞型微生物 細胞核分化程度低，僅有原始核質，沒有核膜與核仁；細胞器不很完善。這類微生物種類眾多，有細菌、螺旋體、支原體、立克次體、衣原體和放線菌。
三、非細胞型微生物 沒有典型的細胞結構，亦無產生能量的酶系統，只能在活細胞內生長繁殖。病毒屬於此類型微生物。
微生物在自然界中的分布極為廣泛，空氣、土壤、江河、湖泊、海洋等都有數量不等、種類不一的微生物存在。在人類、動物和植物的體表及其與外界相通的腔道中也有多種微生物存在。
絕大多數微生物對人類和動、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多種元素循環靠微生物的代謝活動來進行。例如空氣中的大量氮氣只有依靠微生物的作用才能被植物吸收，土壤中的微生物能將動、植物蛋白質轉化為無機含氮化合物，以供植物生長的需要，而植物又為人類和動物所利用。因此，沒有微生物，植物就不能新陳代謝，而人類和動物也將無法生存。
在農業方面，人類廣泛利用一些微生物的特性，開辟了以菌造肥、以菌催長、以菌防病、以菌治病等農業增產新途徑。在工業方面，微生物在食品、製革、紡織、石油、化工等領域的應用越來越廣泛。尤其是在醫葯工業方面，幾乎所有的抗生素都是微生物的代謝產物，另外還可利用微生物來製造一些維生素、輔酶等葯物。
即使是許多寄生在人類和動物腔道中的微生物，在正常情況下也是無害的，而且有的還具有拮抗外來菌的侵襲和定居，以及提供人類必需的營養物質（如多種維生素和氨基酸等）的作用。
有一小部分微生物能引起人類或動、植物的病害，這些具有致病性的微生物稱為病原微生物。有些微生物在正常情況下不致病，而在特定條件下可引起疾病，稱為條件性病原微生物。
微生物學(Microbiology)是生物學的一個分支，是研究微生物的進化、分類，在一定條件下的形態、結構、生命活動規律及其與人類、運動、植物、自然界相互關系等問題的科學。隨著研究范圍的日益擴大和深入，微生物學又逐漸形成了許多分支學科，著重研究微生物學基本問題的有普通微生物學、微生物分類學、微生物生理學、微生物生態學、微生物遺傳學、分子微生物學等。按研究對象可分為細菌學、真菌學、病毒學等。按研究和應用領域可分為農業微生物學、工業微生物學、醫學微生物學、獸醫微生物學、食品微生物學、海洋微生物學、土壤微生物學等。

醫學微生物學及其發展簡史
醫學微生物學是微生物學的一個分支，亦是醫學的一門基礎學科。它主要研究與人類疾病有關的病原微生物的形態、結構、代謝活動、遺傳和變異、致病機理、機體的抗感染免疫、實驗室診斷及特異性預防等。學習醫學微生物學的目的，在於了解病原微生物的生物學特性與致病性；認識人體對病原微生物的免疫作用，感染與免疫的相互關系及其規律；了解感染性疾病的實驗室診斷方法及預防原則。掌握了醫學微生物學的基礎理論、基本知識和基本技能，可為學習基礎醫學及臨床醫學的有關學科打下基礎，並有助於控制和消滅傳染性疾病。
醫學微生物學是人類在長期對傳染性疾病病原性質的認識和疾病防治過程中總結出來的一門科學。了解醫學微生物學的過去、現在與未來，將有助於我們總結規律，尋找正確的研究方向和防治方法，進一步發展醫學微生物學。
一、微生物學的經驗時期
