第一节什么是微生物
1.直面微生物——微生物简介
本书详细介绍了微生物的发现过程、微生物的特征、各种各样的细菌和病毒，以及人类对它们的开发利用，为青少年提供一个知识平台，让广大青少年朋友们更全面地了解微生物。它将带领大家进入神奇美妙的微生物世界。
到目前为止，地球是唯一的为人类所熟知的一块生命栖息地。
但是对人类来说仍有太多未知的生命体生活在这个世界里，除了我们熟知的动物、植物，还有一个神秘的群体。这个神秘的群体太微小了，以至于用肉眼看不见或看不清楚。它们的名字叫微生物，它们是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。这些个体微小、构造简单的低等生物，大多为单细胞，少数为多细胞，还包括一些没有细胞结构的生物。
微生物主要包括古生菌；属于原核生物类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体；属于真核生物类的真菌、原生动物和显微藻类等。以上这些微生物在光学显微镜下可以看见。而属于非细胞生物类的病毒、类病毒和朊病毒（又称朊粒）等则需要借助电子显微镜才能看到。蘑菇和银耳等食用、药用菌是个例外，尽管可用厘米表示它们的大小，但它们的本质是真菌，科学家称它们为大型真菌。
2.微生物的历史
微生物出现的时间要比我们人类早很多。科学家推算，地球诞生至今已有46亿多年，最早的微生物35亿年前就已出现在地球上，而人类出现在地球上则只有几百万年的历史。
但微生物与人类“相识”甚晚，人类认识微生物只有短短几百年的历史。1676年荷兰人列文·虎克用自制的显微镜观察到了细菌，从而揭示出一个过去从未有人知晓的另一个世界——微生物的世界。微生物世界是那样的神奇。
第二节揭秘微生物
1.第一个发现微生物的人
第一个认识微生物的人叫做列文·虎克(1632-1723年)。列文虎克于1632年10月24日出生在荷兰代尔夫特市的一个酿酒工人家庭。他的父亲去世很早，在母亲的抚养下，他读了几年书。16岁开始外出谋生，过着漂泊的苦难生活。后来返回家乡，在代尔夫特市政厅当了一位守门人。
守门工作比较轻松，时间宽裕，而且接触的人也很多。
在一个偶然的机会，他从一位朋友那里得知，荷兰的最大城市阿姆斯特丹有许多眼镜店，除磨制镜片外，也磨制放大镜。
这位朋友还告诉他说：“用放大镜，可以把看不清的小东西放大，并让你看得清清楚楚，神妙极了。”
具有强烈好奇心的列文虎克，默默地想着这个新鲜有趣的问题，越想越感兴趣。“闲着也没事，我不妨也买一个放大镜来试试。”可是，当他到眼镜店一问，原来放大镜的价钱却贵得吓人，他只好扫兴而归了。列文虎克从眼镜店出来，恰好看到磨制镜片的人正在使劲地磨着。但磨制的方法并不神秘，只是需要细致和耐心罢了。“索性我也来磨磨看。”
从那时起，列文虎克利用自己的充裕时间，耐心地磨制起镜片来……列文虎克仅仅懂荷兰文，其他文字一窍不通。而一些科学技术的着作都以拉丁文为主。
列文虎克只能自己摸索，没法阅读这些参考资料。
不久列文虎克终于磨制成了一个小小的透镜。但由于它实在太小了，他就做了一个架子，把这块小小的透镜镶在上边，看东西就方便了。
后来，经过反复琢磨，他又在透镜的下边装了一块铜板，上面钻了一个小孔，以便使光线从这个小孔射进去，从而反照出所观察的东西来。这就是列文虎克所制作的第一架显微镜，它的放大能力相当的大，超过了当时人们的想象。
“狄尔肯”原是拉丁文Dierken的译音，意思是细小活泼的物体。
这是列文虎克第一次发现微生物时，给微生物取的奇怪名字。
2.一封关于微生物的信
列文·虎克对于微生物的发现引起了人们的极大好奇心，列文·虎克也由此被推选为英国皇家学会（当时最着名的科学研究团体）的会员。在以后的几十年里，他不断地把他在微生物领域的新发现，通过书信往来的方式报告给这个学会。有一次，他将自己牙缝中的牙垢放进水里，通过显微镜对它进行观察。结果展现在显微镜底下的是一个令他眼花缭乱的微生物世界。他按耐不住内心的喜悦，马上给英国皇家学会写信：“……我非常惊奇地看到了在水中有许多极小的活的生命体，十分漂亮而且会动，形状各异，有的像陀螺团团打转，有的如矛枪穿水直射，还有的在灵巧地徘徊前进，成群结队。你简直可以把它们想象成一大群苍蝇或其他什么。”还有一次，他在写给英国皇家学会的报告中诙谐地说：“我家里的几位女眷想要看看醋里的线虫，可是在看了之后，却发誓再也不用醋了。要是有人告诉她们，在人的口腔里、牙垢里生活着的微小的生命比全国的人口还多，她们将会如何反应呢？”
