‘壹’ 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。
‘贰’ 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。
‘叁’ 微生物的前景是什么样的
可以说,微生物与人类关系的重要性,你怎么强调都不过分,微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们在给人类带来巨大利益的同时也带来"残忍"的破坏。它给人类带来的利益不仅是享受,而且实际上涉及到人类的生存。
“在近代科学中,对人类福利最大的一门科学,要算是微生物学了。”
微生物学作为一门科学,已经历了100多年的艰难曲折的漫长进程。微生物学学科为整个生命科学的发展做出了巨大的贡献。这些贡献首先应归功于基础微生物学的发展。
现代微生物学学科已包括许多分支学科。从应用角度来分,主要是工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学和环境微生物学等。基础微生物学是它们的基础,主要包括微生物分类学、微生物生理学、微生物遗传学、微生物生态学和分子微生物学等分支学科。
新中国建立以前,生命科学的研究是十分薄弱的,微生物学的研究尤为如此。建国后,微生物学学科在科学研究、人才培养等方面才得到较快发展。经过几十年的努力,特别是改革开放以来,我国微生物学界,在科研、教学、人才培养等方面取得了显着的成绩。工、农、医、微生物产品、生物工程产品以及微生物基因组等基础研究和应用研究都做出了重要的贡献。但是,正如闻玉梅教授所指出:“我国微生物学的现状还存在一些不容忽视的问题。例如:以应用性研究为主,基础理论研究相对滞后,……。如果不正视这些问题,在下一世纪的科技竞争中,我们会与国际微生物学界拉大差距,坐失良机。”这从某种意义上阐明了基础微生物学研究的重要性
历史已经证明,基础研究一旦获得突破,迟早会给技术、生产、经济以及社会的发展带来巨大的推动和影响。没有不断发展的基础科学的有力支持,就不可能出现当今世界科技的突飞猛进。所以说,基础微生物学是推动整个微生物学科发展和技术进步的强大动力,是微生物学科中新技术、新发现、新产业的先导和源泉。基础微生物学科研究的能力和水平是衡量整个微生物学综合水平的重要标志。
愿你未来将与全国微生物学工作者一道为此而努力奋斗。
‘肆’ 说说现代微生物学的发展趋势.
生物技术的产生与发展
生物技术作为一种高新技术,是70年代初伴随着DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用而诞生的.三十多年来,生物技术的飞速发展为医疗业、制药业、农业、畜牧业、环保业的发展开辟了广阔的前景,极大地改善了人们的生活.因此,世界各国都把生物技术确定为21世纪科技发展的关键技术和新兴产业.
我国生物技术产业自20世纪80年代初起步以来,广泛应用于医药、农业、食品、环保、轻化工、能源等领域.从事生物技术产品开发的企业,如雨后春笋不断涌现.从1985年到2000年,产品销售额增加了75.99倍,平均每年增长3358%.2000年我国生物技术产业产值已达200亿元.尤其是基因工程制药产业发展迅猛,1996年基因工程药物和疫苗销售额为2.2亿元,2000年达到22.8亿元,平均每年增长79.42%.近年来生物技术产业的年均增长率一直保持在20%以上.
全国涉及现代生物技术的企业约500家,从业人员超过5万人,其中涉及医药生物技术的企业300多家,涉及农业生物技术的200多家,一些生物技术的新建公司正在崛起,每年增加近100家新公司.北京、上海、福州、广州、深圳等地已建立了20多个生物技术园区,出台了一些优惠政策,在税收、金融、人才引进、进出口等方面对生物技术企业给予全面支持,目前已经培育了一大批新企业,在中国生物技术发展中起着龙头带动作用.
随着中国乃至全世界范围内生物技术产业的迅猛发展,对生物技术人才的需求也将日益增多.
1、微生物基因工程育种;这可能是最大的一块,培育能够适合于工业原料生产、抗生素、土壤改造、环境保护、矿物冶炼等领域需要的菌种.
2、微生物膜结构,主要是膜蛋白的功能、结构;
3、微生物代谢网络,或代谢工程;
4、拟核结构与基因表达调控;
5、传统的分类学可能越来越衰落,分子系统学还会吃香的.