古代人類雖未觀察到微生物，但早已將微生物學知識用於工農業生產和疾病防治中，公元前二千多年的夏禹時代，就有儀狄釀酒的記載。北魏（公元386～534年）《齊民要術》一書中詳細記載了制醋的方法。長期以來民間常用的鹽腌、糖漬、煙熏、風乾等保存食物的方法，實際上正是通過抑制微生物的生長而防止食物的腐爛變質。
關於傳染病的發生與流行，在11世紀初時，我國北宋末年劉真人就提出肺癆由蟲引起。義大利Fracastoro(1483～1553)認為傳染病的傳播有直接、間接和通過空氣等幾種途徑。奧地利Plenciz(1705～1786)認為傳染病的病因是活的物體，每種傳染病由獨特的活物體所引起。18世紀清乾隆年間，我國師道南在《天愚集》鼠死行篇中生動地描述了當時鼠疫流行的凄慘景況，並正確地指出了鼠疫與鼠的關系。
在預防醫學方面，我國自古就有將水煮沸後飲用的習慣。明朝李時珍在《本草綱目》中指出，將病人的衣服蒸過後再穿就不會傳染上疾病，說明已有消毒的記載。大量古書證明，我國在明代隆慶年間（1567～1572）就已廣泛應用人痘來預防天花，並先後傳至俄國、朝鮮、日本、土耳其、英國等國家，這是我國對預防醫學的一大貢獻。
二、實驗微生物學時期
微生物的發現 首先觀察到微生物的是荷蘭人列文虎克（Antory Van Leeuwenhoek，1632～1723）。他於1676年用自磨鏡片製造了世界上第一架顯微鏡（約放大40～270倍），並從雨水、池塘水等標本中第一次觀察和描述了各種形態的微生物，為微生物的存在提供了有力證據，亦為微生物形態學的建立奠定了基礎。
19世紀60年代，歐洲一些國家占重要經濟地位的釀酒的工業和蠶絲業發生酒類變質和蠶病危害等，促進了人們對微生物的研究。法國科學家巴斯德（Louis Pasteur,1822～1895）首先實驗證明有機物質的發酵與腐敗是由微生物所引起。而酒類變質是因污染了雜菌，從而推翻了當時盛行的自然發生說。巴斯德的研究開創了微生物的生理學時代。人們認識到不同微生物間不僅有形態學上的差異，在生理學特性上亦有所不同，進一步肯定了微生物在自然界中所起的重要作用。自此，微生物開始成為一門獨立學科。
巴斯德創用的加溫處理以防酒類變質的消毒法，就是至今仍沿用於酒類和乳類的巴氏消毒法。在巴斯德的影響下，英國外科醫生李斯德(Joseph Lister, 1827～1912)創用石炭酸噴灑手術室和煮沸手術用具，為防腐、消毒以及無菌操作打下基礎。
微生物學的另一奠基人是德國學者郭霍（Robert Koch,1843～1910）。他創用固體培養基，可將細菌從環境或病人排泄物等標本中分離成單一菌落，便於對各種細菌分別研究。同時又創用了染色方法和實驗性動物感染，為發現各種傳染病的病原體提供了有利條件。在19世紀的最後20年中，大多數細菌性傳染病的病原體由郭霍和在他帶動下的一大批學者發現並分離培養成功。
俄國學者伊凡諾夫斯基（Nвановский）於1892年發現了第一種病毒即煙草花葉病病毒。1897年Loeffler和Frosch發現動物口蹄疫病毒。1901年美國學者Walter-Reed首先分離出對人類致病的黃熱病毒。1915年英國學者Twort發現了細菌病毒（噬菌體）。以後相繼分離出人類和動、植物的許多病毒。
