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1、微生物学的开山祖列文虎克1673年有个名叫列文虎克（Antoni van Leeuwenhoek）的荷兰人用自己制造的显微镜观察到了被他称为“小动物”的微生物世界。他在给英国皇家学会写了许多信，介绍他的观察结果，他发现了杆菌、球菌和原生动物，表明他实实在在看到并记录了一类从前没有人看到过的微小生命。因为这个伟大的发现，他当上了英国皇家学会的会员。所以今天我们把列文虎克看成是微生物学的开山祖。不过，在列文虎克发现微生物后差不多过了200年，人们对微生物的认识还仅仅停留在对它们的形态进行描述上，并不知道原来是这些微小生命的生理活动对人类健康和生产实践有那样的重要关系。列文虎克出生在荷兰东部一个名叫
2、德尔福特的小城市，16岁便在一家布店里当学徒，后来自己在当地开了家小布店。当时人们经常用放大镜检查纺织品的质量，列文虎克从小就迷上了用玻璃磨放大镜。正好他得到一个兼做德尔福特市政府管理员的差事，这是一个很清闲的工作，所以他有很多时间用来磨放大镜，而且放大倍数越来越高。因为放大倍数越高，透镜就越小，为了用起来方便，他用两个金属片夹住透镜，再在透镜前面按上一根带尖的金属棒，把要观察的东西放在尖上观察，并且用一个螺旋钮调节焦距，制成了一架显微镜。连续好多年，列文虎克先后制作了400多架显微镜，最高的放大倍数达到200300倍。用这些显微镜，列文虎克观察过雨水、污水、血液、辣椒水、腐败了的物质、酒、黄
3、油、头发、精液、肌肉和牙垢等许多物质。从列文虎克写给英国皇家学会的200多封附有图画的信里，人们可以断定他是全世界第一个观察到球形、杆状和螺旋形的细菌和原生动物，还第一次描绘了细菌的运动。列文虎克活到91岁。直到逝世，他除了用自己制作的显微镜观察和描绘观察结果外，别无爱好。虽然他活着的时候就看到人们承认了他的发现，但要等到100多年以后，当人们在用效率更高的显微镜重新观察列文虎克描述的形形色色的“小动物”，并知道他们会引起人类严重疾病和产生许多有用物质时，才真正认识到列文虎克对人类认识世界所作出的伟大贡献。微生物学的奠基人巴斯德像牛顿开辟出经典力学一样，巴斯德开辟了微生物领域，他也是一位科学巨
4、人。法国里尔是一个酿造业发达的城市，在这里，巴斯德掀起了一场关于微生物的轩然大波。一天，当地的造酒商来求巴斯德，说几个月来，他们造的酒突然一下子都发酸，一桶一桶地倒掉，眼看他们的厂子就要倒闭了，请巴斯德务必救救他们。巴斯德从酒厂取回好酒浆和坏酒浆各一桶。然后先从好酒桶里取出一滴放在显微镜下，里面有许多细小的酵母球，就是它使甜菜浆变成了酒。他又从坏酒桶里取出一滴放在显微镜上看，酵母球没有了，有的只是一些细杆棒，它们很小很小，大约只有二万五千分之一英寸。他立即又从厂里搬来许多桶一一化验，结果都找到了这种小细杆棒。巴斯德明白了，一定是这些菌消灭掉了酵母球，于是香甜的酒就变成了苦酸的粘液。为了证明这一
5、点，他又配了一瓶酵母汤，然后往里面滴入一点细杆菌液。它会不会活，会不会繁殖呢？夜深人静了，巴斯德才做完这一切，他洗洗手怀着忐忑的心情回家了。第二天一早，巴斯德发现昨天放进去的小灰点，现在起了气泡，他轻轻摇晃了一下，瓶底就升起缕缕灰雾，取一滴放在显微镜下一看，巴斯德高兴地叫道：“它们活了，它们繁殖了！”巴斯德成功了，确确实实是那些细杆菌消灭了酵母菌而使得酒发酸了。巴斯德首先帮人们解决了防止酒变酸的难题。其实很简单，只要将酒加热到55摄氏度，就可以将细菌杀死，这就是后来被普遍采用的“巴氏消毒法”。接着，他又发现了寄生在蚕身上的微生物，挽救了法国全国的养蚕业，他还发现了羊炭疽杆菌，并且治好了羊炭疽杆
