微生物诊断方法学研究进展

A. 生物科学有哪些新进展

20世纪70年代以来，生物科学的新进展，新成就如雨后春笋，层出不穷。从总体上看，当代生物科学主要朝着微观和宏观两个方面发展：在微观方面，生物学已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质；在宏观方面，生态学的发展正在为解决全球性的资源和环境等问题发挥着重要作用。下面仅通过生物工程和生态学方面的几个实例来说明。

生物工程方面 生物工程（也叫生物技术）是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合性的科学技术。也就是说，它是以生物科学为基础，运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料，如DNA、蛋白质、染色体、细胞等，从而生产出人类所需要的生物或生物制品。生物工程在近些年来迅猛发展，硕果累累。

生物工程在医药方面有着广泛的应用。例如，长期以来，预防乙型肝炎的疫苗是从乙肝病毒携带者的血液中提取和研制的，这样的疫苗生产周期长，产量低，价格昂贵。现在，采用生物工程的方法，将乙肝病毒中的有关基因分离出来，引人细菌的细胞中，再采用发酵的方法，或者引人哺乳动物的细胞中，再采用细胞培养的方法，就能让细菌或哺乳动物的细胞生产出大量的疫苗。我国研制的生物工程乙肝疫苗已经在1992年投放市场，在预防乙型肝炎中发挥了重要作用。除乙肝疫苗以外，还有抑制病毒在细胞内增殖的干扰素等多种生物工程药物已经问世。我们知道，人类的许多疾病都与基因有关。在基因水平上对人类的疾病进行诊断和治疗，是科学家们正在探求的另一个重大课题。为了弄清人类约10万个基因的结构和功能，美国从1988年开始实施“人类基因组计划”，目前这项研究已经成为国际间合作的一项重大科研课题。

生物工程在农业生产上的应用前景更为诱人，1988年，我国科学家人工合成了抗黄瓜花叶病毒的基因，并且将这种基因导人烟草等作物的细胞中，得到了抵抗病毒能力很强的作物新系，1989年，我国科学家成功地将人的生长激素基因导人鲤鱼的受精卵中，培育成转基因鲤鱼。与非转基因鲤鱼相比，转基因鲤鱼的生长速度明显加快，1993年，我国研制的两系法杂交水稻开始大面积试种，与原来普遍种植的三系法杂交水稻相比，平均每公顷增产15％，1995年，我国科学家将某种细菌的抗虫基因导人棉花，培育出了抗棉铃虫效果明显的棉花新品种。

生物工程在开发能源和环境保护等方面同样有着广泛的应用。我们知道，煤炭、石油等能源终将枯竭，目前全世界已经面临着能源危机。使用煤炭、石油等能源，还造成严重的环境污染。因此，科学家们正在努力探索开发新的能源，其中很重要的一个方面就是用生物工程开发生物能源。美国科学家在1978年成功地培育出能直接生产能源物质的植物新品种——“石油草”，这种植物的茎秆被割开后，就会流出白色乳状的液体，经提炼就得到石油。在利用细菌治理石油污染方面，由于石油中的不同组成成分往往需要用不同的细菌来分解，科学家就将不同细菌的基因分离出来，集中到一种细菌内，从而得到了“超级菌”。这种“超级菌”分解石油的速度比普通细菌快得多，净化石油污染的能力得到明显的提高。

生态学方面 生态学是研究生物与其生存环境之间相互关系的科学。20世纪60年代以来，人类社会面临的人口爆炸、环境污染、资源匮乏、能源短缺和粮食危机等问题日益突出。要解决这些问题，都离不开生态学。因此，生态学的研究受到高度重视，并且取得了显着的进展。生态系统的能量流动和物质循环的基本原理，已经成为人类谋求与大自然和谐共处、实现社会和经济可持续发展的理论基础；运用生态学原理，我国推行生态农业的建设，已经取得了令人瞩目的成就，涌现了一批生态村、生态农场和生态林场，为实现农业的可持续发展积累了经验。例如，安徽省颖上县小张庄，从前是个穷地方，生态环境恶劣，旱涝灾害频繁，农业结构单一，粮食产量很低。70年代中期，小张庄开始进行生态农业的建设，整治土地，兴修水利，大力营造防护林，使当地生态环境得到了明显改善。小张庄在大力发展种植业和林业的同时，还利用当地的饲草资源和鱼塘，大力发展养殖业。养殖业为农田提供了大量的有机肥，从而改良了土壤。这个村还利用人畜粪便生产沼气，发展沼气能源。沼气池的渣液用来喂养鱼，塘泥肥田，从而建立起了良性循环的农业生态系统。