免疫學的興起 18世紀末，英國琴納（Edward Jenner，1749～1823）創用牛痘預防天花；隨後巴斯德研製雞霍亂、炭疸和狂犬病疫苗成功，為免疫學和預防醫學開辟了途徑。人們對抗感染免疫的本質的認識是從19世紀末開始的。德國學者Behring在1891年用含白喉抗毒素的動物免疫血清成功地治癒一白喉患兒，引起科學家們注意從血清中尋找殺菌物質，導致血清學的發展。由於各人研究的領域和重點有別，當時關於機體抗感染免疫的解釋存在兩種不同的學術觀點：以歐立希（Poul Ehrlich，1854～1916）為代表的體液免疫學派認為機體的免疫力與血液及其他體液中的殺菌物質有關，主要是特異性抗體的作用；而以梅契尼科夫（Mечников и. и. ,1845～1916）為代表的細胞免疫學派則認為吞噬細胞的作用才是機體免疫力的主要因素。不久，Wright在血清中發現了調理素，並證明吞噬細胞的作用在體液因素參與下可大為增強，兩種免疫因素是相輔相成的，從而使人們對免疫機理有了較全面的認識，促進了免疫學的進一步發展。
化學治療劑和抗生素的發明 首先合成化學治療劑的是歐立希，他在1910年合成治療梅毒的砷凡納明，後又合成新砷凡納明，開創了微生物性疾病的化學治療途徑。以後又有一系列磺胺葯相繼合成，在治療傳染性疾病中廣泛應用。1929年Fleming首先發現青黴菌產生的青黴素能抑制金黃色葡萄球菌的生長，但直到1940年Florey等將青黴菌培養液加以提純，才獲得青黴素純品，並用於治療感染性疾病，取得了驚人的效果。青黴素的發現和應用極大地鼓舞了微生物學家，隨後鏈黴素、氯黴素、金黴素、土黴素、四環素、紅黴素等抗生素不斷被發現並廣泛應用於臨床。
三、現代微生物學時期
近幾十年來，由於生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學等學科的發展，以及電子顯微鏡、氣相、液相色譜技術、免疫學技術、單克隆抗體技術、分子生物學技術的進步，促進了醫學微生物學的發展。人們得以從分子水平上探討病原微生物的基因結構與功能、致病的物質基礎及診斷方法，使人們對病原微生物的活動規律有了更深刻的認識。相繼發現了一些新的病原微生物，如軍團菌、彎麴菌、拉沙熱病毒、馬堡病毒及人類免疫缺陷病毒等。
1967～1971年美國植物病毒學家Diener等發現馬鈴薯紡錘形塊莖病的原原是一種不具有蛋白質的RNA ，分子量約為100，000，這類致病因子被稱為類病毒 (Viroid)。隨後在研究類病毒的過程中又發現一種引起苜蓿等植物病害的擬病毒(Virusoid) 。1982年發現引起羊搔癢病的病原為一分子量27KD的蛋白，稱朊病毒(Virino)。1983年有關國際會議上將這些病原因子統稱為亞病毒(Subvirus)。人類中亦可能存在亞病毒，例如人類的C-J病(Creutzfeldt-Jakob disease)、庫魯病(Kuru disease)等可能由朊病毒或蛋白侵染因子(Prion)引起。
近十幾年來，病原微生物迅速檢驗診斷方法發展很快。ELISA快速檢測抗原及抗體技術已被普遍應用，簡化了過去繁瑣的微生物學檢驗手續，特別是通過採用單克隆抗體，進一步提高了檢測的特異性和敏感性。目前已制備出許多診斷試劑盒，其中病毒快速診斷試劑盒的廣泛應用，使過去長期難以實現的病毒病的快速實驗室診斷成為現實。目前許多實驗室正在探索將基因探針和聚合酶鏈反應(PCR)用於微生物的快速檢驗中。
