微生物起源多少年

A. 微生物学的历史起源

自古以来，人类在日常生活和生产实践中，已经觉察到微生物的生命活动及其所发生的作用。中国利用微生物进行酿酒的历史，可以追溯到4000多年前的龙山文化时期。2600年前发明了制酱技术 。殷商时代的甲骨文中刻有“酒”字。北魏贾思勰的《齐民要术》（533～544）中，列有谷物制曲、酿酒、制酱、造醋和腌菜等方法。
在古希腊留下来的石刻上，记有酿酒的操作过程。中国在春秋战国时期，就已经利用微生物分解有机物质的作用，进行沤粪积肥。公元1世纪的《氾胜之书》提出要以熟粪肥田以及瓜与小豆间作的制度。2世纪的《神衣本草经》中，有白僵蚕治病的记载。6世纪的《左传》中，有用麦曲治腹泻病的记载。在10世纪的《医宗金鉴》中，有关于种痘方法的记载。1796年，英国人琴纳发明了牛痘苗，为免疫学的发展奠定了基石。 17世纪，荷兰人列文虎克用自制的简单显微镜（可放大160～260倍）观察牙垢、雨水、井水和植物浸液后，发现其中有许多运动着的“微小动物”，并用文字和图画科学地记载了人类最早看见的“微小动物”——细菌的不同形态（球状、杆状和螺旋状等）。过了不久，意大利植物学家P．A米凯利也用简单的显微镜观察了真菌的形态。1838年，德国动物学家C．G．埃伦贝格在《纤毛虫是真正的有机体》一书中，把纤毛虫纲分为22科，其中包括3个细菌的科（他将细菌看作动物），并且创用bacteria（细菌）一词。1854年，德国植物学家F．J．科思发现杆状细菌的芽孢，他将细菌归属于植物界，确定了此后百年间细菌的分类地位。
微生物学的研究从19世纪60年代开始进入生理学阶段。法国科学家L．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，化学家出身的巴斯德涉足微生物是为了治疗“酒病”和“蚕病”。他论证酒和醋的酿造以及一些物质的腐败都是由一定种类的微生物引起的发酵过程，并不是发酵或腐败产生微生物，着名的曲颈瓶实验无可辩驳的证实了这一点 ；他认为发酵是微生物在没有空气的环境中的呼吸作用，而酒的变质则是有害微生物生长的结果；他进一步证明不同微生物种类各有独特的代谢机能，各自需要不同的生活条件并引起不同的作用；他提出了防止酒变质的加热灭菌法，后来被人称为巴斯德灭菌法，使用这一方法可使新生产的葡萄酒和啤酒长期保存。科赫对新兴的医学微生物学作出了巨大贡献。科赫首先论证炭疽杆菌是炭疽病的病原菌，接着又发现结核病和霍乱的病原细菌，并提倡采用消毒和杀菌方法防止这些疾病的传播；他的学生们也陆续发现白喉、肺炎、破伤风、鼠疫等的病原细菌，导致了当时和以后数十年间人们对细菌给予高度的重视；他首创细菌的染色方法，采用了以琼脂作凝固培养基培养细菌和分离单菌落而获得纯培养的操作过程；他规定了鉴定病原细菌的方法和步骤，提出着名的科赫法则。1860年，英国外科医生J．利斯特应用药物杀菌，并创立了无菌的外科手术操作方法。1901年，着名细菌学家和动物学家И．И．梅契尼科夫发现白细胞吞噬细菌的作用，对免疫学的发展做出了贡献。
俄国出生的法国微生物学家C．H．维诺格拉茨基于1887年发现硫磺细菌，1890年发现硝化细菌，他论证了土壤中硫化作用和硝化作用的微生物学过程以及这些细菌的化能营养特性。他最先发现嫌气性的自生固氮细菌，并运用无机培养基、选择性培养基以及富集培养等原理和方法，研究土壤细菌各个生理类群的生命活动，揭示土壤微生物参与土壤物质转化的各种作用，为土壤微生物学的发展奠定了基石。
1892年，俄国植物生理学家Д．И．伊万诺夫斯基发现烟草花叶病原体是比细菌还小的、能通过细菌过滤器的、光学显微镜不能窥测的生物，称为过滤性病毒。1915～1917年，F．W．特沃特和F．H．de埃雷尔观察细菌菌落上出现噬菌斑以及培养液中的溶菌现象，发现了细菌病毒——噬菌体。病毒的发现使人们对生物的概念从细胞形态扩大到了非细胞形态。
