绪 论 要点: 微生物:是存在于自然界的一群个体微小、结构简单、肉眼

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1、绪 论要点:微生物:是存在于自然界的一群个体微小、结构简单、肉眼看不见或看不清楚,必须藉助光学或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的低等生物的总称。微生物的特点:比外表积大;代谢能力强,代谢类型多;生长繁殖快,容易培养;适应能力强,易发生变异;分布广泛,种类繁多。微生物学:一门在细胞、分子和群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动根本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学,其根本任务是开掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步效劳。微生物学的奠基者:列文虎克,巴斯德,科赫

2、等及其奉献。第一节 微生物学的研究对象一、 微生物及其主要类群 微生物(microorganism,microbe)并非生物分类学上的名词,而是存在于自然界的一群个体微小一般0.1mm、结构简单、肉眼看不见或看不清楚,必须藉助光学或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的低等生物的总称。根据其是否具有细胞结构可分为两大类:一大类是具有细胞结构的,包括原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体、古生菌等和真核类的真菌酵母菌、霉菌和蕈菌、显微藻类及原生动物;第二大类是无细胞结构的病毒、亚病毒类病毒、卫星病毒、卫星RNA和朊病毒。微米级:光学显微镜下可见细胞小个体微小纳米级:

3、电子显微镜下可见细胞器、病毒 单细胞 微生物简结构简单简单多细胞 非细胞即“分子生物 原核类:细菌,放线菌,蓝细菌,支原体,立克次氏体,衣原体,古生菌等 真核类:真菌酵母菌,霉菌,蕈菌,显微藻类,原生动物低进化地位低 非细胞类:病毒,亚病毒类病毒,卫星病毒,卫星RNA,朊病毒二、 微生物的主要特点微生物具有生物的共同特点:根本组成单位是细胞(病毒例外);主要化学成分相同,都含有蛋白质、核酸、多糖、脂类等;新陈代谢等生理活动相似;受基因控制的遗传机制相同;有繁殖能力。微生物还具有与动植物不同的特点,可以归纳如下:一比外表积大把一定体积的物体分割得越小,它们的总外表积就越大,物体的外表积和体积之比

4、称为比外表积。如果把人的比外表积值定为1,那么大肠杆菌的比外表积可高达30万!一个如此突出的小体积特大外表积的系统,正是微生物与一切大型生物相区别的关键所在。了解了这点,我们就比较容易理解微生物的许多特性了。二代谢能力强,代谢类型多微生物的代谢能力比动植物强得多。它们个体小,比外表大,一个或几个细胞就是一个独立的个体,能迅速与周围环境进行物质交换,因而具有很强的合成与分解能力。有资料说明,大肠杆菌每小时可分解自重100010000倍的乳糖,乳酸细菌每小时可产生自重1000倍的乳酸,产朊假丝酵母(Candida utilis)合成蛋白质的能力是大豆的100倍,是肉用公牛的10万倍。微生物高效率的

5、吸收转化能力具有极大的应用价值。微生物代谢类型之多是动植物所不及的。它们几乎能分解地球上的一切有机物,也能合成各种有机物。微生物的代谢产物极多,仅抗生素已发现9000多种。微生物有多种产能方式,有的利用分解有机物放出的能量;有的从无机物的氧化中获得能量;有的能利用光能,进行光合作用。有的能进行有氧呼吸;有的能进行无氧呼吸。有的能固定分子态氮;有的能利用复杂有机氮化物。有的微生物具有抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的特殊能力。三生长繁殖快,容易培养微生物的繁殖速度是动植物无法比较的。有些细菌在适宜条件下每20min就繁殖一代,24h就是72代。微生物的快速繁殖能力应用在工业发酵