6、菌，挽回了2000万法郎的损失。由此，巴斯德推出：人身上的传染病也是由这些看不见的杀人犯传播的。这可是一个大胆的结论，它给整个医学界带来的影响就好象一个被捅了的马蜂窝。当时有一种必死无疑的狂犬病，那就是疯狗咬了其他人或动物以后，人或动物必死无疑。巴斯德认为这一定又是一种微生物在作怪。为了解决这个问题，他和助手设计了一个方案：从疯狗唾液里取出来病菌，然后再注射到好狗身上，或许可以获得免疫。经过大胆的尝试，他们在动物身上试验成功了，但还得在人身上试验，巴斯德决定给自己注射，助手和妻子坚决不干。这时有一个老夫人的儿子被疯狗咬伤得了这种病，老夫人哭着请求试一试，果然这个孩子得救了，人类终于第一次征服了
7、这种可怕的“不治之症”。柯赫 柯赫是著名的细菌学家，由于他曾经是一名医生，因此对病原细菌的研究做出了突出的贡献：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基本原则柯赫原则：首先在患病肌体里存在着一种特定的病原菌，并可以从该肌体里分离得到纯培养；然后用得到的纯培养接种敏感动物，表现出特有的性状；最后从被感染的敏感动物中又一次获得与原病原菌相同的纯培养。由于柯赫在病原菌研究方面的开创性工作，自19世纪70年代至20世纪20年代成了发现病原菌的黄金时代，所发现的各种病原微生物不下百余种
8、，其中还包括植物病原菌。 柯赫除了在病原菌方面的伟大成就外，在微生物基本操作技术方面的贡献更是为微生物学的发展奠定了技术基础，这些技术包括：用固体培养基分离纯化微生物的技术，这是进行微生物学研究的基本前提，这项技术一直沿用至今；配制培养基，也是当今微生物研究的基本技术之一。这两项技术不仅是具有微生物研究特色的重要技术，而且也为当今动植物细胞的培养做出了十分重要的贡献。埃弗里埃弗里Oswald Theodore Avery (18771955) 美国细菌学家。1877年10月21日生于加拿大新斯科舍哈利法克斯,1955年2月20日卒于美国田纳西州纳什维尔。1904年毕 业于哥伦比亚大学医学院，后
9、到布鲁克林的霍格兰实验室研究并讲授细菌学和免疫学。1913年转到纽约的洛克菲勒研究所附属医院工作，直到1948年退休。他和C.麦克劳德、M.麦卡锡于1944年共同发现不同型的肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)的转化因子是DNA。英国微生物学家F.格里菲思于1928 年就发现：将已经死亡的型肺炎双球菌和活的型菌分别注射入小白鼠体内小白鼠表现正常；若将两者混合注入，则小白鼠死亡，并从其尸体中可分离出活的可致病的型肺炎双球菌。格里菲思由此推测，在型的死菌体中必有一种转化因子能使型转化为型，而且这种转化可以遗传给后代。埃弗里和他的同事则进一步从被高温杀死的型菌中分离出蛋白质、荚
10、膜的成分（粘多糖）和DNA，将这几种成分分别同活的型菌混合培养，发现只有DNA能使活的型转化为型，即使无荚膜、不致病的可转化为有荚膜、能致病的肺炎双球菌。证明了格里菲思所说的转化因子就是脱氧核糖核酸 (DNA)。这项实验第一次证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。虽然这一发现，曾引起争论和怀疑，但的确推动了DNA的研究，直至1953年DNA双螺旋结构的发现。他早年就熟悉肺炎双球菌，研究过肺炎双球菌的免 疫性。提出肺炎双球菌可根据其免疫的专一性来进行分 类，而这种免疫专一性是由于不同菌型的荚膜中所含的多糖引起的。由此他建立起对不同型肺炎双球菌的灵敏 检验法。格里非斯发现DNA的遗传功能，始于192
11、8年格里非斯（PGriffith）所做的用肺炎双球菌感染小家鼠的实验。肺炎双球菌基本上可以分为两个类型或品系。一个是有毒的光滑类型，简称为S型。一个是无毒的粗糙类型，简称为R型。S型的细胞由相当发达的荚膜（或称为被囊）包裹着。荚膜由多糖构成，其作用是保护细菌不受被感染的动物的正常抵抗机制所杀死，从而使人或小家鼠致病（对人，它能导致肺炎；对小家鼠，则导致败血症）。但在加热到致死程度后，该类型的细菌便失去致病能力。由于荚膜多糖的血清学特性不同、化学结构各异，S型又可分成许多不同的小类型，如S、S、S等。而R型细胞没有合成荚膜的能力，所以不能使人或小家鼠致病。它不能合成荚膜的原因在于一个控制UDPG
