微生物学对生命科学的作用与贡献 - 经典论文
微生物学史及其对生命科学发展的贡献
微生物学史及其对生命科学发展的贡献微生物学是关于微生物的研究，包括细菌、病毒、真菌和其他微小的生物体。
微生物学的历史可以追溯到17世纪，当时安东尼·范·李文虎克用简单的显微镜观察到了微生物的存在。
微生物学的发展对生命科学领域做出了巨大的贡献，以下是其中几个方面：1. 疾病控制：微生物学的发展使得科学家们能够深入研究病原微生物，进一步了解它们的结构、功能和传播方式。
这对于疾病的控制和治疗非常重要。
通过微生物学的研究，人类成功击败了一些严重威胁人类健康的传染病，比如天花和破伤风等。
2. 抗生素的发现：微生物学的另一个重要贡献是发现和研究抗生素。
抗生素是一类由微生物产生的化学物质，可以杀死或抑制其他微生物的生长。
抗生素的发现使得人类能够治疗许多严重的细菌感染疾病，比如肺炎和结核病。
3. 基因工程和生物技术：微生物学的进展也为基因工程和生物技术的发展提供了重要的基础。
科学家们通过研究微生物的基因组和遗传机制，探索了基因工程和基因编辑的可能性。
微生物还被广泛应用于生物技术领域，生产出许多重要的生物制品，如激素、酶和抗体等。
4. 生态系统研究：微生物在各种生态系统中扮演着重要角色。
微生物学的发展使得人们能够更好地了解微生物在环境中的功能和相互作用。
通过对微生物群落的研究，科学家们能够解析生态系统的结构和功能，为环境保护和生态系统管理提供了重要的参考。
总的来说，微生物学的发展极大地推动了生命科学的进步。
它为疾病控制和治疗提供了基础，开启了抗生素时代；为基因工程和生物技术的发展提供了基础；为生态系统研究提供了新的视角。
微生物学的贡献不仅对医学和农业产生了重要影响，也对人类对于自然界的认识提供了深刻的影响。
生物科技对生命科学研究的推动作用
生物科技对生命科学研究的推动作用近年来，生物科技的迅猛发展为生命科学研究带来了革命性的变化。
生物科技的出现，极大地推动了生命科学的进展，使之成为了当今世界科技发展的重要领域之一。
本文将探讨生物科技对生命科学研究的推动作用，并分析其对医学、农业以及环境领域的贡献。
一. 生物科技在医学研究中的应用生物科技在医学领域的应用，已经成为现代医学研究的重要手段之一。
通过生物科技的进步，科学家们能够更好地了解人类基因组的构成和功能。
例如，基因测序技术的发展，使得科学家们能够更加深入地研究人类遗传疾病的发病机制，并为疾病的早期预防和治疗提供了更多的可能性。
此外，生物科技还推动了医学领域的药物研发。
通过生物工程技术，科学家们能够生产出基因重组药物，如重组胰岛素和抗体药物等。
这些新型药物不仅有效地治疗了很多慢性疾病，而且更加精准地满足了患者的需求，在一定程度上提高了治疗效果，改善了临床疗效。
二. 生物科技在农业领域的应用生物科技也在农业领域发挥着重要作用。
通过转基因技术，科学家们能够改良农作物，使其具备更好的抗虫抗病性以及耐逆性。
例如，转基因农作物能够抵抗病毒、细菌和昆虫的侵袭，减少农药的使用，提高农作物的产量和品质。
同时，转基因技术还能够改良作物的生理性状，增加其对气候和土壤条件的适应性，从而提高农作物的耐旱、耐寒等性能。
此外，生物科技的进步还为农业领域提供了新的培育方法。
例如，通过基因编辑技术，科学家们可以更精确地修改作物的基因组，培育出更加优质、高产的品种。
这种技术的应用，不仅能够满足不同地区农业生产的需求，还能够改善农作物的耐病性、抗逆性和食用品质，提高农业的可持续性发展。
三. 生物科技对环境保护的贡献生物科技在环境保护方面也扮演着重要角色。
生物技术的进步使得科学家们能够更好地利用生物体来处理和净化环境污染物。
