微生物診斷方法學研究進展

A. 生物科學有哪些新進展

20世紀70年代以來，生物科學的新進展，新成就如雨後春筍，層出不窮。從總體上看，當代生物科學主要朝著微觀和宏觀兩個方面發展：在微觀方面，生物學已經從細胞水平進入到分子水平去探索生命的本質；在宏觀方面，生態學的發展正在為解決全球性的資源和環境等問題發揮著重要作用。下面僅通過生物工程和生態學方面的幾個實例來說明。

生物工程方面 生物工程（也叫生物技術）是生物科學與工程技術有機結合而興起的一門綜合性的科學技術。也就是說，它是以生物科學為基礎，運用先進的科學原理和工程技術手段來加工或改造生物材料，如DNA、蛋白質、染色體、細胞等，從而生產出人類所需要的生物或生物製品。生物工程在近些年來迅猛發展，碩果累累。

生物工程在醫葯方面有著廣泛的應用。例如，長期以來，預防乙型肝炎的疫苗是從乙肝病毒攜帶者的血液中提取和研製的，這樣的疫苗生產周期長，產量低，價格昂貴。現在，採用生物工程的方法，將乙肝病毒中的有關基因分離出來，引人細菌的細胞中，再採用發酵的方法，或者引人哺乳動物的細胞中，再採用細胞培養的方法，就能讓細菌或哺乳動物的細胞生產出大量的疫苗。我國研製的生物工程乙肝疫苗已經在1992年投放市場，在預防乙型肝炎中發揮了重要作用。除乙肝疫苗以外，還有抑制病毒在細胞內增殖的干擾素等多種生物工程葯物已經問世。我們知道，人類的許多疾病都與基因有關。在基因水平上對人類的疾病進行診斷和治療，是科學家們正在探求的另一個重大課題。為了弄清人類約10萬個基因的結構和功能，美國從1988年開始實施「人類基因組計劃」，目前這項研究已經成為國際間合作的一項重大科研課題。

生物工程在農業生產上的應用前景更為誘人，1988年，我國科學家人工合成了抗黃瓜花葉病毒的基因，並且將這種基因導人煙草等作物的細胞中，得到了抵抗病毒能力很強的作物新系，1989年，我國科學家成功地將人的生長激素基因導人鯉魚的受精卵中，培育成轉基因鯉魚。與非轉基因鯉魚相比，轉基因鯉魚的生長速度明顯加快，1993年，我國研製的兩系法雜交水稻開始大面積試種，與原來普遍種植的三系法雜交水稻相比，平均每公頃增產15％，1995年，我國科學家將某種細菌的抗蟲基因導人棉花，培育出了抗棉鈴蟲效果明顯的棉花新品種。

生物工程在開發能源和環境保護等方面同樣有著廣泛的應用。我們知道，煤炭、石油等能源終將枯竭，目前全世界已經面臨著能源危機。使用煤炭、石油等能源，還造成嚴重的環境污染。因此，科學家們正在努力探索開發新的能源，其中很重要的一個方面就是用生物工程開發生物能源。美國科學家在1978年成功地培育出能直接生產能源物質的植物新品種——「石油草」，這種植物的莖稈被割開後，就會流出白色乳狀的液體，經提煉就得到石油。在利用細菌治理石油污染方面，由於石油中的不同組成成分往往需要用不同的細菌來分解，科學家就將不同細菌的基因分離出來，集中到一種細菌內，從而得到了「超級菌」。這種「超級菌」分解石油的速度比普通細菌快得多，凈化石油污染的能力得到明顯的提高。

生態學方面 生態學是研究生物與其生存環境之間相互關系的科學。20世紀60年代以來，人類社會面臨的人口爆炸、環境污染、資源匱乏、能源短缺和糧食危機等問題日益突出。要解決這些問題，都離不開生態學。因此，生態學的研究受到高度重視，並且取得了顯著的進展。生態系統的能量流動和物質循環的基本原理，已經成為人類謀求與大自然和諧共處、實現社會和經濟可持續發展的理論基礎；運用生態學原理，我國推行生態農業的建設，已經取得了令人矚目的成就，涌現了一批生態村、生態農場和生態林場，為實現農業的可持續發展積累了經驗。例如，安徽省穎上縣小張庄，從前是個窮地方，生態環境惡劣，旱澇災害頻繁，農業結構單一，糧食產量很低。70年代中期，小張庄開始進行生態農業的建設，整治土地，興修水利，大力營造防護林，使當地生態環境得到了明顯改善。小張庄在大力發展種植業和林業的同時，還利用當地的飼草資源和魚塘，大力發展養殖業。養殖業為農田提供了大量的有機肥，從而改良了土壤。這個村還利用人畜糞便生產沼氣，發展沼氣能源。沼氣池的渣液用來喂養魚，塘泥肥田，從而建立起了良性循環的農業生態系統。

上面舉例說明了20世紀70年代以來生物科學的新進展。當然，生物科學的新進展遠不止這些。除了在生物工程和生態學領域以外，生物科學在其他許多領域也取得了令人鼓舞的進展，向人們展示出美好的前景。例如，腦科學的研究已經深入到分子水平，這不僅對腦病的防治和智力的開發有重要意義，而且將為研究生物計算機提供理論基礎。光合作用和生物固氮的研究，細胞生物學的研究，等等，也都獲得一系列的成就，在21世紀將會有更大的發展。由於生物科學的迅猛發展和它對人類社會所產生的巨大影響，許多科學家都認為，生物科學將是21世紀領先的學科之一。

B. 何謂醫學微生物學,其發展方向有哪些

革蘭氏陽性菌（英文：Gram Positive）是能夠用革蘭氏染色染成深藍或紫色的細菌，而革蘭氏陰性菌不能被染色（但會塗成紅色以對比）。它們細胞壁中含有較大量的肽聚糖，但經常缺乏革蘭氏陰性菌所擁有的第二層膜和脂多糖層。革蘭氏陽性菌包含細菌中的一個大門——厚壁菌門，包括一些著名的屬，如芽孢桿菌、李斯特氏菌、葡萄球菌、鏈球菌、腸球菌和梭菌。此外厚壁菌門還包括了柔膜菌綱，如支原體，它們不能被革蘭氏法染色，但與這些革蘭氏陽性種類相關。

革蘭氏陽性細菌：金黃葡萄球菌、鏈球菌、腸球菌、利斯特菌……
革蘭氏陰性桿菌：克雷白桿菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、流感嗜血桿菌、沙門氏菌……

用快速革蘭氏染色液試劑盒進行檢測，可以區分陽性和陰性菌，革蘭氏陽性菌呈紫色，陰性菌呈紅色。

C. 現代微生物的快速鑒定的發展趨勢是什麼，舉例說明

現代微生物的快速鑒定的發展趨勢是什麼
現代微生物學，隨著分子生物學的發展，基因技術和基因工程的飛速進展，信息化時代的加速。
主要有幾種趨勢，純粹一家之言，僅來探討。
1、工業化、工程菌種的培育。通過基因技術手段，培養工業化菌種，然後通過發酵等手段進行生產，因為微生物生產的周期性和特定性，有著增加產能、節約成本等等優勢。（類似於胰島素和凝乳酶的生產現在已經在進行，但是都是運用的自然選育誘變的方法篩選的菌株，如果是定向培育，還會更好。）通過基因工程手段，培育具有特定功效的工程菌株，比如將某些特定的基因片段導入到一種菌內，達到保存該基因片段的目的等等。
2、通過微生物的繁殖特性，研究細胞微觀的趨勢，比如現在流行的通過某些標記手段來觀察酶合成、細胞吸收和排放、分子生物學的某些活動等等，通過微觀的易於操作的微生物來研究生命基礎結構細胞，來達到研究生物生長過程中的微觀現象。再通過微觀到宏觀，從單細胞到整體。的一種研究趨勢。
3、生物信息學、生物信息學衍生的學科的發展。通過生物學與計算機技術的結合，以資料庫和實驗來建立生物信息庫，通過實驗數據和實驗結論，建立模型和資料庫的分析。來探討生命的本源，甚至於說虛擬智能的研究也與生物信息學息息相關。

