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1、第二章第二章微生物的分类鉴定及微生物的微生物的分类鉴定及微生物的 基本研究技术基本研究技术研究微生物的基本技术手段研究微生物的基本技术手段微生物的分类鉴定微生物的分类鉴定contents第一节 微生物的基本研究技术微生物的基本研究技术一、一、无菌技术无菌技术在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其它微生物污染的技术。在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其它微生物污染的技术。微生物培养的常用器具的灭菌微生物培养的常用器具的灭菌1. 1. 试管、三角瓶、平皿、玻璃烧瓶等试管、三角瓶、平皿、玻璃烧瓶等高温干热灭菌：高温干热灭菌：160-180160-1802h2. 2. 培养基的灭菌培养基的灭菌湿热灭
2、菌湿热灭菌 ：121 121 15-30min3. 3. 接种工具接种工具 火焰灼烧火焰灼烧无菌操作无菌操作微生物学研究中最常用的基本操作。微生物学研究中最常用的基本操作。 培养基经灭菌后，用经过灭菌的接种工具，在无菌的条件下接种含菌材培养基经灭菌后，用经过灭菌的接种工具，在无菌的条件下接种含菌材料于培养基上，这一操作过程称做无菌操作。料于培养基上，这一操作过程称做无菌操作。 接种的微生物不能释放到环境中，防止环境污染。接种的微生物不能释放到环境中，防止环境污染。培养皿高压蒸汽自动高压蒸汽自动灭菌锅灭菌锅手提式高压蒸手提式高压蒸汽灭菌锅汽灭菌锅无菌操作箱无菌操作箱无菌操作无菌操作二、染色技术利
3、用染料分子和细胞物质的亲和力，而使其牢固结合，使利用染料分子和细胞物质的亲和力，而使其牢固结合，使细胞呈现颜色，便于观察、鉴别细胞的形态结构。细胞呈现颜色，便于观察、鉴别细胞的形态结构。染料是一种有机化合物，电离后形成带有正电荷或负电荷染料是一种有机化合物，电离后形成带有正电荷或负电荷的染料离子。的染料离子。微生物细胞表现出两性电解质的性质微生物细胞表现出两性电解质的性质细菌的等电点较低，细菌的等电点较低，pHpH值大约在值大约在2525之间，故在中性、碱性之间，故在中性、碱性或弱酸性溶液中，菌体蛋白质电离后带阴电荷；或弱酸性溶液中，菌体蛋白质电离后带阴电荷；G+G+比比G-G-细菌对碱性染料
4、的亲和力高。细菌对碱性染料的亲和力高。根据电离后所带电荷的性质，染料分为：根据电离后所带电荷的性质，染料分为：1 1、酸性染料：带负电，与碱性物质成盐。如伊、酸性染料：带负电，与碱性物质成盐。如伊红、刚果红、苯胺黑、酸性复红等红、刚果红、苯胺黑、酸性复红等2 2、碱性染料碱性染料：带正电，如美蓝、结晶紫、孔雀：带正电，如美蓝、结晶紫、孔雀绿、番红等绿、番红等3 3、中性染料：酸性染料和碱性染料的结合，如、中性染料：酸性染料和碱性染料的结合，如吉姆萨染料吉姆萨染料4 4、单纯染料：这类物质亲和力低，不能和被染单纯染料：这类物质亲和力低，不能和被染物成盐，染色能力取决于能否溶于被染物。物成盐，染色
5、能力取决于能否溶于被染物。 简单染色法简单染色法 正染色正染色 革兰氏染色法革兰氏染色法 鉴别染色法鉴别染色法 抗酸性染色法抗酸性染色法 芽孢染色法芽孢染色法 死菌死菌 姬姆萨染色法姬姆萨染色法细菌染色法细菌染色法 负染色负染色： 荚膜染色法荚膜染色法等等 活菌：用美蓝或活菌：用美蓝或TTCTTC（氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色氧化三苯基四氮唑）等作活菌染色 染色方法：简单染色法、鉴别染色法（复染色法）、负染色法染色方法：简单染色法、鉴别染色法（复染色法）、负染色法染色的基本程序 制片染色水洗干燥镜检。 A. 加小滴水加小滴水B. 涂成薄层涂成薄层C. 固定菌体固定菌体涂片制备过程显微镜显微镜
