A. 微生物有什麼作用
微生物是一種通稱，它包括了所有形狀微小、結構簡單的低等生物。一提到微生物，有些人就會皺起眉頭，感到憎惡。因為他們想到的是微生物帶來了人類的疾病，帶來了植物的病害和食物的變質。其實，這種感情是不太公正的。對人類而言，大多數微生物有益無害的，會造成損害的微生物只是少數。就總體來說，微生物是功大於過的，而且是功遠遠大於過。近年來迅速崛起的發酵工程，正是這些微生物在忙忙碌碌，工作不息，甚至不惜粉身碎骨，才使得五光十色的產品能一一面世。從「樂百氏奶」等乳酸菌飲料，到比黃金還貴的干擾毒等葯品，都是微生物對人類的無私奉獻。
微生物在發酵過程里充當著生產者的角色，這與它的特性是分不開的。它們具有孫悟空式的生存本領、豬八戒式的好胃口，還組成了天下第一的「超生游擊隊」。孫悟空是怎麼折騰也不會死的英雄。微生物的生存本領也好生了得。它們對周圍環境的溫度、壓強、酸鹼度、干濕條件都有極強的適應力，在10千米深的海底，人會被壓成一張紙，而有些細菌仍逍遙自在地生活。在零下250℃的超低溫下，有些微生物仍不死去，只是處於「冬眠」狀態而已。如果條件適宜，微生物會不斷繁衍生長，從沒有見過它們自行死亡。而這幫不死的小傢伙還極為貪吃，甚至飢不擇食。好吃的食品自不必說，連石油、塑料、金屬氧化物、工業垃圾和DDT、砒霜等毒葯，都會成為某些微生物競相吞吃的美味。吃得多，長得快，繁殖速度自然十分驚人。如果一個大腸桿菌能順利無阻地繁殖，兩天後其重量等於地球重量的4倍！正是微生物的這些特點使它們成為發酵工程中的主將和功臣。發酵罐是微生物在發酵過程中生長、繁殖和形成產品的外部環境裝置。它取代了傳統的發酵容器——形形色色的培養瓶、醬缸和酒窖。與傳統的容器相比，發酵罐最明顯的優勢在於：它能進行嚴格的滅菌，能使空氣按需要流通，從而提供良好的發酵環境；它能實施攪拌、震盪以促進微生物生長；它能對溫度、壓力、空氣流量實行自動控制；它能通過各種生物感測器測定發酵罐內菌體濃度、營養成分、產品濃度等，並用電腦隨時調節發酵進程。所以，發酵罐能實現大規模連續生產，最大限度地利用原料和設備，獲得高產量和高效率。這樣，人們就可以充分利用發酵方法來生產所需的食品或其他產品。可以簡單地說，發酵工程就是通過研究改造發酵作用的菌種，並應用現代技術手段控制發酵過程來大規模工業化地生產發酵產品。
蛋白質是構成人體組織的主要材料，而又是地球上十分缺乏的食品。用發酵工程來大量快速地生產單細胞蛋白，就補充了自然產品的不足。因為在發酵罐內，每一個微生物就是一座蛋白質合成工廠。每一個微生物體重的50～70％都是蛋白質。這樣人們就可以利用許多「廢料」，來生產高質量的食品。所以，生產單細胞蛋白是發酵工程對人類的傑出貢獻之一。
此外，發酵工程還可以製造人體不可缺少的賴氨酸以及許多種醫葯產品。我們常用的抗菌素幾乎都是發酵工程的產品。
發酵工程不僅生產食品和葯品，還是解決能源危機的有力武器。石油、煤、天然氣這些傳統能源終將消耗殆盡，人類怎樣才能繼續生活下去，科學家們為此耗盡心血。20世紀80年代，人們終於看到了希望：一方面是核能、風能、太陽能利用取得巨大進展；另一方面，發酵工程的出現，可使地球上每年生產的大量纖維物質——稻草、麥桿、玉米秸、灌木、乾草、樹葉等等，經「發酵工程」轉化，成為人類新能源。
在開發生物新能源的同時，發酵工程還可以完成另一個重要使命，即處理廢物，凈化環境，減少以至基本消除環境污染。
總之，現代發酵工程能夠幫助人們製造食品，製造葯品，開發能源，凈化環境。古老的生物發酵法，一旦用現代高科技方法加以改進，就千百倍地提高了生產效率，使老技術煥發了青春，為人類做出了巨大貢獻。
B. 微生物有什麼作用
微生物的分布很廣泛，雖然它們對人類的生產生活有一定的積極作用，但它們也常常使工業器材受到腐蝕，使食品及原料腐敗和變質，甚至以食物作媒介引起人體中毒、染病、致癌和死亡。
1 、微生物的作用
1.1 微生物在物質循環中的作用
