4、微生物的抗性多样性 、抗寒性、抗盐性、抗干燥性、抗酸性、抗碱性、抗压性、抗缺氧、抗辐射和抗毒物等 能力， 物具有极强的 多样性 下的温泉中分离到了高温芽孢杆菌，并观察到在105℃时还能生长 甚至有报导，有人从 太平洋25000 在265 细茵粉量增加1台 了100倍，其至升温到300C时仍在生长。细菌芽孢具有 0这 和发酵工业生产带来主 低温冰箱(-20℃)、 干冰(-70C)、液氨(-196C)来保藏菌种，都具有良好的效果。 嗜酸菌可以在H为0.5的强酸环境中生存，而硝化细菌可在pH9.4、脱氮硫杆菌可在pH10.7的环境中活动。在 含盐高达23%一25%的“死海”中仍有相当多的嗜盐南生存。在糖渍蜜饿、蜂蜜等高参物中同样有高渗酵母等微生物活 动，从而往往引起这些物品的变质。 微生物在不良条件下很容易进入休眠状态，某些种类基至会形成特殊的休眠枸造，如芽孢，分生孢子孢囊 芽孢在休眠了几百年，甚至上干 之后仍有活力。甚至报导过3000 4000年前埃及金字塔中的木尹上全今仍 前己确定的微生 中数在十万种左右，但仍正以每年发现 上千个新动的艳热在增加 款联群尚生物学家 姆舍涅茨基说“目前我们所了解的微生物种类 至多不超过生活在自然界中的微生物总数的10% 微生物生太是 家较为一致地认为，目前己知的己分离培养的微生物种类可能还不足自然界存在的微生物总数的1%。情形可能确实如 此，在自然界中存在着极为丰富的微生物资源。 自然界中微生物存在的数量往往超出一般人们的预料。每g土壤中细菌可达几亿个，放线菌孢子可达几千万个 人体肠道中菌体总数可达100万亿左右。每g新鲜叶子表面可附生100多万个微生物。全世界海洋中微生物的总重量 估计达280亿吨。从 个太小和观擦技木术 些数据资科可见微生物在目然界中的数量之已。实上我们生活在 充两看微生物的环境中 微生物在 系统发有史」 植物和 类要早得多 但田于其 生物 毒界 界都是为微生物而设立的， 结构生物中的原核生物界、 范为宽 微生物6 其余 微生物在自然界中，除了“明火” 下至地表下几百米的深处，海洋上万米的水底 ,都己分布有各 同的微生物。即使是同」 同环墙，在不园的季节。士凭夏术条系，微生物的金种活作物取 组成等等有明显的不同。显示了微生物生态分布的多样性。 三、徽生物与人类社会文明进步 微生物与人类社会和文明的发展有若极为密切的关系。微生物与人类关系的重要性和对于人类已有文明所作出的 贡献以及对于人类可持续发展所具有的贡献潜力，都有着光辉的记录并将继续创造若新的功锁。当今的人类社会生活 食品 的面包、 奶酪、 酸奶、酸菜， 理与修复 物对人类疾病的控制写 抗生过程 引起的各种人 的和 尖 与微生物的 酿清活动在我国史前便已相当发达 经 用微生物的辉煌实践。古埃及人会烘制 包和配制果酒 农业生产中 用豆科植 其他作物轮作以提高士地肥力的实践，促进农业生产的持续发展。微生物是人类生存环境的清道夫和物质转化的必不 可少的重要成员，推动着物质的地球生物化学循环，使得地球上的物质循环得以正常进行。很难想象，如果没有微生 物的作用，地球将是什么样，无疑所有的生命都将无法生存与繁衍，更不用说当今的现代文明了。 微生物病原菌也曾给人类带来巨大灾难。14世纪中叶，鼠疫耶森氏菌(Yersinia pestis)引起的瘟疫导致了欧 洲总人数约1/3人的死亡。解放前的我国也经历了类似的灾难。