6、是微生物研究中的不可缺少的工具。是微生物研究中的不可缺少的工具。显微技术显微技术是微生物学研究的重要技术和基础。是微生物学研究的重要技术和基础。三、显微技术三、显微技术显微镜的种类：显微镜的种类： 普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、扫描电镜、透射电镜。镜、荧光显微镜、扫描电镜、透射电镜。1.放大倍数放大倍数=接物镜放大倍接物镜放大倍数数接目镜放大倍数接目镜放大倍数2. 显微镜的分辨率显微镜的分辨率 是表示显微是表示显微镜辨析物体（两端）两点之间距镜辨析物体（两端）两点之间距离的能力，可用公式表示为：离的能力，可用公式表示为： D=/2n
7、sin(/2 ) 式中式中D D：物镜分辨出物体两点间物镜分辨出物体两点间的最短距离。的最短距离。 ：可见光的波长（平均：可见光的波长（平均0.550.55 m) m) n: n: 物镜和被检标本间介质的折物镜和被检标本间介质的折射率。射率。 ：镜口角（即入射角）。：镜口角（即入射角）。（一）油镜的使用原理：（一）油镜的使用原理：油镜的透镜很小，光线通过玻片与油镜头之油镜的透镜很小，光线通过玻片与油镜头之间的空气时，因介质密度不同，发生折射或全间的空气时，因介质密度不同，发生折射或全反射，使射入透镜的光线减少，物象显现不清。反射，使射入透镜的光线减少，物象显现不清。1.香柏油的折射率与玻璃接近
8、香柏油的折射率与玻璃接近（n=1.52），提高了视，提高了视野的照明度。野的照明度。2.提高了显微镜的分辨率提高了显微镜的分辨率D=/2nsin(/2 )光学显微镜油镜的使用光学显微镜油镜的使用（二）油镜头的识别：（二）油镜头的识别： 各接物镜的放大率可由其外形辨认，镜头长度越大，镜各接物镜的放大率可由其外形辨认，镜头长度越大，镜片直径越小，放大倍数大；反之，放大倍数小。油镜头长片直径越小，放大倍数大；反之，放大倍数小。油镜头长度大于低、高倍镜，镜头下缘一般刻有一圈黑线或白线，度大于低、高倍镜，镜头下缘一般刻有一圈黑线或白线，并刻有并刻有100100、1.251.25或或oiloil等字样。等
9、字样。 （三）油镜的使用法：（三）油镜的使用法： 1 1、使用显微镜油镜时，必须将显微镜端正直立桌上，不得、使用显微镜油镜时，必须将显微镜端正直立桌上，不得将镜臂弯曲，使载物台倾斜，以免香柏油流溢，影响观察，将镜臂弯曲，使载物台倾斜，以免香柏油流溢，影响观察，污染台面。污染台面。 2 2、对光：、对光： 首先打开光圈，使光线集中于集光器。首先打开光圈，使光线集中于集光器。一般用低倍镜或高倍镜观察物象或用油镜检查不染色标本一般用低倍镜或高倍镜观察物象或用油镜检查不染色标本时，需下降集光器并适当地缩小光圈，使光度减弱时，需下降集光器并适当地缩小光圈，使光度减弱；若用若用油镜检查染色标本时，光度宜强
10、。应将显微镜亮度开关调油镜检查染色标本时，光度宜强。应将显微镜亮度开关调至最亮，光圈完全打开，集光器上升至与载物台相平。至最亮，光圈完全打开，集光器上升至与载物台相平。 3 3、调焦距：、调焦距： A A、将标本片放载物台上，用标本推进器固定，将欲检、将标本片放载物台上，用标本推进器固定，将欲检部分移至接物镜下。先用低倍镜找出标本的位置，然部分移至接物镜下。先用低倍镜找出标本的位置，然后提高镜筒，在标本的待检部位滴镜油一滴，再换油后提高镜筒，在标本的待检部位滴镜油一滴，再换油镜观察。镜观察。 B B、转动粗调节器使载物台徐徐上升（或使镜筒渐渐下、转动粗调节器使载物台徐徐上升（或使镜筒渐渐下降）