上面举例说明了20世纪70年代以来生物科学的新进展。当然，生物科学的新进展远不止这些。除了在生物工程和生态学领域以外，生物科学在其他许多领域也取得了令人鼓舞的进展，向人们展示出美好的前景。例如，脑科学的研究已经深入到分子水平，这不仅对脑病的防治和智力的开发有重要意义，而且将为研究生物计算机提供理论基础。光合作用和生物固氮的研究，细胞生物学的研究，等等，也都获得一系列的成就，在21世纪将会有更大的发展。由于生物科学的迅猛发展和它对人类社会所产生的巨大影响，许多科学家都认为，生物科学将是21世纪领先的学科之一。

B. 何谓医学微生物学,其发展方向有哪些

革兰氏阳性菌（英文：Gram Positive）是能够用革兰氏染色染成深蓝或紫色的细菌，而革兰氏阴性菌不能被染色（但会涂成红色以对比）。它们细胞壁中含有较大量的肽聚糖，但经常缺乏革兰氏阴性菌所拥有的第二层膜和脂多糖层。革兰氏阳性菌包含细菌中的一个大门——厚壁菌门，包括一些着名的属，如芽孢杆菌、李斯特氏菌、葡萄球菌、链球菌、肠球菌和梭菌。此外厚壁菌门还包括了柔膜菌纲，如支原体，它们不能被革兰氏法染色，但与这些革兰氏阳性种类相关。

革兰氏阳性细菌：金黄葡萄球菌、链球菌、肠球菌、利斯特菌……
革兰氏阴性杆菌：克雷白杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、流感嗜血杆菌、沙门氏菌……

用快速革兰氏染色液试剂盒进行检测，可以区分阳性和阴性菌，革兰氏阳性菌呈紫色，阴性菌呈红色。

C. 现代微生物的快速鉴定的发展趋势是什么，举例说明

现代微生物的快速鉴定的发展趋势是什么
现代微生物学，随着分子生物学的发展，基因技术和基因工程的飞速进展，信息化时代的加速。
主要有几种趋势，纯粹一家之言，仅来探讨。
1、工业化、工程菌种的培育。通过基因技术手段，培养工业化菌种，然后通过发酵等手段进行生产，因为微生物生产的周期性和特定性，有着增加产能、节约成本等等优势。（类似于胰岛素和凝乳酶的生产现在已经在进行，但是都是运用的自然选育诱变的方法筛选的菌株，如果是定向培育，还会更好。）通过基因工程手段，培育具有特定功效的工程菌株，比如将某些特定的基因片段导入到一种菌内，达到保存该基因片段的目的等等。
2、通过微生物的繁殖特性，研究细胞微观的趋势，比如现在流行的通过某些标记手段来观察酶合成、细胞吸收和排放、分子生物学的某些活动等等，通过微观的易于操作的微生物来研究生命基础结构细胞，来达到研究生物生长过程中的微观现象。再通过微观到宏观，从单细胞到整体。的一种研究趋势。
3、生物信息学、生物信息学衍生的学科的发展。通过生物学与计算机技术的结合，以数据库和实验来建立生物信息库，通过实验数据和实验结论，建立模型和数据库的分析。来探讨生命的本源，甚至于说虚拟智能的研究也与生物信息学息息相关。