6、上可以大大提高生产率,运用于科学研究中可以大大缩短科研周期。当然,必须防止病原微生物和腐败微生物的危害。微生物培养容易,能在常温常压下利用简单的营养物质,甚至工农业废弃物生长繁殖,积累代谢产物。利用微生物发酵法生产食品、医药、化工原料等具有许多优点:设备简单,不需要高温、高压设备;原料广泛,可用廉价的甘薯粉、米糠、麸皮、玉米粉及废糖蜜、酒糟等工农业副产品;不需要催化剂;产品一般无毒。工艺独特,本钱低廉,可因地制宜,就地取材。四适应能力强,易发生变异 微生物具有极灵活的适应性,这也是动植物无法比较的。为了适应多变的环境条件,微生物在长期的进化中产生了许多灵活的代谢调控机制,并有很多种诱导酶。微生

7、物对环境条件尤其是恶劣的“极端环境具有惊人的适应能力。例如,海洋深处的某些硫细菌可在10O以上的高温下正常生长,一些嗜盐细菌能在32的盐水中正常活动。微生物个体微小,易受环境条件影响,加之繁殖快,数量多,容易产生大量变异的后代。利用这一特性选育优良菌种比较方便。例如,青霉素生产菌产黄青霉(Penicillium chrysogenum)1943年每毫升发酵液只含约20单位的青霉素。经过多年的选育,变异逐渐积累,该菌目前每毫升发酵液青霉素含量已接近10万单位。当然,事物总是一分为二的。微生物容易发生变异的特性在某些方面对人类也有害,如致病菌对青霉素等抗生素的抗药性,几十年来由于变异的不断积累,使

8、抗生素的治疗效果不断下降。这一特性还常导致菌种衰退。五分布广泛,种类繁多微生物在自然界分布极为广泛。土壤、空气、河流、海洋、盐湖、高山、沙漠、冰川、油井、地层下以及动物体内外、植物体外表等各处都有大量的微生物在活动。例如,在人体肠道中经常聚居着100400种不同种类的微生物,个体总数超过100万亿个;1974年4月和1977年2月,科学家们发现东太平洋深达1万多米的海底温泉中存在既耐高温(100108Pa大气压)、在厌氧条件营自养生活的硫细菌;20世纪70年代末,人们用地球物理火箭从74km的高空采集到微生物,后来又在85km的高空找到了微生物;有人在南极洲深128m和427m的沉积岩中找到了

9、活细菌。由此可见,微生物的分布比高等生物广泛得多。微生物的种类繁多。据统计,目前已发现的微生物有约15万种。更大量的微生物资源还有待我们开掘。随着别离、培养方法的改良和研究工作的深入,微生物的新种、新属、新科,甚至新目、新纲不断发现。有人估计已发现的微生物种类至多也不超过自然界中微生物总数的10。可以相信,随着人类认识和研究工作的开展,总有一天微生物的总数会超过动植物的总和。三、微生物在生物界中的地位及分类19世纪中期起,随着人们对微生物认识的逐步深入,生物的分界历经三界、四界、五界和六界等过程,最后提出了一个崭新的“三域学说。 一二界系统 人类很早就在生产实践活动中观察到动物和植物的区别。2

10、00多年前瑞典著名博物学家林奈Carlous Linnaeus,17071778依据生物是否具有细胞壁和是否可以运动,将生物划分为两界,即植物界和动物界。该两界系统一直在一些教科书中沿用至今。 二三界系统 随着人类对微生物知识的日益丰富,1866年海克尔E.N.Haeckel,18341919提出把分属于动物界和植物界中的原核生物、原生动物和藻类等合在一起另立一个原生动物界。这样,生物就被分为植物界、动物界和原生生物界的三界系统。 三四界系统和五界系统 1959年魏泰克R.H.Whittaker,19241980提出建立一个真菌界,形成和植物界、动物界一起并列于原生生物界之上的四界系统。10年

