微生物世界

李佳峰

大千世界，無奇不有。世界上不僅有像藍鯨一樣的龐然大物，還有一些肉眼看不見的微小生物。工具是人類器官的延伸，1673年荷蘭科學家安東尼·列文虎克利用能放大50～300倍的顯微鏡，清楚地看見了細菌和原生動物，他的發現首次揭示了一個嶄新的生物世界——微生物世界。

微生物對人類最重要的影響是導致傳染病的流行。人類疾病中有50%是由病毒引起的。在歷史的長河中，人類與其的斗爭也從未停止。在疾病的預防和治療方面，人類取得了長足的發展，但是大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。還有一些疾病的致病機制并不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成許多菌株發生變異，導致耐藥性的產生，人類健康受到新的威脅。

相比于大型動物，微生物具有極高的生長繁殖速度。大腸桿菌能夠在12.5～20分鐘左右繁殖一次。如果我們計算一下會發現，1個大腸桿菌20分鐘分裂1次，1小時3次，1個晝夜24小時分裂24×3=72次，大概可分裂出4722366500萬億個 。但事實上，受各種條件的限制，如營養缺失、競爭加劇、生存環境惡化等原因，微生物不可能達到這種指數級的增長。目前，已知大多數微生物生長的最佳pH范圍為7.0 （6.6～7.5）附近，部分則低于4.0。微生物的這一特性使其在工業上有廣泛的應用，如發酵等。大腸桿菌是短桿菌，兩端呈鈍圓形，革蘭氏陰性。有時因環境不同，個別菌體出現近似球桿裝或長絲狀。大腸桿菌多是單一或兩個存在，但不會排列呈長鏈形狀。大多數大腸桿菌具有莢膜或微莢膜結構，但是不能形成芽孢。多數大腸桿菌菌株生長有菌毛，其中一些菌毛是針對宿主及其他的一些組織或細胞形成的具有黏附作用的宿主特異性菌毛。大腸桿菌是條件致病菌，在一定條件下可以引起人和多種動物發生胃腸道感染或尿道等多種局部組織器官感染。

微生物間的相互作用機制也很復雜。例如健康人腸道中有大量細菌存在，稱為正常菌群，其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存，互惠互利。菌群在食物、有毒物質甚至藥物的分解與吸收過程中發揮了巨大的作用，一旦菌群失調，就會引起腹瀉。

隨著時間的推移，科學技術的進步，人類對微生物世界的研究會更加深入，微生物是人類不可或缺的好朋友。

指導教師：鄭濤