例如，通过利用微生物进行水体和土壤的污染修复，科学家们能够有效地降解污染物，恢复环境的自净能力。
此外，生物技术还能够运用生物体的特殊性质，将有害物质转化为无害物质，减少对环境的损害。
微生物在生命科学中的作用和应用
微生物在生命科学中的作用和应用微生物是地球上最古老、最普遍的生物之一。
它们分布在各种生态系统中，包括土壤、水体、动物体内、人体内等等。
在生命科学领域，微生物研究已经成为一个非常重要的研究领域，因为它们不仅可以对人类的健康和环境起到重要作用，还可以用于生产各种物质和药品。
首先，微生物在环境管理中发挥着重要的作用。
微生物可以帮助我们减少污染物的含量，降低土壤、水体和空气中的有害物质，维护生态平衡。
例如，微生物可以通过厌氧呼吸将污染物转化为无毒物质，还可以通过吸附、稳定化和转化等机制降低污染物浓度。
同时，微生物在环境保护中也可以被用于生物修复过程中。
例如，利用微生物进行土壤重金属清除、油污染地区复原以及废水生物处理等方面均得到了广泛应用。
其次，微生物在制药工业中应用广泛。
许多重要的药物都是从微生物中提取出来的，例如红霉素、链霉素、青霉素等，这些药物被称为抗生素。
抗生素被广泛用于治疗各种细菌感染性疾病，如肺炎、皮肤病和脑膜炎等。
此外，微生物还可以用于生产其他类型的药物和生物制品，例如抗血小板血症药物、胰岛素和类似物、基因工程制品等等。
微生物在制药工业中的应用不仅使得药物生产过程变得更加简单、快捷、环保，同时也增强了药物生产的效率和可扩展性。
此外，微生物的应用非常广泛，它们可以被用于生产食品、饮料、化妆品等等。
发酵是一个典型的例子，发酵技术广泛应用于食品加工中，例如酸奶、干酪、泡菜等。
除此之外，微生物还可以被用于生产饮料，例如啤酒、葡萄酒和黄酒等等。
在化妆品方面，许多化妆品和护肤品中的成分源于微生物，如乳酸菌、酵母菌和多肽等等。
此外，还有一些微生物产生的代谢物被用于美容和减肥，如膳食纤维和蛋白质。
微生物在生命科学中的应用十分广泛。
随着现代科技的发展，人们开始了解并利用微生物的本质。
例如，基因工程和生物技术已经了解到了微生物的基础生物学。
虽然微生物研究还有很多方面需要加强，但是微生物在生命科学中发挥的作用已逐渐受到重视。
生命科学中的微生物学研究
生命科学中的微生物学研究微生物，在我们周围无处不在，它们包括细菌、病毒、真菌等。
起初人们对微生物的认识仅仅是其存在与否，或其致病性，而随着科技的不断进步，微生物学逐渐成为一个独立的学科，对传染性疾病的研究和防控起到了至关重要的作用。
在生命科学中，微生物也占据了重要的地位。
微生物不仅可以作为生物学实验研究的模型生物，还有着许多应用价值。
比如说，人类容易得到胃溃疡、炎症和上呼吸道感染等疾病，而此时我们就需要尽快使用抗生素，而所有的抗生素都包括来自微生物的化合物。
因此，微生物学的研究对于新型药物的发现也具有重要的意义。
细菌是微生物学中的一个研究重点。
细菌是真正意义上的微生物，因为它们与人体、植物和动物之间有直接的相互作用。
人们开始对细菌的深入研究，对于生命科学领域理解更多的生命现象和提高生命健康有着重要的影响。
研究细菌有很多方面，其中包括微生物学研究的基础研究、生命科学研究和应用研究。
在这些多种研究方向中，我们可以看到许多国际知名的科学家追求知识，探索生命之谜。
其中，基础研究是最为关键的方向之一。
这种类型的研究侧重于了解细菌的基本特征，例如细菌影响人类健康的方式，微生物的化学组成，功能和生命过程等等。
通过基础研究，我们能够了解微生物生命机理的基本规律，以及对生命科学和应用学科的进一步探索，为人类健康和生命科学领域的进展做出贡献。
生命科学研究中的另一个重要方向是抗生素的生产和研究。
多年来，世界各地的科学家一直在寻找新型的抗菌药物，以应对日益增加的抗药性细菌。