11、后,魏泰克又在其四界的根底上,将原核生物从原生生物界中分出,单立为原核生物界,并置于进化水平最低、最原始的一界。 四三总界五界系统 我国学者陈世骧等1979年根据生物进化开展的三个不同阶段,提出将生物分成三总界的五界系统,即非细胞总界仅包括病毒界、原核总界包括细菌界和蓝细菌界和真核总界包括植物界、动物界和真菌界。 五六界系统早在1949年Jahn等提出六界系统,包括后生动物界、后生植物界、真菌界、原生生物界、原核生物界和病毒界。我国学者王大耜等1977年也提出,在魏泰克五界系统中增加一个病毒界的六界系统。微生物分属于病毒界、原核生物界、真核原生生物界和真菌界。 六三域学说 20世纪70年代后期

12、由美国伊利诺斯大学的伍斯CRWoese等人对大量微生物和其他生物进行16SrRNA或18SrRNA的寡核苷酸测序,并比较其同源性水平后,提出了一个与以往各种界级分类不同的新系统,称为“三域学说。“域是一个比界更高的界级分类单元,过去曾称原界。三域指的是细菌域、古生菌域和真核生物域。 从以上介绍的各种生物界级分类系统的开展历史来看,除早已确立的动物界和植物界之外,其余各界都是随着人类对微生物的深入研究和认识后才出现和开展起来的。这就充分说明,人类对微生物的认识水平是生物界级分类的核心,微生物在所有界级中,具有最宽的领域,在生物界级分类中占据着特殊重要的地位。第二节 微生物学及其分科微生物学Mic

13、robiology是一门在细胞、分子和群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动根本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学,其根本任务是开掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步效劳。在微生物学的开展中,按照研究内容和目的不同,相继建立了许多分支学科。现根据其性质简单归纳为以下6类:1. 按研究微生物的根本生命活动规律为目的来分总学科称为普通微生物学,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,分子微生物学,细胞微生物学和微生物基因组学等。2. 按微生物应用领域来分总学

14、科称为应用微生物,分科如工业微生物学,农业微生物学,医学微生物学,兽医微生物学,药学微生物,卫生微生物学,抗生素学,食品微生物学等。3. 按研究的微生物对象来分如细菌学,真菌学,病毒学,原核生物学,自养菌生物学和厌氧菌生物学等。4. 按微生物所处的生态环境来分如土壤微生物学,微生态学,海洋微生物学,环境微生物学,地质微生物学,宇宙微生物学等。5. 按学科间的交叉、融合来分如化学微生物学,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。6. 按实验方法、技术来分如实验微生物学、微生物研究方法等。第三节 微生物学的开展简史一、微生物的发现人类真正

15、看到微生物之前,实际上已经猜测或感觉到它们的存在。我国劳动人民很早就已经认识到微生物的存在,并在生产中应用它们,积累了丰富的经验。据考古学推测,我国在8000年以前已经出现了曲蘖酿酒了,4000多年前我国酿酒已十分普遍。2500年前我国人民已利用微生物制酱、酿醋,知道用曲治疗消化道疾病。公元六世纪(北魏时期),我国贾思勰的巨著?齐民要术?详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺,并记述了不同的轮作方式,强调豆类和谷类作物的轮作制。公元九世纪到十世纪我国已创造用鼻苗法种痘,用细菌浸出法开采铜。到了16世纪,古罗马医生GFracastoro才明确提出疾病是由肉眼看不见的生物引起的。我国明末(164

16、1年)医生吴又可也提出“戾气学说,认为传染病的病因是一种看不见的“戾气,其传播途径以口、鼻为主。但是真正看见并描述微生物的第一个人是荷兰商人安东列文虎克(Antony Van Leeuwenhoek,16321723),他自制了世界上第一台显微镜,其放大倍数为50300倍。他的显微镜,构造很简单,仅有一个透镜安装在两片金属薄片的中间,在透镜前面有一根金属短棒,在棒的尖端搁上需要观察的样品,通过调焦螺旋调节焦距。1676年利用这种显微镜,列文虎克观察到了一些细菌和原生动物,当时称为微动体,首次揭示了微生物世界。由于他的划时代奉献,1680年被选为英国皇家学会会员。二、微生物学开展的奠基者继列文虎

