中华学生百科全书-第552部分
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起的。是他第一个指出了细菌和人类生命健康的关系以及细菌在人类的日常
生活中的作用，开创了细菌研究的新时代。
乡村医生柯赫的贡献
和巴斯德差不多同时代，在德国的一个偏僻的乡村里，有一个医生，他
的名字叫柯赫。柯赫每天除给村民看病以外，还不分昼夜地对细菌进行各种
各样的研究。要想研究细菌就必须有大量的细菌标本。细菌虽然能在短时间
内分裂而繁殖后代，但细菌的繁殖必须要有充分的养料和合适的条件。细菌
每天也需要“吃饭”。因此，柯赫就根据不同细菌的口味，为他们配制好可
口的饭菜——肉汤，让细菌在肉汤里能很快地繁殖后代。
世界上的细菌有成千上万种，它们常常混在一起，当用肉汤喂养它们时，
许多种细菌会在一起共同繁殖，这就给研究细菌带来了困难。有什么办法能
使各种细菌不混在一起呢？也就是说从混杂的细菌里分离出单一纯种的细
菌，需要什么细菌，就能随时取到什么细菌。如果真是这样，那研究细菌该
有多方便呀！柯赫想了许多办法，做了许多实验，但是都失败了。柯赫为此
吃不下饭，睡不着觉。
一次，柯赫在厨房中无意地发现半个半生不熟的土豆上长出了一些分散
的红、白色的小圆点，这是一堆细菌在土豆表面上生长繁殖起来的菌落。他
拿起土豆想了想，又放到显微镜下去观察，发现红色小点内全是球菌，而在
白色小点上则全是杆茵。那么，在土豆上培养细菌不就能分离单一的菌种了
吗？可是土豆的养分比较少，有些细菌不能在土豆上繁殖。实验又失败了。
柯赫仍然在思考着、寻找着……
终于他找到了。那就是在肉汤里加入一些洋菜（也叫琼脂）。调好后再
使其冷却，就变成了凉粉一样胶冻状的平板，然后把细菌小心地接种上去，
在平板上轻轻地划一道线。然后进行培养。细菌在平板上被固定在一处，再
不能像在肉汤里一样可以自由游动，每一个细菌只在固定的地方生长，同时
可以吸取它身体下面洋菜肉汤里的营养，这个细菌在这一点上繁殖后代，最
后变成了小堆细菌，这堆细菌就是单一的纯种。平板上生长着许多这样的细
菌小堆，有的是光滑、乳白的，有的是毛茸茸的，还有金黄色的、红色的……。
每一个小堆都是一个细菌的后代。纯种细菌的分离难题终于解决了。
一直到今天，一百多年过去了，柯赫发明的这种培养细菌的方法在全世
界每一个细菌实验室里仍在应用着。它的名字叫“固体培养基”。
细菌的身体非常小，而且透明无色，用显微镜观察总是看不清楚，为了
便于分辨它们，柯赫又经过无数次的试验，给细菌穿上了漂亮的彩色外衣，
使细菌在显微镜下看得很清楚了，这就是柯赫的又一大贡献——细菌染色
法。
柯赫的两大贡献，为全世界的科学家研究细菌提供了极大的方便。在这
种基础上，柯赫开始给一些细菌命名，以便人们能认识他们。像霍乱病菌、
白喉杆菌等都是柯赫同他的学生们一道命名的。柯赫这个乡村医生对细菌研
究所做的贡献，是后世人们永远不会忘记的。
微生物的特点
生长繁殖快
微生物不分雌雄，它的繁殖方式也与众不同，如细菌是靠自身分裂来繁
衍后代的，口要条件适宜，20 分钟就能分裂一次，不到一个小时，就能“五
世同堂”了。如果一直任其繁殖下去，那么只有在显微镜下才能看到的一个
小小的微生物，不到两天时间，它的子孙后代聚集在一起就有地球那么大。