目前已经发现数以千计的抗生素物质，其中许多是从微生物中提取得到的。
然而，由于微生物群落非常多样化，因此还有许多尚未被发现的化合物被认为可能具有治疗能力。
除此之外，细菌研究在疾病预防、储存和防腐质保持方面也有很多应用。
例如，日常排水系统中的细菌可以帮助分解废水中的有机物质，减少铅、汞等有害物质的存在，售前超市食品中常添加一些乳酸菌，这种菌能够在一定程度上防止食物腐烂并延长保质期。
微生物学在生命科学中的应用
微生物学在生命科学中的应用微生物学是生命科学中的一门重要学科，研究微生物的结构、功能、生长、繁殖、代谢及其与环境的相互关系等方面的知识。
微生物学的应用广泛，不仅可以驱动自然界的生态平衡，也可以为药物研发、环境保护、食品工业等领域提供支持。
本文将阐述微生物学在生命科学中的应用。
一、药物研发微生物是药物开发领域的重要来源之一。
例如，青霉素这一世界上最著名的抗生素就是由青霉菌所产生的。
此外，链霉素、四环素等抗生素也都是由微生物发酵生产而来。
除了抗生素，微生物还可以产生其他类型的药物。
例如著名的利福平就是由大肠杆菌所产生的。
此外，细菌噬菌体也被广泛应用于医学领域，用于治疗细菌感染等疾病。
二、环境保护微生物在环境保护中也扮演着重要角色。
例如，在化学品生产过程中，废弃物污染是环境污染的主要来源之一。
此时，微生物可以发挥重要作用。
例如，地下水中污染物高浓度处理便可采用微生物降解法，将污染物转化为无毒或低毒废物，达到减少环境污染的目的。
三、食品工业微生物在食品工业中也具有广泛的应用。
例如，在奶酪生产过程中，乳酸杆菌可以将乳糖转化为乳酸，肉类等产品的防腐蚀剂也来自微生物。
此外，在面包、面条等面食的生产过程中，酵母和乳酸菌都起到了重要的作用。
四、农业微生物在农业中也起到了关键作用。
例如从植物根部分离出一些细菌，这些细菌与特定的农作物根部结合，为该农作物提供养分，促进其生长。
此外，微生物还可以用于土壤改良、气象预测、农业废物处理等领域。
五、医学领域微生物在医学领域中也非常重要。
例如，研究表明肠道微生物与人的健康密切相关。
肠道微生物失衡容易导致一些肠道疾病的发生，如炎症和溃疡。
此外，微生物也可用于研发新的疫苗，用于预防疾病。
六、生物能源开发生物能源开发也与微生物学关系密切。
例如，在生物质制氢方面，微生物可利用食物残渣等废物通过发酵的方式生成氢气，达到节能减排的目的。
此外，生物燃料也可以由微生物产生。
总之，微生物学在生命科学中应用广泛，其研究不仅可以推动科学进步，也具有非常重要的实际应用意义。
微生物学在生命科学中的作用和研究进展
微生物学在生命科学中的作用和研究进展微生物是指那些无法用肉眼观察到的微小生物，包括细菌、真菌、病毒等。
微生物学是一门研究微生物的学科，它在生命科学中发挥着非常重要的作用。
本文将介绍微生物学在生命科学中的作用和研究进展。
一、微生物在生态系统中的作用微生物在地球上的生命活动中有着举足轻重的作用。
在生态系统中，微生物是物质循环的主要媒介之一，能够分解有机物质，将这些营养物质转化为生物体所需的元素和能量，并将其归还到环境中。
例如，微生物在土壤中起到了重要的分解作用，能够分解腐殖质，促进植物生长，从而维持生态系统的平衡。
二、微生物的医学研究微生物的医学研究是微生物学的一个重要领域。
微生物可以导致许多疾病，也可以用于治疗某些疾病。
例如，细菌感染可以导致肺炎、败血症等严重疾病。
病毒感染可以导致流感、艾滋病等疾病。
在治疗方面，微生物也有很大的应用潜力。
例如，许多抗生素就是从微生物中提取出来的。
三、微生物在食品工业中的应用微生物在食品工业中也有着广泛的应用。
例如，酿酒业就是利用微生物进行发酵的产业。
