从庞大的蓝鲸到渺小的蚊蚋，在自然界中，我们可以看到无数神奇的生命。然而不止如此，在高山、在海洋、在雪山、在丛林，甚至是在幽暗的深海、沸腾的热泉里，还生活着各种各样人的肉眼看不见的微生物。你可能没有想到的是，即便是我们的身体内部，也活跃着各种微生物，是一个热闹的“微生态系统”。
常见的微生物有细菌、病毒、真菌等。病毒是一种非细胞形式的生命体，通常极为微小，但却非常独特。
开启微观世界之门
17世纪之前，人们无法理解生命如何产生。腐肉生蛆、腐草化萤，一些不容易观察到其繁衍方式的生物，如各种寄生虫、昆虫等，看起来更像是从环境中自然发生的。人体的疾病，被认为是体内的“体液”或“五行之气”的平衡被打破的结果；而传染性的瘟疫，则是某些神秘未知的“气”“毒”“粒子”等传播造成的。
1590年前后，荷兰人扎哈里耶斯·詹森用两块透镜制作出了现代光学显微镜的雏形。在此基础上，著名的英国科学家罗伯特·胡克改进了显微镜，并在1665年出版了著名的《显微图谱》。书中附有五十多幅精美的织物、木材及昆虫等的微观图片。第一个真正看到微生物的，是荷兰人列文虎克。列文虎克1632年出生于代尔夫特，16岁时到阿姆斯特丹的一家亚麻布制品店打工，6年后回到老家自己经营店铺，也在业余时间琢磨他最喜欢的显微镜研究。也许是亚麻制品商人验货时的特殊镜片给了他灵感，他手工磨制了一块透镜，装在一片金属板上，制成了一个简易的显微镜，清楚地看到了牙垢、水滴、井水中“微小的活动物”，并画下了其中某些细菌的形态。列文虎克对微生物、精子细胞、毛细血管及昆虫生活史、动植物组织结构的研究，对寄生虫学、微生物学等领域都颇有贡献，在与“自然发生说”的论战中做出了重要贡献。
列文虎克用显微镜开启了人类对肉眼看不见的微观世界的探索之旅，引导人类进入了实验微生物学的时代。
细菌与疾病
法国科学家路易斯·巴斯德用实验证明了发酵和腐败是由微生物引起的。但这些微生物到底是从哪里来的？这涉及生命的起源问题，而微生物的产生则是从非生命到生命之间重要的一环。古希腊哲学家亚里士多德支持生命的“自然发生论”，认为不同的物质中会产生出特定的物种。高等动物通过“动物热”产生，而低等动物则是从泥土和黏液中产生的，潮湿的泥土会产生老鼠，晨露与黏液结合会产生蠕虫、昆虫。17世纪之前，“自然发生论”占主导地位。1688年，意大利医生弗朗切斯科－雷迪用实验手段挑战了“自然发生”的猜想。他观察了苍蝇留在牛羊肉上的卵，记录了卵的发育过程，发现不同的蛹变成不同的苍蝇。雷迪发表了论文《昆虫发生的试验》，说明苍蝇来自虫卵，否认了水和粪土或者腐肉结合就可以产生昆虫的假说。 但即使是在雷迪发表他的实验结果之后，对“自然发生论”的争论仍未平息。直到19世纪60年代，巴斯德通过令人信服的“曲颈瓶实验”，才彻底动摇了“自然发生论”的观点。在那个时代，细菌等微生物已经可以通过显微镜进行直观的观察。巴斯德在一个曲颈烧瓶和一个竖直开口的烧瓶中装入培养基，然后煮沸消毒，使其中的液体培养基都变得无菌。烧瓶中的培养基冷却后，空气里的尘埃携带细菌等微生物进入竖直瓶颈的烧瓶，培养基因微生物繁殖而腐败；而由于瓶颈弧度的原因，在弯曲瓶颈的烧瓶中尘埃和微生物会沉淀在烧瓶的颈部，无法到达瓶内的培养基上，故瓶内的培养基始终无菌而不会腐败。“曲颈瓶试验”虽然没有说明微生物是怎么产生的，但却证明微生物不会从培养基中无端产生。巴斯德也证明，即使是非常容易腐败的液体，如牛奶、酒等，如果得到适当的无菌处理，都能够保持新鲜而不变质。巴斯德发明的巴氏消毒法（短时间高温处理牛奶或红酒，杀灭病原微生物，同时尽量保持其他物质不被破坏）为食品工业的保鲜储存做出了划时代的贡献，至今仍被广泛使用。P2－5
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