基本介紹
- 中文名：微生物學專業
- 外文名：microbiology
- 屬性：生物學的分支學科之一
- 研究對象：各類微小生物
學科簡介,培養目標,課程簡介,發展階段,學科分支,
學科簡介
微生物學是高等院校生物類專業必開的一門重要基礎課或專業基礎課，也是現代高新生物技術的理論與技術基礎。 基因工程、細胞工程、酶工程及發酵工程就是在微生物學原理與技術基礎上形成和發展起來的；《微生物學》也是高 等農林院校生物類專業發展及農林業現代化的重要基石之一。隨著生物技術廣泛套用，微生物學對現代與未來人類的 生產活動及生活必將產生巨大影響。
培養目標
本碩士點培養德、智、體、美諸方面全面發展，面向社會主義現代化建設事業，勝任高等學校、科研機構教學和科研工作的，或進一步攻讀博士學位的優秀青年微生物學工作者。為此，研究生在校學習期間，要打好堅實基礎，掌握微生物學研究領域前沿和動態，培養獨立從事科學研究、教學工作或擔任相關技術工作的能力和素質。具體要求如下：
1、堅持四項基本原則，擁護黨的路線方針政策。關心國家大事，政治上積極要求進步，認真學習馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”的重要思想，有較高的政治理論水平和思辨能力。具有良好的道德品質，為人正派，與同學誠摯相處，尊師守紀。
2、具有較紮實的專業基本功，掌握微生物學領域必須的基礎理論、系統的專業知識和熟練的實驗操作技能，了解本學科的前沿和動態，對相近學科有所了解；掌握一門外國語, 能熟練閱讀和準確理解與專業相關的外文資料，並具有一定的外語聽、說和書面表達能力；具有獨立從事相關專業的科學研究、教學工作或擔任相關專業技術工作能力；具有團結合作和勇於創新精神。
3、具有良好的綜合素質、健康的心理和體魄。
研究方向
根據社會需求和學科特色，病原細菌分子生物學主要研究方向。詳見表1
課程簡介
1、基礎微生物學
主要介紹微生物的結構特點、分離及培養特性；微生物的致病性；食品微生物的發酵動力學；重點介紹微生物的最新研究進展和研究成果。
2、動物病原微生物學進展
主要介紹人、畜重要病原微生物的基因組學與蛋白質組學，微生物的毒力因子，食品微生物的代謝與選育機理，重點介紹人、畜病原微生物學和食品微生物學領域的前沿與動態。
3、動物免疫學研究進展
主要介紹動物免疫細胞的發生、分化、表面標誌、功能分類和抗原識別及加工提呈機制，抗體結構及多樣性的產生機制，體液免疫因子的作用機制，組織相容性複合體的基因組成及其編碼分子與免疫應答的關係，免疫應答的調節，抗感染免疫，現代免疫學技術及其在病原鑑定和疫病診斷中的套用，生物製品和診斷試劑的開發與利用。
4、微生物學實驗技術
病原微生物常見分離、鑑定技術；食品微生物的發酵技術。
5、免疫學實驗技
單克隆抗體及細胞免疫檢測技術的原理、套用前景和範圍，掌握單克隆抗體的製備過程和細胞免疫學的檢測方法。
6、重組DNA技術
DNA重組的基本原理和主要套用技術。
7、分子生物學
講授生物遺傳的物質基礎，DNA的複製、轉錄過程及其調控的規律和分子機制。
發展階段
經驗階段
自古以來，人類在日常生活和生產實踐中，已經覺察到微生物的生命活動及其所發生的作用。中國利用微生物進行釀酒的歷史，可以追溯到4 000多年前的龍山文化時期。殷商時代的甲骨文中刻有“酒”字。北魏賈思勰的《齊民要術》（533～544）中，列有穀物制曲、釀酒、制醬、造醋和醃菜等方法。
在古希臘留下來的石刻上，記有釀酒的操作過程。中國在春秋戰國時期，就已經利用微生物分解有機物質的作用，進行漚糞積肥。公元1世紀的《氾勝之書》提出要以熟糞肥田以及瓜與小豆間作的制度。2世紀的《神衣本草經》中，有白僵蠶治病的記載。6世紀的《左傳》中，有用麥曲治腹瀉病的記載。在10世紀的《醫宗金鑒》中，有關於種痘方法的記載。1796年，英國人E．琴納發明了牛痘苗，為免疫學的發展奠定了基石。
形態學階段
17世紀，荷蘭人列文虎克用自製的簡單顯微鏡（可放大160～260倍）觀察牙垢、雨水、井水和植物浸液後，發現其中有許多運動著的“微小動物”，並用文字和圖畫科學地記載了人類最早看見的“微小動物”——細菌的不同形態（球狀、桿狀和螺旋狀等）。過了不久，義大利植物學家P．A米凱利也用簡單的顯微鏡觀察了真菌的形態。1838年，德國動物學家C．G．埃倫貝格在《纖毛蟲是真正的有機體》一書中，把纖毛蟲綱分為22科，其中包括3個細菌的科（他將細菌看作動物），並且創用bacteria（細菌）一詞。1854年，德國植物學家F．J．科思發現桿狀細菌的芽孢，他將細菌歸屬於植物界，確定了此後百年間細菌的分類地位。