在这一阶段中，微生物操作技术和研究方法的创立是微生物学发展的特有标志。 20世纪以来，生物化学和生物物理学向微生物学渗透，再加上电子显微镜的发明和同位素示踪原子的应用，推动了微生物学向生物化学阶段的发展。1897年德国学者E．毕希纳发现酵母菌的无细胞提取液能与酵母一样具有发酵糖液产生乙醇的作用，从而认识了酵母菌酒精发酵的酶促过程，将微生物生命活动与酶化学结合起来。G．诺伊贝格等人对酵母菌生理的研究和对酒精发酵中间产物的分析，A．J．克勒伊沃对微生物代谢的研究以及他所开拓的比较生物化学的研究方向，其他许多人以大肠杆菌为材料所进行的一系列基本生理和代谢途径的研究，都阐明了生物体的代谢规律和控制其代谢的基本原理，并且在控制微生物代谢的基础上扩大利用微生物，发展酶学，推动了生物化学的发展。从20世纪30年代起，人们利用微生物进行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各种有机酸、氨基酸、蛋白质、油脂等的工业化生产。
1929年，A．弗莱明发现点青霉菌能抑制葡萄球菌的生长，揭示了微生物间的拮抗关系并发现了青霉素。1949年，S．A瓦克斯曼在他多年研究土壤微生物所积累资料的基础上，发现了链霉素。此后陆续发现的新抗生素越来越多。这些抗生素除医用外，也应用于防治动植物的病害和食品保藏。 1941年，G．W．比德尔和E．L．塔特姆用X射线和紫外线照射链孢霉，使其产生变异，获得营养缺陷型。他们对营养缺陷型的研究不仅可以进一步了解基因的作用和本质，而且为分子遗传学打下了基础。1944年，O．T．埃弗里第一次证实了引起肺炎球菌形成荚膜遗传性状转化的物质是脱氧核糖核酸（DNA）。1953年，J．D．沃森和F．H．C．克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型和核酸半保留复制学说。H．富兰克尔-康拉特等通过烟草花叶病毒重组试验，证明核糖核酸（RNA）是遗传信息的载体，为奠定分子生物学基础起了重要作用。其后，又相继发现转运核糖核酸（tRNA）的作用机制、基因三联密码的论说、病毒的细微结构和感染增殖过程、生物固氮机制等微生物学中的重要理论，展示了微生物学广阔的应用前景。1957年，A．科恩伯格等成功地进行了DNA的体外组合和操纵。原核微生物基因重组的研究不断获得进展，胰岛素已用基因转移的大肠杆菌发酵生产，干扰素也已开始用细菌生产。现代微生物学的研究将继续向分子水平深入，向生产的深度和广度发展。分支
微生物学经历了一个多世纪的发展，已分化出大量的分支学科，据不完全统计（1990年），已达181门之多。根据其性质可以简单归纳为下面6类：
⑴按研究微生物的基本生命活动规律为目的来分总学科称普通微生物学（General Microbiology），分科如微生物分类学，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。
⑵按研究的微生物对象分如细菌学，真菌学（菌物学），病毒学，原核生物学，自养菌生物学和厌氧菌生物学等。
⑶按微生物所处的生态环境分如土壤微生物学，微生态学，海洋微生物学，环境微生物学，水微生物学和宇宙微生物学。
⑷按微生物应用领域来分总学科称应用微生物学（Applied Microbiology)，分科如工业微生物学，农业微生物学，医学微生物学，药用微生物学，诊断微生物学，抗生素学，食品微生物学等。
⑸按学科间的交叉、融合分如化学微生物学，分析微生物学，微生物生物工程学，微生物化学分类学，微生物数值分类学，微生物地球化学和微生物信息学等。
⑹按实验方法、技术分如实验微生物学，微生物研究方法等。