在1965年，他将自己用20年辛勤观察的结果写成一本书并把它出版，书名为《列文·虎克发现的自然界的秘密》。这是关于微生物的最早的专门的科技着作。
3.打开微观世界之门的钥匙——显微镜
最早的显微镜是由一个凹镜和一个凸镜做成的，是由荷兰密得尔堡一个眼镜店的老板詹森和他的父亲罕斯发明的。
1590年，一个晴朗的早晨，詹森在家中闲玩，无意中将两片凸玻璃片装到了一个金属管子里，并通过这个管子去观看街道上的建筑物。神奇的事情发生了，教堂顶上的大公鸡雕塑比原来大了好几倍！这个意外的发现使得詹森兴奋不已，他高兴地拉着他的爸爸一同观看，一起和他分享新发现带来的快乐。之后，他们对这个发现产生了极大的兴趣。他们抓住这个偶然的发现，反复试验，反复思索，用大大小小的凸玻璃片做出各种距离不等的配合，终于发明了世界上第一台显微镜。这台显微镜是显微镜家族中的“始祖”，尽管它还很简陋，无论是放大的倍数、制作工艺还是分辨能力都是相当低的。
1660年，英国物理学家罗伯特·胡克对显微镜进行了技术改良。
胡克的显微镜和早期的望远镜有许多共同之处：眼杯用来维持眼睛和目镜之间的正确距离，对焦使用分开的套管，球窝接头用以托住倾斜的镜身。至于光学方面，胡克使用双凸物镜，置放在鼻子上，加上一个目镜、一个管子或调整型透镜。但是这样的组合有一个缺点，透镜呈现出严重的色差与球形像差，得到的影像很不理想。于是他设法改进所产生的像差，在管道中间放置一个小隔膜，来降低周围的光线，使影像更清晰，结果却造成非常暗的影像。为此，他又将油灯的光通过充满水的玻璃，使光线扩散来照亮样品，可还是不理想，不能得到清晰的影像。
1683年，列文·虎克在前人的基础上，成功地改造了显微镜，在显微镜中加了一块透镜。列文·虎克在真正意义上使显微镜用于科学研究试验，他最终成了叩开微生物世界的第一人。
4.微生物就在你我身边
事实上，从你一出生开始，一些微小的生物就会包围你并侵入到你的体内，从那一刻起，它们便驻扎在你的身体里了。现在，正有数百万个这样的生物覆盖在你的皮肤上。当你正在专心致志地听老师讲课，或正在认真地做作业，或正在同你的同学嬉笑打闹时，无数的微小生物便聚集在你的鼻子、喉咙和嘴里了。而且下面的话可能会让你更吃惊，那就是生活在你嘴中的这些生物的数量比生活在地球上的人还要多。但是由于它们是如此的微小，如果没有科学仪器的帮助，你根本注意不到它们的存在。
我们体内大约有2千克重的细菌，它们在人体的新陈代谢中发挥着不可替代的作用。研究表明，人类皮肤上大概有250种的细菌，而单单是寄生在人类口腔中的细菌就有80种之多。一般情况下，一个大的动物园里动物的种类最多也不超过300种，而人类身上的微生物的种类却远远地超过了它。细菌不仅种类多，数量也是惊人的。
据统计，每平方厘米的皮肤上有约1000万个细菌，而身体的肠道内每平方厘米的地方约有100亿个细菌。例如，人的口腔中的细菌也很多，口腔的温度保持在37℃，口腔一直不停地分泌唾液，环境非常湿润，同时呼吸、说话、一日三餐，给细菌提供了充分的营养，简直就是细菌生长繁殖的温床。一个清洁的口腔，每颗牙齿表面有0.1万～10万个细菌；而不清洁的口腔，每颗牙齿表面的细菌就更多，多达1亿～10亿个细菌。通常情况下，人有32颗牙齿，口腔中的细菌数量就可想而知了。
正常人体及动物体上都存在着许多微生物。正常菌群是指生活在人体和动物体的各部位上数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物种群。例如，动物的皮毛上经常有葡萄球菌、链球菌和双球菌等，在肠道中存在着大量的拟杆菌、大肠杆菌、乳杆菌、双歧杆菌、粪链球菌、腐败梭菌、产气荚膜梭菌和纤维素分解菌等。它们都属于动物体上的正常菌群。