在傳染病的預防方面，目前大多數嚴重危害人類健康的病原微生物均已研製出相應的疫苗。1980年世界衛生組織宣布在全球消滅了天花，這是人類完全依靠自身力量徹底消滅的第一種烈性傳染病，其最根本的措施即是牛痘苗的普遍接種。各種疫苗的廣泛接種，已成為當今人類對付許多傳染病的最有效和最經濟的手段。
在傳染病的治療方面，新的抗生素不斷被製造出來，有效地控制了細菌性傳染病的流行。相比之下，抗病毒葯物的研究進展較慢。近年來應用細胞因子（如白細胞介素Ⅱ、干擾素等）治療某些病毒性疾病，已取得一定療效。另外，單克隆抗體及基因治療等手段在病毒性疾病治療中的應用研究也日益廣泛和深入。
1957年澳大利亞學者伯內特(Burnet. F. M)根據前人的工作和他自己的研究。提出了著名的「細胞系選擇學說」，使免疫學進入了生物醫學新領域。特別是近二十年來，免疫學發展十分迅速，其范圍涉及細胞生物學、分子生物學、分子遺傳學等生物學的許多方面和臨床各學科，遠遠超出了以往感染免疫的傳統概念，已獨立成為醫學和生物學中極為重要的基礎學科之一。
雖然人類在醫學微生物學領域及控制傳染病方面已取得巨大成就，但至今仍有一些傳染病的病原體尚未完全認識，某些疾病還缺乏有效的防治方法。因此，醫學微生物學今後要加強對病原微生物的生物學性狀和致病性研究，建立特異的快速、早期診斷方法；研製新疫苗和改進原有疫苗，以提高防治效果。要加強感染免疫的研究，尋找或人工合成能調動和提高機體防禦機能的非特異性和特異性物質。要加強基因工程學的研究，除制備供診斷、預防、治療及研究用的制劑外，並能對一些與微生物感染有關的遺傳性疾病採用基因療法，以徹底治癒這類病症。要繼續加強與免疫學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、組織學、病理學等學科的聯系和協作，採用先進技術，尤其是分子生物學技術。只有這樣，才能加快醫學微生物學的發展，為早日控制和消滅危害人類健康的各種傳染病作出貢獻。
徐志凱

在大自然中，生活著一大類人的肉眼看不見的微小生命。無論是繁華的現代城市、富饒的廣闊田野、還是人跡罕見的高山之巔、遼闊的海洋深處，到處都有它們的蹤跡。這一大類微小的"居民"稱為微生物，它們和動物、植物共同組成生物大軍，使大自然顯得生機勃勃。微生物王國是一個真正的"小人國"，這里的"臣民"分屬於細菌、放線菌、真菌、病毒、類病毒、立克次氏體、衣原體、支原體等幾個代表性家族。這些家族的成員，一個個小得驚人。就以細菌家族的"大個子"桿菌來說，讓3千個桿菌頭尾相接"躺"成一列,也只有一粒米那麼大；讓70個桿菌"肩並肩"排成一行，剛抵得上一根頭發絲那麼寬；相當於全地球總人口數(50多億)那麼多的細菌加在一起，才只有一粒芝麻的重量。微生物如此之小，人們只能用"微米"甚至更小的單位"埃"來衡量它。大家知道，1微米等於1‰毫米。細菌的大小，一般只有幾個微米，有的只有0.1微米，而人的眼睛大約只有分辨0.06毫米的本領,難怪我們沒法看見它了。微生物是怎樣被人們發現的呢?說來有趣。300年前，荷蘭有個名叫列文虎克的人，他讀書雖然不多，但熱愛科學，富有刻苦鑽研的精神，還有一手高明的磨製放大鏡技術。他用自己磨製的鏡片，製作了一架能把原物放大200多倍的簡單的顯微鏡。