‘伍’ 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
‘陆’ 生物农业的发展前景
生物农业按照自然的生物学过程管理农业,适当投入能量和资源,维持系统最佳的生产力。生物农业强调通过促进自然过程和生物循环保持土地生产力,用生物学方法防治病虫害,实现农业环境的生态平衡。这是欧洲的常用提法,同美国有机农业近似。
一、生物农业的发展前景如下:
1、农业生物技术是解决人类食品问题、而同时不使自然环境受破坏和保持生态平衡,实现可持续发展的最主要的途径。传统的生物技术在发酵、堆肥和污水处理等方面的应用已经发挥了一定的作用。现代环境生物技术的应用将为更有效,并能降解更复杂的化合物和更多的废弃物提供了机会,对于农业的持续发展是一种有巨大潜力的新兴技术。生物技术将环境治理上发挥其不可替代的作用。工程植物和微生物清除环境污染物和土壤毒物已被公认取得显着成效;
2、研究和开发了多种类型的能代替化学杀虫剂的生物农药,以此大大减少了化学污染。正在研究利用微生物和植物生产新型可降解塑料,以解决白色污染问题以及利用废物处理,开发对环境无害的生物能源和食物等。因此,环境生物技术可以用较低的成本解决废物处理、将农业废弃物转化为能源以及土地污染物的清除等问题,它在全球的应用具有广阔的发展前景,并将为国民经济的可持续发展作出更大的贡献。
3、现代农业生物技术产业化虽然还处在起步阶段,但随着愈来愈多的生物技术产品从实验室走向实际应用,进入商品化阶段,生物技术为未来世界农业发展展现了美好的前景。随着农业生物技术研究的不断深入,一系列基因农作物新品种正逐步走向市场。可能有很大一部分是通过组织培养或是通过重组DNA技术将一些有益的新性状引入植物中得到的。将有更多的优良新品种在农业生产中得到广泛推广,并为消费者接受。为了争夺未来农业生物技术产品市场,许多国家制订和采取了一系列有利的政策法规及重大支持措施。
4、世界各国正在竞相聚集和培养人才,投入大量资金,以鼓励和推动生物技术的研究和开发。为了争夺21世纪的生物技术的制高点,美国的“面向21世纪的生物技术”计划,日本的官、产、学一体化推进21世纪的生物技术计划等,中国的“863高技术计划”,欧洲的“尤里卡计划”,都把农业生物技术列为优先领域,力图占据农业生物技术的前沿。农业生物技术将迎来一个快速发展的21世纪。科学家们预言,21世纪是生物工程的世纪。现代农业生物技术是仅次于医药生物技术,发展最迅速,效益最显着的领域,它将成为下个世纪新的经济增长点。
二、生物农业的领域:
生物农业包括转基因育种、动物疫苗、生物饲料、非化学害虫控制和生物农药几大领域,其中,转基因育种是发展最快、应用最广、发展最有潜力的一个领域;非化学方式害虫控制和生物农药是保证农产品与食品安全的重要手段。
‘柒’ 微生物专业的就业前景如何,好不好
微生物专业的毕业生,可对口的工作类型有:酿造、发酵、制药、质检、作物改良、食品生产、生物技术公司、科研单位等,应该说就业前景还是很不错的。
微生物学专业就业前景面临的机遇和挑战:
1、机遇:随学科的发展,微生物产业将会进—步崛起,就业机会增多。
以微生物基因组学为中心,以维护人类健康为首要任务的微生物学将在21世纪通过与其他学科实现更广泛的交叉融合实现新的发展,微生物产业将会进一步崛起,相应的为微生物学专业的学生提供了较多的就业机会。
2、挑战:用人单位对此专业人才要求条件普遍偏高,造成部分毕业生就业压力增大。
生物科学专业科技含量要求较高,相应科研、企业单位是理想择业对象。随着社会对生物科学行业需求的增加,国家对本专业的重视程度也在不断提高,尤其对这个专业的教学工作者有更高要求,教育工作者也存在更新的趋势,这对毕业求职者来说也是很好的机会,所以在学习期间要注重提高自己的专业水平。
‘捌’ 农业微生物技术的应用与发展前景
农业微生物, 主要是指与农业生产(种植业、养殖业) 、农产品加工、农业生物技术及农业生态环境保护等有关的应用微生物的总称。农业微生物产业, 就是利用农业微生物资源及其工
程技术实现产业化的工业型农业。其科学基础是“微生物学”, 技术基础是“生物工程”。微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物能源、微生物食物、微生物医药、微生物生态环境保护剂和微生物新材料等是其重要组成部
1.发展农业微生物产业的战略意义
1.1可有效解决“人畜共粮”等问题, 强有力支撑我国粮食安全战略
1.2可缓解资源短缺局面, 有力促进我国农业的可持续发展我国是一个资源大国, 但人均资源
1.3可提高食品安全性能, 有效提升我国农产品的国际竞争力化肥、农药和兽药抗生
1.4可直接推动我国国民经济的健康、持续、快速发展
2农业微生物产业发展战略与对策
2.1实施农业微生物资源战略, 加强微生物资源的开发与利用
2.2实施农业微生物产业技术创新策略, 加强农业微生物产业的技术基础研究
2.3实施农业微生物产业发展策略, 努力打造具有国际竞争实力的高科技产业