D. 微生物的研究發展

微生物學家巴斯德原是化學家，曾在化學上做出過重要的貢獻，後來轉向微生物學研究領域，為微生物學的建立和發展做出了卓越的貢獻。主要集中在下列三個方面：① 徹底否定了「自然發生」學說。「自生說」是一個古老學說，認為一切生物是自然發生的。到了17世紀，雖然由於研究植物和動物的生長發育和生活循環，是「自生說」逐漸消弱，但是由於技術問題，如何證實微生物不是自然發生的仍是一個難題，這不僅是「自生說」的一個頑固陣地，同時也是人們正確認識微生物生命活動的一大屏障。巴斯德在前人工作的基礎上，進行了許多試驗，其中著名的曲頸瓶試驗無可辯駁地證實，空氣內確實含有微生物，他們引起有機質的腐敗。巴斯德自製了一個具有細長而彎曲的頸的玻瓶，其中盛有有機物水浸液，經加熱滅菌後，瓶內可一直保持無菌狀態，有機物不發生腐敗，一旦將瓶頸打斷，瓶內浸液中才有了微生物，有機質發生腐敗。巴斯德的試驗徹底否定了「自生說」，並從此建立了病原學說，推動了微生物學的發展。
② 免疫學——預防接種。Jenner雖然早在1798年發明了種痘法可預防天花，但卻不了解這個免疫過程的基本機制，因此，這個發現沒能獲得繼續發展。1877年，巴斯德研究了雞霍亂，發現將病原菌減毒可誘發免疫性，以預防雞霍亂病。其後它又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，並首次製成狂犬疫苗，證實其免疫學說，為人類防病、治病做出了重大貢獻。
③ 證實發酵是由微生物引起的。究竟發酵是一個由微生物引起的生物過程還是一個純粹的化學反應過程，曾是化學家和微生物學家激烈爭論的問題。巴斯德在否定「自生說」的基礎上，認為一切發酵作用都可能與微生物的生長繁殖有關。經不斷地努力，巴斯德終於分離到了許多引起發酵的微生物，並證實酒精發酵是由酵母菌引起的。還研究了氧氣對酵母菌的發育和酒精發酵的影響。此外，巴斯德還發現乳酸發酵、醋酸發酵和丁酸發酵都是不同細菌所引起的。為進一步研究微生物的生理生化奠定了基礎。
④ 其它貢獻。一直沿用至今天的巴斯德消毒法（60～65℃作短時間加熱處理，殺死有害微生物的一種消毒法）和家蠶軟化病問題的解決也是巴斯德的重要貢獻，它不僅在實踐上解決了當時法國酒變質和家蠶軟化病的實際問題，而且也推動了微生物病原學說的發展，並深刻影響醫學的發展。 微生物20世紀上半葉微生物學事業欣欣向榮，微生物學沿著兩個方向發展，即應用微生物學和基礎微生物學。在應用方面，對人類疾病和軀體防禦機能的研究，促進了醫學微生物學和免疫學的發展。青黴素的發現（Fleming,1929）和瓦克斯曼（Waksman）對土壤中放線菌的研究成果導致了抗生素科學的出現，這是工業微生物學的一個重要領域。
環境微生物學在土壤微生物學研究的基礎上發展起來。微生物在農業中的應用使農業微生物學和獸醫微生物學等也成為重要的應用學科。應用成果不斷涌現，促進了基礎研究的深入，於是細菌和其它微生物的分類系統在20世紀中葉出現了，生物化學，微生物遺傳和變異的研究導致了微生物遺傳學的誕生。微生物生態學在20世紀60年代也形成了一個獨立學科。20世紀80年代以來，在分子水平上對微生物研究迅速發展，分子微生物學應運而生。在短短的時間內取得了一系列進展，並出現了一些新的概念，較突出的有，生物多樣性、進化、三原界學說；細菌染色體結構和全基因組測序；細菌基因表達的整體調控和對環境變化的適應機制；細菌的發育及其分子機理；細菌細胞之間和細菌同動植物之間的信號傳遞；分子技術在微生物原位研究中的應用。經歷約150年成長起來的微生物學，在21世紀將為統一生物學的重要內容而繼續向前發展，分子微生物生態學。
微生物產業在21世紀將呈現全新的局面。微生物短短的300年間，特別是20世紀中葉，已在人類的生活和生產實踐中得到廣泛的應用，並形成了繼動、植物兩大生物產業後的第三大產業。這是以微生物的代謝產物和菌體本身為生產對象的生物產業，所用的微生物主要是從自然界篩選或選育的自然菌種。21世紀，微生物產業除了更廣泛的利用和挖掘不同生境（包括極端環境）的自然資源微生物外，基因工程菌將形成一批強大的工業生產菌，生產外源基因表達的產物，特別是葯物的生產將出現前所未有的新局面，結合基因組學在葯物設計上的新策略將出現以核酸（DNA或RNA）為靶標的新葯物（如反義寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等）的大量生產，人類將完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外，微生物工業將生產各種各樣的新產品，例如降解性塑料、DNA晶元、生物能源等，在21世紀將出現一批嶄新的微生物工業，為全世界的經濟和社會發展做出更大貢獻。 微生物作為一門科學進行研究，中國起步較晚。中國學者開始從事微生物學研究在20世紀之初，那時一批到西方留學的中國科學家開始較系統的介紹微生物知識，從事微生物學研究。1910-1921年微生物間伍連德用近代微生物學知識對鼠疫和霍亂病原的探索和防治，在中國最早建立起衛生防疫機構，培養了第一支預防鼠疫的專業隊伍，在當時這項工作居於國際先進地位。20世紀20-30年代，中國學者開始對醫學微生物學有了較多的試驗研究，其中湯飛凡等在醫學細菌學、病毒學和免疫學等方面的某些領域做出過較高水平的成績，例如沙眼病原體的分離和確認是具有國際領先水平的開創性工作。
現代化的發酵工業、抗生素工業、生物農葯和菌肥工作已經形成一定的規模，特別是改革開放以來，中國微生物學無論在應用和基礎理論研究方面都取得了重要的成果，例如中國抗生素的總產量已躍居世界首位，中國的兩步法生產維生素C的技術居世界先進水平。中國學者瞄準世界微生物學科發展前沿，進行微生物基因組學的研究，現已完成痘苗病毒天壇株的全基因組測序，2013年又對中國的辛德畢斯毒株（變異株）進行了全基因組測序。1999年又啟動了從中國雲南省騰沖地區熱海沸泉中分離得到的泉生熱袍菌全基因組測序，2013年取得可喜進展。中國微生物學進入了一個全面發展的新時期。但從總體來說，中國的微生物學發展水平除個別領域或研究課題達到國際先進水平，為國外同行承認外，絕大多數領域與國外先進水平相比，尚有相當大的差距。因此如何發揮中國傳統應用微生物技術的優勢，緊跟國際發展前沿，趕超世界先進水平，還需作出艱苦的努力。