11、，直至降），直至油镜头浸没至油中油镜头浸没至油中。此时眼睛应从侧面观。此时眼睛应从侧面观察，以免压碎标本片和损坏镜头。察，以免压碎标本片和损坏镜头。 C C、然后双眼移至接目镜，一面从接目镜观察，一面反、然后双眼移至接目镜，一面从接目镜观察，一面反方向缓慢地转动粗调节器（方向缓慢地转动粗调节器（下降载物台，或上升镜筒下降载物台，或上升镜筒），当出现模糊物象时，换用细调节器，转动至物象清，当出现模糊物象时，换用细调节器，转动至物象清晰为止。晰为止。D、观察完毕，应先提高镜筒，并将油镜头扭向一侧，再取下标本片。油镜头使用后，应立即用擦镜纸擦净镜头上的油，再用擦镜纸蘸少许二甲苯擦拭镜头，并随即用干的
12、镜纸擦去残存的二甲苯，以免二甲苯渗入，溶解用以粘固透镜的胶质物，造成镜片移位或脱落 四、接种技术接种技术是微生物学实验及研究中的一项最基接种技术是微生物学实验及研究中的一项最基本的操作技术。本的操作技术。接种是将纯种微生物在无菌操作条件下移植到接种是将纯种微生物在无菌操作条件下移植到已灭菌并适宜该菌生长繁殖所需要的培养基中。已灭菌并适宜该菌生长繁殖所需要的培养基中。为了获得微生物的纯种培养（指一株菌种或一为了获得微生物的纯种培养（指一株菌种或一个培养物中所有的细胞或孢子都是由一个细胞个培养物中所有的细胞或孢子都是由一个细胞分裂、繁殖而产生的后代），要求接种过程中分裂、繁殖而产生的后代），要求接
13、种过程中必须严格进行无菌操作，一般是在无菌室内，必须严格进行无菌操作，一般是在无菌室内，超净工作台火焰旁或实验室火焰旁进行。超净工作台火焰旁或实验室火焰旁进行。根据不同的实验目的及培养方式可以采用不同的接种根据不同的实验目的及培养方式可以采用不同的接种工具和接种方法。工具和接种方法。常用的工具有接种环、接种针、接种铲、玻璃涂棒，常用的工具有接种环、接种针、接种铲、玻璃涂棒，移液管及滴管等。移液管及滴管等。常用的方法有常用的方法有斜面接种，液体接种，穿刺接种和平板斜面接种，液体接种，穿刺接种和平板接种。接种。斜面接种斜面接种穿刺接种操作过程示意图接种菌名及接种划线方式、接种工具：接种菌名及接种划
14、线方式、接种工具：细菌：如细菌：如枯草杆菌，大肠杆菌，巨大芽孢杆菌枯草杆菌，大肠杆菌，巨大芽孢杆菌 接种方式：接种方式：“之之”字划线字划线，接种工具：，接种工具：接种环接种环酵母菌：如酵母菌：如酿酒酵母菌，假丝酵母菌酿酒酵母菌，假丝酵母菌 接种方式：接种方式：划直线划直线，接种工具：，接种工具：接种环接种环霉菌：如霉菌：如黑曲霉，黄曲霉，根霉黑曲霉，黄曲霉，根霉 接种方式：接种方式：点植或划直线点植或划直线，接种工具：，接种工具：接种钩或接种环接种钩或接种环 各种无菌操作接种技术示意图各种无菌操作接种技术示意图微生物的分离纯化技术是指从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程。
15、分离纯化技术其实是进行平板接种，即用接种分离纯化技术其实是进行平板接种，即用接种环将菌种接至平板培养基上，或用移液管、滴环将菌种接至平板培养基上，或用移液管、滴管将一定体积的菌液移至平板培养基上，然后管将一定体积的菌液移至平板培养基上，然后培养达到。培养达到。平板接种的目的是观察菌落形态，分离纯化菌平板接种的目的是观察菌落形态，分离纯化菌种，活菌计数及在平板上进行各种实验时采用种，活菌计数及在平板上进行各种实验时采用的一种接种方法。的一种接种方法。五、分离纯化技术分离纯化技术平板（培养平板）：指熔化的固体培养基倒入无菌平皿，平板（培养平板）：指熔化的固体培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后形成培养平
