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微生物学的发展是如何

发布时间:2022-09-08 05:04:37

微生物的发展前景

前景
继续采用微生物作为生命科学的研究材料。
微生物生产与动植物生产并列为生物产业的三大支柱。
在工业中许多产品利用微生物来生产,如各种生物活性物质(抗生素等)、化工原料(酒精等)。

微生物在农业生产中也有着多方面的作用。

微生物在食品加工中有广泛用途,发酵食品和许多调味品都离不开微生物。

微生物是消除污染、净化环境的重要手段。

在新兴的生物技术产业中,微生物的作用更是不可替代。作为基因工程的外源DNA载体,不是微生物本身(如噬菌体),就是微生物细胞中的质粒;被用作切割与拼接基因的工具酶,绝大多数来自各种微生物。由于微生物生长繁殖快、培养条件较简易,当今大量的基因工程产品主要是以微生物作为受体而进行生产,尤其是大肠杆菌、枯草芽胞杆菌和酿酒醉母。借助微生物发酵法,人们已能生产外源蛋白质药物(如人胰岛素和干扰素等)。尽管基因工程所采用的外源基因可以来自动植物,但由于微生物生理代谢类型的多样性,它们是最丰富的外源基因供体。
与高等动植物相比,已知微生物种类只是估计存在数量的很小一部分。哺乳动物和鸟类的物种几乎全部为人们所掌握,被子植物已知种类达93%,但细菌已知种数仅为估计数的12%,真菌为5%,病毒为4%(Bull,1992)。目前研究的也只是已知种类的很少一部分。根据SCI(science
citation
index)资料,1991—1997发表的微生物学文献大量集中在8个属,尤其是埃希氏杆菌,其中大肠杆菌又占主要部分(Galvez等,1998)。可以想象,既然对少数已知微生物的研究就已为人类作出了重要贡献,通过对多样性微生物的开发必然会为社会带来巨大利益。微生物学事业方兴未艾。
微生物基因组学研究将全面展开,以微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为主要内容的微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学将基因组信息在基础上获得长足发展。

② 微生物学的发展经历了哪几个阶段

1 史前期 约8000-1676,特点是未见微生物个体,各国人民凭实践经验利用微生物。2 初创期1676-1861 形态描述阶段 特点 自制显微镜观察到细菌等微生物个体。3 奠基期1861-1897 微生物学开始建立(巴斯德 微生物奠基人,科赫 细菌学奠基人)4 发展期1897-1953 生化水平研究阶段 特点 发现微生物代谢统一性 普通微生物学开始行成 青霉素的发现 5 成熟期1953-至今 分子生物学水平研究阶段 特点 主要是广泛利用分子生物学理论和现代研究方法

③ 微生物发展现状及前景

前景
继续采用微生物作为生命科学的研究材料。
微生物生产与动植物生产并列为生物产业的三大支柱。
在工业中许多产品利用微生物来生产,如各种生物活性物质(抗生素等)、化工原料(酒精等)。
 微生物在农业生产中也有着多方面的作用。
 微生物在食品加工中有广泛用途,发酵食品和许多调味品都离不开微生物。
 微生物是消除污染、净化环境的重要手段。
 在新兴的生物技术产业中,微生物的作用更是不可替代。作为基因工程的外源DNA载体,不是微生物本身(如噬菌体),就是微生物细胞中的质粒;被用作切割与拼接基因的工具酶,绝大多数来自各种微生物。由于微生物生长繁殖快、培养条件较简易,当今大量的基因工程产品主要是以微生物作为受体而进行生产,尤其是大肠杆菌、枯草芽胞杆菌和酿酒醉母。借助微生物发酵法,人们已能生产外源蛋白质药物(如人胰岛素和干扰素等)。尽管基因工程所采用的外源基因可以来自动植物,但由于微生物生理代谢类型的多样性,它们是最丰富的外源基因供体。
与高等动植物相比,已知微生物种类只是估计存在数量的很小一部分。哺乳动物和鸟类的物种几乎全部为人们所掌握,被子植物已知种类达93%,但细菌已知种数仅为估计数的12%,真菌为5%,病毒为4%(Bull,1992)。目前研究的也只是已知种类的很少一部分。根据SCI(science citation index)资料,1991—1997发表的微生物学文献大量集中在8个属,尤其是埃希氏杆菌,其中大肠杆菌又占主要部分(Galvez等,1998)。可以想象,既然对少数已知微生物的研究就已为人类作出了重要贡献,通过对多样性微生物的开发必然会为社会带来巨大利益。微生物学事业方兴未艾。
微生物基因组学研究将全面展开,以微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为主要内容的微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学将基因组信息在基础上获得长足发展。