即使是现在，人类社会仍然遭受着微生物病原菌引起 的疾病灾难 病、肺结核、疟疾、 乱正在卷士重来和大规模传布，还有正在不断出 规的新的族柄如枫牛柄 立病毒 杆菌0157 0139新致 2003年春的SAR 平的 然空 g友明了青 下on物学发正中的学家为尚生物学的建立与发昆研我 素、 疗白喉和破伤 米 数 智慧与 身。据有关 计表明，其发现或发明人就有30位诺贝尔奖获得者，在20世纪诺贝尔生理学和医学奖获得者中 ,从事微生物领域研 究的就占了1/3。微生物学发展史上的重大事件，都表明微生物学的发展对世界的文明进步作出的巨大贡献。 由于微生物本身的生物学特性和独特的研究方法，微生物已经成为现代生命科学在分子水平、基因水平、基因组水平 和后基因组水平研究的基本对象和良好工具。微生物和微生物学的理论与研究技术正在被广泛应用于其他生命科学的 研究中，即日益微生物学技术化，推动着生命科学的日新月异，直接和间接地推动着人类文明的快速发展。现代生命 科学的多前沿成果大多来自于对微生物的研究。 4 、微生物的抗性多样性 微生物具有极强的抗热性、抗寒性、抗盐性、抗干燥性、抗酸性、抗碱性、抗压性、抗缺氧 、抗辐射和抗毒物等 能力，显示出其抗性的多样性。 现在已从近于 100℃条件下的温泉中分离到了高温芽孢杆菌，并观察到在 105℃时还能生长。甚至有报导，有人从 太平洋 25000m 深处分离到的高温菌，在 265atm 和 250℃下，经过 40 分钟的培养，细菌数量增加 1 倍，几小时后增加 了 100 倍，甚至升温到 300℃时仍在生长。细菌芽孢具有高度抗热性，这常给科研和发酵工业生产带来危害。许多细菌 也耐冷和嗜冷，有些在-12℃下仍可生活，造成贮藏于冰箱中的肉类、鱼类和蔬菜水果的腐败。人们常用冰箱(+4℃)、 低温冰箱(-20℃)、干冰(-70℃)、液氮(-196℃) 来保藏菌种，都具有良好的效果。 嗜酸菌可以在 pH 为 0.5 的强酸环境中生存，而硝化细菌可在 pH 9.4、脱氮硫杆菌可在 pH10.7 的环境中活动。在 含盐高达 23％～25%的“死海”中仍有相当多的嗜盐菌生存。在糖渍蜜饯、蜂蜜等高渗物中同样有高渗酵母等微生物活 动，从而往往引起这些物品的变质。 微生物在不良条件下很容易进入休眠状态，某些种类甚至会形成特殊的休眠构造，如芽孢、分生孢子、孢囊等。 有些芽孢在休眠了几百年，甚至上千年之后仍有活力。甚至报导过 3000 ～ 4000 年前埃及金字塔中的木乃尹上至今仍 有活的病原菌。 5 、微生物的种类多样性 目前已确定的微生物种数在十万种左右，但仍正以每年发现几百至上千个新种的趋势在增加。苏联微生物学家伊 姆舍涅茨基说“目前我们所了解的微生物种类，至多也不超过生活在自然界中的微生物总数的 10％”，微生物生态学 家较为一致地认为，目前已知的已分离培养的微生物种类可能还不足自然界存在的微生物总数的 1％。情形可能确实如 此，在自然界中存在着极为丰富的微生物资源。 自然界中微生物存在的数量往往超出一般人们的预料。每 g 土壤中细菌可达几亿个，放线菌孢子可达几千万个。 人体肠道中菌体总数可达 100 万亿左右。每 g 新鲜叶子表面可附生 100 多万个微生物。全世界海洋中微生物的总重量 估计达 280 亿吨。从这些数据资料可见微生物在自然界中的数量之巨。实际上我们生活在一个充满着微生物的环境中。 微生物在生物系统发育史上，比动植物和人类都要早得多，但由于其个体太小和观擦技术问题而发现它们却是最 晚的。微生物横跨了生物六界系统中无细胞结构生物病毒界和细胞结构生物中的原核生物界、原生生物界、菌物界， 除了动物界、植物界外，其余各界都是为微生物而设立的，范围极为宽广。 