17、克发现微生物世界以后的200年间,微生物学的研究根本上停留在形态描述和分门别类的阶段。直到19世纪中期,以法国的巴斯德(Louis Pasteur,18221895)和德国的柯赫(Robert Koch,18431910)为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段,揭示了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并建立了别离、培养、接种、灭菌和染色等一系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的根底,同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。一巴斯德微生物学的奠基人。他在微生物学研究领域的卓越奉献主要集中在以下几方面:1. 彻底否认了“自然发生说1857年他利用曲颈瓶试验证实,空气中确

18、实含有微生物,它们引起有机质的腐败。巴斯德自制了一个具有细长而弯曲颈的玻璃瓶,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,因为弯曲的瓶颈阻挡了外面空气中微生物直达有机物浸液内,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。2. 免疫学预防接种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。其后他又研究了牛、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、治病作出了重大奉献。3. 证实发酵是由微生物引起的巴斯德证实酒精发酵是由酵母菌引起的,还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是由不同细菌所引起的。为进一步

19、研究微生物的生理生化奠定了根底。4. 其他奉献一直沿用至今的巴斯德消毒法和家蚕软化病问题的解决也是巴斯德的重要奉献。他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开展,并深刻影响医学的开展。二柯赫细菌学的奠基人。柯赫在病原菌的研究及微生物学实验方法的建立等方面作出了突出的奉献。在病原菌研究方面的主要奉献:具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌;发现了肺结核病的病原菌,这是当时死亡率极高的传染性疾病,因此柯赫获得了诺贝尔奖;提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的根本原那么柯赫法那么。柯赫在微生物根本操作技术方面的奉献更是为微生物学的开展奠定了技术根底,这些技

20、术包括:配制培养基;利用固体培养基别离纯化微生物的技术;创立了许多显微镜技术,如细菌鞭毛染色法、悬滴培养法、显微摄影技术等。这些技术仍是当今微生物学研究的重要根本技术。巴斯德与柯赫的杰出工作,使微生物学作为一门独立的学科开始形成,并出现以他们为代表而建立的各分支学科,例如细菌学巴斯德、柯赫等、消毒外科技术J.Lister,免疫学巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等、土壤微生物学M.Beijernck、Winogradsky等、病毒学IVanowsky、Beijerinck等、植物病理学和真菌学Bary、Berkeley等、酿造学Hensen、Jorgensen等以及

21、化学治疗法Ehrlish等等。微生物学的研究内容日趋丰富,使微生物学开展更加迅速。三、现代微生物学的开展进入20世纪,由于电子显微镜的创造,同位素示踪原子的应用,生物化学、生物物理学等边缘学科的建立,推动了微生物学向分子水平的纵深方向开展。1929年英国医生弗来明(AFleming)发现青霉素能抑制细菌生长。此后,开展了对抗生素的深入研究,抗生素工业象雨后春笋一样开展起来,形成了强大的现代化产业部门。除医用外,抗生素还广泛用于动植物病害及杂草防治和食品保藏等方面。1935年斯坦来(WStanley)得到烟草花叶病毒的结晶。1937年鲍登(FBordon)等证实该结晶为核蛋白,它具有感染能力。此

22、后,证明其他许多病毒的主要成分也是核蛋白。核蛋白由核酸与蛋白质组成,两局部分开后,只有核酸具有侵染能力。这些发现不仅为病毒病的治疗指明了途径,而且为探索生命的本质和起源提供了线索。20世纪30年代电子显微镜的创造,突破了光学显微镜的限制,为微生物学等学科提供了重要的观察工具。1939年考雪(GKausche)等第一次用电子显微镜观察到了棒状的烟草花叶病毒。1941年比德耳(GBeadle)和塔图姆(ETatum)别离并研究了脉孢菌的一系列生化突变型,将遗传学和生物化学紧密结合起来,不仅促进了微生物遗传学和微生物生理学的建立,而且也推动了分子遗传学的形成。同时,也使基因和酶的关系得到说明,提出了

