一、微生物学及其分支学科

（一）微生物学的概念

微生物学是指在一定条件下研究微生物的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的分类、进化、生态等一系列生命活动规律及其应用的一门学科。

（二）微生物学的主要分支学科

随着生命科学和微生物学的不断发展，微生物学已经形成了基础微生物学和应用微生物学，并且进一步分为许多不同的分支学科，而且还在不断地形成新的学科和研究领域。微生物学既是基础学科，也是应用学科，而且各个分支学科是相互配合、相互促进的，其根本任务是利用和改造有益微生物，控制、消灭和改善有害微生物。

二、微生物学发展史

微生物学的发展同科学技术的整体发展是密不可分的，与其他学科的发展相辅相成。但从自然科学的角度来说，从观察到微生物的存在到现在只有300多年的历史，学者们一般把微生物学的发展分为以下时期。

（一）微生物利用的经验时期

几千年前，人们虽然没有办法看到微小的微生物，也不知道微生物是什么，但是在日常生活中积累的经验有意无意的就开始利用了微生物。如公元前3000年前埃及人就食用黄油、奶酪；犹太人用死海中的盐保存食物；中国人用盐腌保存鱼等。这一时期经历了漫长的过程，大多处于朦胧的利用节段，积累了一些利用微生物的经验。在我国北魏时期农学家贾思勰所著《齐民要术》中，列有谷物制曲、制酱、酿酒、酿醋和腌菜等工艺，说明人类已经在生产与日常生活中自发地采取相应的措施来控制和利用微生物。这一时期最显著的特点是凭借经验利用微生物进行有益活动。

（二）微生物形态学时期

1676年荷兰人安东·列文虎克（A.V.Leeuwenhock）用自制的能放大50～300倍的单式显微镜首次观察到了细菌的个体，他是世界上真正看见并且描述微生物的第一人。随后他观察了河水、牙垢等样本，发现了能运动的微小生物，并将观察到的杆状、球状、螺旋状细菌的形态描画出来。1695年列文虎克把自己积累的大量结果汇集在《安东·列文虎克所发现的自然界秘密》一书中。列文虎克的发现和描述首次揭示了一个新的生物界——微生物界，这在微生物学的发展历史上具有划时代意义。

（三）微生物生理学时期

在列文虎克发现微生物以后的近200年间，微生物学的研究基本停留在描述形态和形态分类阶段。直到1861年法国人巴斯德（Louis Pasteur）通过加热细长曲颈玻璃瓶里的营养基质后，长期保存不腐败变质，而不经过加热或加热后瓶口短粗玻璃瓶里的营养基质很容易腐败变质的实验，“曲颈瓶试验”彻底推翻了长期公认的 “自然发生说”，证明空气中含有微生物。在这之后巴斯德还创立了巴氏消毒技术，证明了发酵是微生物作用的结果等，推动了病原学的发展，为食品和饮料的消毒提供了方法，更为微生物的生理生化研究和微生物学的许多分支学科的诞生奠定了坚实的基础。随后微生物学的发展进入生理生化研究阶段并建立了许多分支学科，如工业微生物学、医学微生物学、食品微生物学等。很早以前，中国人就用人痘苗经鼻接种预防天花，但是病死率较高。1798年，英国医生琴纳（Jenner）发明了接种牛痘苗预防天花，但是对其机制所知甚少。1877年开始，巴斯德研究了禽霍乱、炭疽病和狂犬病，首次制成狂犬疫苗用于预防，为人类防止传染病做出了杰出贡献。德国人科赫（R.koch）是同时期另一位著名的微生物学家，他主要贡献在建立了微生物的分离培养技术，提出了科赫法则等。当然，在这个时期还有很多微生物学家对微生物学的发展做出了显著贡献，如1865年英国外科医生李斯特（J.Lister）提出外科手无菌操作方法，1888年荷兰人贝叶林克（M.Beijerinck）分离出豆科植物根瘤菌，1982年俄国人伊万诺夫斯基（D.Ivanowsky）首先发现烟草花叶病毒，英国人弗莱明（Fleming）发现了青霉素等。一直到20世纪50年代初，进入了快速发展的时期。

（四）微生物学的成熟时期

从20世纪50年代开始，特别是1953年美国人詹姆斯·沃森（James Watson）和弗兰西斯·克里克（Francis Crick）提出了DNA双螺旋结构，标志着微生物学发展历史上成熟期的到来，开启了分子生物学的辉煌时代。在菌种资源、新的微生物发酵原料的开发，利用代谢调控机制固定化细胞和酶，应用遗传工程组建特殊功能“工程菌”等方面，都被广泛地应用于动物、植物和人类研究的其他领域。食品微生物学的研究取得了很多成果（表1-1）。从此，食品微生物学研究进入到一个崭新的时期。