D. 微生物的研究发展

微生物学家巴斯德原是化学家，曾在化学上做出过重要的贡献，后来转向微生物学研究领域，为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献。主要集中在下列三个方面：① 彻底否定了“自然发生”学说。“自生说”是一个古老学说，认为一切生物是自然发生的。到了17世纪，虽然由于研究植物和动物的生长发育和生活循环，是“自生说”逐渐消弱，但是由于技术问题，如何证实微生物不是自然发生的仍是一个难题，这不仅是“自生说”的一个顽固阵地，同时也是人们正确认识微生物生命活动的一大屏障。巴斯德在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中着名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，他们引起有机质的腐败。巴斯德自制了一个具有细长而弯曲的颈的玻瓶，其中盛有有机物水浸液，经加热灭菌后，瓶内可一直保持无菌状态，有机物不发生腐败，一旦将瓶颈打断，瓶内浸液中才有了微生物，有机质发生腐败。巴斯德的试验彻底否定了“自生说”，并从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展。
② 免疫学——预防接种。Jenner虽然早在1798年发明了种痘法可预防天花，但却不了解这个免疫过程的基本机制，因此，这个发现没能获得继续发展。1877年，巴斯德研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病。其后它又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，并首次制成狂犬疫苗，证实其免疫学说，为人类防病、治病做出了重大贡献。
③ 证实发酵是由微生物引起的。究竟发酵是一个由微生物引起的生物过程还是一个纯粹的化学反应过程，曾是化学家和微生物学家激烈争论的问题。巴斯德在否定“自生说”的基础上，认为一切发酵作用都可能与微生物的生长繁殖有关。经不断地努力，巴斯德终于分离到了许多引起发酵的微生物，并证实酒精发酵是由酵母菌引起的。还研究了氧气对酵母菌的发育和酒精发酵的影响。此外，巴斯德还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细菌所引起的。为进一步研究微生物的生理生化奠定了基础。
④ 其它贡献。一直沿用至今天的巴斯德消毒法（60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物的一种消毒法）和家蚕软化病问题的解决也是巴斯德的重要贡献，它不仅在实践上解决了当时法国酒变质和家蚕软化病的实际问题，而且也推动了微生物病原学说的发展，并深刻影响医学的发展。 微生物20世纪上半叶微生物学事业欣欣向荣，微生物学沿着两个方向发展，即应用微生物学和基础微生物学。在应用方面，对人类疾病和躯体防御机能的研究，促进了医学微生物学和免疫学的发展。青霉素的发现（Fleming,1929）和瓦克斯曼（Waksman）对土壤中放线菌的研究成果导致了抗生素科学的出现，这是工业微生物学的一个重要领域。
环境微生物学在土壤微生物学研究的基础上发展起来。微生物在农业中的应用使农业微生物学和兽医微生物学等也成为重要的应用学科。应用成果不断涌现，促进了基础研究的深入，于是细菌和其它微生物的分类系统在20世纪中叶出现了，生物化学，微生物遗传和变异的研究导致了微生物遗传学的诞生。微生物生态学在20世纪60年代也形成了一个独立学科。20世纪80年代以来，在分子水平上对微生物研究迅速发展，分子微生物学应运而生。在短短的时间内取得了一系列进展，并出现了一些新的概念，较突出的有，生物多样性、进化、三原界学说；细菌染色体结构和全基因组测序；细菌基因表达的整体调控和对环境变化的适应机制；细菌的发育及其分子机理；细菌细胞之间和细菌同动植物之间的信号传递；分子技术在微生物原位研究中的应用。经历约150年成长起来的微生物学，在21世纪将为统一生物学的重要内容而继续向前发展，分子微生物生态学。
微生物产业在21世纪将呈现全新的局面。微生物短短的300年间，特别是20世纪中叶，已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用，并形成了继动、植物两大生物产业后的第三大产业。这是以微生物的代谢产物和菌体本身为生产对象的生物产业，所用的微生物主要是从自然界筛选或选育的自然菌种。21世纪，微生物产业除了更广泛的利用和挖掘不同生境（包括极端环境）的自然资源微生物外，基因工程菌将形成一批强大的工业生产菌，生产外源基因表达的产物，特别是药物的生产将出现前所未有的新局面，结合基因组学在药物设计上的新策略将出现以核酸（DNA或RNA）为靶标的新药物（如反义寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等）的大量生产，人类将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。此外，微生物工业将生产各种各样的新产品，例如降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世纪将出现一批崭新的微生物工业，为全世界的经济和社会发展做出更大贡献。 微生物作为一门科学进行研究，中国起步较晚。中国学者开始从事微生物学研究在20世纪之初，那时一批到西方留学的中国科学家开始较系统的介绍微生物知识，从事微生物学研究。1910-1921年微生物间伍连德用近代微生物学知识对鼠疫和霍乱病原的探索和防治，在中国最早建立起卫生防疫机构，培养了第一支预防鼠疫的专业队伍，在当时这项工作居于国际先进地位。20世纪20-30年代，中国学者开始对医学微生物学有了较多的试验研究，其中汤飞凡等在医学细菌学、病毒学和免疫学等方面的某些领域做出过较高水平的成绩，例如沙眼病原体的分离和确认是具有国际领先水平的开创性工作。
现代化的发酵工业、抗生素工业、生物农药和菌肥工作已经形成一定的规模，特别是改革开放以来，中国微生物学无论在应用和基础理论研究方面都取得了重要的成果，例如中国抗生素的总产量已跃居世界首位，中国的两步法生产维生素C的技术居世界先进水平。中国学者瞄准世界微生物学科发展前沿，进行微生物基因组学的研究，现已完成痘苗病毒天坛株的全基因组测序，2013年又对中国的辛德毕斯毒株（变异株）进行了全基因组测序。1999年又启动了从中国云南省腾冲地区热海沸泉中分离得到的泉生热袍菌全基因组测序，2013年取得可喜进展。中国微生物学进入了一个全面发展的新时期。但从总体来说，中国的微生物学发展水平除个别领域或研究课题达到国际先进水平，为国外同行承认外，绝大多数领域与国外先进水平相比，尚有相当大的差距。因此如何发挥中国传统应用微生物技术的优势，紧跟国际发展前沿，赶超世界先进水平，还需作出艰苦的努力。