酵母是酿酒发酵的主要微生物。
除了酿造酒精饮料，发酵还可以制作酸奶、豆腐等食品，这些食品的制作也需要微生物的参与。
四、微生物与人类的共生关系微生物与人类之间存在着密切的关系。
人类身上有着大量的微生物，这些微生物共同构成了人体微生物群落。
微生物群落在人体健康和疾病方面发挥着重要的作用。
例如，肠道微生物群落可以帮助消化食物，促进免疫力等。
五、微生物学的研究进展随着科技的不断发展，微生物学也在不断地深入研究。
现代微生物学已经使用了很多高新技术，例如基因测序、蛋白质组学、代谢组学等，这些技术的应用让微生物学的研究得到了很大的推进。
此外，在微生物学的研究中，也不断涌现出新的领域，例如微生物天气学、微生物智能等领域。
综上所述，微生物学在生命科学中扮演着举足轻重的角色，在医学、生态、食品工业等领域都有着广泛的应用。
未来，微生物学的研究将更加深入，我们相信将会有更多的应用领域被开发出来。
微生物学的重要性和应用
微生物学的重要性和应用微生物学是研究微生物及其与其他生物以及环境之间相互作用的学科，是现代生命科学中至关重要的一门学科。
微生物对人类和地球的重要性及其各个领域的应用是无法忽视的。
本文将探讨微生物学的重要性以及其在不同方面的应用。
一、微生物学的重要性微生物是地球上最早出现的生物形式之一，它们广泛存在于大气、土壤、水体、植物和动物体内，具有丰富的多样性。
微生物在生态系统中发挥着重要的角色。
首先，微生物参与了碳、氮、硫等元素的循环，对地球上的元素流动起着至关重要的作用。
其次，微生物参与了土壤肥力的形成以及有机物的降解，对于维持地球生态系统的平衡起着重要的作用。
此外，微生物还能够构建复杂的生态系统，例如在珊瑚礁中，微生物与珊瑚共生，形成了独特的生态环境。
微生物对人类的重要性同样不可忽视。
首先，微生物在人体中起着至关重要的作用。
人体内的肠道微生物群落对于人体的健康至关重要，它们参与了食物消化和免疫系统的调节。
其次，微生物对于食品加工和储存也发挥着重要的作用。
例如，酵母菌在面包和啤酒的酿造中起到关键性作用。
此外，微生物还可以产生抗生素等重要药物，对于人类的健康和生活起到了巨大的促进作用。
二、微生物学的应用领域1. 医药领域微生物在医药领域有着广泛的应用。
首先，微生物是许多药物的原料。
例如，许多抗生素和抗癌药物是通过微生物发酵产生的。
其次，微生物在生物制药过程中扮演着重要角色。
例如，通过基因工程技术，可以利用微生物来表达和产生重要的蛋白质药物。
此外，微生物在疾病的诊断和治疗中也起着重要的作用。
例如，利用微生物的遗传学特性可以进行基因检测和疾病的早期诊断。
2. 环境保护微生物在环境保护领域有着重要的作用。
首先，微生物可以降解各种有机污染物，如石油、有机溶剂等。
通过利用微生物的代谢能力，可以将有机污染物转化为无害的物质。
其次，微生物可以修复受到污染的环境。
例如，微生物可以降解土壤中的重金属污染物，恢复受到金属污染的土壤的生态功能。
微生物学在生命科学中的地位和作用探讨
微生物学在生命科学中的地位和作用探讨作者：齐玉玺尹正陈景运来源：《科学与财富》2018年第20期摘要：微生物学被称为是生命科学最为重要的学科之一，微生物本身是一种简单的生命体，非常适合用来进行各种生命科学实验，在科学发展的进程中，有不少关于生命的理论利用微生物进行实验而获得重大的突破。
微生物学可以同信息类等多种学科进行知识上的交流，具有特殊的应用性。
本文主要从微生物学对生命科学的贡献、微生物学与人类的健康及微生物学未来发展等几个方面进行阐述。
关键词：微生物学；微生物；发展；生命科学引言：微生物主要包括体积较小的单细胞、结构简化的多细胞以及没有完整细胞结构的无细胞结构等微小生物。