B. 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
   

C. 微生物什么时候发现的

真正看见和描述微生物的第一人是荷兰人列文虎克（A.van Leeuwenhoek，1632~1723）。1674年，他用自制的显微镜清楚地看见了细菌（bacteria），首次揭示了一个崭新的微生物世界。
微生物包括细菌（真细菌&古细菌）、真菌（酵母菌、霉菌&蕈）、原生生物（单细胞藻类、原生动物&黏菌）以及病毒等在内的一大类生物群体，它个体微小，结构简单，分布广，营养方式多样，生长繁殖快。涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。

D. 地球诞生时,微生物是怎样出现的

下面摘录了几篇关于生命演化及生物多样性的文章，供大家参考。
丹麦科学家发现地球上最早的生命形式：丹麦哥本哈根地质博物馆米尼.罗森在格陵兰西部发现了37亿年前由浮游生物留下的痕迹。这一发现表明地球上最早的生命形式可能起源于37亿年以前，从而使生命的起源旁闭又向前推进了一步。
罗森研究了37亿年前岩石中碳的两种同位素，他们发现，远古岩石中两种碳的同位素的含量与现代岩石相似。这说明岩石里含有浮游生物排泄的废物和它本身的遗骸。《北京经济报》99．2．4
科学家分析格陵兰岩石发现 38.5亿年前地球上就有生命法新社洛杉矾11月4日电 在格陵兰发现的岩石表明，至少38．5亿年以前地球上就存在生命，这比以前人们认为的早4亿年。
l1月号《自然》杂志说，在格陵兰西南的阿基利亚岛发现的岩石在洛杉矾加利福尼亚大学进行槐团了分析，结果证明了上述结论。
参加分析研究的科学家来自加利福尼亚大学圣迭戈斯克里普斯海洋学院、洛杉矶加利福尼亚大学地球和太空系、国立澳大利亚大学和英国牛津布鲁克斯大学.
斯克里普斯海洋学院的斯蒂芬�6�1莫伊日什说：“我们的证据雄辩地证明，至少在38.5亿年以前地球上就存在生命，而这还不是最后的结论．我们很可能发现生命存在的时间还要早。”
岩石中的碳化物在洛杉矾加利福尼亚大学用离子微探针进行了分析,这种仪器使科学家能知铅启橘道样品确切的成份。
莫伊日什说．发现的生命的形式也许是一种简单的微组织，但是，由于高温和压力的破坏,它实际的形状和性质不能确定。
在此以前有关生命存在的证据是洛杉矾加利福尼亚大学的古生物学家威廉�6�1舍普夫提供的，那种像细菌一样的化石表明在34.6亿年前地球上存在生物。参考消息 96.11.9
地球生命可能来自外星瑞典的科学家前天公布，宇航员从地球带到火星去的两种细菌，在回到地球后仍然生存，这意味火星生命可以来到地球。
斯德哥尔摩皇家科技研究中心的米列伊科夫斯基及其他科学家在美国亚特兰大的一个会议上解释，由于这两种顽强的细菌能抵受高速、辐射及高温，因此经历“全程”后仍能生存。
一些科学家还表示，由于火星先于地球冷却，可能会比地球早一步形成生命。如果火星上真有微生物，当火星受到冲击后，依附在脱落的火星表层上的微生物，便能避开火星的引力，运行到地球或其他行星上。如果微生物能抵受太空上的辐射，便有可能安全降落地球上繁衍发展。
寒武纪生命大爆发之谜
中国新闻社昆明4月17日消息：最近，根据在贵州瓮安发现的数以万计的动物胚胎和成体化石，我国科学家提出：寒武纪生命大爆发前四千万年——5. 8亿年前动物就已分化，出现了许多“长不大的动物”，从而初步破解了长期困惑世界古生物界的寒武纪生命大爆发之谜。
专家指出，这一发现使包括人类在内的动物起源和动物多样性历史前推到5．8亿年前，当时的瓮安动物群犹如寒武纪大爆发的一支序曲，奏响了动物多样性之歌。
距今5.4到5.3亿年的寒武纪，由于许多动物爆发式地出现，地球骤然热闹起来，这就是寒武纪大爆发。寒武纪前的动物化石则少之又少。由于化石记录缺乏，生命大爆发的原因至今是个谜。大爆发前的世界是什么样？当时究竟发生了什么……一系列疑惑牵动着无数古生物学家的心。
据新华社报道,1998年，中国科学院南京地质古生物所陈均远研究员等人在贵州瓮安发现了5. 8亿年前、迄今已知最早的多细胞海绵及其胚胎化石，震惊了世界。
除海绵化石外，科学家还首次发现大量两胚层动物胚胎化石。两侧对称是生命进化史上的一次跳跃。从原始的辐射对称到两侧对称，动物才有头尾和神经，也因此向复杂化方向发展，才可能演化出人等高级动物。这些瓮安两侧对称动物，成为迄今世界最早的两侧对称动物。（完）