一天,列文虎克從一個老頭的牙縫里取下一點殘屑來觀察，竟然發現那裡面有無數各種形狀的小傢伙蹦來跳去。他驚奇得幾乎不相信自己的眼睛。列文虎克精心地把這些小傢伙的形狀描繪下來，他說："這個老頭嘴裡的'小動物'，要比整個荷蘭王國的居民多得多……"這以後, 他繼續觀察了各種容器的積水，以及河水、井水、污水等，都發現有這樣一個芸芸眾生的"小動物"世界。列文虎克第一個通過顯微鏡看到了細菌，為人類敲開了認識微生物的大門。從此，人們藉助顯微鏡--揭開了微生物的奧秘。
當然，微生物也有看得見的。比如食用的蘑菇，葯用的靈芝、馬勃等都是微生物。生物學家曾在原捷克斯洛伐克發現一種巨蕈，屬於真菌族微生物范疇，你猜它有多大?--直徑4米多，重達100多千克。它不僅是微生物大家族中的"巨人"，而且在整個生物世界裡也不算"小個子"了。
微生物王國奇觀
微生物是地球上最早的"居民"。假如把地球演化到今天的歷史濃縮到一天，地球誕生是24小時中的零點，那麼，地球的首批居民--厭氧性異養細菌在早晨7點鍾降生；午後13點左右，出現了好氧性異養細菌;魚和陸生植物產生於晚上22點；而人類要在這一天的最後一分鍾才出現。微生物所以能在地球上最早出現，又延續至今，這與它們特有的食量大、食譜廣、繁殖快和抗性高等有關。個兒越小，"胃口"越大，這是生物界的普遍規律。微生物的結構非常簡單，一個細胞或是分化成簡單的一群細胞，就是一個能夠獨立生活的生物體，承擔了生命活動的全部功能。它們個兒雖小，但整個體表都具有吸收營養物質的機能，這就使它們的"胃口"變得分外龐大。如果將一個細菌在一小時內消耗的糖分換算成一個人要吃的糧食，那麼，這個人得吃500年。微生物不僅食量大，而且無所不「吃」。地球上已有的有機物和無機物，它們都貪吃不厭，就連化學家合成的最新穎復雜的有機分子，也都難逃微生物之「口」。人們把那些只「吃」現成有機物質的微生物，稱為有機營養型或異養型微生物；把另一些靠二氧化碳和碳酸鹽自食其力的微生物，叫無機營養型或自養型微生物。微生物不分雌雄，它的繁殖方式也與眾不同。以細菌家族的成員來說，它們是靠自身分裂來繁衍後代的，只要條件適宜，通常20分鍾就能分裂一次，一分為二，二變為四，四分成八，……就這樣成倍成倍地分裂下去。如果按這個速度計算，一個細菌24小時內能產生2.2e43個後代，總重量為2.2e28克，相當於4個地球的重量 !
雖然這種呈幾何級數的繁衍，常常受環境、食物等條件的限制，實際上不可能實現，即使這樣，也足以使動植物望塵莫及了。微生物具有極強的抗熱、抗寒、抗鹽、抗乾燥、抗酸、抗鹼、抗缺氧、抗壓、抗輻射及抗毒物等能力。因而，從1萬米深、水壓高達1140個大氣壓的太平洋底到8.5萬米高的大氣層；從炎熱的赤道海域到寒冷的南極冰川；從高鹽度的死海到強酸和強鹼性環境，都可以找到微生物的蹤跡。由於微生物只怕"明火"，所以地球上除活火山口以外，都是它們的領地。微生物當然也要呼吸，但有的喜歡吸氧氣，是好氧性的；有的則討厭氧氣，屬於厭氧性的；還有的在有氧和無氧環境下都能生存，叫兼性微生物。微生物不僅能吃，而且還貪睡。據報道，在埃及金字塔中三四千年前的木乃伊上仍有活細菌。微生物的休眠本領也令人驚嘆不已。
居位顯赫的細菌