23、“一个基因一个酶的假说。对基因的本质和作用有了进一步的了解。1944年埃弗里(OAvery)等人通过细菌转化实验,证明储存遗传信息的物质是脱氧核糖核酸(DNA),第一次确切地将DNA和基因的概念联系起来,开创了分子生物学的新纪元。1953年沃森(JWatson)和克里克(FCrick)总结了前人的实验结果,提出了DNA分子双螺旋结构模型及半保存复制假说,为分子生物学和分子遗传学奠定了坚实的理论根底。1958年克里克提出遗传信息传递的“中心法那么。1961年雅各布(FJacob)和莫诺(JMonod)通过对大肠杆菌乳糖代谢的调节机制的研究,提出了操纵子学说,并指出基因表达的调节机制。1965年尼

24、伦伯格(MNirenberg)等用大肠杆菌的离体酶系证实了三联体遗传密码的存在,提出遗传密码的理论,说明了遗传信息的表达过程。1963年莫诺等提出调节酶活力的变构理论。这些微生物学研究成果,使分子生物学更快地开展起来。1970年史密斯(HSmith)等从流感嗜血菌Rd的提取液中发现并提纯了限制性内切酶,为分子生物学及遗传工程实验室找到了加工DNA分子的“手术刀。1973年科恩(SCohen)等人首次将重组质粒成功地转入大肠杆菌中。从此,基因工程研究蓬勃开展。1975年,密尔斯坦(CMilstein)等人建立生产单克隆抗体技术,在免疫学中引起了一场革命。它是微生物培养技术、合成培养基技术、营养缺

25、陷型筛选技术及原生质体融合等技术在免疫学领域的应用。1977年FSanger等人对X174噬菌体的5 373个核苷酸的全部顺序进行了分析。此后,20世纪90年代中后期相继对独立生活的原核生物流感嗜血杆菌和真核生物酿酒酵母DNA进行全序列分析。为“人类基因组作图和测序方案及其后基因组研究的完成作好了技术准备。20世纪,微生物学与生命科学及其他学科集合、交叉,获得了全面、深入的开展。首先,它与遗传学、生物化学集合,形成了微生物遗传学和微生物生理学,同时其他各分支学科都得到迅速开展。随后,微生物生态学、环境微生物学等许多新的分支学科也在与生态学、环境科学等学科的交叉中开展起来。20世纪50年代,微生

26、物学研究全面进入分子水平,并与分子生物学等学科进一步渗透,使微生物学开展成为生命科学中开展最快、影响最大、表达生命科学开展主流的前沿科学。另一方面,微生物学也为生命科学作出了多方面的奉献。糖酵解及许多氨基酸、核苷酸等的合成途径都是通过对微生物的研究搞清楚的。许多代谢途径首先是在微生物中发现,再从动物组织中找到,最后在植物中得到证明。因为,许多生化反响在不同细胞中都是相同的。微生物是研究生命科学的理想材料,如转化、转导、接合、代谢阻遏、遗传密码、转录、翻译、mRNA、tRNA等许多根本概念,绝大局部都是以微生物为研究材料发现和证实的。微生物学、生物化学和遗传学相互渗透,促进了分子生物学的形成,深

27、刻地影响了生命科学的各个方面。因此,微生物学是现代生命科学的带头学科之一,正处于整个生命科学开展的前沿。微生物学不但使生命科学在理论上产生重大变革,而且它的实验方法也是独特的、先进的。如显微镜技术和制片染色技术、无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种别离和克隆化技术、纯种培养技术、突变型标记及筛选技术、菌种保藏技术、原生质体制备和融合技术及DNA重组技术等。许多方法已在生命科学的很多领域中广泛采用,推动了整个生命科学的开展。20世纪70年代兴起的以微生物为主角的基因工程,是获得新物种的一项崭新技术,为人工定向控制生物遗传性状、根治疾病、美化环境、用微生物生产稀有的多肽类药物及其他发酵产品展现了极其美