E. 医学微生物学的发展史

掌握了医学微生物学的基础理论、基本知识和基本技能，可为学习基础医学及临床医学的有关学科打下基础，并有助于控制和消灭传染性疾病。
医学微生物学是人类在长期对传染性疾病病原性质的认识和疾病防治过程中总结出来的一门科学。了解医学微生物学的过去、现在与未来，将有助于我们总结规律，寻找正确的研究方向和防治方法，进一步发展医学微生物学。
医学微生物学
medical microbiology
微生物学的 1个分支学科。广义的医学微生物学包括兽医微生物学。它研究对人、畜致病微生物的形态结构、营养代谢、生长繁殖、遗传变异、消毒灭菌、对机体的感染致病和机体的免疫机理以及微生物检查法与特异性防治措施。其目的在于控制和消灭传染病和与微生物有关的其他疾病，保障人类的健康并促进畜牧业的发展。随着科学的进步，在医学微生物学中又逐步形成了医学细菌学、医学病毒学、医学真菌学、医学免疫学等独立学科。
大多数微生物对人类和动、植物有益或无害，只有少数可引起人类或动、植物的病害。如在人类有伤寒、痢疾、麻疹、脊髓灰质炎；在畜、禽有猪瘟、鸡新城疫、鸭瘟等。具有致病性的微生物称病原微生物，为医学微生物学研究的主要对象。
医学微生物学的发展过程大致可分为下述 3个时期：
经验时期 早在公元前1世纪，拉丁学者马尔库斯·瓦罗曾提到微生物可能是疾病的原因。中国北宋（960～1126）末年，刘真人就推测肺病是由痨虫引起的。意大利医师G.弗拉卡斯托罗（1483～1553）认为各种流行病是由不同的、能迅速繁殖的微小物体引起。奥地利医师普伦齐茨（1705～1786）认为每种传染病都是由独特的活物体引起的。中国清朝干隆年间（1736～1795），师道南在《天愚集》的鼠死行篇中写道：“东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，鼠死不几日，人死如圻堵。”既生动地描述了鼠疫的猖獗，又正确地指出了鼠疫与鼠的关系。
中国东晋医学家葛洪（284～364）在《肘后备急方》中，已经有关于防治狂犬病的记载：“杀所咬犬，取脑传之，后不复发。”中国人很早就认识到天花是一种烈性传染病，并且发现了免疫现象。在明朝的《治痘十全》和清朝的《痘疹定论》中，都记述了宋人王旦之子种痘的故事。明朝隆庆年间（1567～1572）改进人痘接种法，并已广泛应用，后来传到俄国、日本、朝鲜、土耳其和英国。人痘接种的发明是中国人对预防医学的一大贡献，也是近代免疫学的开端。
实验时期 荷兰人 A.van列文虎克用自制的显微镜首先看到了微生物。法国化学家和细菌学家L.巴斯德为防止酒类变质创用加温处理法。随后，英国外科医师J.利斯特（1827～1912）用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术器械以防止手术后感染，他为防腐、消毒、无菌操作奠定了基础。德国细菌学家R.科赫创用细菌染色法、固体培养基和实验性动物感染等，为发现各种传染病的病原体提供了有利条件，他发现了炭疽杆菌（1877）、结核杆菌（1882）和霍乱弧菌（1883）。以后，各国细菌学家相继发现许多人类和畜、禽的病原性细菌，如白喉杆菌（E.克莱布斯，1883；F.A.J.勒夫勒，1884）、肺炎球菌（C.弗兰克尔，1886）、脑膜炎球菌（A.魏克塞尔鲍姆，1887）、破伤风杆菌（北里柴三郎，1889）、鼠疫杆菌（北里柴三郎、A.-É.-J.耶尔森，1894）等。1884年科赫发表了确定病原菌的“科赫法则”即：①在同样特殊的疾病中能发现同一种病原菌；②能从特殊疾病中分离出病原菌；③把纯培养物接种至易感动物能引起相同的疾病；④能从实验动物中重新获得病原菌的纯培养。这些原则在确定某一新病原体时，至今仍具有一定的指导意义。