12、一脱氢酶的基因发生了突变，R，S两型可以相互转化。 1928年，格里菲斯将肺炎球菌S在特殊条件下进行离体培养，从中分离出R型。当他把这种R型的少量活细菌和大量已被杀死的S混合注射到小家鼠体内以后，出乎意外，小家鼠却被致死了。剖检发现，小家鼠的心血中有S细菌。 这一实验结果可以有三种解释。（1）S细菌可能并未完全杀死。但这种解释不能成立，因为单独注射经过处理的S时并不能致死小家鼠。（2）R型已转变为S型。这一点也不能成立，因为剖检发现的是S不是S，R型从S突变而来，理应转化为 S。（3）R型从杀死的S获得某种物质，导致类型转化，从而恢复了原先因基因突变而丧失的合成荚膜的能力。格里菲斯肯定了这种解
13、释。这就是最早发现的转化现象。 艾弗里等人的试验和结论是对脱氧核糖核酸认识史上的一次重大突破，彻底改变了它在生物体内无足轻重的传统观念。艾弗里等人在1944年所作的试验和结论，不仅没有使科学界立即接受DNA是遗传物质的正确观念，反而引起了科学界许多人的极大惊讶和怀疑。当时主要有两种代表性的否定意见。第一种是，即使活性转化因子就是DNA，也可能只是通过对荚膜的形成有直接的化学效应而发生的作用，不是由于它是遗传信息的载体而起作用的。第二种否定意见则根本不承认DNA是遗传物质，认为不论纯化的 DNA从数据上看是如何的纯净，它仍然可能藏留着一丝有沾污性的蛋白质残余，说不定这就是有活性的转化因子。 在同
14、一年内，哈赤基斯还证实了那些与荚膜形成毫无关系的一些细菌性状（如对药物的敏感性和抗性）也会发生转化。他从正常的S型肺炎球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型（记为PenrS），提取出它的DNA，加到一个由对青霉素敏感的S型中突变产生的R型（记为PenrR）的培养物中。结果发现，某些个PenrR受体细菌已被转化为PenrS给体型。据此，他得出结论说，肺炎球菌的DNA不但带有为荚膜形成所需要的信息，而且还带有对青霉素产生抗性的细胞结构的形成所需要的信息。他还认为，荚膜的形成和对青霉素的抗性似乎是由不同的DNA分子控制着。此后不久，哈赤基斯又利用从S野生型抗链霉素突变型细胞中提取的DNA进行试验，也获得
15、了同上述实验完全相仿的结果。当哈赤基斯将其实验结果在美国科学院院报上发表之后,一切认为 DNA的转化作用是生理性的而不是遗传性的各种奇谈怪论便消失无踪了。 后来，随着对DNA化学本性的足够了解，特别是1952年赫尔希（A.D.Hers-hey）和蔡斯（MChase）证明了噬菌体DNA能携带母体病毒的遗传信息到后代中去以后，科学界才终于接受了DNA是遗传信息载体的理论。美国分子遗传学家GS斯坦特写道：“这项理论到1950年后好像突然出现在空中似的，到了1952年已被许多分子遗传学家奉为信条”。斯坦利 Stanley, Wendell Meredith(1904年8月16日1971年6月15日)，病毒学家，出生于Ridgeville ,Ind.,斯坦利在当地的Earlham 学院的学生中而且很受欢迎。他喜欢化学和数学，1926 年获理学学士学位。在毕业之前的几个月,斯坦利拜访了伊利诺大学而且遇见了罗杰亚当教授,教授对化学的狂热促使斯坦利放弃了他成为一个足球教练的职业梦想，改为参加研究所。 他1927在伊利诺大学获理学硕士，1929 年收到有机化学的 Ph.D. 1932年斯坦利转移到普林斯顿大学动物和植物病理学的实验室，在那他开始研究大量毁坏烟草农作物的一种高度传染性的病毒。虽然病毒