④ 微生物的研究发展

微生物学家巴斯德原是化学家,曾在化学上做出过重要的贡献,后来转向微生物学研究领域,为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献。主要集中在下列三个方面:① 彻底否定了“自然发生”学说。“自生说”是一个古老学说,认为一切生物是自然发生的。到了17世纪,虽然由于研究植物和动物的生长发育和生活循环,是“自生说”逐渐消弱,但是由于技术问题,如何证实微生物不是自然发生的仍是一个难题,这不仅是“自生说”的一个顽固阵地,同时也是人们正确认识微生物生命活动的一大屏障。巴斯德在前人工作的基础上,进行了许多试验,其中着名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实,空气内确实含有微生物,他们引起有机质的腐败。巴斯德自制了一个具有细长而弯曲的颈的玻瓶,其中盛有有机物水浸液,经加热灭菌后,瓶内可一直保持无菌状态,有机物不发生腐败,一旦将瓶颈打断,瓶内浸液中才有了微生物,有机质发生腐败。巴斯德的试验彻底否定了“自生说”,并从此建立了病原学说,推动了微生物学的发展。
② 免疫学——预防接种。Jenner虽然早在1798年发明了种痘法可预防天花,但却不了解这个免疫过程的基本机制,因此,这个发现没能获得继续发展。1877年,巴斯德研究了鸡霍乱,发现将病原菌减毒可诱发免疫性,以预防鸡霍乱病。其后它又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病,并首次制成狂犬疫苗,证实其免疫学说,为人类防病、治病做出了重大贡献。
③ 证实发酵是由微生物引起的。究竟发酵是一个由微生物引起的生物过程还是一个纯粹的化学反应过程,曾是化学家和微生物学家激烈争论的问题。巴斯德在否定“自生说”的基础上,认为一切发酵作用都可能与微生物的生长繁殖有关。经不断地努力,巴斯德终于分离到了许多引起发酵的微生物,并证实酒精发酵是由酵母菌引起的。还研究了氧气对酵母菌的发育和酒精发酵的影响。此外,巴斯德还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细菌所引起的。为进一步研究微生物的生理生化奠定了基础。
④ 其它贡献。一直沿用至今天的巴斯德消毒法(60~65℃作短时间加热处理,杀死有害微生物的一种消毒法)和家蚕软化病问题的解决也是巴斯德的重要贡献,它不仅在实践上解决了当时法国酒变质和家蚕软化病的实际问题,而且也推动了微生物病原学说的发展,并深刻影响医学的发展。 微生物20世纪上半叶微生物学事业欣欣向荣,微生物学沿着两个方向发展,即应用微生物学和基础微生物学。在应用方面,对人类疾病和躯体防御机能的研究,促进了医学微生物学和免疫学的发展。青霉素的发现(Fleming,1929)和瓦克斯曼(Waksman)对土壤中放线菌的研究成果导致了抗生素科学的出现,这是工业微生物学的一个重要领域。
环境微生物学在土壤微生物学研究的基础上发展起来。微生物在农业中的应用使农业微生物学和兽医微生物学等也成为重要的应用学科。应用成果不断涌现,促进了基础研究的深入,于是细菌和其它微生物的分类系统在20世纪中叶出现了,生物化学,微生物遗传和变异的研究导致了微生物遗传学的诞生。微生物生态学在20世纪60年代也形成了一个独立学科。20世纪80年代以来,在分子水平上对微生物研究迅速发展,分子微生物学应运而生。在短短的时间内取得了一系列进展,并出现了一些新的概念,较突出的有,生物多样性、进化、三原界学说;细菌染色体结构和全基因组测序;细菌基因表达的整体调控和对环境变化的适应机制;细菌的发育及其分子机理;细菌细胞之间和细菌同动植物之间的信号传递;分子技术在微生物原位研究中的应用。经历约150年成长起来的微生物学,在21世纪将为统一生物学的重要内容而继续向前发展,分子微生物生态学。
微生物产业在21世纪将呈现全新的局面。微生物短短的300年间,特别是20世纪中叶,已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用,并形成了继动、植物两大生物产业后的第三大产业。这是以微生物的代谢产物和菌体本身为生产对象的生物产业,所用的微生物主要是从自然界筛选或选育的自然菌种。21世纪,微生物产业除了更广泛的利用和挖掘不同生境(包括极端环境)的自然资源微生物外,基因工程菌将形成一批强大的工业生产菌,生产外源基因表达的产物,特别是药物的生产将出现前所未有的新局面,结合基因组学在药物设计上的新策略将出现以核酸(DNA或RNA)为靶标的新药物(如反义寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等)的大量生产,人类将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外,微生物工业将生产各种各样的新产品,例如降解性塑料、DNA芯片、生物能源等,在21世纪将出现一批崭新的微生物工业,为全世界的经济和社会发展做出更大贡献。 微生物作为一门科学进行研究,中国起步较晚。中国学者开始从事微生物学研究在20世纪之初,那时一批到西方留学的中国科学家开始较系统的介绍微生物知识,从事微生物学研究。1910-1921年微生物间伍连德用近代微生物学知识对鼠疫和霍乱病原的探索和防治,在中国最早建立起卫生防疫机构,培养了第一支预防鼠疫的专业队伍,在当时这项工作居于国际先进地位。20世纪20-30年代,中国学者开始对医学微生物学有了较多的试验研究,其中汤飞凡等在医学细菌学、病毒学和免疫学等方面的某些领域做出过较高水平的成绩,例如沙眼病原体的分离和确认是具有国际领先水平的开创性工作。
现代化的发酵工业、抗生素工业、生物农药和菌肥工作已经形成一定的规模,特别是改革开放以来,中国微生物学无论在应用和基础理论研究方面都取得了重要的成果,例如中国抗生素的总产量已跃居世界首位,中国的两步法生产维生素C的技术居世界先进水平。中国学者瞄准世界微生物学科发展前沿,进行微生物基因组学的研究,现已完成痘苗病毒天坛株的全基因组测序,2013年又对中国的辛德毕斯毒株(变异株)进行了全基因组测序。1999年又启动了从中国云南省腾冲地区热海沸泉中分离得到的泉生热袍菌全基因组测序,2013年取得可喜进展。中国微生物学进入了一个全面发展的新时期。但从总体来说,中国的微生物学发展水平除个别领域或研究课题达到国际先进水平,为国外同行承认外,绝大多数领域与国外先进水平相比,尚有相当大的差距。因此如何发挥中国传统应用微生物技术的优势,紧跟国际发展前沿,赶超世界先进水平,还需作出艰苦的努力。