生理學階段
微生物學的研究從19世紀60年代開始進入生理學階段。法國科學家L．巴斯德對微生物生理學的研究為現代微生物學奠定了基礎。他論證酒和醋的釀造以及一些物質的腐敗都是由一定種類的微生物引起的發酵過程，並不是發酵或腐敗產生微生物；他認為發酵是微生物在沒有空氣的環境中的呼吸作用，而酒的變質則是有害微生物生長的結果；他進一步證明不同微生物種類各有獨特的代謝機能，各自需要不同的生活條件並引起不同的作用；他提出了防止酒變質的加熱滅菌法，後來被人稱為巴斯德滅菌法，使用這一方法可使新生產的葡萄酒和啤酒長期保存。
俄國出生的法國微生物學家C．H．維諾格拉茨基於1887年發現硫磺細菌，1890年發現硝化細菌，他論證了土壤中硫化作用和硝化作用的微生物學過程以及這些細菌的化能營養特性。他最先發現嫌氣性的自生固氮細菌，並運用無機培養基、選擇性培養基以及富集培養等原理和方法，研究土壤細菌各個生理類群的生命活動，揭示土壤微生物參與土壤物質轉化的各種作用，為土壤微生物學的發展奠定了基石。
1892年，俄國植物生理學家Д．И．伊萬諾夫斯基發現菸草花葉病原體是比細菌還小的、能通過細菌過濾器的、光學顯微鏡不能窺測的生物，稱為過濾性病毒。1915～1917年，F．W．特沃特和F．H．de埃雷爾觀察細菌菌落上出現噬菌斑以及培養液中的溶菌現象，發現了細菌病毒——噬菌體。病毒的發現使人們對生物的概念從細胞形態擴大到了非細胞形態。
在這一階段中，微生物操作技術和研究方法的創立是微生物學發展的特有標誌。
生物化學階段
20世紀以來，生物化學和生物物理學向微生物學滲透，再加上電子顯微鏡的發明和同位素示蹤原子的套用，推動了微生物學向生物化學階段的發展。1897年德國學者E．畢希納發現酵母菌的無細胞提取液能與酵母一樣具有發酵糖液產生乙醇的作用，從而認識了酵母菌酒精發酵的酶促過程，將微生物生命活動與酶化學結合起來。G．諾伊貝格等人對酵母菌生理的研究和對酒精發酵中間產物的分析，A．J．克勒伊沃對微生物代謝的研究以及他所開拓的比較生物化學的研究方向，其他許多人以大腸桿菌為材料所進行的一系列基本生理和代謝途徑的研究，都闡明了生物體的代謝規律和控制其代謝的基本原理，並且在控制微生物代謝的基礎上擴大利用微生物，發展酶學，推動了生物化學的發展。從20世紀30年代起，人們利用微生物進行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各種有機酸、胺基酸、蛋白質、油脂等的工業化生產。
分子生物學階段
1941年，G．W．比德爾和E．L．塔特姆用X射線和紫外線照射鏈孢霉，使其產生變異，獲得營養缺陷型。他們對營養缺陷型的研究不僅可以進一步了解基因的作用和本質，而且為分子遺傳學打下了基礎。1944年，O．T．埃弗里第一次證實了引起肺炎球菌形成莢膜遺傳性狀轉化的物質是脫氧核糖核酸（DNA）。
1953年，J．D．沃森和F．H．C．克里克提出了DNA分子的雙螺旋結構模型和核酸半保留複製學說。H．富蘭克爾-康拉特等通過菸草花葉病毒重組試驗，證明核糖核酸（RNA）是遺傳信息的載體，為奠定分子生物學基礎起了重要作用。其後，又相繼發現轉運核糖核酸（tRNA）的作用機制、基因三聯密碼的論說、病毒的細微結構和感染增殖過程、生物固氮機制等微生物學中的重要理論，展示了微生物學廣闊的套用前景。1957年，A．科恩伯格等成功地進行了DNA的體外組合和操縱。近年來，原核微生物基因重組的研究不斷獲得進展，胰島素已用基因轉移的大腸桿菌發酵生產，干擾素也已開始用細菌生產。現代微生物學的研究將繼續向分子水平深入，向生產的深度和廣度發展。
學科分支
微生物學經歷了一個多世紀的發展，已分化出大量的分支學科，據不完全統計（1990年），已達181門之多。
根據其性質可以簡單歸納為下面6類：
⑴按研究微生物的基本生命活動規律為目的來分總學科稱普通微生物學（General Microbiology），分科如微生物分類學，微生物生理學，微生物遺傳學，微生物生態學和分子微生物學等。 ⑵按研究的微生物對象分如細菌學，真菌學（菌物學），病毒學，原核生物學，自養菌生物學和厭氧菌生物學等。
⑷按微生物套用領域來分總學科稱套用微生物學（Applied Microbiology），分科如工業微生物學，農業微生物學，醫學微生物學，藥用微生物學，診斷微生物學，抗生素學，食品微生物學等。⑸按學科間的交叉、融合分如化學微生物學，分析微生物學，微生物生物工程學，微生物化學分類學，微生物數值分類學，微生物地球化學和微生物信息學等。
⑹按實驗方法、技術分 如實驗微生物學，微生物研究方法等。