28、好的前景。21世纪微生物学将进一步向地质、海洋、大气、太空等领域渗透,使更多的边缘学科得到开展,如地质微生物学、海洋微生物学、大气微生物学、太空微生物学及极端环境微生物学等。微生物与能源、信息、材料、计算机的结合也将开辟新的研究领域。微生物学的研究技术和方法也将会在吸收其他学科的先进技术的根底上,向自动化、定向化和定量化开展。四、我国微生物学的简况新中国成立之前,我国微生物学研究力量薄弱且分散,没有形成自己的队伍和研究体系,没有专门的微生物学教学、科研机构,只有少数医学院、农学院开设医用细菌学、植物病理学和酿造学等课程。新中国成立之后,微生物学在我国有了划时代的开展,一批主要进行微生物学研究的

29、单位相继建立,一些重点大学创设了微生物学专业,培养了一大批微生物学人才。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规模,特别是改革开放以来,我国微生物学无论在根底理论研究和应用研究方面都取得了重要的成果。工业方面,古老的酿造业恢复了生气,并陆续建立了抗生素、生物制品、酶制剂、石油发酵、微生物农药等发酵工业,建立了微生物现代工业体系,使微生物广泛应用到食品、医药、制革、纺织、石油、化工、冶金及环保等国民经济的许多部门。我国抗生素、氨基酸、有机酸、多糖、寡糖、维生素、酿酒、酶制剂等的生产都已具相当规模。例如抗生素产量不断增加,质量逐步提高,品种逐渐增多,发酵单位也稳步上升,产品的

30、产量居世界首位,远销世界各国。我国的两步发酵法生产维生素C和十五碳二元酸生产新工艺以及十二碳二元酸及其衍生物工业化生产技术等都到达世界先进水平。我国成功地以薯干和废糖蜜为原料,用微生物发酵法生产味精、柠檬酸、甘油、有机酸等,产量高,质量好。许多产品结束了过去依赖进口的局面。尤其是利用发酵法生产酶制剂,在我国属于新兴工业,促进了酿酒、食品、印染、制糖、纺织、皮革等行业的开展,它不仅仅提高了产量,更主要的是提高了产品质量。我国已成功地用微生物发酵法进行石油脱蜡,降低油品凝固点,以满足工业生产和国防建设的需要。以石油为原料发酵生产酵母、有机酸、酶制剂、抗生素等都已有一定的研究。利用微生物法勘探石油和

31、天然气,利用微生物提高原油采收率,创造多种微生物采油工艺,应用范围不断扩大。对石油酵母和石油蛋白综合利用的研究工作都已有了很大进展。细菌冶金的研究工作进展很快。别离选育了氧化力强的嗜酸细菌及嗜酸热细菌,并成功地应用于铜、锰、铀、钴、金、镍等矿物的浸出和提取。利用微生物处理有毒废水的研究和应用进展都很快,选育出一批高效降解污染物的菌株,研究了合理的生物治理工艺,已用微生物处理含酚、氰、有机磷、丙烯腈、TNT、硫氰酸盐、石油、重金属、染料等的废水。农业方面,微生物应用也越来越多。我国已研制成功多种微生物农药,如防治园林、蔬菜、农田害虫的苏云金杆菌制剂,防治松毛虫等的白僵菌制剂,防治蚊子幼虫的球形芽

32、孢杆菌制剂等。农用抗生素如春雷霉素、井冈霉素、庆丰霉素、内疗素等逐渐推广应用。使用“鲁保一号微生物除草剂防治大豆菟丝子获得良好效果。微生物肥料有我国科技工作者别离的泾阳链霉菌(Streptomyces jingyanggensis)、根瘤菌、自生固氮菌、联合固氮菌、磷细菌、菌根菌等多种制剂,应用越来越广。生物固氮的研究在各方面都取得了较大的进展。沼气发酵在农村普遍推广应用。赤霉素等生物生长刺激素、糖化饲料、畜禽用生物制品的研究与应用进展显著。植物病毒病害的调查、鉴定及防治各项研究工作都取得了显著的成绩,可利用生物化学、分子生物学、电子显微镜等手段对一些重要作物病毒病原迅速作出鉴定,为综合防治提