⑤ 微生物学的简史分为哪几个阶段每个阶段有哪些主要成就

分为四个阶段,分别为:1、史前时期人类对微生物的认识与利用 主要成就:在 17 世纪下半叶,荷兰学者吕文虎克( Antony van Leeuwenhook )用自制的简易显微镜亲眼观察到细菌个体之前,对于一门学科来说尚没形成。这个时期称为微生物学史前时期。种痘预防天花是人类控制和应用微生物生命活动规律在预防疾病保护健康方面的宝贵实践。
2、微生物形态学发展阶段 主要成就:17 世纪 80 年代,吕文虎克用他自己制造的,可放大 160 倍的显微镜观察牙垢、雨水、井水以及各种有机质的浸出液,发现到了许多可以活动的 “ 活的小动物 ” ,并发表了这一 “ 自然界的秘密 ” 。
3 、微生物生理学发展阶段 主要成就: 在 19 世纪 60 年代初,巴斯德研究了酒变酸的微生物原理、探索了蚕病、牛羊炭疽病、鸡霍乱和人狂犬病等传染病的病因、有机质腐败和酿酒失败的起因,否定了生命起源的 “ 自然发生说 ” ,建立了巴氏消毒法等一系列微生物学实验技术。柯赫在继巴斯德之后,改进了固体培养基的配方,发明了倾皿法进行纯种分离,建立了细菌细胞的染色技术,显微摄影技术和悬滴培养法,寻找并确证了炭疽病、结核病和霍乱病等一系列严重传染疾病的病原体等。这些成就奠定了微生物学成为一门科学的基础。他们是微生物学的奠基人。 在这一时期,英国学者布赫纳( E. Buchner )在 1897 年研究了磨碎酵母菌的发酵作用,把酵母菌的生命活动和酶化学相联系起来,推动了微生物生理学的发展。同时,其他学者例如俄国学者伊万诺夫斯基 (Ivanovski) 首先发现了烟草花叶病毒 (Tobacco mosaic virus , TMV) ,扩大了微生物的类群范围。
4 、微生物分子生物学发展阶段 主要成就:在上一时期的基础上,本世纪初至 40 年代末微生物学开始进入了酶学和生物化学研究时期,许多酶、辅酶、抗生素以及许多反应的生物化学和生物遗传学都是在这一时期发现和创立的,并在 40 年代末形成了一门研究微生物基本生命活动规律的综合学科 —— 普通微生物学。 50 年代初,随着电镜技术和其他高技术的出现,对微生物的研究进入到分子生物学的水平。 1953 年华特生( J. D. Watson )和克里克( F. H. Crick )发现了细菌基因体脱氧核糖核酸长链的双螺旋构造。 1961 年加古勃( F. Jacab )和莫诺德( J. Monod )提出了操纵子学说,指出了基因表达的调节机制和其局部变化与基因突变之间的关系,即阐明了遗传信息的传递与表达的关系。

