细菌学

细菌学发展的基础在很大程度上是依赖于列文虎克（A．Van Leeu－wenhoek）简单显微镜的使用（1683），巴斯德（L．P－asteur）灭菌法的创造（1860）以及柯赫（R．Koc－h）纯分离法的研制成功等技术上发明。

以后主要是医学方面的病原细菌学（广义地包括病毒学和免疫学的一部分）和农学方面的土壤细菌学、发酵细菌学等依其目的而发展起来的知识体系。随着这些知识在应用方面的发展，在基础生物学方面，尤其是细菌方面，因其物质代谢的方式千变万化，且活性很高，故而进行了广泛的研究。另一方面，开始于变异研究的细菌遗传学，以艾维利（O．T．Avery）进行的转化研究（1947）和列德伯格（J．Lederberg）进行的接合、重组的研究为转机发展起来，大大促进了分子遗传学的进展。此外，电子显微镜的进步使细菌和噬菌体的微细结构已经清楚，与此同时，有关结构形成的分子水平上的研究也开展起来。

1676年，A·van列文虎克首先发现口腔中的细菌，当时叫做“微小生物”。1861年，L·巴斯德用他那有名的鹅颈瓶所做的实验有力地证明了空气中有细菌存在。他还根据自己对发酵作用的研究，指出空气中存在许多种细菌，它们的生命活动能引起有机物的发酵，产生各种有用的产物，有的产物还可以为另外的细菌后继发酵、产生不期有的产物。空气中也存在着人和动物的病原菌，能引起各种疾病。为了排除杂菌，他于1886年创造了巴氏消毒法。1877年，英国化学家J·廷德尔建立了间歇灭菌法或称廷氏灭菌法。

1876年创立了无菌外科。同年，德国人R·科赫分离出了炭疽菌，提出有名的科赫法则。他为了弄清霍乱弧菌与形态上无法区别的其他弧菌的不同，进行了生理、生物化学方面的研究，使医学细菌学得到率先发展。1880年前后，巴斯德研究出鸡霍乱、炭疽、猪丹毒的菌苗，奠定了免疫学的基础。科赫首先采用平板法得到炭疽菌的单个菌落，肯定了细菌的形态和功能是比较恒定的。自从单形性学说取得初步胜利之后，就建立了以形态大小为基础的细菌分类体系，随后又用生理、生物化学特性作为分类的依据，使细菌分类学的内容逐步得到充实。19世纪最后20年，细菌学的发展越出了医学细菌学的范畴，工业细菌学、农业细菌学也迅速建立和发展起来。1885～1890年，C.H.维诺格拉茨基配成纯无机培养基，用硅胶平板分离出自养菌（硝化细菌、硫化细菌等），还研制了一种“丰富培养法”，能比较容易地把需要的细菌从自然环境中选择出来。

1889～1901年，M.W.拜耶林克分离成功根瘤菌和固氮菌，确证了细菌在物质转化、提高土壤肥力和控制植物病害等方面的作用。20世纪初，细菌学家们在研究传染病原、免疫、化学药物、细菌的化学活性等方面取得较大进展，基本上证实细菌的发酵机理与脊椎动物肌肉的糖酵解大体相同，而细菌对生长因子的需要也与脊椎动物对维生素的需要基本一致。1943年，M.德尔布吕克分析了大肠杆菌的突变体；1944年，O.T.埃弗里在肺炎球菌中发现转化作用都是由DNA决定的；1957年，木下宙用发酵法生产氨基酸；在用大肠杆菌制造出胰岛素之后，1980年，W.吉尔伯特又用细菌制造出人的干扰素，从而将细菌学的研究推进到分子生物学的水平。

细菌具有体积小、繁殖快、活力强、种类多、易变异等特点，能在人工控制的条件下进行研究和生产，是现代生物学以及其他学科的重要研究工具。

细菌是微生物的一个大类群，属原核生物。觉大多数是单细胞，少数种类形成多核细胞或多细胞丝状体。有细胞壁，不含组蛋白，也无核膜，细胞内也不含任何由单位膜包裹的细胞器。广泛分布于自然界，多营寄生或腐生生活，少数种类为自养菌。细菌在自然界物质循环中起重要作用。有的能增加土壤的肥力，有的可用于工业生产，但某些细菌能引起人或动、植物的疾病。广义的细菌包括螺旋体、放线菌、立克次氏体、菌质体、衣原体；狭义的细菌仅指以前所谓的裂殖菌，能在光学显微镜下看到，可在一般培养基生长。大体分革兰氏阳性球菌或杆菌、革兰氏阴性球菌或杆菌。革兰氏染色反映细菌壁的结构特征，不仅是重要的分类依据，革兰氏染色反应也有助说明细菌的生态习性和对药物的敏感性。