在生物圈內的物質循環過程中，以異樣型微生物為主的分解者，在有機物的礦質化過程中有著不可替代的作用，它於生產者一起共同推動著生物內的物質循環，使生態系統保持平衡。例如，在碳素循環中，地球上 90% 的 co 2 是由微生物的生命活動產生的；在氮素循環中，固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用都有微生物的活動；在磷和硫的循環中同樣也需要各種微生物的活動。
1.2 微生物與污水處理
工業迅猛發展的同時也給人們帶來了一定的環境污染。在眾多的污水、廢水處理方法中，生物學的處理方法因具有經濟方便、效果好的突出優點而被廣泛應用。在污水的生物學處理過程中，微生物起著特別重要的作用，它們能將水體中的含碳有機物分解成 CO 2 、 H 2 s 、 CH 4 等氣體；將含氮有機物分解成氨、硝酸、亞硝酸和氮；能使汞、砷等對人類有毒的重金屬鹽在水體中進行轉化，以便於回收或除去，使許多病原性寄生生物常因與環境不適而死去。
1.3 有益於人體健康
人體腸道中含有很多種微生物，其中主要有大腸桿菌、產氣桿菌、變形菌、糞產鹼菌、產氣莢膜梭菌、乳酸桿菌和螺旋體等。人體為這些微生物提供了良好的棲息場所，而這些細菌生活在腸道中能合成核黃素、維生素 B12 維生素 K 等多種維生素以及氨基酸以供人體吸收利用。
2 、微生物的污染
2.1 工業產品中的微生物
各種工業器材，如金屬、儀表、電訊器材、絕緣材料和紡織品等，它們或含有一些可被微生物利用的成分，或因種種原因沾染了或多或少的有機物質，因此，都會受到微生物的侵蝕，使之老化變質。
2.1.1 鋁及其合金製品受到微生物的侵蝕。例如，曾發生過飛機的油槽因受到牙枝霉、銅綠色假單胞菌和弧菌等的腐蝕而漏油。飛機機翼的內鋁壁也受到上述微生物的侵蝕。鋼鐵及其製品因長期與水或土壤接觸，受到鐵細菌、硫細菌、硫酸還原細菌等的作用而腐蝕。電子設備、集成電路、絕緣材料等均可受到黴菌的侵蝕，由於黴菌的菌絲能導電，因此常能引起有關設備的失靈。
2.1.2 羊毛、棉紗、尼龍、聚制脂及其製品，也常受到微生物的侵蝕。污染漾奶、毛的微生物主要有銅綠色假單胞桿菌、微球菌、枯草桿菌、麴黴、青黴等。污染棉織品的主要是纖維素分解菌群的微生物。污染尼龍的有球二孢和紅麴黴等。微生物不僅能使纖維及其製品變質，而且與人體健康密切相關。例如，微球菌能使人的頭部生白斑，銅綠假單胞菌與支氣管炎、咽炎和耳、鼻、眼的炎症有關。
2.1.3 玻璃及其製品和顯微鏡、望遠鏡及照相機等器材的光學部分在溫暖潮濕的條件下，都會由於麴黴、青黴等的生長繁殖而受腐蝕。
2.2 農業產品中的微生物
糧、油原料極其製品，含有豐富的養分，它們是微生物的天然營養基地，如果其他條件適宜，黴菌、細菌、酵母菌等微生物就會迅速地繁殖起來。
2.2.1 肉、蛋、奶、水果和蔬菜等食品的表面都生活著很多的微生物，如果保存不當，常引起食品的變質和腐敗。
2.2.2 罐頭是人們保存食品的方法之一，但肉類罐頭中存在著枯草桿菌、梭菌等菌群。由於芽孢的抗熱性很強，在罐頭製作過程中雖然經過了高溫處理，而在一些肉類罐頭中仍能檢測出嗜熱脂肪芽孢桿菌、耐熱厭氣性的腐敗梭菌等，它們是造成罐頭腐敗的主要原因。
3 、防止微生物污染的措施
3.1 防止貯糧霉變和真菌黴素污染的措施是：入倉前應降低糧食的含水量，除去破損、色變和霉變的籽粒；入倉後應創設乾燥、低溫和缺氧的環境，使黴菌失去生長繁殖的條件。
3.2 工業器材的防腐問題，日益受到人們的重視。目前分別採用對人和動物安全性高的高效殺菌劑，選用抗微生物腐蝕性的材料及含抗菌物質的材料做成塗膜，使器材和微生物隔離，以防止微生物的危害
C. 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。
D. 研究微生物的意義和作用