⑥ 微生物学作为一门学科到目前为止是如何发展的

微生物作为一门学科到目前为止发展速度相对还是比较快的,比如微生物很多应用与食品和其他的生物方面都是有很大的进步。

⑦ 近些年微生物学快速发展体现在哪些方面 在线等很急

1、酿酒工业

2、酒精工业

3、溶剂工业(丙酮、丁醇)

4、有机酸工业: 乳酸、柠檬酸、衣康酸、延胡索酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸等。

5、抗生素工业

6、酶制剂工业

7、氨基酸工业

8、酵母工业

9、多糖工业:黄原胶、右旋糖苷、等等

10、石油发酵

11、生物活性物质:核酸类、维生素等

12、其它:微生物农药、沼气发酵、生物制品(菌苗、疫苗)

微生物学(microbiology)是生物学的分支学科之一。

它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。微生物学是研究各类微小生物生命活动规律和生物学特性的科学。

微生物学是高等院校生物类专业必开的一门重要基础课或专业基础课,也是现代高新生物技术的理论与技术基础。

基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程就是在微生物学原理与技术基础上形成和发展起来的;微生物学也是高等农林院校生物类专业发展及农林业现代化的重要基石之一。随着生物技术广泛应用,微生物学对现代与未来人类的 生产活动及生活必将产生巨大影响。