16、板。冷却凝固后形成培养平板。培养物：培养物：在人为规定的条件下培养、繁殖得到的在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物。微生物群体称为培养物。纯培养物：纯培养物：只有一种微生物的培养物。只有一种微生物的培养物。纯培养技术：纯培养技术：把特定的微生物从自然界混杂存在把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的培养技术。的状态中分离、纯化出来的培养技术。以无菌操作方法获得纯培养以无菌操作方法获得纯培养是微生物学独有的技是微生物学独有的技术，对微生物学的发展有非常重要的意义。术，对微生物学的发展有非常重要的意义。一、几个概念二、二、微生物的分离纯化方法微生物的分离纯化方法：（
17、1 1）平板划线法）平板划线法（2 2）稀释倒平板法）稀释倒平板法（3 3）稀释涂布法）稀释涂布法（4 4）选择培养分离法）选择培养分离法（5 5）单细胞挑取法）单细胞挑取法（6 6）利用环境条件控制法）利用环境条件控制法平板划线分离操作法示意图平板划线分离法：平板划线分离法：平板划线菌落分离效果图稀释倒平板法稀释倒平板法稀释涂布法稀释涂布法选择培养分离法选择培养分离法-选择培养基选择培养基 利用选择培养基进行直接分离利用选择培养基进行直接分离比如：分离产蛋白酶菌株比如：分离产蛋白酶菌株在培养基中添加在培养基中添加牛奶或酪素，观察是否产生蛋白水解圈。牛奶或酪素，观察是否产生蛋白水解圈。单细胞挑
18、取法利用环境条件控制法利用环境条件控制法 温度温度嗜热菌、嗜冷菌嗜热菌、嗜冷菌 pHpH耐酸、耐碱微生物耐酸、耐碱微生物 渗透压渗透压耐盐、糖耐盐、糖二元培养：二元培养：以某种微生物的纯培养为食物（或寄主）来进以某种微生物的纯培养为食物（或寄主）来进行另外一种微生物的纯培养、称二元培养。行另外一种微生物的纯培养、称二元培养。什么是微生物分类学什么是微生物分类学(microbialtaxonomy):按照微生物的亲缘关系将按照微生物的亲缘关系将其安排成条理清楚的各种其安排成条理清楚的各种分类单元和分类群的科学分类单元和分类群的科学 微生物分类的目的微生物分类的目的把各种微生物按照它把各种微生物按
19、照它们的亲缘关系分群归们的亲缘关系分群归类，排成系统，以便类，排成系统，以便于人们对微生物进行于人们对微生物进行鉴定和交流鉴定和交流第二节第二节微生物的分类鉴定微生物的分类鉴定微生物分类学微生物分类学的主要任务的主要任务分类分类(classification)即根据相似性或亲即根据相似性或亲缘关系缘关系,将一个有机将一个有机体放在一个单元中体放在一个单元中命名命名(nomenclature)鉴定鉴定(identification)确定一个新的分类物确定一个新的分类物是否归属于已经命名是否归属于已经命名的分类单元的过程的分类单元的过程一、微生物的分类单位一、微生物的分类单位界界Kingdom门门
20、Phylum纲纲Class目目Order科科Family属属Genus种种Species种以上的系统分类单元种以上的系统分类单元自上而下可依次分为自上而下可依次分为7个等级：个等级：种是最基本的分类单位种是最基本的分类单位,它是一大群表型特征高度相似，它是一大群表型特征高度相似，亲缘关系极其相近，与同属内其它种有着明显差异的菌株亲缘关系极其相近，与同属内其它种有着明显差异的菌株的总称的总称。现代分类学上规定种内菌株的现代分类学上规定种内菌株的DNADNA同源性同源性70%70% 常用的几种分类概念常用的几种分类概念新种（species nova，sp.nov或nov sp.）是指权威性的分类、
21、鉴定手册中从未记载过的一种新分离并鉴定过的微生物。 按国际命名法规对它命名并在规定的学术刊物上发表时，应在其学名后附上“sp. nov”符号。在新种发表前，其模式菌株的培养物就应存放在一个永久性的可靠的菌种保藏机构中，并允许研究人员取得该菌种。新记录种亚种(变种)当某一个种内的不同菌株存在少数明显而稳定的变异特征或遗传性状而又不足以区分成新种时，可以将这些菌株细分成两个或更多的小的分类单元-亚种。型(form或type) 常指亚种以下的细分。当同种或同亚种不同菌株之间的性状差异，不足以分为新的亚种时，可以细分为不同的型。例如抗原特征的差异分为不同的血清型。菌株(品系)(strain): 表示任