其中还包含细真菌、部分结构较小的的原生生物、细菌、各种藻类以及个体微小的病毒等诸多的生物群体。
微生物学是在分子或细胞水平上，研究自然界常见的微生物的生物学规律，其中有生长繁殖等各个方面的内容，并将其应用于生物工程等领域的科学。
微生物学不仅仅与人们的生命健康息息相关，而且是最活跃的研究领域之一，随着微生物与人类关系日渐密切，微生物学的重要性也更加得到凸显。
一、微生物學在生命科学中的地位和作用生物科学是系统的阐述与生命特征有关的重大课题的科学。
微生物在分子生物学、遗传学等生物工程研究的模式生物，其存在奠定了微生物学在生命科学中基础而又重要的地位。
微生物学的发展对人类的健康与社会的进步起了促进的作用，为人类做出了巨大贡献。
如：为防止病原微生物感染建立了外科手术中的消毒技术；为杜绝传染病的传播，接种疫苗对人类进行预防接种等。
（一）微生物学对生命科学与技术研究的贡献微生物学奠基人柯赫除了在病原体研究方面的伟大成就外，还发明了人工培养基，并利用固体培养基分离、培养和纯化微生物。
人们借助微生物的消毒灭菌、分离培养等技术可在平板或三角瓶中培养动植物细胞，进行组织再分化；转基因动物和植物的基因工程技术源于微生物的理论和技术。
基因克隆、技术等的出现导致了DNA重组技术和遗传工程的发展，从根本上使生命科学发生改变，并为人类定向改变生物、根治疾病的目标提供技术支持。
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微生物学对生命科学的作用与贡献- 经典论文
微生物(microbe) 是单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称, 包括细菌、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类在内的一大类生物群体以及病毒等[1]。
微生物学(microbiology) 是现代高新生物技术的理论与技术基础, 是在分子、细胞或群体水平上研究自然界常见微生物的生物学规律, 即形态结构、营养需要、生长繁殖、遗传变异以及生态分布和分类进化等内容, 并将其应用于医药卫生、工农业生产、环境污染治理和生物工程等领域的科学。
1977年日本学者尾形学在《家畜微生物学》一书中阐述微生物学是近代科学中对人类福利最大的一门科学。
微生物学是生命科学中最为重要的学科之一, 也是最为活跃的研究领域。
随着微生物与人类的关系日益密切, 微生物学也更加凸显其重要性[2]。
本文将从古代人们对微生物的认识、微生物学的奠基与建立、微生物学与其他学科的关系及微生物与人类的健康及微生物学未来发展等几个方面来阐述微生物学在生命科学发展中的地位和作用。
1微生物的发现历史和微生物学的建立
1.1微生物的发现历史
微生物的发现历史分为史前期、初创期、奠基期、发展期和成熟期五个时期。
中国是最早认识并应用微生物的少数国家之一, 8000年前已经出现了曲蘖酿酒;2500年前发明酿酱、醋, 用曲治消化道疾病;古罗马人G.Fracastoro在16世纪就发现人类许多传染性疾病是由肉眼看不见的微小生物引起的;1676年荷兰人安东&m列文虎克(Antony van leeuwenhoek) 利用自制的显微镜(50-300倍) 才真正观察到微小的生物-细菌和原生动物的存在, 并进行了生物形态学描述, 第一次揭示了一个暂新的生物世界-微生物界[1,3]。
1.2微生物学的奠基