E. 醫學微生物學的發展史

掌握了醫學微生物學的基礎理論、基本知識和基本技能，可為學習基礎醫學及臨床醫學的有關學科打下基礎，並有助於控制和消滅傳染性疾病。
醫學微生物學是人類在長期對傳染性疾病病原性質的認識和疾病防治過程中總結出來的一門科學。了解醫學微生物學的過去、現在與未來，將有助於我們總結規律，尋找正確的研究方向和防治方法，進一步發展醫學微生物學。
醫學微生物學
medical microbiology
微生物學的 1個分支學科。廣義的醫學微生物學包括獸醫微生物學。它研究對人、畜致病微生物的形態結構、營養代謝、生長繁殖、遺傳變異、消毒滅菌、對機體的感染致病和機體的免疫機理以及微生物檢查法與特異性防治措施。其目的在於控制和消滅傳染病和與微生物有關的其他疾病，保障人類的健康並促進畜牧業的發展。隨著科學的進步，在醫學微生物學中又逐步形成了醫學細菌學、醫學病毒學、醫學真菌學、醫學免疫學等獨立學科。
大多數微生物對人類和動、植物有益或無害，只有少數可引起人類或動、植物的病害。如在人類有傷寒、痢疾、麻疹、脊髓灰質炎；在畜、禽有豬瘟、雞新城疫、鴨瘟等。具有致病性的微生物稱病原微生物，為醫學微生物學研究的主要對象。
醫學微生物學的發展過程大致可分為下述 3個時期：
經驗時期 早在公元前1世紀，拉丁學者馬爾庫斯·瓦羅曾提到微生物可能是疾病的原因。中國北宋（960～1126）末年，劉真人就推測肺病是由癆蟲引起的。義大利醫師G.弗拉卡斯托羅（1483～1553）認為各種流行病是由不同的、能迅速繁殖的微小物體引起。奧地利醫師普倫齊茨（1705～1786）認為每種傳染病都是由獨特的活物體引起的。中國清朝乾隆年間（1736～1795），師道南在《天愚集》的鼠死行篇中寫道：「東死鼠，西死鼠，人見死鼠如見虎，鼠死不幾日，人死如圻堵。」既生動地描述了鼠疫的猖獗，又正確地指出了鼠疫與鼠的關系。
中國東晉醫學家葛洪（284～364）在《肘後備急方》中，已經有關於防治狂犬病的記載：「殺所咬犬，取腦傳之，後不復發。」中國人很早就認識到天花是一種烈性傳染病，並且發現了免疫現象。在明朝的《治痘十全》和清朝的《痘疹定論》中，都記述了宋人王旦之子種痘的故事。明朝隆慶年間（1567～1572）改進人痘接種法，並已廣泛應用，後來傳到俄國、日本、朝鮮、土耳其和英國。人痘接種的發明是中國人對預防醫學的一大貢獻，也是近代免疫學的開端。
實驗時期 荷蘭人 A.van列文虎克用自製的顯微鏡首先看到了微生物。法國化學家和細菌學家L.巴斯德為防止酒類變質創用加溫處理法。隨後，英國外科醫師J.利斯特（1827～1912）用石炭酸噴灑手術室和煮沸手術器械以防止手術後感染，他為防腐、消毒、無菌操作奠定了基礎。德國細菌學家R.科赫創用細菌染色法、固體培養基和實驗性動物感染等，為發現各種傳染病的病原體提供了有利條件，他發現了炭疽桿菌（1877）、結核桿菌（1882）和霍亂弧菌（1883）。以後，各國細菌學家相繼發現許多人類和畜、禽的病原性細菌，如白喉桿菌（E.克萊布斯，1883；F.A.J.勒夫勒，1884）、肺炎球菌（C.弗蘭克爾，1886）、腦膜炎球菌（A.魏克塞爾鮑姆，1887）、破傷風桿菌（北里柴三郎，1889）、鼠疫桿菌（北里柴三郎、A.-É.-J.耶爾森，1894）等。1884年科赫發表了確定病原菌的「科赫法則」即：①在同樣特殊的疾病中能發現同一種病原菌；②能從特殊疾病中分離出病原菌；③把純培養物接種至易感動物能引起相同的疾病；④能從實驗動物中重新獲得病原菌的純培養。這些原則在確定某一新病原體時，至今仍具有一定的指導意義。
1892年，俄國學者Д．И．伊萬諾夫斯基（1861～1920）發現患煙草花葉病的煙葉汁經細菌濾器過濾後，仍保留感染性，這是認識病毒的開端。此後相繼發現人和動、植物的許多疾病都是由病毒引起的。
在中國應用人痘苗以後，牛痘苗的發明是免疫學的一個重要里程碑。1798年，英國醫師E.琴納（1749～1823）用牛痘苗接種預防天花，奠定了以人工免疫方法預防傳染病的基礎。1877年，L.巴斯德發明雞霍亂疫苗，隨後，又制備出炭疽菌苗（1881）和狂犬病疫苗（1886）。他對減毒菌苗的研究為實驗免疫學打下了基礎，也為疫苗的發展開辟了廣闊前景。
1890年，德國細菌學家E.A.von.貝林和日本細菌學家北里柴三郎發現白喉抗毒素。1891年，貝林用動物免疫血清治癒一名患白喉的女孩，這是被動免疫治療最初的病例。此後，科學家們紛紛從血清中尋找殺菌物質，並導致血清學的發展。19世紀末，人們開始認識抗傳染免疫現象的本質，並出現兩個不同的學派，一個是以著名動物學家И．И．梅契尼科夫（1845～1916）為首的細胞免疫學派，一個是以德國化學家P.埃爾利希（1854～1915）為首的體液免疫學派（見免疫學）。1907年，埃爾利希合成治療梅毒的砷凡納明（六○六），1910年與秦佐八郎共同合成新砷凡納明（九一四），這是化學治療微生物疾病時期的開端。
現代時期 隨著近幾十年化學、物理學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學的發展以及電子顯微鏡、免疫熒光、免疫酶、同位素標記、電子計算機、質譜儀、單克隆抗體等新技術的應用，醫學微生物學得到迅速地發展。例如：①不斷發現和廣泛應用各種抗生素；②對細菌細胞和病毒形態的研究已經達到亞顯微結構的水平，從而進一步理解它們的活動規律；③進一步闡明了細菌內、外毒素的性質、組成和作用機理；④顯著地改進了分離培養技術；⑤大大提高了從病人標本中分離彎麴菌或類桿菌的陽性率；⑥在非洲發現了拉沙熱、綠猴病或馬爾堡病毒症、埃波拉病等病死率很高的烈性傳染病等。
1967～1971年，美國植物病毒學家T.O.迪納在試圖分離馬鈴薯紡錘形塊莖病的病毒時，發現致病因子並不是病毒，而是一種分子量約100000的不具有蛋白質的RNA病原體，他稱這種小分子量的致病因子為類病毒。盡管到目前為止，僅在高等植物中發現了多種類病毒，但是人們推測，人和動物的一些疾病，如C-J病（CreutzfeldtJakob disease）、羊癢病等，可能是由類病毒引起的。
1957年，澳大利亞生物學家F.M.伯內特提出著名的「克隆選擇學說」，使免疫學跨入生物醫學的新領域，成為生物學和醫學中極為重要的基礎學科之一。1971年，在美國召開第一次世界免疫學會議，與會者一致認為免疫學應從微生物學的一個分支發展成為一門獨立的學科（見免疫學）。
在預防醫學方面，1979年10月26日世界衛生組織宣布全世界已經消滅天花，這是抗傳染免疫的一個偉大的勝利。中華人民共和國成立後，已經迅速消滅了天花和人間鼠疫，而白喉、麻疹、脊髓灰質炎、結核、新生兒破傷風等的發病率和病死率也大幅度地下降。防治傳染病的生物製品的品種、數量和質量都有很大發展。1956年創制了牛瘟弱毒苗，1959年製作麻疹減毒活疫苗成功。科學工作者湯飛凡等人首先分離培養出沙眼衣原體。全國各地開展中醫中葯的研究，已經發現多種能用以防治某些傳染病的中草葯。