1892年，俄国学者Д．И．伊万诺夫斯基（1861～1920）发现患烟草花叶病的烟叶汁经细菌滤器过滤后，仍保留感染性，这是认识病毒的开端。此后相继发现人和动、植物的许多疾病都是由病毒引起的。
在中国应用人痘苗以后，牛痘苗的发明是免疫学的一个重要里程碑。1798年，英国医师E.琴纳（1749～1823）用牛痘苗接种预防天花，奠定了以人工免疫方法预防传染病的基础。1877年，L.巴斯德发明鸡霍乱疫苗，随后，又制备出炭疽菌苗（1881）和狂犬病疫苗（1886）。他对减毒菌苗的研究为实验免疫学打下了基础，也为疫苗的发展开辟了广阔前景。
1890年，德国细菌学家E.A.von.贝林和日本细菌学家北里柴三郎发现白喉抗毒素。1891年，贝林用动物免疫血清治愈一名患白喉的女孩，这是被动免疫治疗最初的病例。此后，科学家们纷纷从血清中寻找杀菌物质，并导致血清学的发展。19世纪末，人们开始认识抗传染免疫现象的本质，并出现两个不同的学派，一个是以着名动物学家И．И．梅契尼科夫（1845～1916）为首的细胞免疫学派，一个是以德国化学家P.埃尔利希（1854～1915）为首的体液免疫学派（见免疫学）。1907年，埃尔利希合成治疗梅毒的砷凡纳明（六○六），1910年与秦佐八郎共同合成新砷凡纳明（九一四），这是化学治疗微生物疾病时期的开端。
现代时期 随着近几十年化学、物理学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学的发展以及电子显微镜、免疫荧光、免疫酶、同位素标记、电子计算机、质谱仪、单克隆抗体等新技术的应用，医学微生物学得到迅速地发展。例如：①不断发现和广泛应用各种抗生素；②对细菌细胞和病毒形态的研究已经达到亚显微结构的水平，从而进一步理解它们的活动规律；③进一步阐明了细菌内、外毒素的性质、组成和作用机理；④显着地改进了分离培养技术；⑤大大提高了从病人标本中分离弯曲菌或类杆菌的阳性率；⑥在非洲发现了拉沙热、绿猴病或马尔堡病毒症、埃波拉病等病死率很高的烈性传染病等。
1967～1971年，美国植物病毒学家T.O.迪纳在试图分离马铃薯纺锤形块茎病的病毒时，发现致病因子并不是病毒，而是一种分子量约100000的不具有蛋白质的RNA病原体，他称这种小分子量的致病因子为类病毒。尽管到目前为止，仅在高等植物中发现了多种类病毒，但是人们推测，人和动物的一些疾病，如C-J病（CreutzfeldtJakob disease）、羊痒病等，可能是由类病毒引起的。
1957年，澳大利亚生物学家F.M.伯内特提出着名的“克隆选择学说”，使免疫学跨入生物医学的新领域，成为生物学和医学中极为重要的基础学科之一。1971年，在美国召开第一次世界免疫学会议，与会者一致认为免疫学应从微生物学的一个分支发展成为一门独立的学科（见免疫学）。
在预防医学方面，1979年10月26日世界卫生组织宣布全世界已经消灭天花，这是抗传染免疫的一个伟大的胜利。中华人民共和国成立后，已经迅速消灭了天花和人间鼠疫，而白喉、麻疹、脊髓灰质炎、结核、新生儿破伤风等的发病率和病死率也大幅度地下降。防治传染病的生物制品的品种、数量和质量都有很大发展。1956年创制了牛瘟弱毒苗，1959年制作麻疹减毒活疫苗成功。科学工作者汤飞凡等人首先分离培养出沙眼衣原体。全国各地开展中医中药的研究，已经发现多种能用以防治某些传染病的中草药。