温泉里喷出了生命吗地球上的生命是怎样开始的?它是一下子从洋流中波浪起伏的浅潮中产生的还是由沸腾的深海火山喷泉带来的?这个大问题一直使科学家们困惑不解。
最近，在一艘名为“朱的斯的抉择”的钻探船上进行考察的来自9个国家的25位科学家已经偶然发现了能够揭开这一大谜团的重要线索。这次活动对加拿大温哥华岛以西240公里处的海底进行了探测，他们在海底通过钻探取出岩心，对矿物和生物资源的贮藏进行了分析。但这次钻探重新碰开了地下热液的裂口。高达290摄氏度的热水一下于就从里面喷了出来。
海底的天然温泉引赵了科学家们的兴趣，因为通过这个渠道可以研究在新的洋底表面层发现的铁、铜、锌、锰等金属矿藏的形成。更为重要的是，这些矿藏似乎与地质构造的形成甚至可能与生命本身的起源有关。在地质构造形成的过程中，大陆扳块在极长的时期内漂移碰撞。
这些板块的运动使地壳产生了裂缝。如果这些裂缝出现在海底，海水就会渗透进去。当海水遇到炙热的火山岩石后，它会变得非常热、然后再携带—些矿物质通过热液口返回到海洋中。经过亿万年的地质构造和沉积的过程，这些矿藏最终被理在了下面。
如果是这样的话，新发现的裂口就可以为揭开那一古老的谜团提供一些线索。由于热液存在的时间有限，那么生物有机体如何能有足够的时间在这种热量中进行演变呢?如果没有足够的时间，它们会从一个裂口换到另一个裂口吗?
华盛顿大学的微生物学家梅拉妮�6�1萨米特认为，温哥华的那些裂口可能会提供一些答案。她说:“我们现在可以从头开始，看看这些地方是如何被生物占领的，这是第一次能有机会观察—个新的热液裂口和在这种环境下迅速生长的动物群落是如何随着时间发展变化的。”
一些科学小组将利用一部水下机器人对裂口处的地质、化学和生物情况进行研究，他们还在附近安装了一些设备对温度和压力的变化进行监测。这些数据将存在水下计算机里，等几年之后进行下一次探索时再把它打开。 《中国海洋报》97．1．1O文／英杉
为什么地球上的生物只有两性英国科学家认为，地球上的生物之所以只有雄雌两性，是因为大约20亿年前我们的祖先曾经遭受到细菌的感染。
地球上存在无数种生命形式，为什么多数物种只有雄雌两性?多少年来，这个问题一直困扰着世界各地的科学家。
蘑菇育多达36OOO种性别，—种被称做粘菌的奇异生物大约有13种性别，但是这些生物只是地球生物分为雄雌两性这个几乎普遍适用的规律罕见的例外。这种现象提出了一个进化方面的神秘的问题，如果地球生物有10O种性别，并且可以与其中任何一种物种交配，那么地球生物在其周围的环境中找到伴侣的几率将达到99%。
如果说看起来生物只有两性使物种的生存变得困难而不是更容易的话，那么为什么地球上的生物只有两性呢？赫斯特认为，这完全要归因于地球生物是如何通过遗传获得—组特定的，被称为线粒体的基因。
与细胞核或细胞中心部分携带的基因(不同，线粒体脱氧核糖核酸(DNA)可以迅速进行自我复制。
看起来以前好像有过某种细菌，线粒体就源于这些细菌。线粒体进行自由复制的能力是它们的细菌祖先遗留下来的。
因为线粒体DNA可以快速复制，如果99％的地球生物可以与任何同种生物交配的话，线粒体出现的任何突变都可能迅速扩散开来。如果这种突变是有害的，那么突变引起的后果可能是灾难性的。对于地球上其他的物种来说。寻找一个配偶可能有些困难，但是从进化的角度来说，这种生殖也有益处，可以减少突变。《大众科技报》2OOO．2．17文／方留民
在南极冰湖底寻找生命英国、美国和俄罗斯等国正准备对南极洲最大的冰下湖泊—— “东湖”进行联合探测。科学家计划用两年时间凿透“东湖”表面原达4000米的冰层,以研究冰封数百万年的湖水中是否有不为人知的生命形式存在。
据报道，探测“东湖”所用的冰层钻探机由美国航空航天局研制，类似的装置将来很可能用于在木星卫星上寻找生命。
科学家们已经在木卫二上发现下厚厚的冰层，并猜测冰层下可能有生命存在，美国航空航天局表示，“东湖”探测计划提供了一次很好的测试未来木卫二冰层钻探考察设备的机会。
参与该项目的科学家表示,“东湖”湖水中很可能存在活的低级牛命形式。目前，考察小组在覆盖“东湖”表面的巨大冰层上进行了几十米的试钻探，结果发现了一些未曾见过的微生物。科学家们指出，“东湖”湖底是地球上最为封闭的水生环境，形成时间至少在200万年之前，其中可能存存的原始生命形式与地球上其他生命的演化是完全割裂的，这将为研究地球生命的起源提供新线索。
另外，如果能够在“东湖”中找到生物，就证明了生命可能在完全新闭的环境中历经数百万年而不灭，这也将成为科学家们判断木卫二等其他星球的冰层下是否可能有生命存在的重要依据. 《中国科协报》

