一粒沙裡見世界，一朵花裡見天國。在我看來不僅是一種哲學思想，更是一種對微觀世界的形象描述。在我們肉眼無法看到的世界，生存着無以計數的生物。

微生物的定義就是肉眼無法觀察的一切微小生物。包括細菌、病毒、真菌和少數的藻類。按照生存環境不同分為空間微生物、海洋微生物；按細胞結構可分為原核微生物和真核微生物。

人類許多科技進步是依靠對微觀世界的探索取得的。說到這裡就不得不提打開微觀世界大門的第一人——列文虎克。

安東尼·列文虎克，荷蘭顯微鏡學家、微生物學的開拓者，生卒均于代爾夫特。幼年沒有受過正規教育。他父親去世很早，在母親的撫養下，讀了幾年書。16歲即外出謀生，過着漂泊苦難的生活。後來返回家鄉，中年在代爾夫特市政廳當了一位看門人。一次偶然機會列文虎克得知放大鏡可以将看不清的小東西放大。好奇的他将充裕的時間投入到磨透鏡工作，并用之觀察自然界的細微物體。由于勤奮及本人特有的天賦，他磨制的透鏡遠遠超過同時代人。其一生磨制了400多個透鏡，有一架簡單的凸透鏡，其放大率竟達300倍!

他對于在放大透鏡下所展示的顯微世界非常有興趣，觀察的對象非常廣泛，主要有晶體、礦物、植物、動物、微生物、污水、昆蟲等等。1674年他開始觀察細菌和原生動物即他所謂的"非常微小的動物"。他還測算了它們的大小。1677年首次描述了昆蟲、狗和人的精子。1684年他準确地描述了紅細胞，證明馬爾皮基推測的毛細血管層是真實存在的。1702年他在細心觀察了輪蟲以後，指出在所有露天積水中都可以找到微小生物，因為這些微生物附着在微塵上、飄浮于空中并且随風轉移。他追蹤觀察了許多低等動物和昆蟲的生活史，證明它們都自卵孵出并經曆了幼蟲等階段，而不是從沙子、河泥或露水中自然發生的。

他是第一個用放大透鏡看到細菌和原生動物的人。盡管他缺少正規的科學訓練，但他對肉眼看不到的微小世界的細緻觀察、精确描述和衆多的驚人發現，對18世紀和19世紀初期細菌學和原生動物學研究的發展，起了奠基作用。

巴斯德

繼列文虎克發現微生物世界以後的200年間，微生物學的研究基本上停留在形态描述和分門别類階段。直到19世紀中期，以法國的巴斯德和德國的柯赫為代表的科學家才将微生物的研究從形态描述推進到生理學研究階段，揭露了微生物是造成腐敗發酵和人畜疾病的原因，并建立了分離、培養、接種和滅菌等一系列獨特的微生物技術。從而奠定了微生物學的基礎，同時開辟了醫學和工業微生物等分支學科。巴斯德和柯赫是微生物學的奠基人。

巴斯德和柯赫的傑出工作，使微生物學作為一門獨立的學科開始形成，并出現以他們為代表而建立的各分支學科，例如細菌學(巴斯德、柯赫等)、消毒外科技術(J. Lister)，免疫學(巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等)、土壤微生物學(Beijernck Winogradsky 等)、病毒學(Ivanowsky、Beijerinck等)、植物病理學和真菌學(Bary、Berkeley等)、釀造學(Hensen、Jorgensen 等)以及化學治療法(Ehrlish 等)。微生物學的研究内容日趨豐富，使微生物學發展更加迅速。

煙草花葉病毒結構

1886年一位德國學家将煙草花葉病毒植株上的汁液注射到健康的煙草上，健康的煙草也會感染花葉病。1982年俄國科學家伊萬諾夫斯基重複這個實驗時将汁液用過濾細菌的儀器過濾，但是煙草仍然會感染。說明存在一種比細菌還要細小的緻病因子。但是由于技術條件限制，人們一直不能發現這種物質是什麼。

1931年4月7日，恩斯特·魯斯卡和馬克斯·克諾爾成功用磁性鏡頭制成第一台二級電子光學放大鏡，實現了電子顯微鏡的技術原理，基于磁場會因電子帶電而偏移的現象，使得通過鏡頭的電子射線能夠像光線一樣被聚焦，當時被稱為"超顯微鏡"。因為電子的波長遠小于光線的波長，因此電子顯微鏡的分辨率明顯優于光學顯微鏡。人類也終于首次發現了病毒這種微小的生物。

微生物産業在21世紀将呈現全新的局面。微生物短短的300年間，特别是20世紀中葉，已在人類的生活和生産實踐中得到廣泛的應用，并形成了繼動、植物兩大生物産業後的第三大産業。這是以微生物的代謝産物和菌體本身為生産對象的生物産業，所用的微生物主要是從自然界篩選或選育的自然菌種。21世紀，微生物産業除了更廣泛的利用和挖掘不同生境(包括極端環境)的自然資源微生物外，基因工程菌将形成一批強大的工業生産菌，生産外源基因表達的産物，特别是藥物的生産将出現前所未有的新局面，結合基因組學在藥物設計上的新策略将出現以核酸(DNA或RNA)為靶标的新藥物(如反義寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等)的大量生産，人類将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外，微生物工業将生産各種各樣的新産品，例如降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世紀将出現一批嶄新的微生物工業，為全世界的經濟和社會發展做出更大貢獻。

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