自從德國鄉村醫生勞伯·柯赫第一個獵獲病菌以後，細菌這個名字就常常和疾病聯系在一起。因為人和動植物的許多傳染病，都是由細菌作祟引起的，所以人們對它總有一種厭惡和恐懼的感覺。其實，危害人類的細菌只是一小部分，大多數細菌不僅能和我們和平共處，還為人類造福。例如，地球上每年都要死亡大量動植物，千萬年過去了，這些動植物的遺體到哪裡去了呢?這就是細菌和其他微生物的功勞。它們能把地球上一切生物的殘軀遺骸吃個精光，同時轉化成植物能夠利用的養料，為促進自然界的物質循環立下了汗馬功勞。更何況許多細菌在工農業生產上起著重要的作用呢!在顯微鏡下，我們看到的細菌，大致有三種形狀：個兒又胖又圓的，叫球菌；身體瘦瘦長長的，是桿菌；體形彎彎扭扭的，稱螺旋菌。不論哪種形狀，它們都只是單細胞，內部結構和一個普通的植物細胞相似。它的外面有一個堅韌而有彈性的"外殼"，稱為細胞壁，細菌就靠它來保護自己的身體。緊貼細胞壁內部有一層柔韌的薄膜，叫細胞膜，它是食物和廢物進出細胞的"門戶"。細胞膜裡面充滿著粘稠的膠體溶液，這是細胞質，其中含有各種顆粒和貯藏物質。有的細菌有細胞核，但比大生物的細胞核簡單得多，因此人們叫它原核細胞。多數細菌是不會運動的，只是由於它們體微身輕，所以能藉助風力、水流或粘附在空氣中的塵埃和飛禽走獸身上，雲游四方，浪跡天涯。也有一些細菌身上長有鞭毛，好像魚的尾巴，能在水中扭來擺去，細菌便游動起來，速度還挺快。有人觀察，霍亂弧菌憑借鞭毛的擺動,1小時內能飛奔18厘米，這段距離相當於它身長的9萬倍!細菌中，有的"赤身裸體"，一絲不掛；有的卻穿著一身特別的"衣服"，這就是包圍在細胞壁外面的一層鬆散的粘液性物質，稱為莢膜，它既是細菌的養料貯存庫，又可作為"盔甲"，起著保護層的作用。對病菌來說，莢膜還與致病力密切相關，比如肺炎球菌能使人得肺炎，但若失去了莢膜，就如解除了武裝，沒有致病力了。當細菌遇到乾燥、高溫、缺氧或化學葯品等惡劣環境時，它們還能使出一個絕招，就是幾乎全部脫去身體中的水分，從而使細胞凝聚成橢圓形的休眠體，這就是芽孢。芽孢在乾燥條件下過幾十年仍有活力，一旦環境變得適宜，芽孢就會吸水膨脹，又成為一個有活力的菌體。單個細菌是無色透明的，為了便於鑒別，需要給它們染上顏色。1884年丹麥科學家革蘭姆創造了一種復染法，就是先用結晶紫液加碘液染色，再用酒精脫色，然後用稀復紅液染色。經過這樣的處理，可以把細菌分成兩大類，凡能染成紫色的，叫革蘭氏陽性菌；凡被染成紅色的，叫革蘭氏陰性菌。這兩類細菌在生活習性和細胞組成上有很大差別，醫生常依據細菌的革蘭氏染色來選用葯物，診治疾病。為紀念革蘭姆，復染法又稱革蘭氏染色法。細菌家族的成員，如果固定在一個地方生長繁殖，就形成了用肉眼能看見的小群體，叫菌落。菌落帶有各種絢麗的色彩，如綠膿桿菌的菌落是綠色的，葡萄球菌的菌落是金黃色的。細菌菌落的形狀、大小、厚薄和顏色等特點，是鑒別各種菌種的依據之一。弗萊明就是通過觀察澆鴰粕�鈉咸亞蚓�⑾?quot;吃"掉葡萄球菌的青黴素，劃時代地揭開了抗生素的秘密。
戰功累累的放線菌