微生物學與生態環境的修復和改善 保護環境、維護生態平衡以提高土壤、水域和大氣的環境質量，創造一個適宜人類生存繁衍、並能生產安全食品的良好環境，是人類生存所面臨的重大任務。隨著工農業生產的發展和人民對生活環境質量要求的提高，對於進入環境的日益增多的有機廢水污物和人工合成有毒化合物等所引起的污染問題，越來越受到關注。而微生物是這些有機廢水污物和合成有毒化合物的強有力的分解者和轉化者，起著環境「清道夫」的作用。而且由於微生物本身所具有繁衍迅速、代謝基質范圍寬、分布廣泛等特點，它們在清除環境(土壤、水體)污染物中的作用和優勢是任何其他理化方法所不能比擬的。因此正廣泛應用微生物來處理有機廢水和污物，進行污染土壤的微生物修復。某些微生物也以其本身作為病原或其代謝毒物污染環境或食品，危害人類健康。（2）、微生物學與農業持續生產 農業是人類賴以生存的最重要的客觀基礎。微生物學不僅與農業生產密切相關，而且與食品安全和品質改善密切相關。土壤的形成及其肥力的提高有賴於微生物的作用。土壤中含氮物質的最初來源是微生物的固氮作用。土壤中含氮物質的積累、轉化和損失，土壤中有機質尤其是腐植質的形成和轉化、土壤團聚結構的形成、土壤中岩石礦物變為可溶性的植物可吸收態無機化合物等等過程都與微生物的生命活動相關：由於微生物的話動，使得土壤具有生物活性性能，推動著自然界中最重要的物質循環，並改善著土壤的持水、透氣、供肥、保肥和冷熱的調節能力，有助於農業生產。 隨著人類對環境和食品安全質量的要求愈來愈高，易造成環境和食品污染的化學農葯、化學化肥愈來愈不受歡迎，綠色農業或有機農業、綠色食品的呼聲愈來愈高。而綠色農業或有機農業、綠色食品離不開微生物的作用。在農業生產過程中，農作物的防病、防病蟲也與微生物密切相關。植物的許多病其病原就是各類微生物，而反過來也可以利用某些微生物來防治農作物的某些病蟲危害。有機肥的積制過程實際上就是通過微生物的生命活動，把有機物質改造為腐植質肥料的過程。有機和無機肥料施人土壤後，只有一部分可被植物直接吸收，其餘部分都要經過微生物的分解、轉化、吸收、固化，然後才能逐漸並較長時間地供給植物吸收利用。許多微生物能固定大氣中的氮素，為植物提供氮素營養。
農產品的加工、貯藏，實際上很多是利用有益的微生物作用或是抑制有害微生物的危害的技術。 微生物學是農業科學的重要基礎理論的—部分。隨著科學技術的發展，微生物學與農業科學之間的關系必將越來越密切，微生物學對現代農業科學的影響也必將越來越大。 （3）、利用微生物生產可持續的清潔能源 化學燃料不僅是一次性能源，而且燃燒過程中對於環境的污染是一個眾所周知的嚴重問題。由於微生物可以轉化農業有機廢棄物為氫氣和乙醇等，不僅消除了環境的有機污染物又可生產如氫氣、乙醇等無污染的清潔能源，對於人類的可持續發展具有巨大的推動作用。 （4）、豐富的微生物資源及其產物為人類的可持續發展提供新的支持與發展點 由於微生物本身的特點和代謝產物的多樣性，利用微生物生產人類戰勝疾病所需的醫葯製品正受到廣泛重視。當今人類正面臨著空前的健康安全威脅，不僅許多給人類造成巨大災難的疾病在卷土重來，如肺結核、霍亂等，而且很多不明原因、尚無有效控制辦法的疾病正不斷出現，如艾滋病、瘋牛病、埃博拉病毒病、非典型肺炎即嚴重急性呼吸系統綜合症等。然而這些疾病的傳染控制與治療，將在很大程度上依賴於新的微生物醫葯資源的開發於利用，微生物資源是各無窮無盡的寶庫，為人類的繁衍和可持續發展作出巨大貢獻。
E. 如何理解微生物學的重要性
1.微生物在自然界物質循環中起巨大作用，微生物可分解有機物。 2.在農業生產中，微生物是土壤肥力的重要因素，可分解有機殘體，促進難溶性礦物轉化，固定空氣中氮素，增加土壤有效養分，促進土壤團粒結構的形成。 還可利用其進行沼氣發酵。產生多種抗生素，能防治作物病害和雜草 3.工業生產中有的是直接利用其菌體，有的是利用其代謝產物或代謝活動。 4.環境保護方面，利用其處理污水，污物，毒物，消除污染，保護環境。 5.微生物與人類及畜禽的健康關系密切，如有些生活在動物腸道內，可合成維生素，氨基酸等，為宿主提供營養。其產生的抗生素可治療人類及畜禽的傳染性病害。 6.微生物對人類也存在有害的一面，有些微生物能引起人及動植物的病害，稱為病原微生物，在歷史上曾給人類造成重大的災難。