自从安东&m列文虎克利用自制的显微镜观察到微生物开始, 全世界掀起了微生物研究的热潮, 但主要研究内容只是对微生物进行形态描述和分类;直到19世纪中叶, 法国的巴斯德(Louis Pasteur) 和德国的柯赫(Robert Koch) 发现微生物是造成食物腐败发酵和人畜疾病的原因, 才将微生物研究从形态描述发展到生理学研究阶段, 并建立微生物分离接种、无菌培养、巴氏灭菌等一系列独特的方法和技术, 微生物学才以独立的学科形式开始形成, 同时, 开辟了工业微生物学、农业微生物、环境微生物和医学微生物学等分支学科[1]。
2微生物学在生命科学中的地位和作用
生命科学是系统地阐述与生命特征有关的重大课题的科学。
微生物学是生命科学的重要学科之一, 微生物作为最简单的生命体而成为生命科学研究不可替代的理想材料, 它是进行分子生物学、遗传学、基因工程、酶工程和微生物工程研究的模式生物, 奠定了微生物学在生命科学中的基础地位;微生物学的发展促进了人类的健康与进步:建立了外科手术中的消毒技术, 防止病原微生物感染;寻找人畜传染病致病的病原菌;接种疫苗对人类进行预防接种, 杜绝传染病的传播;抗生素和化学治疗剂的发现及基因工程药物的生产等, 为人类健康长寿作出了极其重大贡献。
2.1微生物学奠定分子生物学的发展基础, 促进许多生命科学理论的突破
微生物学发展历史中的许多重大发现促进生命科学由细胞或整体研究水平进入分子水平, 奠定了分子生物学的发展基础。
Beadle和Tatum (1941) 通过脉孢菌属(Neurospora) 的粗糙脉胞菌(Neu-rospora crassa) 突变实验阐明基因和酶的关系, 提出一个基因一个酶的假说;通过肺炎双球菌实验和病毒重建实验证明核酸是遗传信息的携带者, 是遗传物质的基础, 从而奠定了分子遗传学基础;基因结构的精细分析及重叠基因的发现都与微生物学发展密不可分。
20世纪60年代Nirenberg等人通过E.coli无细胞蛋白合成体系研究发现了基因的遗传密码;遗传密码的破译是上世纪六十年代分子生物学最辉煌的成就, 人们开始从分子水平上研究生命现象;法国科学家Monod与Jacob (1961) 通过E.coli诱导酶形成机制实验, 发表蛋白质合成中的遗传调节机制一文, 提出操纵子学说。
大肠杆菌的乳糖操纵子是一个十分巧妙的自动控制系统, 通过大肠杆菌乳糖操纵子的研究, 阐明了基因表达调控机制, 为分子生物学的发展奠定了基础[5]。
2.2微生物学对生命科学与技术研究的贡献
微生物学奠基人柯赫除了在病原体研究方面的伟大成就外, 发明了人工培养基, 并用固体培养基分离、培养和纯化微生物。
人们借助微生物的消毒灭菌、分离培养等技术可在平板或三角瓶中培养动植物细胞, 进行组织再分化;转基因动物和植物的基因工程技术源于微生物的理论和技术。
基因克隆、PCR技术等的出现导致了DNA重组技术和遗传工程的发展, 彻底颠覆了生命科学, 使人类定向改变生物、根治疾病的梦想成为现实[6]。
3微生物学的发展促进人类的健康与进步
3.1微生物学与人类健康密切相关
人体体表皮肤和外界相通的口腔、上呼吸道、肠道、泌尿生殖道等粘膜及其腔道寄居着不同种类和数量的微生物, 称之为人体正常微生物菌群。
人体正常菌群的主要生理作用为:1) 生物拮抗作用:正常菌群通过粘附和繁殖能形成一层非特异性的自然菌保护膜, 与病原菌争夺营养物质和空间, 并通过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等抑制有害微生物菌群的生长;2) 营养作用:参与机体蛋白质、碳水化合物、脂肪及维生素的合成及胆汁的代谢、胆固醇的代谢和激素转化, 影响生物体的物质代谢与转化;3) 刺激免疫应答:正常菌群释放的内毒素等物质可刺激机体免疫系统产生免疫反应, 调节人体免疫平衡, 产生的抗体除抵抗病原微生物致病外, 某些诱发的自身免疫过程具有抑癌作用[8]。
3.2微生物学与人类基因组计划的实施