醫生常常使用鏈黴素、紅黴素這一類抗生素治病，使許多病人轉危為安。抗生素的主角就是大名鼎鼎的放線菌。放線菌的個體由一個細胞組成，這與細菌十分相似，因此它們常被當作細菌家族中的一個獨立的大家庭。不過，放線菌又有許多真菌家族的特點，例如菌體由許多無隔膜的菌絲體組成，所以從生物進化的角度看，它是介於細菌與真菌之間的過渡類型。放線菌有許多交織在一起的纖細菌體，叫菌絲。這些菌絲分工不同，有的"埋頭大吃"，這是專管吸收營養的基質菌絲；有的朝天猛長，這是作為放線菌成長發育標志的氣生菌絲。放線菌長到一定階段便開始"生兒育女"。它們先在氣生菌絲的頂端長出孢子絲，等到成熟之後，就分裂出成串的孢子。孢子的外形有的像球，有的像卵，可以隨風飄散，遇到適宜的環境，就會在那裡"安家落戶"，開始吸水，萌生成新的放線菌。放線菌大量存在於土壤中。它們中絕大多數是腐生菌，能將動植物的屍體腐爛、"吃"光，然後轉化成有利於植物生長的營養物質，在自然界物質循環中立下了不朽的功勛。還有一種叫弗蘭克氏菌，生長在許多非豆科植物的根瘤里，能固定大氣中的氮，成為植物能利用的氮肥。放線菌還有許多貢獻。目前發現的幾千種抗生素中，有一半以上是由放線菌產生的。它的菌落顏色鮮艷，呈放射狀，對人體無害，因此，人們常用它作食品染色劑，既美觀，又安全。利用放線菌還可以生產維生素B12 、蛋白酶和葡萄糖異構酶等醫葯用品。雖然個別類的放線菌對人類有害，例如分枝桿菌能引起肺結核和麻風病等，但這些比起放線菌的功績來，實在是微不足道的。
家族龐大的真菌
真菌是微生物王國中最大的家族，它的成員約有25萬多種。真菌這個名字聽起來好像比較陌生，其實生活中你經常接觸到它。例如，味道鮮美的蘑菇，營養豐富的銀耳、木耳，延年益壽的靈芝，利水消腫、健脾安神的茯苓，保肺益腎、止血化痰的冬蟲夏草，諸如此類早為人們所熟悉的名菜佳餚、珍奇葯物，都是真菌大家族的成員；釀酒、發面、制醬油，都離不開酵母菌或黴菌的幫助，而它們正是真菌大家族的傑出代表。從生物進化的過程來看，真菌的誕生要比細菌晚10億年左右，所以它是微生物王國中最年輕的家族。它們和細菌、放線菌最根本的區別，是真菌已經有了真正的細胞核。因此人們把真菌的細胞叫做真核細胞。從原核細胞發展到真核細胞，是生物進化史上的一件大事。真菌具有多細胞結構，能產生孢子進行有性和無性繁殖。雖然蘑菇、猴頭這一類真菌長得又高又大，樣子很像植物，但它們的細胞壁里還沒有纖維素和葉綠體，不能像植物那樣產生葉綠素，這是它與植物的重要區別。真菌為人類食品提供了重要來源，它們中有許多本身就是名貴的中葯材。利用真菌還可以生產多種抗生素。真菌不僅在傳統釀造和食品工業中發揮了重要作用，而且在現代工業中也大顯身手。人們利用各種不同的黴菌，製取各種酶制劑以及許多重要的工業原料和試劑，並且還可以作為高效飼料發展養殖業。但是，真菌也會給人類帶來許多危害。梅雨季節，傢具、衣服都會長出白"毛"；陰濕的倉庫里，糧食、蔬菜、水果常常腐爛變質；許多人染上了灰指甲病和各種癬病等等，都是真菌在作怪。1960年夏天，英國某地有10多萬只火雞莫名其妙地死去，當時誰也說不清是什麼病，就稱為"火雞X病"。以後人們才搞清楚，原來這些火雞因為吃了發霉的花生粉餅,而發霉的花生餅中含有一種由黃麴黴菌產生的毒素叫黃麴黴毒素。這是一種很強的致癌物質，能引起許多動物的肝癌，並且與人的肝癌也有一定的相關性。因此，我們對於真菌的基本態度是，認清敵友，揚長避短，讓它為人類作出更大的貢獻。
罪惡昭彰的病毒