F. 當養殖場發生感染怎樣進行微生物學診斷

病原微生物種類繁多，變異迅速，快速鑒定病原微生物的檢驗技術也在不斷發展前進著。目前，應用比較廣泛的病原微生物檢測方法主要有直接塗片鏡檢、分離培養、生化反應、血清學反應、核酸分子雜交、基因晶元、多聚酶鏈反應等，該文對這些檢測技術進展做一綜述。 對人和動物具有致病性的微生物稱為病原微生物，又稱病原體，有病毒、細菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體、真菌、放線菌、朊粒等。這些病原微生物可引起感染、過敏、腫瘤、痴獃等疾病，也是危害食品安全的主要因素之一。近年來出現的SARS、高致病性禽流感、西尼羅病毒感染等疾病的傳染性極強，往往造成世界性大流行，因此對病原體的檢測必須做到快速、准確。常規病原學檢測方法操作繁瑣，檢測周期長，而且對操作人員技術水平要求比較高。隨著醫學微生物學研究技術的不斷發展，病原學診斷已不再局限於病原體水平，深入到分子水平、基因水平的檢測手段不斷出現並被應用於臨床和實驗室 J。核酸分子雜交技術、PCR技術、基因晶元技術等檢測方法，自動化程度高，快速省時、無污染、結果精確，可以准確靈敏地鑒定病原微生物。1 傳統的病原微生物的檢測方法傳統的病原微生物學實驗室檢查以染色、培養、生化鑒定等為主，將標本直接塗片染色鏡檢和接種在培養基上進行分離培養是對細菌或真菌感染性疾病進行病原學診斷的常用方法。1．1 直接塗片鏡檢病原微生物體形體積微小，大多無色半透明狀，將其染色後可藉助顯微鏡觀察其大小、形態、排列等。直接塗片染色鏡檢簡便快速，對那些具有特殊形態的病原微生物感染仍然適用，例如淋球菌感染、結核分枝桿菌、螺旋體感染等的早期初步診斷。直接塗片鏡檢不需要特殊的儀器和設備，在基層實驗室里仍然是十分重要的病原微生物檢測手段。1．2 分離培養與生化反應 分離培養主要用於臨床標本(如血液、痰、糞便等)或培養物中有多種細菌時對某一種細菌的分離。細菌的生長繁殖需要一定時間，檢測周期較長，不能同時處理批量樣本。為解決這一問題，各種自動化培養和鑒定系統不斷產生，傳統鑒定方法也在逐步改進，大大加快了檢驗速度。例如Microscan WalLCAway全自動微生物分析儀，可同時做細菌鑒定和葯敏試驗，檢驗500多個菌種。苛養菌如肺炎鏈球菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血桿菌等對營養要求比較高，常規培養陽性率低。雍剛 等將不要同比例的葡萄糖、玉米澱粉、生長因子、酵母粉、氨基酸等特殊增菌劑加入到巧克力培養基中製成了新型淋病奈瑟菌培養基，大大提高了淋病奈瑟菌的分離培養率。蘇盛通等在營養瓊脂中加人了中葯紅棗、赤小豆培養甲型鏈球菌、乙型鏈球菌、肺炎鏈球菌等細菌，生長指數明顯高於血平板。1．3 組織細胞培養 活組織細胞培養適於專營活組織細胞內生存的病原體，包括病毒、立克次體、衣原體等。不同病原體敏感的組織細胞是不一樣的，將活細胞從病原體敏感的動物組織中取出在體外進行原代培養或用病原體敏感細胞系進行傳代培養，再將病原體接種於相應的組織細胞中後，病原體可在其中繁殖增長，引起特異性的細胞病變效應。也可以將病原體直接接種於敏感動物體內，引起相應組織器官出現特異的病理學改變。往往可以根據這些特異的病變對病原體進行鑒定。2 血清學與免疫學檢測血清學檢測是通過已知的抗體或抗原來檢測病原體的抗原或抗體從而對病原體進行快速鑒定的技術，簡化了鑒定步驟，常用的方法包括血清凝集技術、乳膠凝集實驗、熒光抗體檢測技術、協同凝集試驗、酶聯免疫測試技術等。酶聯免疫技術的應用大大提高了血清學檢測的敏感性和特異性，不僅可檢測樣本中病原體抗原，也可檢測機體的抗體成分。幽門螺奸菌在我國人群感染率高達50％ ～80％ ，應用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測唾液中抗HP抗體來診斷HP感染，其結果滿意。乙型肝炎病毒(HBV)在我國人群中感染率極高，ELISA應用於乙型肝炎病人早期血清學診斷的效果最為明顯。臨床上致病菌往往和非致病菌混合在一起，如何從這些細菌中分離出目標菌是關鍵。免疫磁珠分離技術(IMBS)是近年來發展起來的在微生物檢測領域中一種新技術。其基本原理是將特定病原體的單抗或多抗或二抗偶聯到磁珠微球上，通過抗原抗體反應形成磁珠一目標病原體復合物或磁珠一一抗一目標病原體復合物，在外部磁場磁力的作用下，將目標病原體分離出來。目前已經開發出了針對各種病原體的免疫磁珠，如大腸埃希菌、李斯特菌、白色念珠菌、軍團菌等，廣泛應用到各級科研和實驗室 。經IMBS分離出的白色念珠菌可直接在顯微鏡下檢測，檢測時間縮短至4 h。IM—Bs還可以和其它檢測技術聯合來檢測病原菌，免疫磁珠分離得到的目標菌可繼續用於分離培養使大腸埃希菌0157最低檢測限由200 cfu·g 提高到2 cfu·g～；IMBS結合聚合酶鏈反應(IMBS—PCR)可對培養條件比較特殊的細菌如苛養菌、厭氧菌進行快速檢測，肉類中的產毒素型產氣莢膜梭菌經IMBS．PC

G. 請問微生物學的發展簡史是什麼

醫學微生物學是微生物學的一個分支，亦是醫學的一門基礎學科。它主要研究與人類疾病有關的病原微生物的形態、結構、代謝活動、遺傳和變異、致病機理、機體的抗感染免疫、實驗室診斷及特異性預防等。學習醫學微生物學的目的，在於了解病原微生物的生物學特性與致病性；認識人體對病原微生物的免疫作用，感染與免疫的相互關系及其規律；了解感染性疾病的實驗室診斷方法及預防原則。掌握了醫學微生物學的基礎理論、基本知識和基本技能，可為學習基礎醫學及臨床醫學的有關學科打下基礎，並有助於控制和消滅傳染性疾病。

醫學微生物學是人類在長期對傳染性疾病病原性質的認識和疾病防治過程中總結出來的一門科學。了解醫學微生物學的過去、現在與未來，將有助於我們總結規律，尋找正確的研究方向和防治方法，進一步發展醫學微生物學。

一、微生物學的經驗時期

古代人類雖未觀察到微生物，但早已將微生物學知識用於工農業生產和疾病防治中，公元前二千多年的夏禹時代，就有儀狄釀酒的記載。北魏（公元386～534年）《齊民要術》一書中詳細記載了制醋的方法。長期以來民間常用的鹽腌、糖漬、煙熏、風乾等保存食物的方法，實際上正是通過抑制微生物的生長而防止食物的腐爛變質。

關於傳染病的發生與流行，在11世紀初時，我國北宋末年劉真人就提出肺癆由蟲引起。義大利Fracastoro(1483～1553)認為傳染病的傳播有直接、間接和通過空氣等幾種途徑。奧地利Plenciz(1705～1786)認為傳染病的病因是活的物體，每種傳染病由獨特的活物體所引起。18世紀清乾隆年間，我國師道南在《天愚集》鼠死行篇中生動地描述了當時鼠疫流行的凄慘景況，並正確地指出了鼠疫與鼠的關系。