虽然这种呈几何级数的繁衍，常常受环境、食物等条件的限制，实际上不可
能实现，但这也使动植物望尘莫及了。
应变能力极强
易变是微生物又一奇妙的特征。这种特性使它们能在其它生物不能生存
的环境中安居乐业。有的微生物在 90℃高温的水中活动自如，有的在稀酸水
中也习以为常，所以微生物在自然界中分布广泛，比比皆是。地球上，微生
物是占有最多领土、领空和领海的生物。
在自然条件或人为因素的影响下，“儿子”还可以变得比“老子”有本
事，青出于蓝而胜于蓝，并且还能遗传给后代。这种现象则变异。变异后的
菌种叫做变种。在生产实践中，人们利用各种条件，迫使微生物发生变异，
获得具有各种优良特性的变种。不耐高温的菌类可以使它们改变旧习，适合
高温环境，用以解决其在大工业生产中的降温问题。毒性弱的微生物可以通
过变异使它的毒性增强，用来杀灭农业害虫效果更好。青霉素刚投产时，菌
种只能产生几十个单位的青霉素，经过多次变异后的变种能生产出几万个单
位，大大提高了抗菌素的生产水平。
利用微生物的变异特性，不仅能提高产量、扩大品种，而且能提高产品
质量，简化繁杂的生产工艺。广泛地采用变种是一个极为有效的发展微生物
生产的途径。
嗜好千差万别
微生物吃的口粮是各种含碳的物质。通常人们把凡是微生物能利用的含
碳物质都叫做碳原。
不同的微生物对碳原的要求千差万别，异养型放线菌对淀粉、纤维素、
麦牙糖、葡萄糖、有机酸、蛋白质等许多有机物都爱吃，口味很宽。酵母菌
最喜欢吃麦芽糖和葡萄糖，对淀粉则不屑一顾，一粒不粘，有的菌吃起石油
来津津有味，有的菌却只食动植物的尸体。还有一些微生物自己很不会过日
子，需要依赖别的生物细胞提供现成的营养物质，被人们叫做寄生菌。各种
营养物质按一定的比例配合起来，再加上水就成为培养基。好的培养基能充
分发挥生产菌的生物合成能力，达到最大的生产效果。
习性稀奇古怪
氧气是维持动物、植物和人类生命必不可少的气体。而微生物王国的民
众则十分古怪，有的微生物见了氧气就不能生活，甚至死亡，被称为厌氧微
生物，如破伤风杆菌就属这一类，伤口愈深，与空气隔离无氧，它就生长得
愈好。而有的微生物则正好相反，它们必须在有氧气时才能生活，被人们称
为好氧微生物，诸如一些产生抗菌素的微生物就是这样的种类，人们在利用
它们生产抗菌素时，常常需要供给它们专用的空气它们才能长得好。
还有的微生物是介于厌氧微生物和好氧微生物之间的类型。它们有氧时
能生活，无氧时也能生活，所以叫兼性微生物。家庭蒸馒头用的发面“起子”
中的酵母菌的习性属于兼生，当人们发面时，将它揉进没有空气的面团里，
只要温度适宜，它们就能在面团中生长繁殖，同时还产生二氧化碳，使面团
中出现许多小空泡，这样就使做出的馒头松软好吃。酵母菌在有氧气存在的
环境中照样能生长繁殖，如酱油或醋放置时间过长，在与空气接触的表面，
常会长出一层“白膜”，这就是酵母菌体形成的。当然，这种“白膜”会损
害酱油、醋原有的风味，变得很不好吃。
微生物的家园
微生物的家
微生物的生长活动是无处不有、无孔不入的。凡是动植物生存的地方都
有微生物存在，许多动植物不能耐受的恶劣环境中微生物也能安居乐业。庞
大的地球上有许多区域一直都是微生物世袭的“独立王国”。
土壤中的功臣
微生物聚集最多的地方是土壤中。通常在一克土壤里就有数亿个微生
物，即是在荒无人烟的沙漠，一克砂土中也有十万多个微生物存在。它们一
