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微生物學(xué)(Microbiology)

微生物學(xué)(Microbiology)屬生物學(xué)中的一個分支，是研究微生物在一定條件下的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生命活動及其規(guī)律，研究微生物的進化、分類以及與人類、動植物、自然界相互關(guān)系等問題的一門科學(xué)。微生物學(xué)工作者的任務(wù)是將對人類有益的微生物用之于生產(chǎn)實踐，同時改造、控制或消滅對人類有害的微生物，使微生物學(xué)朝著人類需要的方向發(fā)展。
微生物是存在于自然界中的一類體形微小、構(gòu)造簡單、肉眼看不見的微小生物，必須用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大幾百倍、幾千倍，甚至幾萬倍后才能看到。它們雖然個體微小，但具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、繁殖快、易變異、營養(yǎng)類型多、適應(yīng)環(huán)境能力強等特性。在自然界中分布極為廣泛，江、河、湖泊、海洋、土壤、空氣、礦層等都有數(shù)量不等的微生物存在。在人類，動、植物的體表，以及與外界相通的呼吸道、消化道等腔道中，亦有多種微生物寄生。微生物種類非常龐雜，有細菌、病毒、衣原體、立克次體、支原體、螺旋體、放線菌和真菌等。除了非細胞型的病毒外，均屬于原生生物界。按細胞結(jié)構(gòu)、組成等差異，又可分為原核細胞型和真核細胞型兩大類。故微生物包括： ①非細胞型微生物：病毒是非細胞型微生物，由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼組成，有的尚有一層脂類包膜。體積微小，能通過除菌濾器，一般不能在光學(xué)顯微鏡下觀察，須用電子顯微鏡放大數(shù)千到數(shù)萬倍才可見；且是嚴格地寄生在易感細胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖的微生物。近年來，又發(fā)現(xiàn)沒有蛋白質(zhì)外殼，只有裸露核酸的類病毒。②原核細胞型微生物：僅有原始核，無核膜和核仁，不進行有絲分裂，缺乏細胞器。原核型微生物包括細菌、衣原體、立克次體、支原體、螺旋體和放線菌等。③真核細胞型微生物：細胞核的分化程度較高，有核膜、核仁，能行有絲分裂，胞質(zhì)內(nèi)有完整的細胞器。如真菌為真核型微生物。
自然界中的微生物，不僅種類多、數(shù)量大，且所起作用多種多樣。大多數(shù)對人和動、植物有益，且是必需的。許多物質(zhì)循環(huán)靠微生物的作用而進行，例如土壤中的氨化細菌分解有機氮化物產(chǎn)氨，促進亞硝酸菌的生長，亞硝酸菌氧化氨生成亞硝酸鹽，為硝酸菌提供代謝原料，硝酸菌氧化亞硝酸生成硝酸鹽，供給植物生長發(fā)育的需要。而植物又為人類和動物所利用。由此可見，沒有微生物，植物不能新陳代謝，人和動物也將無法生存。
農(nóng)業(yè)方面，我國除應(yīng)用具有抗病、促進生長和提高肥效等作用的5406放線菌和固氮菌等，還利用微生物滅蟲這一自然現(xiàn)象與害蟲作斗爭。例如蘇蕓金桿菌能在一些害蟲的腸道內(nèi)生長繁殖，分泌毒素，使害蟲死亡。這種細菌對松毛蟲、蘋果巢蛾、玉米螟等害蟲都有良好的殺滅效果。又如應(yīng)用白僵菌、青蟲菌、殺螟桿菌等殺滅大豆食心蟲、菜青蟲、稻螟蟲等害蟲。利用昆蟲病毒等防治森林害蟲和農(nóng)作物害蟲等。由于這些微生物殺蟲劑對人、畜、農(nóng)作物安全無害，在生物防治中已成為一個活躍的研究領(lǐng)域，目前正被廣泛利用?？傊?，目前已開辟了一條以微生物造肥、催長、防病、治病等農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的新途徑。