在預防醫學方面，我國自古就有將水煮沸後飲用的習慣。明朝李時珍在《本草綱目》中指出，將病人的衣服蒸過後再穿就不會傳染上疾病，說明已有消毒的記載。大量古書證明，我國在明代隆慶年間（1567～1572）就已廣泛應用人痘來預防天花，並先後傳至俄國、朝鮮、日本、土耳其、英國等國家，這是我國對預防醫學的一大貢獻。

二、實驗微生物學時期

微生物的發現 首先觀察到微生物的是荷蘭人列文虎克（Antory Van Leeuwenhoek，1632～1723）。他於1676年用自磨鏡片製造了世界上第一架顯微鏡（約放大40～270倍），並從雨水、池塘水等標本中第一次觀察和描述了各種形態的微生物，為微生物的存在提供了有力證據，亦為微生物形態學的建立奠定了基礎。

19世紀60年代，歐洲一些國家占重要經濟地位的釀酒的工業和蠶絲業發生酒類變質和蠶病危害等，促進了人們對微生物的研究。法國科學家巴斯德（Louis Pasteur,1822～1895）首先實驗證明有機物質的發酵與腐敗是由微生物所引起。而酒類變質是因污染了雜菌，從而推翻了當時盛行的自然發生說。巴斯德的研究開創了微生物的生理學時代。人們認識到不同微生物間不僅有形態學上的差異，在生理學特性上亦有所不同，進一步肯定了微生物在自然界中所起的重要作用。自此，微生物開始成為一門獨立學科。

巴斯德創用的加溫處理以防酒類變質的消毒法，就是至今仍沿用於酒類和乳類的巴氏消毒法。在巴斯德的影響下，英國外科醫生李斯德(Joseph Lister, 1827～1912)創用石炭酸噴灑手術室和煮沸手術用具，為防腐、消毒以及無菌操作打下基礎。

微生物學的另一奠基人是德國學者郭霍（Robert Koch,1843～1910）。他創用固體培養基，可將細菌從環境或病人排泄物等標本中分離成單一菌落，便於對各種細菌分別研究。同時又創用了染色方法和實驗性動物感染，為發現各種傳染病的病原體提供了有利條件。在19世紀的最後20年中，大多數細菌性傳染病的病原體由郭霍和在他帶動下的一大批學者發現並分離培養成功。

俄國學者伊凡諾夫斯基（Nвановский）於1892年發現了第一種病毒即煙草花葉病病毒。1897年Loeffler和Frosch發現動物口蹄疫病毒。1901年美國學者Walter-Reed首先分離出對人類致病的黃熱病毒。1915年英國學者Twort發現了細菌病毒（噬菌體）。以後相繼分離出人類和動、植物的許多病毒。

免疫學的興起 18世紀末，英國琴納（Edward Jenner，1749～1823）創用牛痘預防天花；隨後巴斯德研製雞霍亂、炭疸和狂犬病疫苗成功，為免疫學和預防醫學開辟了途徑。人們對抗感染免疫的本質的認識是從19世紀末開始的。德國學者Behring在1891年用含白喉抗毒素的動物免疫血清成功地治癒一白喉患兒，引起科學家們注意從血清中尋找殺菌物質，導致血清學的發展。由於各人研究的領域和重點有別，當時關於機體抗感染免疫的解釋存在兩種不同的學術觀點：以歐立希（Poul Ehrlich，1854～1916）為代表的體液免疫學派認為機體的免疫力與血液及其他體液中的殺菌物質有關，主要是特異性抗體的作用；而以梅契尼科夫（Mечников и.и. ,1845～1916）為代表的細胞免疫學派則認為吞噬細胞的作用才是機體免疫力的主要因素。不久，Wright在血清中發現了調理素，並證明吞噬細胞的作用在體液因素參與下可大為增強，兩種免疫因素是相輔相成的，從而使人們對免疫機理有了較全面的認識，促進了免疫學的進一步發展。

化學治療劑和抗生素的發明首先合成化學治療劑的是歐立希，他在1910年合成治療梅毒的砷凡納明，後又合成新砷凡納明，開創了微生物性疾病的化學治療途徑。以後又有一系列磺胺葯相繼合成，在治療傳染性疾病中廣泛應用。1929年Fleming首先發現青黴菌產生的青黴素能抑制金黃色葡萄球菌的生長，但直到1940年Florey等將青黴菌培養液加以提純，才獲得青黴素純品，並用於治療感染性疾病，取得了驚人的效果。青黴素的發現和應用極大地鼓舞了微生物學家，隨後鏈黴素、氯黴素、金黴素、土黴素、四環素、紅黴素等抗生素不斷被發現並廣泛應用於臨床。

三、現代微生物學時期

近幾十年來，由於生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學等學科的發展，以及電子顯微鏡、氣相、液相色譜技術、免疫學技術、單克隆抗體技術、分子生物學技術的進步，促進了醫學微生物學的發展。人們得以從分子水平上探討病原微生物的基因結構與功能、致病的物質基礎及診斷方法，使人們對病原微生物的活動規律有了更深刻的認識。相繼發現了一些新的病原微生物，如軍團菌、彎麴菌、拉沙熱病毒、馬堡病毒及人類免疫缺陷病毒等。

1967～1971年美國植物病毒學家Diener等發現馬鈴薯紡錘形塊莖病的原原是一種不具有蛋白質的RNa ，分子量約為100，000，這類致病因子被稱為類病毒 (Viroid)。隨後在研究類病毒的過程中又發現一種引起苜蓿等植物病害的擬病毒(Virusoid)。1982年發現引起羊搔癢病的病原為一分子量27KD的蛋白，稱朊病毒(Virino)。1983年有關國際會議上將這些病原因子統稱為亞病毒(Subvirus)。人類中亦可能存在亞病毒，例如人類的C-J病(Creutzfeldt-Jakob disease)、庫魯病(Kuru disease)等可能由朊病毒或蛋白侵染因子(Prion)引起。

近十幾年來，病原微生物迅速檢驗診斷方法發展很快。ELISA快速檢測抗原及抗體技術已被普遍應用，簡化了過去繁瑣的微生物學檢驗手續，特別是通過採用單克隆抗體，進一步提高了檢測的特異性和敏感性。目前已制備出許多診斷試劑盒，其中病毒快速診斷試劑盒的廣泛應用，使過去長期難以實現的病毒病的快速實驗室診斷成為現實。目前許多實驗室正在探索將基因探針和聚合酶鏈反應(PCR)用於微生物的快速檢驗中。

在傳染病的預防方面，目前大多數嚴重危害人類健康的病原微生物均已研製出相應的疫苗。1980年世界衛生組織宣布在全球消滅了天花，這是人類完全依靠自身力量徹底消滅的第一種烈性傳染病，其最根本的措施即是牛痘苗的普遍接種。各種疫苗的廣泛接種，已成為當今人類對付許多傳染病的最有效和最經濟的手段。

在傳染病的治療方面，新的抗生素不斷被製造出來，有效地控制了細菌性傳染病的流行。相比之下，抗病毒葯物的研究進展較慢。近年來應用細胞因子（如白細胞介素Ⅱ、干擾素等）治療某些病毒性疾病，已取得一定療效。另外，單克隆抗體及基因治療等手段在病毒性疾病治療中的應用研究也日益廣泛和深入。