E. 为什么微生物起源早而发现得晚

微生物大多是单细胞生物，是地球上最早出现的生命形式，最早可追溯到距今约36－38亿年前。地球上所有生物都是由单细胞生物进化而来的。
以细菌为代表的微生物直到显微镜发明才被发现，主要原因就是细菌等单细胞微生物个体微小，无法用肉眼看到。

F. 微生物的来源

肯定是先出现微生物，然后再有一些结构复杂的生物，
迄今为止，我们发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部，距今约三十五亿年前的岩石，这些化石类似于现在的蓝藻，它是一些原始的生命，是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米，到几十个微米，因此我们可以说，生命起源它不晚于三十五亿年。同时我们知道地球的形成年龄大约在46亿年前，有这两个数据我们就可以看到生命起源的年龄，大致可以界定在46亿年到35亿年之间。今天，随着科学的发展，地质学家认为，在地球形成的早期，地球受到了大量的小行星和陨石的撞击，它是不适合生命的生存。与其说当时地球上有生命，还不如说它在毁灭生命，因此地球上生命起源的时间，它不早于40亿年。另外，在格陵兰的38.5亿年的岩石中发现了碳，这个碳的话，我们知道，碳分两种，一个无机碳，一个有机碳。另外，这个碳的话，它有重碳和轻碳之分，因此我们可以根据这个碳之中的轻碳和重碳之比，就来可以推测这些碳的来源。科学家根据碳的同位素分析，推测这些碳它是有机碳，是来源于生物体。也就是说，这样我们把生命起源的时间大大缩短了，也就是在距今40亿年到38亿年之间，自从地球上生命起源之后，一直到现在45亿年，就是生生不息的生命演化史。

G. 微生物是什么时候被发现的

虽然早在人类出现以前，形形色色的微生物已经在地球上活动有几十亿年了，但人类第一次真正发现它，还只是三百多年前的事。

第一个发现微生物的人叫列文虎克（1632～1723），他是荷兰一个小镇上经营布匹和干货的小商人，业余爱好磨制镜片。他磨制了很多镜片，还自己动手制作了一架能把原物放大二百多倍的简单的显微镜。他用这架显微镜观察了雨水、井水等，发现了其中都有许多微小的生物在活动。这是人们第一次看到了微生物世界，在当时引起了人们极大的注意。后来他被推选为英国皇家学会（当时欧洲最着名的科学团体）的会员，在以后的几十年里他通过书信往来，不断将自己的发现报告给这个学会。

有一次，他兴奋地报告，他将自己牙缝里的牙垢混进一滴雨水，在显微镜下看到了一个令他眼花缘乱的微生物世界。他在给英国皇家学会的信中写道：“……我非常惊奇地看到了在水中有许多极小的活的微生物，十分漂亮而又会动，有的如矛枪穿水直射，有的像陀螺团团打转，还有的灵巧地徘徊前进，成群结队，你简直可以把它们想象成一大群蚊纳或苍蝇。”又有一次，他在刚刚大口大口喝过热烫的咖啡以后，又挑出牙垢来观察时，却发现在显微镜下看到的只是一片一动不动的微生物的尸体，于是他机敏地作出了判断：热烫的咖啡把那些小生物杀死了。还有一次，他诙谐地报告说：“我家里的几位女眷想要看醋里的线虫，可是看了以后，发誓说再也不用醋了。要是有人告诉她们在口腔里、牙垢里生活着的动物比全国人口都多，她们将会怎样反应呢？”1695年，他将自己20年来辛勤观察的结果写成一本书出版，书名是《列文虎克发现的自然界的秘密》。这是人类关于微生物的最早的专门着作。

