微生物学的发展经历了经验时期、实验时期和现代微生物学时期。
古代人类虽未观察到微生物的存在,但早已将微生物知识用于工农业生产和疾病的防治中。自古以来,民间就有盐腌、糖渍、风干、烟熏等保存食物的方法,就是利用了抑制微生物的生长防止食物腐败变质。公元2000多年前的夏禹时代就有仪狄酿酒的记载;北魏贾思勰的《齐民要术》中已详细记载了制醋的方法;公元16世纪,意大利Francastoro提出传染病是经直接接触、间接接触和通过空气等多种途径传播的;北宋末年刘真人提出肺结核是由小虫引起;在明朝隆庆年间发明了接种人痘预防天花的方法,并先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其、英国等国家。
1676年,荷兰人列文虎克(Leeuwenhoek)利用自制的能放大266倍的原始显微镜观察了池水、牙垢、粪便等大量标本,发现许多不同形态的微小生物,为证明微生物的存在提供了科学的依据。1861年法国科学家巴斯德(Pasteur)通过著名的曲颈瓶实验向世人证实了食物腐败是由微生物所引起的,并创立了巴氏消毒法,巴斯德的研究开创了微生物的生理学时代;同期德国医生郭霍(Koch)创立固体培养基,进行细菌的纯培养,同时创建了细菌染色法,为发现和研究细菌提供了必需的技术条件和科学方法。巴斯德和郭霍被后人称为微生物学的奠基人。
随着人类对微生物研究的蓬勃发展,到1900年前后大量危害人畜的传染病病原菌被一一分离出来,如炭疽芽胞杆菌、霍乱弧菌、结核分枝杆菌、伤寒沙门菌、破伤风芽胞梭菌等。1892年,俄国植物学家伊凡诺夫斯基(Iwanovsky)在研究烟草花叶病时发现了烟草花叶病毒。1901年,美国科学家Water-Reed首先分离出人类黄热病毒。20世纪30年代,中国的黄桢祥首创了病毒的体外培养技术;20世纪40年代,电子显微镜的问世,极大地促进了对病毒的研究。1956年,中国的汤飞凡采用鸡胚卵黄囊接种法在世界上首次分离培养出沙眼衣原体,促进了对沙眼的研究。人类在不断发现微生物和研究微生物形态和生理的同时,也在不断寻找预防和治疗传染病的方法。1929年,英国细菌学家弗莱明(Alexander Fleming)发现了青霉素,给感染性疾病的临床治疗带来了一次大的革命。随后链霉素、氯霉素、土霉素等抗生素相继被发现,这些抗生素有效地治疗了多种细菌引起的感染。1796年,英国医生琴纳(Edward Jenner)在我国接种人痘预防天花的基础上,开创了接种牛痘预防天花的先河,此后,预防和治疗各种传染病的疫苗和抗血清相继问世。人类在和病原微生物的斗争中取得了辉煌战果,传染病发病率和病死率大大下降。
20世纪中期以来,随着科学技术的发展,对微生物形态结构的研究已进入超微结构,并在分子水平上探讨基因结构的功能、致病的物质基础,微生物基因组的研究已取得很大进展。免疫标记技术、聚合酶链技术(PCR)、核酸杂交技术、蛋白印记技术、基因探针、单克隆抗体技术的应用,使实验室检测方法向着快速、准确、微量、高度敏感的方向发展。在此基础上,新的病原微生物不断被发现,如军团菌、弯曲菌、伯氏螺旋体、庚型肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒、SARS病毒、朊粒等。在传染病的预防方面,疫苗的类型从最初的灭活疫苗,经历了减毒活疫苗、亚单位疫苗、基因工程疫苗以及核酸疫苗(DNA疫苗)等的发展阶段,多联疫苗、黏膜疫苗、缓释疫苗等新型疫苗以及新的疫苗佐剂不断被开发出来。新的抗细菌和抗病毒药物的研究也有了突破性进展。
但是,医学微生物学还有很多问题亟待解决,如抗病毒药物的匮乏、细菌的耐药性、病毒新变异株的出现、医院感染的防治等有待进一步研究解决。
重点提示
微生物学的奠基人是巴斯德和郭霍。
讨论与思考
1.王女士2岁的女儿因肺炎入院治疗,住院期间使用广谱的抗生素进行治疗,病愈出院后,发生腹泻,使用诺氟沙星后,病情加重,出现频繁的大量水样便,呕吐、口渴加剧,并出现39℃的发热。
(1)请分析小儿腹泻发生的原因。
(2)请讨论制订预防方案。
2.什么是条件致病菌?其致病条件是什么?
(张小青)
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