工業(yè)方面，在食品、皮革、紡織、石油、化工、冶金等部門，微生物的應(yīng)用也越來越廣泛。如利用微生物進行石油脫蠟，提供各類低凝固點石油產(chǎn)品，以適應(yīng)工業(yè)及國防上的需要。又如在味精生產(chǎn)中，以微生物發(fā)酵法代替鹽酸水解法，原來生產(chǎn)1噸味精需要30噸小麥，現(xiàn)只需3噸山芋粉，不僅提高生產(chǎn)效率，降低成本，且節(jié)約用糧。
污水處理方面，利用微生物處理含酚、有機磷及印染廢水收到良好效果。對含氰廢水的處理也取得一定進展。如何利用微生物的功能對有害物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化，變害為利，變廢為寶，保護和控制自然環(huán)境，已日益受到人們的重視。
醫(yī)藥工業(yè)方面，幾乎全部抗生素都是微生物的代謝產(chǎn)物。解放后，我國已成功地生產(chǎn)了慶大霉素、春雷霉素、爭光霉素等五十多種抗生素，并找到了我國獨有的創(chuàng)新霉素等新抗生素。近年來，又開展細菌發(fā)酵制造ATP等藥品，對保障人民健康起了重要作用。
寄生在人類和動物口、鼻、咽部及消化道中的微生物，它們是無害的，且有些尚具有抵抗某些病原微生物的作用；生活在腸道中的微生物能合成人類不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)——硫胺素、核黃素、煙酸、維生素B12、維生素K等維生素以及多種氨基酸。牛、羊等反芻動物的胃，因有分解纖維素的微生物共生，才能消化草料中的纖維素。豆科植物與根瘤菌共生，從而可利用空氣中的游離N2作為氮源。
此外，也有一部分微生物能引起人類或動、植物病害。這些具有致病性的微生物稱為病原微生物，它們可以造成農(nóng)作物的病害，例如稻瘟病、小麥赤霉病等。對家畜、家禽引起的疾病有雞霍亂、鴨瘟、牛炭疽、豬瘟等。某些病原微生物，則能引起人類傳染病，如傷寒、菌痢、流感等。有些微生物，在正常情況下不致病，而在特定的條件下，能引起疾病稱為條件性病原微生物。此外，微生物的破壞性，還表現(xiàn)在引起工業(yè)產(chǎn)品、農(nóng)副產(chǎn)品及生活用品的腐蝕、霉爛等。
微生物結(jié)構(gòu)簡單、生長繁殖迅速、易于培養(yǎng)以及突變體應(yīng)用的方便，使它們成為研究生物學(xué)中許多基本問題的良好材料，在探討生命的本質(zhì)、生命的起源與進化等方面具有重要作用。并經(jīng)常與分支生物學(xué)聯(lián)系在一起，所以它不僅是一門應(yīng)用科學(xué)，且是很重要的一門基礎(chǔ)科學(xué)。
微生物與人類關(guān)系非常密切，研究范圍日益廣泛和深入，因此微生物學(xué)又形成一些分支學(xué)科。著重于研究微生物學(xué)基本問題的有普通微生物學(xué)、微生物分類學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、微生物遺傳學(xué)等。按研究對象的種類可分為細菌學(xué)、病毒學(xué)、真菌學(xué)等。在應(yīng)用微生物方面有農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、獸醫(yī)微生物學(xué)、食品微生物學(xué)、石油微生物學(xué)、海洋微生物學(xué)、土壤微生物學(xué)。各分支學(xué)科的相互配合相互促進，有利于微生物學(xué)的全面深入發(fā)展。
參考資料：中國醫(yī)學(xué)百科全書編輯委員會編；余(賀) 主編.中國醫(yī)學(xué)百科全書·十九微生物學(xué).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.1992.第1-2頁.

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