H. 为什么说微生物是最早出现在地球上的生物

科学家估计，地球从形成到现在，已经有46亿年的漫长历史了。从一个荒凉的地球转变成现在这个充满生机的地球，微生物在其中发挥了不可磨灭的作用。

虽然到目前为止，对于最早的生物是如何在地球上出现的问题，人们只能给出推测性的答案，但毫无疑问，最早出现在地球上的生物一定是微生物。

由于原始微生物不需要氧气，能够通过转化各种无机物获得能量，所以能在古地球的严酷环境中顽强生存。我们从现代的微生物中也可以找到这些原始生物的影子：耐热菌、耐盐菌、厌氧菌等。

早期的微生物默默地生存、繁衍、进化，为地球积累有机物。数十亿年前的某一天，蓝细菌闪亮登场，这是一种能够进行光合作用的微生物，通过光合作用，产生了氧气。这可能就是地球上最早出现的氧气。

微生物在地球上的繁衍，不仅制造了氧气，还参与了土壤的形成，为动物、植物的生存提供了家园。

I. 微生物到底是什么东东啊

什么是微生物
到目前为止，绿色的地球是唯一为人类所认知的一块生命的栖息地。在地球的陆地和海洋，与人类相依相存的是另一个缤纷多彩的生命世界。在这个目前对人类仍有太多未知的生命世界里，除了我们熟知的动物、植物，还有一个神秘的群体。它们太微小了，以至用肉眼看不见或看不清楚，它们的名字叫微生物。

下一个科学的定义，微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小、构造简单的低等生物。大多为单细胞，少数为多细胞，还包括一些没有细胞结构的生物。主要有古菌；属于原核生物类的细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体；属于真核生物类的真菌、原生动物和显微藻类。以上这些微生物在光学显微镜下可见。蘑菇和银耳等食、药用菌是个例外，尽管可用厘米表示它们的大小，但其本质是真菌，我们称它们为大型真菌。而属于非细胞生物类的病毒、类病毒和朊病毒（又称朊粒）等则需借助电子显微镜才能看到。

其实，微生物“出生”最早，地球诞生至今已有46亿多年，最早的微生物35亿年前就已出现在地球上，人类出现在地球上则只有几百万年的历史。但微生物与人类"相识"甚晚，人类认识微生物只有短短的几百年。1676年荷兰人列文虎克用自制的显微镜观察到了细菌，从而揭示出一个过去从未有人知晓的微生物世界。

虽然我们用肉眼看不到单个的微生物细胞，但是当微生物大量繁殖在某种材料上形成一个大集团时，或是把微生物培养在某些基质上，我们就能看到它们了。我们把这一团由几百万个微生物细胞组成的集合体称为菌落。例如腐败的馒头和面包上长的毛，烂水果上的斑点，皮鞋上的霉点，皮肤上的藓块等就是许多微生物形成的菌落。

微生物虽小，但它们和人类的关系非常密切。有些对人类有益，是人类生活中不可缺少的伙伴；有些对人类有害，对人类生存构成了威胁；有的虽然和人类没有直接的利害关系，但在生物圈的物质循环和能流中具有关键作用。