33、供科学依据。利用控制温度等生长条件、接种类病毒及病毒卫星RNA、创立抗病毒的转基因植物等多种途径防治植物病毒病获得成功。昆虫病毒的研究与利用也取得了可喜的成果。医学方面,抗生素已普遍使用。各类生物制品如菌苗、疫苗等的生产和应用飞速开展。由于大力开展爱国卫生运动、普遍进行预防接种,我国已在解放后的不长时间内消灭或控制了天花、鼠疫、霍乱等烈性传染病。小儿麻痹症也已根本消灭。乙型脑炎等流行病也在逐步控制和消灭中。另外,对人类流感病毒开展了生态研究,亚洲甲型流感病毒是我国首先发现的。肿瘤病毒的研究十分活泼。还开展了对真菌毒素和细菌毒素、衣原体、支原体等的研究工作。我国科学家汤飞凡于1956年首先别离并

34、培养成功沙眼衣原体,在国际学术界引起轰动,荣获国际沙眼防治组织颁发的沙眼金质奖章。兽医学方面,对布鲁氏病等多种人畜共患疾病进行了深入的研究。已使常用诊断制剂标准化,提高了诊断技术。研制了许多细菌病原的平安有效的菌苗,为防治这些细菌性传染病作出了奉献。对动物病毒病的研究也取得了显著成绩,我国首先研制并应用的马传染性贫血疫苗、猪瘟疫苗、猪肺疫-猪瘟-猪丹毒三联疫苗等多种疫苗,在国际上得到了较高的评价。根底理论方面,如微生物分类、代谢、遗传育种、分子遗传学、菌种筛选与保藏、微生物资源开发等各个领域都取得了很大成绩。菌种保藏工作进展很快,1951年成立了中国菌种保藏委员会,1979年又成立了中国微生物

35、菌种保藏管理委员会。目前保藏菌种2万多株,并编印了?中国菌种目录?一书。菌种选育工作成绩显著,除用常规育种方法获得许多优质高产菌株外,还利用微生物代谢调控理论、原生质体融合、基因工程等新理论、新技术选育出许多优良菌株。1981年,我国将乙型肝炎病毒外表抗原基因分别在细菌、酵母菌中表达,制得疫苗,到达世界先进水平。1983年,我国构建一套多功能质粒,在大肠杆菌中表达胰岛素成功,在世界上名列前茅。1987年,我国又在大肠杆菌中表达干扰素成功。利用细胞融合技术获得了许多新品种。对某些酶类、氨基酸、抗生素的生物合成及其调节的研究也取得了进展。微生物遗传学的研究,特别是细菌质粒的研究获得了很大进展。近年

36、来,我国学者正瞄准世界微生物学开展前沿,进行微生物基因组研究,已完成痘苗病毒天坛株及我国的辛德毕斯毒株(变异株)、泉生热袍菌的全基因组测序工作。对病毒、类病毒的别离、形态、亚显微结构等方面的研究广泛开展。在微生物分类方面,已广泛使用液相及气相色谱、电泳、DNA中碱基(G+C)mol含量的测定、核酸分子杂交法、电子显微镜、电子计算机、数值分类法等各种新技术,促进了物种关系研究的不断深入。我国幅员辽阔,地理景观复杂,微生物资源极其丰富,已在真菌、放线菌、细菌的系统分类和区系调查方面做了大量的工作,完成了一大批放线菌生物多样性和国家细菌区系调查等研究工程,我国的放线茵、细菌、真菌的分类学研究已接近国际先进水平。在微生物生态学方面,对土壤、水体等自然界各处微生物的分布作了很多调查研究。总之,我国微生物学进入了一个全面开展的新时期。尽管从总体上看,我国微生物学的大多数领域与国际先进水平尚存在较大差距,但可以相信,通过艰苦努力,我国微生物学一定能很快赶上并超过世界先进水平。

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