般都藏在土层 10～20 厘米深处。土层越深、微生物数量就越少；最表层的土
壤由于阳光照射，水分又少，所以活的微生物数量也较少。土壤中数量最多
的是细菌，其次是放线菌、真菌。
土壤中的微生物并非碌碌无为地活着，而是不知疲倦地悄悄地做着惊人
的贡献。土壤中的微生物在分解利用有机物时可以产生大量的二氧化碳，输
送到大气中。地球上的二氧化碳有 90％是由微生物产生的，从而才保证了植
物有取之不尽、用之不竭的口粮。
土壤中的微生物有着能把有机氮变成无机氮的才干。它们转变的本领有
两种：一种叫氨化作用。就是含氮的有机物经过微生物分解作用以后释放出
氨。氨是农作物重要的氮素来源。农业上使有机肥料进行腐败的过程就是利
用微生物把有机氮转变成氨来供给植物利用。另一种本领是消化作用。它是
由微生物把氨转变成硝酸的过程，硝酸在土壤中能够形成溶于水的硝酸盐，
可以供给植物吸收利用。
微生物还可以将一些有机体分解转化成各种物质元素，使这些元素又回
到自然界中。如果一棵死树或者一具动物尸体永久不被微生物分解掉，长期
存在下去，那将会给地球造成难以想象的景象。由于微生物的分解作用，才
使得构成生命的物质周而复始地得以循环，使生物界能繁荣昌盛地得到发
展。所以，渺小之极、默默无闻的微生物在土地上干着惊天动地的宏大事业。
空气中的旅游者
微生物虽然居住在土壤中，但它们经常随空气飘游，四处旅行。它们坐
在尘埃或液体泡沫上，凭借风力随空气的流动可以漫游 3 千公里之远，飞越
2 万米之高。所以尘埃越多的地方，微生物就越多。
空气中的致病菌主要是由病人或带菌者在咳嗽、吐痰、打喷嚏和呼吸时
随同唾液飞沫一起大量排出，进入空气。人体经常处于微生物的包围之中，
机体和微生物时刻都在相互斗争，如果机体处于“劣势”，产生不同的病理
状态叫传染，产生明显症状的叫传染病。如脑膜炎双球菌喜欢在春暖花开的
季节出来旅行，侵入人体后先进入血液形成菌血症，再跑到脑、脊髓的外膜
上生长繁殖，造成炎症。这种病死亡率高达 80％，而且有各种后遗症。引起
肺病的结核杆菌，引起麻疹的麻疹病毒，引起肋腺炎的肋腺炎病毒，引起小
儿麻痹症的脊髓灰质炎病毒，引起流行性感冒的流感病毒等等都能通过空气
传染造成传染病。当然，这些传染病除了空气之外，接触带菌的物品、用具
或食用含菌的水、食物也能发生流行。
养成良好的卫生习惯，可以有效地预防传染病。饭前便后洗手，不喝生
水，吃生瓜果要洗干净，不随地吐痰，在传染病流行期带口罩，吃预防药等
都是不可忽视的预防措施。同时，加强身体锻炼，提高机体的抗菌能力也是
预防传染病的重要条件。
水中作乱的菌
土壤、岩石和各种物体上的微生物常常因受风雨的袭击而沦落水中。无
论在淡水、咸水、海水、河水、湖水，或者在雨水、雪水、自来水中都有微
生物存在。
有的微生物因不适应水环境的生活会慢慢死去，有的能暂时生活在水
中，一些致病菌可以利用水中的营养物质生活很长时间。含有病菌的水就成
了疾病的祸根。1982 年，由于德国的易北河水含有霍乱弧菌，使饮用这条河
水的八千多人上吐下泻、严重失水而死亡。对饮用水进行微生物数量和种类
的检查，判断水污染程度和饮用是否安全是十分必要的。
夏秋两季水温比较适宜微生物生长繁殖，数量高于冬季。水面由于受太
阳光的杀菌作用使含菌数降低，一般在 5～20 米深的水中含菌数最多，生长
有藻类和原生动物�
