郭美美17.2g图片微生物学发展历程及前景展望
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微生物学(microbiology)生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或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。
一、发展历程
(一)微生物学的经验时期
公元二千多年的夏禹时代,就有仪狄作酒的记载。北魏(386~534)贾思勰《齐民要术》一书中,详细地记载了制醋方法。我国古代人民也发现豆类的发酵过程,从而制成了酱。
十一世纪时。北宋未年刘真人就有肺痨由虫引起之说。意大利学者Fracastoro 认为传染病的传播有直接、间接和通过空气等几种途径。
在预防医学方面,我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习惯。明李时珍的《本草纲目》中,亦有对病人穿过的衣服应该进行消毒的记载。
我国古代人民,创用了预防天花的人痘接种法。大量古书证明,我国在明代隆庆年间,人痘已经广泛使用,并先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其、英国等国家,人痘接种是我国对预防医学的一大贡献。
(二)实验微生物学时期
1.微生物的发现
首先看到微生物的是荷兰人列文虎克。他于1676年创制了一架原始显微镜,正确地描述了微生物的形态有球形、杆状、螺旋样等,为微生物的存在提供了有力证据。
法国科学家巴斯德首先实验证明有机物质的发酵与腐败是由微生物引起。巴斯德的研究开始了微生物的生理学时期。自此,微生物学开始成为一门独立的学科。
巴斯德创造了巴氏消毒法。随后,英国外科医师李斯德创用石碳酸喷洒手术室和煮沸手术用具,以防止外科手术的继发感染,为防腐、消毒以及无菌操作打下基础。
微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍。他创用固体培养基,使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分出成为纯培养,便于对各种细菌分别具体研究。后又创用了染方法和实验性动物感染,为发现各种传染病的病原体提供有利条件。
2.免疫学的兴起
十八世纪末,英国医师Jenner创制牛痘苗来预防天花,为预防医学开辟了广
阔途径。随后,巴斯德研制、鸡和狂犬病疫苗成功。
免疫化学研究首先是从Landsteiner用偶氮蛋白人工抗原研究抗原、抗体反应特异性的化学基开始的。Tiselius和Kabat等创建血清蛋白电泳技术,证明抗体活性存在于血清丙种球蛋白部分,其后又建立了分离、纯化抗体球蛋白的方法,对抗体的理化性质有了进一步了解。
人们对抗感染免疫现象本质的认识是从十九世纪末开始的。关于抗体生成的理论,1897年Ehrlich提出侧链学说,是受体学说的首创者。1902年Portier和Richet 发现了过敏反应。
3.化学剂和抗生素的发明
首先合成化学剂的是欧立希,他开创了微生物性疾病化学时期。
1929年F1eming发现青霉菌产生的青霉素能抑制葡萄球菌等生长。直到1940年,Florey等将青霉菌培养液加以提纯,才获得青霉素纯品。由于发现了青霉素,鼓舞了微生物学们寻抗生素的热潮,因而链霉素、氯霉素、金霉素,土霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等新抗生素不断发现。
(三)现代微生物学时期
近几十年来,随着化学、物理学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科的发展,以及电子显微镜、组织化学、细胞培养、免疫荧光、免疫酶、同位素标记、电子计算机、质谱仪等新技术的应用,微生物学得到迅速的进展。
1967~1971年美国植物病毒学家Diener等发现了一类不足以编码蛋白质的小分子量致病因子类病毒。
近年来,转基因技术的研究为医药生产打下了基础。这也为今后制备胰岛素、干扰素、疫苗、免疫球蛋白、抗生素等生物制剂开创新的途径。
1957年澳大利亚生物学家Burnet提出著名的“细胞系选择学说”,使免疫学进入了生物医学新领域。
二十多年来,在免疫学的理论、技术和应用方面都有大量成果。近来尤因免疫遗传和免疫调节等方面研究的不断深入,技术上又有杂交瘤产生单克隆抗体的成功和多种免疫细胞系的建立等,对现代免疫学的发展起着很大的推动作用。
辛亥革命后,我国仅有少数学者从事微生物学的研究。新中国成立后,较快地消灭了天花、鼠疫等烈性传染病;白喉、麻疹、脊髓灰质炎、结核、新生儿破伤风等得到了控制;防治传染病的生物制品,无论是品种、数量和质量,都有迅速发展。全国范围内开展了中医中药研究,发现多种中草药对防治一些传染病有一定疗效。慢性气管炎病因、乙型肝炎免疫机理,以及肿瘤免疫、移植免疫等方面的科研,还有新抗生素生产等均取得一定成绩。
二,研究发展前景
(一)医药微生物学的研究方向
加强传染性疾病和感染性疾病的病原学研究,为及时诊治疾病提供病原学依据;深入开展病原微生物的生物学特性及致病机制的研究,为开发新药提供理论基础;研制开发免疫原性好,副作用小的新型疫苗;研制特异,灵敏,简便,快速的微生物学诊断方法及技术。
(二)微生物在环境治理上的发展前景
1.微生物脱硫技术
王牌对王牌第五季什么时候播出2.微生物制浆和微生物漂白技术
3.污染土壤的微生物修复
(三)微生物杀虫剂的发展前景
鉴别和选择有效的天敌即新种类或新品系的微生物;构建可稳定供应且价格合理的微生物杀虫剂的批量生产系统;对生产技术进行改进;开发储藏和运输技术;设计在田间供应这些杀虫剂的方法。
(四)食品专业
食品微生物快速检测技术、食用菌的生产、功能性成分的提取
(五)微生物在新能源开发方面的应用
目前在微生物制氢方面的主要研究方向有:(1)进一步揭示氢气产生的机制和条件,有助于在代谢途径方面切断旁路代谢,解除代谢阻截,使总体代谢途径向产氢方向进行;(2)在基因工程方面增加菌体内氢酶基因的拷贝数,构建高效产氢工程酶;(3)在酶工程方面分离纯化得到高纯高效的氢酶,在体外构建产氢代谢途径;(4)在环境工程方面提高工业废物的处理效率,降低环境治理的成本。总之,微生物产氢机理的研究将大大提高利用微生物制氢的产量和效率,缩短生物制氢工业化的进程
随着社会经济发展的需要,人们不断加强对微生物的研究,已形成了许多微生物学的分支学科。例如有普通微生物学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学;有病毒学、细菌学、真菌学;还有
土壤微生物学、海洋微生物学;再有医学微生物学、工业微生物学、农业微生物学、环保微生物学、医学教.育网搜集整理石油微生物学等等,所以,微生物学的发展前景必定是辉煌的。
参考文献:
谷歌街景图
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