病毒比細菌小得多，只有用能把物體放大到上百萬倍的電子顯微鏡才能看到它們。一般病毒，只有一根頭發直徑的萬分之一那麼大。病毒比細菌簡單得多，整個身體僅由核酸和蛋白質外殼構成，連細胞壁也沒有。蛋白質外殼決定病毒的形狀。它們中有的呈桿狀、線狀，有的像小球、鴨蛋、炮彈，還有的像蝌蚪。病毒不能單獨生存，必須在活細胞中過寄生生活，因此各種生物的細胞便成為病毒的"家"。寄生在人或其他動物身上的病毒稱為動物病毒，人類的天花、肝炎、流行性感冒

I. 微生物在環境污染控制中有哪些作用

1. 個體微小、分布廣泛
微生物的大小用微米甚至納米來表示，從零點幾微米到幾百納米不等。由於微生物個體微小而且輕，故可通過風和水的散播而廣泛分布。江、河、湖、海、高山、陸地、人體等，甚至寒冷的北極冰層中也發現有微生物的存在。
2. 種類繁多、代謝旺盛
據統計，已發現的微生物有十幾萬種。而且不同種類的微生物具有不同的代謝方式，能用各種各樣的有機物和無機物作為營養物質，使之分解和轉化。同時，又能將無機物合成復雜的有機物。因此，微生物在自然界的物質循環中起著重要的作用。
3. 繁殖快速、易於培養
微生物在最適宜的條件下具有高速繁殖的特性。尤其是細菌，其細胞一分為二，即裂殖。大多數微生物都能夠在常溫常壓下，利用簡單的營養物質生長繁殖，這就使我們容易培養微生物，特別是獲得純種微生物。
4. 容易變異、利於應用
微生物技術的發展
微生物學本身就是通過解決實際問題，並伴隨著其他學科的發展而發展起來的，也是在不斷深入以及實踐需要的基礎上逐漸發展起來的。
19世紀初，人們開始注意到污水中細菌的存在及其對環境的影響，1913年英國的費拉開創了活性污泥法，並隨著歐美各國一些城市先後建立和發展了自來水廠。
20世紀50年代，英美法一些國家的學者陸續發表了研究報告。
20世紀60—70年代，由於世界經濟的飛速發展，環境污染的日趨嚴重，人類充分認識到環境保護與生態平衡的重要性，污染控制技術有了許多突破性發展，生物膜和活性污泥法更加完善，污染控制微生物有了很大發展。微生物學與生物化學的結合，誕生了遺傳工程。
20世紀80年代以後，污染控制微生物日臻成熟。
微生物技術在環境保護中的應用
微生物在循環經濟發展中，扮演著十分重要的角色——污水和垃圾的處理者。幾乎所有的污水處理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物處理中既需要微生物分解和除掉各種有害物質，此外，還要靠微生物進行除臭。污水與污物的處理速度、處理效果取決於微生物的種類和功能。
應用領域
微生物技術的前景
微生物作為一個生物界別，它的開發前景是不可限量的。當今和未來世界的發展中，微生物工程技術是「生產-經濟-資源-環境-社會-保健」大系統中佔有極重要地位和快速見效的重大技術。
中國是生物資源、生物多樣性最豐富的國家之一。幅員遼闊，地跨寒溫至熱帶，內陸海拔高差-155至8848米，地形復雜、環境多變，生物資源豐富。據不完全統計，中國擁有動植物、微生物約26萬種，其中植物3萬種、動物20萬種、微生物3萬種，是世界生物資源、生物多樣性最豐富的國家之一。發展生物技術及其產業，中國有著雄厚的資源基礎。
在20世紀最後20年裡，中國成為世界上經濟發展最快的國家之一。為了依靠科技，推動21世紀經濟持續快速發展，中國政府十分重視生物技術研究開發與產業化。生物技術已成為中國研究開發經費投入最多的領域，我國的生物技術產業必將蓬勃發展並迅速崛起。