细菌存在于空气、土壤、灰尘、水及环境中的大部物体上，人体表面及与外界相通的腔道内也存在着。有些细菌具致病性，如金黄色葡萄球菌可引起皮肤化脓性感染，但有些细菌一般不致病，而是在某些条件下才致病，称为条件致病菌。分为表面结构、附件与内部结构。有些细菌在一定条件下能形成芽孢；芽孢形成后菌体逐渐消失。细菌的L型是细菌通过变异而产生的细胞壁缺陷型，也有致病作用。

因各种细菌的新陈代谢和生命活动的物质基础不同，所以每一种细菌对营养物质和气体的选择也不同，有些菌生长需要氧气；有些则不需要，氧的存在反抑制其生长。有些在高张氯化钠的环境中生长良好，而另一些则否。细菌在适宜的温度、pH、气体等条件下，从其周围环境中摄取营养进行能量转换和新陈代谢。在代谢过程中每一个反应均有酶起催化作用。通过糖、蛋白质、脂肪的合成和分解来获得或消耗能量，不同细菌对糖酵解的不同，可借此鉴别细菌。

免疫细胞化学在细菌学中主要用于菌种鉴定和抗原结构的研究。细胞都各自有其特异性抗原，应用特异性抗体的荧光素或酶标记物，可以鉴定任何一种细菌。已经成功地用于鉴定几乎所有致病菌的纯培养。尤其是应用免疫荧光技术具有较其他血清学方法简便、快速和敏感等优点，并能直接进行细菌形态观察。可用于鉴定的材料也比较多样，如培养物、感染组织、病人分泌排泄物，外环境中采集材料（土壤、水、杂物等）。

由于此法对某些传染病原能较常规方法作出更快速的诊断 ，因而具有特殊意义。免疫细胞化学方法用于研究细菌抗原结构和形态学观察，由于单克隆抗体的应用，比其他方法更为有效。从患者咽部粘膜用棉拭子取标本，作涂片用甲组溶血性链球菌荧光抗体染色，能够很快作出诊断。对于痢疾杆菌、霍乱孤菌、布氏杆菌、炭疽杆菌和脑膜炎双球菌、肺炎双球菌等的实验诊断均有较好的效果。

利用间接免疫荧光或酶标记抗体法，检测患者血清中的抗体更有价值，广泛用于临床诊断和流行病学研究。

（1） 血液：用消毒针头取全血，装入盛有抗凝血剂的灭菌容器中，摇匀加塞（灭菌塞）。如果病畜已死，可用无菌手术采取心血。

（2） 液体病料：如血液、关节液、胆汁、分泌液、脓汁等。可用消毒吸管或注射器吸取少许，装入灭菌容器中，盖紧或用蜡封。如果脓泡已破裂或从深层腔洞中采取脓汁时，可用干燥的消毒棉拭子蘸取脓汁少许，装于灭菌容器内密封。

（3） 粪便：可从直肠内采取，盛在灭菌窗口内，盖紧。也可将带粪的肠管结扎一段，自两端切断，放入容器，在24小时内送交检验单位。

（4） 乳汁：取乳前用温水将乳房洗净，再用75%酒精擦拭消毒，先挤出乳汁4—5次弃去，再用消毒容器接取新挤乳汁10毫升送检。如果作显微镜检查时，可加入0.5%福尔马林数滴作保护剂。

（5） 管状骨：首先将管状骨上的股腱剔净，再用0.1%升汞或5%石炭酸溶液浸渍过的纱布包好，装入塑料袋或放入木箱中送检。

（6） 尿液：用导尿管取尿液10—20毫升，置于灭菌容器中，加入甲苯或氯仿数滴防腐。

（7） 厌气性菌的病理材料：应急速采取和送检。在家畜死亡后，夏季不迟于18小时，冬季不迟于24小时送交检验单位。病变部肌肉和实质器官，可用消毒过后剪刀，由肌层深部剪取小块，放入灭菌容器内。也可将病变材料切成小块或小条，风干后（坏死杆菌除外）用塑料纸包好送检。

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