22、何由一个独立分离的单细胞繁殖成的纯遗传型群体及其一切后代。菌株名称常用数字编号、字母、人名、地名等表示。如 枯草杆菌AS1.398(Bacillus subtilis AS1.398)和枯草杆菌BF7658(Bacillus subtilis BF7 658)，分别代表枯草杆菌的两个菌株(ASI.398和BF7658分别为菌株的编号)，这两个菌株， 前者可用于生产蛋白酶，后者则可用于生产-淀粉酶。菌株与型的区别： 菌株之间不存在鉴别性特征的差异，命名不同的菌株无需分类学依据； 不同型的细菌之间存在鉴别性特征的差异，命名或鉴定不同的型必需有分类学依据。大肠杆菌的分类地位大肠杆菌的分类地位每一种微
23、生物都有一个自己的专门名称。学名是国际上统每一种微生物都有一个自己的专门名称。学名是国际上统一使用的名称。一使用的名称。以细菌为例：以细菌为例：物种的学名是用拉丁词或拉丁化的词组成的。在一般出物种的学名是用拉丁词或拉丁化的词组成的。在一般出版物中，版物中，学名应排斜体字学名应排斜体字，在书写或打字材料中，应在，在书写或打字材料中，应在学名之下划一横线，以表示它应是斜体字母。学名之下划一横线，以表示它应是斜体字母。1.1.双名法（双名法（binominal nomenclaturebinominal nomenclature） 命名按照命名按照国际细菌命名法规国际细菌命名法规, , 采用林奈氏双
24、名法。采用林奈氏双名法。属名属名 + + 种名种名 + +命名人命名人 Escherichia coliEscherichia coli CastellaniCastellani et Chalmers 1919 et Chalmers 1919二、微生物的命名二、微生物的命名2. 三名法（trinominal nomenclature）当某种微生物是一个亚种（subspecies，简称“subsp”）或变种(variety，简称“var”，亚种的同义词)时，学名就应按三名法拼写该亚种名可译为：反硝化产碱杆菌氧化木糖亚种三、微生物的分类鉴定方法三、微生物的分类鉴定方法 1. 经典鉴定分类法经典
25、鉴定分类法(特征分类法）特征分类法） 2.数值分类法（统计分类法）数值分类法（统计分类法） 3.遗传分类法遗传分类法（一） 特征分类法（经典分类法） 随机地和不系统地根据一些特征进行分类。主要是随机地和不系统地根据一些特征进行分类。主要是形态形态、生理生化生理生化特征。特征。1 1、形态特征（个体和群体）、形态特征（个体和群体）形态学特征可作为微生物分类和鉴定的重要依据形态学特征可作为微生物分类和鉴定的重要依据之一。包括之一。包括培养特征、细胞形态及其染色特性、特殊的培养特征、细胞形态及其染色特性、特殊的细胞结构、运动性细胞结构、运动性等等等等形态学特征分形态学特征分（1 1）细菌形态：形状、
26、大小、排列）细菌形态：形状、大小、排列 （2 2）培养特征：）培养特征：固体固体 菌落，半固体菌落，半固体 穿刺，液体穿刺，液体特特征征（3 3）特殊结构：鞭毛、芽孢、荚膜、孢子）特殊结构：鞭毛、芽孢、荚膜、孢子 （4 4）染色反应：革兰、抗酸）染色反应：革兰、抗酸（5 5）内含物：异染颗粒、伴孢晶体）内含物：异染颗粒、伴孢晶体（6 6）运动性：滑行、鞭毛泳动）运动性：滑行、鞭毛泳动2、生理生化反应、生理生化反应生理生化特征也生理生化特征也是最常用的细菌分类、鉴定指是最常用的细菌分类、鉴定指标。标。营养要求：碳源、氮源、营养类型营养要求：碳源、氮源、营养类型代谢产物：种类、产量、显色反应代谢产
27、物：种类、产量、显色反应 酶：产酶种类、反应特性酶：产酶种类、反应特性3、生态学特征、生态学特征相互关系、宿主种类、与氧关系等。相互关系、宿主种类、与氧关系等。4、生活史，有性生殖、生活史，有性生殖5、血清学反应、血清学反应6、近年又发展了红外光谱，、近年又发展了红外光谱，GC含量，含量，DNA杂交等。杂交等。2.分子与遗传方法分子与遗传方法（1 1）DNADNA碱基组成：碱基组成：GC%GC%相同不能说明是同种，但不同则肯定不是同种。相同不能说明是同种，但不同则肯定不是同种。差别差别10%10%不是同种，不是同种，10%85%85%为同种，为同种，65%65%为同属为同属3 3、据数值绘出矩
28、阵图并转换成树状谱。、据数值绘出矩阵图并转换成树状谱。 用用数理统计的方法数理统计的方法处理细菌的各种特征，求出相似值，根据相似值大小处理细菌的各种特征，求出相似值，根据相似值大小决定细菌在分类学中的关系，并进行类群的划分。决定细菌在分类学中的关系，并进行类群的划分。四、微生物的快速分类鉴定方法四、微生物的快速分类鉴定方法1、 API 细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统Analytica Products INC的简称。法国生的简称。法国生物物- 梅里埃公司生产的细菌数值分类分梅里埃公司生产的细菌数值分类分析鉴定系统。约有析鉴定系统。约有1 000 种生化反应种生化反应,可可鉴定的细菌大于鉴定的
29、细菌大于550 种。目前中国各级种。目前中国各级疾病预防控制机构在细菌学检验中比较疾病预防控制机构在细菌学检验中比较多地应用了此项技术多地应用了此项技术 2、Enterotube系统系统 不同培养基分装不同小槽中，同不同培养基分装不同小槽中，同步接种，培养后检测、查表、鉴定。步接种，培养后检测、查表、鉴定。3 3、BiologBiolog全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统 在在96孔的细菌培养板上检测微生物对不同孔的细菌培养板上检测微生物对不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。自动化、快速自动化、快速 可鉴定细菌有可鉴定细菌有1140多多种、酵母
30、菌种、酵母菌267种、目前种、目前已经可用于丝状真菌。已经可用于丝状真菌。每个孔中含有每个孔中含有不同的底物不同的底物菌悬液或菌悬液或无菌水无菌水五、菌种鉴定手册 菌种鉴定工作三部曲1、获得该微生物的纯培养2、测定一系列必要的鉴定指标3、查找权威性鉴定手册 原核生物： 伯杰氏细菌鉴定手册第8版，1973 伯杰氏系统细菌学手册第9版，1994真菌：Ainsworth (1973)系统酵母：Lodder分类系统1923年以来已出至第九版年以来已出至第九版(1994)；第九版伯杰氏细菌鉴定手册设立第九版伯杰氏细菌鉴定手册设立35个群，将古细菌部个群，将古细菌部改编为改编为5个群，全书描写了约个群，全书描写了约500个属。个属。划分为四大类：划分为四大类： 第一类第一类 具细胞壁的革兰氏阴性真细菌具细胞壁的革兰氏阴性真细菌 第二类第二类 具细胞壁的革兰氏阳性真细菌具细胞壁的革兰氏阳性真细菌 第三类第三类 无细胞壁的真细菌无细胞壁的真细菌 第四类第四类 古细菌古细菌 伯杰氏细菌鉴定手册伯杰氏细菌鉴定手册思考题1、什么是种、菌株、模式菌株？2、什么是学名，举例说明什么是双名法？3、微生物的分类依据有哪些？4、现代微生物分类中应用了哪些新技术和新方法？5、细菌、真菌、酵母菌的鉴定手册分别是什么？6、无菌操作的内涵？7、微生物学中哪几项技术是独特的？论述其对发展现代生物学所做的贡献。