以上内容参考:网络-微生物学

⑧ 微生物学发展史如何分期

一、微生物学的萌芽时期

我国早在春秋战国时期,就发现用微生物分解有机物质,用来沤粪积肥,使农作物变得更加茁壮。微生物在医学中也有应用,公元2世纪的《神农本草经》中就有关于白僵蚕治病的记载。公元6世纪的《左传》中也有用麦曲治腹泻病的记载,10世纪的《医宗金鉴》中有关于种痘方法的记载。公元6世纪北魏的贾思勰《齐民要术》中也有关于微生物应用的资料,如谷物制曲、酿酒、制酱、造醋、腌菜等。在古希腊留下来的石刻上也有酿酒的操作记录。
虽然古人还不知道是微生物在发挥作用,但是他们通过日积月累的生活实践,已经学会巧妙地利用微生物来改善自己的生活。
二、微生物学的初创时期
微生物的初创期是17世纪下半叶到19世纪中叶。詹森制成世界上第一台显微镜,罗伯特·胡克把昆虫等较小事物在显微镜下的具体形态发表在《显微制图》中,列文虎克用自制的显微镜观察到微生物,并详细地描述了微生物的形态,打开了微生物研究的大门。
在列文虎克死后,微生物的研究一度进入低谷,“自然发生论”开始成为热点话题。1748年,尼达姆(John Needham)用“干草等浸泡在烧瓶中会产生微生物”的实验证明“自然发生论”。后来,许多科学家投入到微生物研究中来,为微生物的发展打下了基础。1765-1776年,斯帕兰让尼(Lazaro Spallanzani) 又用密封加热实验反驳“自然发生论”。1826年,施旺(Theodor Schwann) 提出乙醇发酵由酵母菌引起,在1837年,他又提出微生物引起发酵和腐败。1838—1839年,施旺和施莱登(Mathias Schleiden) 分别提出细胞学说,1853年,巴谢(Agostino Bassi)首次实验证明由白僵菌引起家蚕的“白僵病”,并认为许多疾病是由微生物引起的。1845年,伯克利(M.J.Berkeley)首次证明是霉菌引起爱尔兰薯仔枯萎病。1846年,塞麦尔维斯(Lgnaz Semmelweis)发现产褥热是由医生传播的,提出使用防腐剂预防的方法。1849—1854年,斯诺(John Snow) 对伦敦流行的霍乱开展流行病学研究。1850年,达望(CasimirJoseph Davaine)在患炭疽病的家畜中发现炭疽细菌,同年,米切利斯(Eihardt Mitscherlich)发现是细菌引起马铃薯褐变。1853年,德巴利(Heinrich Anton De Bary)提出禾谷类锈病是由寄生真菌导致的。
三、微生物学的奠基时期
巴斯德对微生物生理学的研究为现代微生物学奠定了基础。巴斯德(Louis Pasteur) 在1857年提出乳酸发酵的微生物学原理;1860年提出酵母菌在乙醇发酵中的作用;1864年彻底驳斥了自然发生论;1866年发明低温灭菌法;1880年和斯坦伯格(George Sternberg)同时从唾液中分离和培养肺炎球菌;1881年和鲁克斯(Pierre·Paul·Emile Roux) 用炭疽菌进行免疫实验并研制炭疽疫苗;1885年研制出狂犬病疫苗,在被疯狗咬伤的9岁小孩身上首次试用并获成功。
科赫对新兴的医学微生物学做出了巨大贡献。1876年,分离并鉴定了炭疽热病原菌——炭疽杆菌;1878年鉴别了葡萄球菌;1881年研究了细菌的纯培养方法,并用减毒炭疽杆菌进行动物免疫;1882年发现肺结核的病原菌——肺结核分枝杆菌,并因此获得1905年诺贝尔奖;1883年鉴定了霍乱的致病因子——霍乱弧菌(vibrio cholerae);1884年,首次发表科赫定理。
下面再来看一下其他众多科学家的成就。1858年,魏尔啸(Rudolf Virchow)提出“每一个细胞都来自另一个细胞”。1859年,达尔文(Charles Robert Darwin)发表《物种起源》。1865年,孟德尔(Gregor Johann Mendel)发表孟德尔遗传法则。1867年李斯特(Joseph Lister)正式发表了他的外科消毒术。1880年拉瓦拉(Alphonse Laveran)鉴定了疟原虫在感染者红细胞中的生活史,1907年获诺贝尔奖。1884年梅契尼柯夫(Elie Metchnikoff)发现吞噬作用,1908年获诺贝尔奖。1890年贝林格(Emil Adolf von Behring) 和北里柴三郎(Kitasato Shibasaburo)发现抗毒素,用毒素使动物免疫,制备白喉和破伤风抗毒素,1901年获诺贝尔奖。由于科学成果很多,这里不一一列举。

⑨ 微生物学发展可分为哪几个时期 每个时期有什么特点

微生物学的发展史

一、初创时期(形态学时期)

1664年,英国人虎克(RobertHooke)用显微镜观察微生物。虎克曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。

1674~1695年,荷兰人列文虎克制造分辨率大的单式显微镜;

1676年,微生物学的先驱荷兰人列文虎克(Antonyvanleeuwenhoek)首次观察到了细菌。他没有上过大学,是一个只会荷兰语的小商人,但却在1680年被选为英国皇家学会的会员。

二、奠基时期(生理学时期)

1.法国巴斯德微生物学的奠基人

(1)发现并证实发酵是由微生物引起的。

化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗“酒病”和“蚕病”。

(2)彻底否定了“自然发生”学说

着名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实,空气内确实含有微生物,是它们引起有机质的腐败。

(3)免疫学——预防接种

首次制成狂犬疫苗

(4)其他贡献

巴斯德消毒法:60~65℃作短时间加热处理,杀死有害微生物。

2.德国柯赫细菌学的奠基人

(1)微生物学基本操作技术方面的贡献

a)建立细菌纯培养技术(纯种分离技术)

b)悬浮培养法

c)流动蒸汽灭菌

d)细胞染色技术和显微摄影

三、发展时期(生化时期)

无活细胞酵母压榨液

葡萄糖、酒精

1.青霉素

英国微生物学家弗来明发现青霉素,开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。

2.摇瓶培养技术

四、分子生物学时期(成熟时期)

  1. 基因工程药物学的兴起

  2. 转基因的农作物

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