1957年澳大利亞學者伯內特(Burnet. F. M)根據前人的工作和他自己的研究。提出了著名的「細胞系選擇學說」，使免疫學進入了生物醫學新領域。特別是近二十年來，免疫學發展十分迅速，其范圍涉及細胞生物學、分子生物學、分子遺傳學等生物學的許多方面和臨床各學科，遠遠超出了以往感染免疫的傳統概念，已獨立成為醫學和生物學中極為重要的基礎學科之一。

雖然人類在醫學微生物學領域及控制傳染病方面已取得巨大成就，但至今仍有一些傳染病的病原體尚未完全認識，某些疾病還缺乏有效的防治方法。因此，醫學微生物學今後要加強對病原微生物的生物學性狀和致病性研究，建立特異的快速、早期診斷方法；研製新疫苗和改進原有疫苗，以提高防治效果。要加強感染免疫的研究，尋找或人工合成能調動和提高機體防禦機能的非特異性和特異性物質。要加強基因工程學的研究，除制備供診斷、預防、治療及研究用的制劑外，並能對一些與微生物感染有關的遺傳性疾病採用基因療法，以徹底治癒這類病症。要繼續加強與免疫學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、組織學、病理學等學科的聯系和協作，採用先進技術，尤其是分子生物學技術。只有這樣，才能加快醫學微生物學的發展，為早日控制和消滅危害人類健康的各種傳染病作出貢獻。

