微生物学的发展及其应用
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(内蒙古科技大学建工学院)
摘要:微生物学是研究微生物及其生命活动的科学。微生物具有种类繁多、体积微小、代谢类型多、代谢强度高、生长繁殖速度快、容易变异等多种特点。它广泛分布于空气、水、土壤、人体及动植物体,营独立或寄生生活。大多数微生物对人类和动植物是有益的,特别是它与人类的生活有密切的关系,对工农业生产、人类的生活环境和健康卫生有极大的影响。所以,我们研究微生物及其生命活动的目的是为了开发微生物资源,充分利用其对人类生活有利的方面,控制有害方面,使之为社会主义经济建设服务,造福人类。
关键词:微生物学的发展、人类生命活动、作用 一、认知微生物的重要性
当你清晨起床后,深呼吸一口清新的空气,喝一杯可口的酸奶,品尝着美味的面包和馒头的时候,你就已经开始享受到了微生物给你带来的恩惠;当你因患某种疾病而躺在医院的病床上,经受病痛的折磨是,那便是有害微生物给你侵蚀了你的身体;但当白衣天使给你服用抗生素的药物,使你很快恢复健康时,你得感谢微生物给你带来的
福音,因为抗生素是微生物的“奉献”。然而,如果高剂量的某种抗生素注入到你的体内后,效果甚微甚至毫无效果,你可曾想到这也是微生物的恶作剧。可以说,人们已经离不开微生物了。 二、 认知研究的发展
古代人类虽未观察到微生物,但早已将微生物学知识用于工农业生产和疾病防治中,公元前二千多年的夏禹时代,就有仪狄酿酒的记载。微生物的发现 首先观察到微生物的是荷兰人列文虎克。他于1676年用自磨镜片制造了世界上第一架显微镜(约放大40~270倍),并从雨水、池塘水等标本中第一次观察和描述了各种形态的微生物,为微生物的存在提供了有力证据,亦为微生物形态学的建立奠定了基础。
近十几年来,病原微生物迅速检验诊断方法发展很快。在传染病的预防方面,目前大多数严重危害人类健康的病原微生物均已研制出相应的疫苗。
四、微生物学在动植物及人类生命活动中的作用 (一)微生物在植物生命活动中的作用 1.源源不断地供给植物所需要的原料
绿色植物最大的特性就是能将自然界中的无机物转化成有机物,即通过光合作用将CO2和H2O合成糖类等有机物,能将无机态氮和各种的矿质元素转化成其他有机物。而这些无机物的源源不断供应就依赖微生物将大量的有机物分解成无机物和CO2,归还到土壤和大气中,
以供植物用来合成有机物。据估计,地球上的CO2有90%是靠微生物的分解作用形成的。
2.提高土壤肥力,增加粮食产量
土壤是植物生长发育的基地,它最根本的特征是具有肥力,即具有能够提供植物生长发育需要的水分养分和空气。因此,植物生长良好与否直接依赖于土壤肥力,而土壤肥力的发展又依赖于其中的微生物活动.具体表现如下:①固氮微生物可把大气中的氮转化为氮素化合物,供植物吸收;②土壤中的各种植物残残体及排泄物,通过土壤微生物的作用,分解和转化,形成腐殖质把分散的土壤颗粒粘结成稳固的团粒结构,从而改善了土壤的水、肥、气等条件,提高土壤肥力;③土壤中某些处于有机或无机状态的养分,通过土壤中多种微生物的分解,使之成为植物所利用的状态。如磷细菌能分解含磷的有机物成为植物易于吸收的磷酸盐;硅细菌能分解土壤里的硅酸盐,分离出植物可吸收的钾现在人们制成微生物肥料,施到地里,能提高土壤肥力,可增加粮食产量。
(二)微生物在动物生命活动中的作用
增加了动物的生产效益,据报道:用稻草加入牛粪发酵制成蘑菇培养料,除产出大量鲜菇外,将收菇后的培养料用来喂猪,其营养价值相当于2号米糖。还有饲料中加入5%饲料酵母,对猪增重提高15%~20%,对鸡可提高产蛋率20%~30%,对奶牛每吨饲料可增产牛奶6~7吨。
(三)微生物在人类生命活动中的作用 1.净化人类生存的基地
环境的好坏也就直接影响人类的生命活动。当今随着工业的迅速发展、人口高度的密集,将污水、污物注入水体,造成环境严重的污染,直接危害人类的身体健康,乃至生命。为了保护环境,除去环境中对人类有害的物质,现在采取了微生物的处理办法:即利用微生物将含碳有机污物分解成CO2、H2S等气体;将含氮有机污物分解成氨、硝酸、亚硝酸等;将汞、砷对人类有毒的重金属在水体中得到转化,达到污水净化目的。
2.提供人类生存的物质
人类要生存,必须有最起码的衣、食、住行等物质的提供。这些物质的提供离不开生物,即动植物。随着人类生活水平的不断提高,需求的物质就更加丰富。而微生物学的不断发展和研究,提供了大量而丰富的物质资源。例如应用于酿造工业、发酵工业的酒精酵母菌、啤酒酵母菌、葡萄糖酵母菌等,生产出大批的工业酒精、葡萄酒、啤酒,既发展了工业,又丰富了人类的物质需求;应用于医药工业的多种抗菌素,生产出了各种菌苗、疫苗以及抗菌素等,丰富了治病的药品,提高了治病的效益,保障人类的身体健康;为了解决能源在农村中的不足,充分利用微生物的分解作用,利用畜禽粪便以及用过的培养饲料生产沼气,解决人类的照明、做饭和生产等方面的问题,提高了生物能的回收和利用效率。
就连人类维持正常生命活动,也需要微生物的作用。例如人体的肠道中存在微生物,正是微生物的存在合成了人体利用的维生素K、维生成B12、烟酸、核黄素、氨基酸等不可缺少的物质。
总之,随着我国社会主义经济建设的不断发展生物科学将占居越来越重要的地位,未来微生物学的发展将会比过去和现在更加辉煌。
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作者简介:
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选修过不少有关生物的课程,如人类遗传与优生、生命科学与健康、大学生生理健康教育生命科学概论。对生物技术有浓厚的兴趣。
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