在健康的情况下，人体与外界隔绝的组织和血液是不含菌的，而身体的皮肤、黏膜以及口腔、鼻咽腔、消化道和泌尿生殖道等一切与外界相通的腔道中存在有许多正常的菌群。
胃中含有盐酸，酸性较强不适于微生物生存，除少数耐酸菌外，进入胃中的微生物很快被杀死。人体肠道含有被消化的食物，且呈中性或弱碱性，适于微生物的生长繁殖，所以肠道特别是大肠中含有很多微生物。
通常情况下，与人体保持平衡状态，且菌群之间互相制约，维持相对的平衡。正常菌群与人体的关系一般表现为互生关系。但是，正常菌群也是相对的、可变的和有条件的。当机体防御机能减弱时，如皮肤大面积烧伤、黏膜受损、过度疲劳或机体受凉时，一部分正常菌群会成为病原微生物。另一些正常菌群由于它们生长部位发生改变，也可导致疾病的发生。如因外伤或手术等原因，大肠杆菌进入腹腔或泌尿生殖系统，可引起腹膜炎、膀胱炎或肾炎等炎症。还有一些正常菌群由于某种原因破坏了正常菌群内各种微生物之间的相互制约关系时，也能引起疾病。如长期服用广谱抗生素后，肠道内对药物敏感的细菌被抑制，而不敏感的耐药性葡萄球菌或白色假丝酵母则大量繁殖，从而引起病变。这就是通常所说的菌群失调症。
因此在进行治疗时，除使用药物来抑制或杀灭致病菌外，还应调整菌群恢复肠道正常菌群生态平衡。
5.交往由来已久
因为我们的肉眼看不到微生物，我们在有了对微生物学知识的了解之后，才慢慢地意识到了它的存在。但是，我们的先辈却早已在工农业生产和疾病的防治当中自觉运用它了。公元前2000多年的夏禹时代，就有仪狄酿酒的记载。关于制醋方法，北魏流传下来的史实资料中就有记载。而民间常用的保存食物的方法如盐腌、糖渍、烟熏、风干等，实际上正是利用抑制微生物生长的方法来防止食物的腐烂变质。
而关于解释传染病的发生和流行，早在11世纪初，我国北宋末年刘真人就曾提出肺痨是由虫引起。虽然他不可能正确地意识到由虫引起就是病菌或者传染病是由病菌引起的，但是当时他所认为的虫，已经在很大意义上涵盖了病菌的一些特性。
另外，在我国的预防医学领域，很早就有将水煮沸后饮用的习惯。
中国古代关于消毒的方法，在明朝李时珍的《本草纲目》中就有记载，如将病人的衣服蒸煮后再穿可预防疾病传染。我国在明朝隆庆年间就已广泛应用种痘来预防天花，并将这一方法传播到中国以外的英国、俄罗斯、日本、朝鲜、土耳其等国家。这是我国对世界预防医学的杰出贡献。
我们的肉眼看不到单个的微生物细胞，但是把微生物培养在某些基质上，或是当微生物大量繁殖在某种材料上形成一个大集团时，我们就能看到它们了。我们把这一团由几百万个微生物细胞组成的集合体称为菌落。
例如腐败的馒头和面包上长的毛、烂水果上的斑点、皮鞋上的霉点等，就是许多微生物形成的菌落。
第三节微生物的特点
1.小小生命本领强
相对于人类而言，微生物生活在一个极其微观的世界里。说它们个头小，一点也不夸张。举个例子你就能明白，在我们肉眼看来，几万万个微生物堆积在一起，也只有一颗小米粒那么大，可见它的体积确实很小。虽然它们的体积很微小，可是本领却一点也不小。
微生物是善于旅游的旅行家，它们有自己的“飞机”、“轮船”。
空中纷飞的灰尘是它们无拘无束随风游荡的“飞机”；水面上随波逐流的土粒是它们的“游艇”；漂浮的树叶、小枝是它们的“航空母舰”；丑陋的苍蝇是它们巨大的波音747客机，单独一只苍蝇的脚就能运载好几万个微生物乘客。这些逍遥的家伙，随便寻个机会就可以搭乘便捷的旅行工具游览全世界。美国的自由女神像、英国的大笨钟、日本的富士山……都留下了它们的足迹。
微生物有时候也爱跟人类搞一些恶作剧。它时不时地钻入人体的肠道、血管里做坏事，让人们感到不舒服。没办法，我们只好动用全身的免疫系统跟它们较量。这时候，可不能因为它们的个头很小，便可以轻视甚至无视它们。有多少次，人类在它们强大的攻势面前都不得不缴械投降，或者只有借助于其他的辅助手段来使它们降服。
“人菌”之战一旦打响，到底鹿死谁手还真不好说。
这个小家伙还能腐蚀木材，仅在英国每年给木材造成的损失就达三四亿美元！