微生物的生物多样性

微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界里的第二大类群。然而由于微生物的微观性，以及研究手段的限制，许多微生物的种群还不能分离培养，其已知种占估计种的比例仍很小。从下面的两张统计表中可以看出。
中国微生物已知物种数与世界已知物种数的比较
类群 中国的物种数 世界的物种数 中国/世界（％）
病毒 400 5000 8.0
细菌 500 4760 10.5
真菌 8000 72000 11.6
微生物的已知种数和估计总种数
类群 已知种数 估计总种数 已知种百分数（％）
病毒 5000 130000 4
细菌 4760 40000 12
真菌 72000 1500000 5
微生物是生物中一群重要的分解代谢类群，没有微生物的活动地球上的生命是不可能存在的。它们是地球上最早出现的生命形式，其生物多样性在维持生物圈和为人类提供广泛而大量的未开发资源方面起着主要的作用。
微生物的多样性包括所有微生物的生命形式、生态系统和生态过程以及有关微生物在遗传、分类和生态系统水平上的知识概念。
物种是生物多样性的表现形式，与其它生物类群相比，人类对微生物物种多样性的了解最为贫乏。以原核生物界为例，除少数可以引起人类、家畜和农作物疾病的物种外，对其它物种知之甚少。人们甚至不能对世界上究竟存在多少种原核生物作出大概的估计。真菌是与人类关系比较密切的生物类群，目前已定名的真菌约有8万种，但据估计地球上真菌的数量约为150万种，也就是说人们已经知道的真菌仅为估计数的5％。
微生物的多样性除物种多样性外，还包括生理类群多样性、生态类型多样性和遗传多样性。
微生物的生理代谢类型之多，是动植物所不及的。微生物有着许多独特的代谢方式，如自养细菌的化能合成作用、厌氧生活、不释放氧的光合作用、生物固氮作用、对复杂有机物的生物转化能力、分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力，抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力，以及病毒的以非细胞形态生存的能力等。微生物产生的代谢产物种类多，仅大肠杆菌一种细菌就能产生2000－3000种不同的蛋白质。天然抗生素中，2/3（超过4000种）是由放线菌产生的。微生物所产酶的种类也是极其丰富的，从各种微生物中发现，仅II型限制性内切酶就有1443种。
微生物与生物环境间的相互关系也表现出多样性，主要有互生（和平共处，平等互利或一方受益，如自生固氮菌与纤维分解细菌）、共生（相依为命，结成整体，如真菌与蓝细菌共生形成地衣）、寄生（敌对，如各种植物病原菌与宿主植物）、拮抗（相克、敌对，如抗生素产生菌与敏感微生物）和捕食（如原生动物吞食细菌和藻类）等关系。
与高等生物相比，微生物的遗传多样性表现的更为突出，不同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。全球性的微生物基因组计划已经展开，截止2000年4月的统计，已有27个原核生物的全基因组序列全部完成发表，另有95个正在进行中；4个真核生物的全基因组序列已完成发表，21个正在进行中。基因组时代的到来，必然将一个崭新的、全面的和内在的微生物世界展现在人们面前。
微生物资源的开发，是21世纪生命科学生命力之所在。由于动植物物种消失是可以估计的，这就意味着微生物多样性的消失现象也在发生，如何利用和保护微生物多样性已成为亟待解决的问题。近年来，世界各国和国际组织已对此做了许多努力，并提出了一项微生物多样性行动计划，随着这项计划的逐步实施，人类将从微生物生物多样性的利用和保护中受益。这项计划包括：
建立推动微生物多样性研究的国际组织；
召开关于微生物“种”的概念和分类指征研讨会；
提出已知种的目录；
发展微生物分离、培养和保藏的技术；
发展微生物群落取样的标准；
提出选择自然保护区和其它需要长期保护的生态系等。

微生物在整个生命世界中的地位

人类在发现和研究微生物之前，把一切生物分成截然不同的两大界－动物界和植物界。随着人们对微生物认识的逐步深化，从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至六界系统，直到70年代后期，美国人Woese等发现了地球上的第三生命形式－古菌，才导致了生命三域学说的诞生。该学说认为生命是由古菌域（Archaea）、细菌域（Bacteria）和真核生物域（Eucarya）所构成。在图示“生物的系统进化树”中，左侧的黄色分枝是细菌域；中间的褐色和紫色分枝是古菌域；右侧的绿色分枝是真核生物域。
古菌域包括嗜泉古菌界（Crenarchaeota）、广域古菌界（Euryarchaeota）和初生古菌界（Korarchaeota）；细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌和各种除古菌以外的其它原核生物；真核生物域包括真菌、原生生物、动物和植物。除动物和植物以外，其它绝大多数生物都属微生物范畴。由此可见，微生物在生物界级分类中占有特殊重要的地位。
生命进化一直是人们关注的热点。Brown等依据平行同源基因构建的“Cenancestor”生命进化树，认为生命的共同祖先Cenancestor是一个原生物。原生物在进化过程中产生两个分支，一个是原核生物（细菌和古菌），一个是原真核生物，在之后的进化过程中细菌和古菌首先向不同的方向进化，然后原真核生物经吞食一个古菌，并由古菌的DNA取代寄主的RNA基因组而产生真核生物。
从进化的角度，微生物是一切生物的老前辈。如果把地球的年龄比喻为一年的话，则微生物约在3月20日诞生，而人类约在12月31日下午7时许出现在地球上。

J. 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。