人体细胞有23对染色体, 分布有3~4万个基因, 其DNA大约由30亿(3109) 个核苷酸对所组成。
人类基因组计划(Human Genome Project, HGP) 是人类科学史上三大工程(登月计划、曼哈顿原子计划及人类基因组计划) 之一, 由美国科学家xx年率先提出, xx年正式启动, 是一项跨国跨学科、规模宏大的科学探索工程, 目标是完成人类基因组全部DNA序列测定, 从而绘制人类基因组图谱, 破译人类遗传信息。
人类基因组计划中, 细菌和酵母菌可作为模式生物, 加快了人类基因组计划的进展;通过病原微生物基因组研究, 可使人类了解病原微生物的致病机制和规律;同时, 某些微生物中存在与人类某些遗传疾病相类似的基因, 通过其基因组结构和功能分析, 利用这些病原微生物的模型来研究人类遗传疾病相关的功能基因, 为人类基因组研究提供模式[2]。
3.3病原微生物致病机理的研究获得重大突破
病原微生物的致病作用与其毒力、侵入机体的数量、侵入途径及机体的免疫状态密切相关。
所有病原微生物都存在III型分泌系统, 利用其III型分泌系统将分泌的毒素蛋白直接注入宿主细胞, 从而引起机体致病;病原微生物可通过自身的快速复制或破坏宿主免疫系统或引起局部感染, 或自身代谢产生有害于宿主的代谢毒素导致宿主发病;许多研究表明胃病、肥胖症等疾病是由微生物引起或与微生物有关[4];近年来, 国内外对病原微生物致病机理的研究获得重大突破, 许多重大传染病的病理病因及细菌抗药性基因研究获得新的进展。
3.4微生物工业和产品
微生物工业主要是指是微生物发酵工业, 包括医药工业、食品工业、能源工业、农业(改造植物基因、生物固氮、生物农药、微生物饲料) 和环境保护等。
微生物工业是工业化、规模化培养特定的微生物, 将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程, 其主要产品是微生物菌体本身或代谢产物, 产品类型有酒类、醋、酱油、酸奶等食品及调味品、抗生素、疫苗及基因工程药物、酶制剂及微生物肥料等[2]。
4微生物学未来的发展方向
4.1微生物基因组学研究
基因组学由Thomas Roderick xx年创立, 是结构、功能和进化基因组学交织学科, 包括全基因组的序列分析、功能分析和比较分析。
随着高并行DNA测序技术和高通量质谱技术的出现, 微生物学的发展已进入基因组学研究时代, 对微生物所有基因进行定位、作图、测序和功能分析, 鉴定基因的功能、分析基因间的相互作用并阐明基因组的进化规律。
目前已完成200多种独立生活的微生物基因组序列测定, 特别是与工农业及环境、资源有关的重要微生物基因组的测序, 从本质上认识、利用和改造微生物。
同时, 继续为人类基因组计划后基因组研究提供模式基因组生物。
4.2微生物学分支学科间的渗透、交叉和融合
微生物学分支学科间的渗透、交叉和融合产生了一系列新概念、新理论和新技术, 形成了许多新的边缘或交叉学科。
如分子生物学、微生物进化工程学、细菌冶金学、微生物生态工程学等;未来微生物学将与计算机、信息、能源和材料结合, 进一步向海洋、大气和太空渗透, 使海洋微生物学、
大气微生物学和太空微生物学等边缘学科得到发展;微生物学与数学、物理、化学、信息科学和技术科学进一步交叉、渗透和融合, 将开辟新的研究和应用领域[8]。
4.3微生物学发展促进环境保护
微生物技术在环境监测、污染治理与修复、土壤的肥力修复、有毒有害物质的降解、废物资源化等方面发挥重要的作用。
利用微生物肥料、杀虫剂等来取代化学肥料和化学农药, 维护环境生态平衡;生产环境友好型物资如PHB、聚乳酸取代塑料和农用薄膜以减少白色污染;利用微生物来净化污水;利用微生物来检测环境的污染程度等。