H. 病原微生物學免疫診斷技術綜述

摘要：病原微生物種類繁多，變異迅速，快速鑒定病原微生物的檢驗技術也在不斷發展前進著。目前，應用比較廣泛的病原微生物檢測方法主要有直接塗片鏡檢、分離培養、生化反應、血清學反應、核酸分子雜交、基因晶元、多聚酶鏈反應等，該文對這些檢測技術進展做一綜述。 對人和動物具有致病性的微生物稱為病原微生物，又稱病原體，有病毒、細菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體、真菌、放線菌、朊粒等。這些病原微生物可引起感染、過敏、腫瘤、痴獃等疾病，也是危害食品安全的主要因素之一。近年來出現的SARS、高致病性禽流感、西尼羅病毒感染等疾病的傳染性極強，往往造成世界性大流行，因此對病原體的檢測必須做到快速、准確。常規病原學檢測方法操作繁瑣，檢測周期長，而且對操作人員技術水平要求比較高。隨著醫學微生物學研究技術的不斷發展，病原學診斷已不再局限於病原體水平，深入到分子水平、基因水平的檢測手段不斷出現並被應用於臨床和實驗室 J。核酸分子雜交技術、PCR技術、基因晶元技術等檢測方法，自動化程度高，快速省時、無污染、結果精確，可以准確靈敏地鑒定病原微生物。1 傳統的病原微生物的檢測方法傳統的病原微生物學實驗室檢查以染色、培養、生化鑒定等為主，將標本直接塗片染色鏡檢和接種在培養基上進行分離培養是對細菌或真菌感染性疾病進行病原學診斷的常用方法。1．1 直接塗片鏡檢病原微生物體形體積微小，大多無色半透明狀，將其染色後可藉助顯微鏡觀察其大小、形態、排列等。直接塗片染色鏡檢簡便快速，對那些具有特殊形態的病原微生物感染仍然適用，例如淋球菌感染、結核分枝桿菌、螺旋體感染等的早期初步診斷。直接塗片鏡檢不需要特殊的儀器和設備，在基層實驗室里仍然是十分重要的病原微生物檢測手段。1．2 分離培養與生化反應 分離培養主要用於臨床標本(如血液、痰、糞便等)或培養物中有多種細菌時對某一種細菌的分離。細菌的生長繁殖需要一定時間，檢測周期較長，不能同時處理批量樣本。為解決這一問題，各種自動化培養和鑒定系統不斷產生，傳統鑒定方法也在逐步改進，大大加快了檢驗速度。例如Microscan WalLCAway全自動微生物分析儀，可同時做細菌鑒定和葯敏試驗，檢驗500多個菌種。苛養菌如肺炎鏈球菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血桿菌等對營養要求比較高，常規培養陽性率低。雍剛 等將不要同比例的葡萄糖、玉米澱粉、生長因子、酵母粉、氨基酸等特殊增菌劑加入到巧克力培養基中製成了新型淋病奈瑟菌培養基，大大提高了淋病奈瑟菌的分離培養率。蘇盛通等在營養瓊脂中加人了中葯紅棗、赤小豆培養甲型鏈球菌、乙型鏈球菌、肺炎鏈球菌等細菌，生長指數明顯高於血平板。1．3 組織細胞培養 活組織細胞培養適於專營活組織細胞內生存的病原體，包括病毒、立克次體、衣原體等。不同病原體敏感的組織細胞是不一樣的，將活細胞從病原體敏感的動物組織中取出在體外進行原代培養或用病原體敏感細胞系進行傳代培養，再將病原體接種於相應的組織細胞中後，病原體可在其中繁殖增長，引起特異性的細胞病變效應。也可以將病原體直接接種於敏感動物體內，引起相應組織器官出現特異的病理學改變。往往可以根據這些特異的病變對病原體進行鑒定。2 血清學與免疫學檢測血清學檢測是通過已知的抗體或抗原來檢測病原體的抗原或抗體從而對病原體進行快速鑒定的技術，簡化了鑒定步驟，常用的方法包括血清凝集技術、乳膠凝集實驗、熒光抗體檢測技術、協同凝集試驗、酶聯免疫測試技術等。酶聯免疫技術的應用大大提高了血清學檢測的敏感性和特異性，不僅可檢測樣本中病原體抗原，也可檢測機體的抗體成分。幽門螺奸菌在我國人群感染率高達50％ ～80％ ，應用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測唾液中抗HP抗體來診斷HP感染，其結果滿意。乙型肝炎病毒(HBV)在我國人群中感染率極高，ELISA應用於乙型肝炎病人早期血清學診斷的效果最為明顯。臨床上致病菌往往和非致病菌混合在一起，如何從這些細菌中分離出目標菌是關鍵。免疫磁珠分離技術(IMBS)是近年來發展起來的在微生物檢測領域中一種新技術。其基本原理是將特定病原體的單抗或多抗或二抗偶聯到磁珠微球上，通過抗原抗體反應形成磁珠一目標病原體復合物或磁珠一一抗一目標病原體復合物，在外部磁場磁力的作用下，將目標病原體分離出來。目前已經開發出了針對各種病原體的免疫磁珠，如大腸埃希菌、李斯特菌、白色念珠菌、軍團菌等，廣泛應用到各級科研和實驗室 。經IMBS分離出的白色念珠菌可直接在顯微鏡下檢測，檢測時間縮短至4 h。IM—Bs還可以和其它檢測技術聯合來檢測病原菌，免疫磁珠分離得到的目標菌可繼續用於分離培養使大腸埃希菌0157最低檢測限由200 cfu·g 提高到2 cfu·g～；IMBS結合聚合酶鏈反應(IMBS—PCR)可對培養條件比較特殊的細菌如苛養菌、厭氧菌進行快速檢測，肉類中的產毒素型產氣莢膜梭菌經IMBS．PCR檢測，檢測時間縮短到10 h，最低檢測限可達10cfu·g～，有研究者利用IMBS結合實時熒光定量PCR(IMBS—RT—PCR)成功檢測出了水中的輪狀病毒和草莓的諾如病毒，檢測時間大大縮短；Leon—Velarde等利用IMB8結合酶聯檢測，大大提高了沙門菌的檢測效率。3 基因檢測隨著科技水平發展，分子生物學檢測技術日新月異，對病原微生物的鑒定已不再局限於對普通外部形態結構和生理生化特性等的一般檢驗上，而是深入到了分子水平、核酸水平。病原微生物的核酸序列即基因片段都是特異的，有別於其他種或屬，檢測其特有的基因片段序列可用來鑒別病原微生物。隨著科技的發展，基因檢測技術逐漸代替其它檢測技術，成為臨床檢驗科和基礎實驗室對病原體的主流檢測技術。3．1 核酸雜交技術具有一定互補序列的核苷酸單鏈在液相或固相中按鹼基互補配對原則締成異質雙鏈的過程叫核酸雜交，其雜交雙方是所使用探針和要檢測的核酸。在病原微生物檢測中核酸分子雜交主要包括膜上印跡雜交和核酸原位雜交兩種。膜上印跡雜交是指將核酸從微生物細胞中分離出來，純化後在體外結合到一定的固相支持物上，與存在於液相中標記的核酸探針進行雜交。核酸原位雜交是指標記的核酸探針直接與細胞或組織切片中的核酸進行雜交。探針還可以用熒游標記，在熒光顯微鏡或激光掃描共聚焦顯微鏡下即可鑒別病原體還可顯示在三維空間中的位置。核酸分子雜交檢測技術與其它方法相比顯著地優點是簡便、敏感、快速、特異。Wong 等用熒游標記2個不同的寡核苷酸探針從血液標本中檢測出假單胞菌屬和不動桿菌屬的細菌，最低檢測限為10 cfu·mL～，特異度為100％ ，檢測時間不到2 h。寡核苷酸探針是針對病原體特異基因序列設計的，可以將待檢測的病原體定位在不同的分類等級，如科、屬、種、亞種「 。（病原微生物檢測技術進展）3．2 基因晶元技術基因晶元(DNA chip)又稱為DNA微陣列(DNA microarray)或DNA晶元，是生物晶元的一種 j，是核酸分子雜交技術發展延伸而來的。通過微加工技術，將數以萬計甚至百萬計的基因探針即DNA片段有規律地排列成二維DNA探針陣列，固定到矽片、玻片等固態支持物上，與標記的樣品分子進行核酸雜交，用於基因檢測工作。其測序原理與核酸雜交一樣，但解決了傳統核酸雜交技術操作繁雜、檢測效率低、自動化程度不高的缺點。基因晶元在病原微生物感染診斷上的應用，大大縮短了確診所需要的時間，而且能檢測出病原體是否耐葯、對那些抗生素耐葯、對那些抗生素敏感。Naas 等設計的基因晶元可以檢測出銅綠假單胞菌、腸桿菌屬、鮑氏菌屬中各型B一內醯胺酶類耐葯基因。蔡挺等設計的基因晶元檢測出大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、鮑氏不動桿菌、陰溝腸桿菌對l7種抗菌葯物的耐葯率。Batchelor 等開發的基因晶元可以檢測出編碼耐超廣譜8．內醯胺酶、磺胺類、四環素類、氨基糖甙類等47個耐葯基因的大腸埃希菌和沙門氏菌。基因晶元技術同樣還有些問題有待解決，如提高晶元的特異性和檢測信號的敏感性，降低晶元的製作成本等，而且多數晶元都需要昂貴的檢測儀器，這些問題使得基因晶元到目前主要局限於實驗室研究而未能廣泛應用於臨床病原微生物的檢測與鑒定。（病原微生物檢測技術進展）3．3 PCR技術聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction，PCR)是一種在體外是用已知寡核苷酸引物引導未知片段中微量待測基因片段並進行擴增的技術。由於PCR可以對待測基因進行擴增，特別適用於病原體感染早期的診斷，但是如果引物特異性不強，可能會造成假陽性的出現。PCR技術在近20年裡發展迅速，從基因擴增到基因的克隆和改造以及遺傳分析，可靠性逐步提高。Jbara 用PCR和傳統法直接檢測75例樣本中的流感嗜血桿菌、腦膜炎奈瑟菌、肺炎鏈球菌，與傳統方法相比，PCR檢測的特異度和靈敏度分別為87．3％ 和100％ 。1988年Chamberian等提出了多重PCR的概念，同一PCR反應體系裡加上二對以上引物，可同時擴增出多個核酸片段，適合大量樣本的分析與鑒定。多重PCR具有：(1)高效性，在同一反應體系內可同時檢出多種病原微生物，或對同一病原微生物的不同型別進行分型；(2)系統性，多重PCR很適宜於成組病原體的檢測，如幾種肝炎病毒同時感染；淋球菌、梅毒螺旋體、艾滋病病毒等多重性病病原體的感染；需特殊培養的無芽胞厭氧菌感染；破傷風桿菌，炭疽桿菌，產氣莢膜桿菌，鼠疫耶爾森菌等戰傷感染細菌感染；(3)經濟簡便性，多種病原體在同一反應管內同時被檢出，節省試劑、節約費用、節省時間，為臨床提供更快更多更准確的診斷信息。Reyes等 用多重PCR從90例發熱但培養陰性的兒童細菌性腦膜炎腦脊液樣本中檢測出了腦膜炎奈瑟球菌、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌，特異度100％ ，敏感度89％。實時熒光定量PCR，在PCR反應體系中加入熒光基團，利用熒光信號積累實時監測整個PCR進程。具有高度靈敏、高度特異、有效解決PCR污染問題、自動化程度高等特點。實時熒光定量PCR對性病病原體早期確診、窗口期篩查、療效檢測、基因變異分析和預後評估等具有重要價值，為流行病學調查提供幫助 J。王娉等 建立了多重實時熒光定量PCR反應體系，同一體系能同時快速檢測出耐甲氧西林和產腸毒素A的金黃色葡萄球菌。熒光基團標記的特異性引物可准確反映病原體感染和葯物療效，特別適用於不可人工培養和難以培養的病原體如病毒、衣原體等感染的診斷。基因晶元技術與多重PCR結合可以通過PCR對目的基因進行放大，通過基因晶元的熒光探針增加檢測的靈敏性和特異性，使得兩種檢測技術的優勢互補，已廣泛應用於病原微生物的檢測。將病原體特異性基因作為靶基因設計出引物與探針，進行多重PCR擴增，制備出寡核苷酸晶元，再對待測樣本靶基因進行多重PCR擴增，將擴增產物與病原菌多重PCR基因晶元檢測體系雜交，可根據雜交信號直觀地判讀樣品中所含病原體的種類、型別、毒力、侵襲力，從而對病原體進行檢測和鑒定。（病原微生物檢測技術進展）3．4 其它基因檢測技術分子生物學技術飛速發展，各種新的基因檢測手段不斷出現。Notomi等於2000年開發出一種新的環介導恆溫核酸擴增法(1oop—mediated isothermal amplifi—cation of DNA，簡稱LAMP)，針對靶基因序列上6或8個特異區域設計出4或6條引物，在具有鏈置換活性的DNA聚合酶的作用下形成環狀結構和鏈置換對目標DNA大量擴增。短短幾年LAMP已被廣泛應用於疾病診斷、食品檢驗、環境監測、生物安全等各方面心 ]。李蒙等 運用LAMP法60 min檢測了16例開放性傷口深部傷口感染分泌物中的破傷風芽孢梭菌，其中陽性為4例，最低檢測限為4 x 10 。有研究報道l2 用LAMP技術快速檢測了200例肺結核患者的痰標本，結核分枝桿菌的陽性檢出率遠遠高於培養法和染色法。多位點可變數目串聯重復序列分析(Multiple—locus Variable—nun—ber Tandem repeat Analysis，MLVA)是一種根據病原體基因組中可變數目串聯重復序列的特徵來對病原體基因分型的一種技術，廣泛應用於金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、炭疽芽胞桿菌等的基因分型與鑒定 ⋯。4 小結與展望對病原體進行快速准確的檢測和鑒定是傳染病防治工作的首要問題。隨著生物學研究由宏觀領域向微觀領域的發展，病原體檢測方法也從組織形態學水平深入到分子水平、基因水平。近年來發展起來的病原微生物高通量檢測技術樣本需要量少、快速省時、無污染、診斷結果精確、自動化程度高，相信隨著研究的不斷進展和深入，這些高通量診斷技術和方法必將在病原微生物的診斷分析方面起到越來越重要的作用，而多種檢測技術的聯合和綜合更是有著廣闊的應用前景。