6 、微生物的生态分布多样性 微生物在自然界中，除了“明火” 、火山喷发中心区和人为的无菌环境外，到处都有分布，上至几十千米外的高 空，下至地表下几百米的深处，海洋上万米的水底层，土壤、水域、空气，动植物和人类体内外，都已分布有各种不 同的微生物。即使是同一地点同一环境，在不同的季节，如夏季和冬季，微生物的数量、种类、活性、生物链成员的 组成等等有明显的不同。显示了微生物生态分布的多样性。 三、微生物与人类社会文明进步 微生物与人类社会和文明的发展有着极为密切的关系。微生物与人类关系的重要性和对于人类已有文明所作出的 贡献以及对于人类可持续发展所具有的贡献潜力，都有着光辉的记录并将继续创造着新的功绩。当今的人类社会生活 已难以离开微生物所作的直接或间接贡献。食品中的面包、奶酪、酸奶、酸菜，各种发酵饮料如啤酒、白酒，酱油、 醋、味精等调味品，各种抗生素、维生素和其他微生物药品，各种微生物性保健品，环境的微生物污染和污染环境的 微生物治理与修复，动植物生产过程中使用微生物促进剂，微生物病原菌引起的各种人类疾病和微生物产生的各种药 物对人类疾病的控制与治疗，等等，都与微生物的作用或其代谢产物有关。 酿酒活动在我国史前便已相当发达，4000 多年前已十分普遍，数千年的历史长河中积累了极为丰富的酿酒理论与 经验，创造了人类利用微生物的辉煌实践。古埃及人会烘制面包和配制果酒。我国早期的农业生产中使用豆科植物与 其他作物轮作以提高土地肥力的实践，促进农业生产的持续发展。微生物是人类生存环境的清道夫和物质转化的必不 可少的重要成员，推动着物质的地球生物化学循环，使得地球上的物质循环得以正常进行。很难想象，如果没有微生 物的作用，地球将是什么样，无疑所有的生命都将无法生存与繁衍，更不用说当今的现代文明了。 微生物病原菌也曾给人类带来巨大灾难。14 世纪中叶，鼠疫耶森氏菌（Yersinia pestis）引起的瘟疫导致了欧 洲总人数约 1/3 人的死亡。解放前的我国也经历了类似的灾难。即使是现在，人类社会仍然遭受着微生物病原菌引起 的疾病灾难威胁。艾滋病、肺结核、疟疾、霍乱正在卷土重来和大规模传布，还有正在不断出现的新的疾病如疯牛病、 军团病、埃博拉病毒病、大肠杆菌 0157、霍乱 0139 新致病菌株，2003 年春的 SARS 病毒、西尼罗河病毒，2004 年的禽 流感病毒，等等，正在给人类带来新的疾病与灾难。然而正是 Louis Pasteur 研究成功狂犬疫苗、Fleming 发明了青霉 素、von Behring 成功制备抗毒素治疗白喉和破伤风，等等，挽救了无数的生命，同时也拯救了人类文明。 在微生物学发展史上有众多的科学家为微生物学的建立与发展研究、探索，奉献了自己的智慧与一身。据有关统 计表明，其发现或发明人就有 30 位诺贝尔奖获得者，在 20 世纪诺贝尔生理学和医学奖获得者中，从事微生物领域研 究的就占了 1／3 。微生物学发展史上的重大事件，都表明微生物学的发展对世界的文明进步作出的巨大贡献。 由于微生物本身的生物学特性和独特的研究方法，微生物已经成为现代生命科学在分子水平、基因水平、基因组水平 和后基因组水平研究的基本对象和良好工具。微生物和微生物学的理论与研究技术正在被广泛应用于其他生命科学的 研究中，即日益微生物学技术化，推动着生命科学的日新月异，直接和间接地推动着人类文明的快速发展。现代生命 科学的许多前沿成果大多来自于对微生物的研究