I. 論述應用微生物的研究進展，微生物與當代人類社會的關系和研究應用微生物的意義

二、微生物與人類可持續發展
人類的生存繁衍和可持續發展依賴於良好的生活環境、安全的食品和水源。然而，由於各種各樣的原因，人類生存的環境包括土壤、水域、大氣受到污染，甚至是嚴重污染，進而通過植物、動物各級生物鏈污染人類食物和飲用水。許多環境污染物是人類體內激素的替代物和干擾物，具有類似人類體內激素的生理特性、能幹擾內分泌系統的正常生理活動，稱之為環境激素。這些環境激素可以嚴重損傷和破壞男性的生殖能力，明顯引發女性乳腺癌等女性疾病，誘發少年兒童的性早熟，引發人類不正常心理情緒與行為。在人類進入 21 世紀之初之際，不得不痛苦地面對自身造成的污染環境，因為環境污染危機已經直接威脅到人類本身的生存繁衍和可持續發展。
1 、微生物與生態環境
保護環境、維護生態平衡以提高土壤、水域和大氣的環境質量，創造一個適宜人類生存繁衍、並能生產安全食品的良好環境，是人類生存所面臨的重大任務。隨著工農業生產的發展和人民對生活環境質量要求的提高，對於進入環境的日益增多的有機廢水污物和人工合成有毒化合物等所引起的污染問題，越來越受到關注。而微生物是這些有機廢水污物和合成有毒化合物的強有力的分解者和轉化者，起著環境 「 清道夫 」 的作用。而且由於微生物本身所具有繁衍迅速、代謝基質范圍寬、分布廣泛等特點，它們在清除環境 ( 土壤、水體 ) 污染物中的作用和優勢是任何其他理化方法所不能比擬的。因此正廣泛應用微生物來處理有機廢水和污物，進行污染土壤的微生物修復。某些微生物也以其本身作為病原或其代謝毒物污染各類環境或食品，危害著人類健康。 利用微生物生產可生物降解塑料替代目前正在大規模使用的非生物降解塑料。
2 、微生物學與農業
農業是人類賴以的最重要的客觀基礎。微生物學不僅與農業生產密切相關，而且與食品安全和品質改善密切相關。
土壤的形成及其形成其肥力的提高有賴於微生物的作用。土壤中含氮物質的最初來源是微生物的固氮作用。土壤中含氮物質的積累、轉化和損失，土壤中有機質尤其是腐植質的形成和轉化、土壤團聚結構的形成、土壤中岩石礦物變為可溶性的植物可吸收態無機化合物等等過程都與微生物的生命活動相關：由於微生物的話動，使得土壤具有生物活性性能，推動著自然界中最重要的物質循環，並改善著土壤的持水、透氣、供肥、保肥和冷熱的調節能力，有助於農業生產。
隨著人類對環境和食品安全質量的要求愈來愈高，易造成環境和食品污染的化學農葯、化學化肥愈來愈不受歡迎，綠色農業或有機農業、綠色食品的呼聲愈來愈高。而綠色農業或有機農業、綠色食品離不開微生物的作用。在農業生產過程中，農作物的防病、防蟲害也與微生物密切相關。植物的許多病其病原就是各類微生物，而反過來也可以利用某些微生物來防治農作物的某些病蟲危害。有機肥的積制過程實際上就是通過微生物的生命活動，把有機物質改造為腐殖質肥料的過程。有機和無機肥料施人土壤後，只有一部分可被植物直接吸收，其餘部分都要經過微生物的分解、轉化、吸收、固化，然後才能逐漸並較長時間地供給植物吸收利用。許多微生物能固定大氣中的氮素，為植物提供氮素營養。
農產品的加工、貯藏，實際上很多是利用有益的微生物作用或是抑制有害微生物的危害的技術。
微生物學是農業科學的重要基礎理論的 — 部分。隨著科學技術的發展，微生物學與農業科學之間的關系必將越來越密切，微生物學對現代農業科學的影響也必將越來越大。
3、利用微生物生產可持續的清潔能源
化學燃料不僅是一次性能源，而且燃燒過程中對於環境的污染是一個眾所周知的嚴重問題。由於微生物可以轉化農業和某些工業有機廢棄物為氫氣和乙醇等，不僅消除了環境的有機污染物又可生產如氫氣、乙醇、甲烷等無污染的清潔能源，對於人類的可持續發展具有巨大的推動作用。
4、豐富的微生物資源及其產物為人類的可持續發展提供新的支持與發展點
由於微生物本身的特點和代謝產物的多樣性，利用微生物生產人類戰勝疾病所需的醫葯製品正受到廣泛重視。當今人類正面臨著空前的健康安全威脅，不僅許多給人類造成巨大災難的疾病在卷土重來，如肺結核、霍亂等，而且很多不明原因、尚無有效控制辦法的疾病正不斷出現，如艾滋病、瘋牛病、埃博拉病毒病、非典型肺炎即嚴重急性呼吸系統綜合症，等等。然而這些疾病的傳染控制與治療，將在很大程度上需要應用已有的和正在發展的微生物學理論與技術，並依賴於新的微生物醫葯資源的開發與利用。利用微生物生產多糖製作人類保健品；等等。微生物是各無窮無盡的資源寶庫，利用和開發微生物必將為人類的生存和可持續發展作出巨大貢獻。

J. 病原微生物中細菌常見檢測方法有哪些

1、快速測試片技術法

快速測試片是指以紙片、紙膜、膠片等作為培養基載體，將特定的培養基和顯色物質附著在上面，通過微生物在上面的生長、顯色來測定食品中微生物的方法。

細菌總數檢測紙片的研製始於 20 世紀 80 年代，其主要優點是簡便、實用、經濟、操作性強。近年來以濾紙和美國某公司的 Petrifilm 為載體的測試片已開始被廣泛應用。

2、生物電化學方法

生物電化學方法是指通過電極測定微生物產生或消耗的電荷，從而提供分析信號的方法。微生物在滋生代謝過程中，培養基的電化學性質如電流、電位、電阻和電導等會發生變化，所以可以通過檢測分析這些電化學參量的變化來實現對微生物的快速測定。

常見的有：阻抗分析法、電位分析法、電流分析法等。生物電化學方法具有測量快速、直觀、操作簡單、測量設備成本低和信號的可控性等特點。

3、微菌落技術

微菌落是指細菌生長繁殖早期在固相載體上所形成的只能藉助於顯微鏡觀察的微小菌落。微菌落技術具有快速、經濟、實用的特點，其研究始於 20 世紀50年代，定量測定技術從 20 世紀 70 年代開始，國外已有報道將該法應用於水、食品中細菌總數的快速檢測。

4、氣相色譜法

氣相色譜應用到微生物的檢測中，主要是依據不同微生物的化學組成或其產生的代謝產物各異，利用上述色譜檢測可直接分析各種體液中的細菌代謝產物、細胞中的脂肪酸、蛋白質、氨基酸、多肽、多糖等，以確定病原微生物的特異性化學標志成分，協助病原診斷和檢測。

5、高效液相色譜法

利用高效液相色譜檢測可分析各種體液中的細菌代謝產物、病原微生物等，以確定病原微生物的特異性化學標志成分，協助病原診斷和檢測。