F. 当养殖场发生感染怎样进行微生物学诊断

病原微生物种类繁多，变异迅速，快速鉴定病原微生物的检验技术也在不断发展前进着。目前，应用比较广泛的病原微生物检测方法主要有直接涂片镜检、分离培养、生化反应、血清学反应、核酸分子杂交、基因芯片、多聚酶链反应等，该文对这些检测技术进展做一综述。 对人和动物具有致病性的微生物称为病原微生物，又称病原体，有病毒、细菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体、真菌、放线菌、朊粒等。这些病原微生物可引起感染、过敏、肿瘤、痴呆等疾病，也是危害食品安全的主要因素之一。近年来出现的SARS、高致病性禽流感、西尼罗病毒感染等疾病的传染性极强，往往造成世界性大流行，因此对病原体的检测必须做到快速、准确。常规病原学检测方法操作繁琐，检测周期长，而且对操作人员技术水平要求比较高。随着医学微生物学研究技术的不断发展，病原学诊断已不再局限于病原体水平，深入到分子水平、基因水平的检测手段不断出现并被应用于临床和实验室 J。核酸分子杂交技术、PCR技术、基因芯片技术等检测方法，自动化程度高，快速省时、无污染、结果精确，可以准确灵敏地鉴定病原微生物。1 传统的病原微生物的检测方法传统的病原微生物学实验室检查以染色、培养、生化鉴定等为主，将标本直接涂片染色镜检和接种在培养基上进行分离培养是对细菌或真菌感染性疾病进行病原学诊断的常用方法。1．1 直接涂片镜检病原微生物体形体积微小，大多无色半透明状，将其染色后可借助显微镜观察其大小、形态、排列等。直接涂片染色镜检简便快速，对那些具有特殊形态的病原微生物感染仍然适用，例如淋球菌感染、结核分枝杆菌、螺旋体感染等的早期初步诊断。直接涂片镜检不需要特殊的仪器和设备，在基层实验室里仍然是十分重要的病原微生物检测手段。1．2 分离培养与生化反应 分离培养主要用于临床标本(如血液、痰、粪便等)或培养物中有多种细菌时对某一种细菌的分离。细菌的生长繁殖需要一定时间，检测周期较长，不能同时处理批量样本。为解决这一问题，各种自动化培养和鉴定系统不断产生，传统鉴定方法也在逐步改进，大大加快了检验速度。例如Microscan WalLCAway全自动微生物分析仪，可同时做细菌鉴定和药敏试验，检验500多个菌种。苛养菌如肺炎链球菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血杆菌等对营养要求比较高，常规培养阳性率低。雍刚 等将不要同比例的葡萄糖、玉米淀粉、生长因子、酵母粉、氨基酸等特殊增菌剂加入到巧克力培养基中制成了新型淋病奈瑟菌培养基，大大提高了淋病奈瑟菌的分离培养率。苏盛通等在营养琼脂中加人了中药红枣、赤小豆培养甲型链球菌、乙型链球菌、肺炎链球菌等细菌，生长指数明显高于血平板。1．3 组织细胞培养 活组织细胞培养适于专营活组织细胞内生存的病原体，包括病毒、立克次体、衣原体等。不同病原体敏感的组织细胞是不一样的，将活细胞从病原体敏感的动物组织中取出在体外进行原代培养或用病原体敏感细胞系进行传代培养，再将病原体接种于相应的组织细胞中后，病原体可在其中繁殖增长，引起特异性的细胞病变效应。也可以将病原体直接接种于敏感动物体内，引起相应组织器官出现特异的病理学改变。往往可以根据这些特异的病变对病原体进行鉴定。2 血清学与免疫学检测血清学检测是通过已知的抗体或抗原来检测病原体的抗原或抗体从而对病原体进行快速鉴定的技术，简化了鉴定步骤，常用的方法包括血清凝集技术、乳胶凝集实验、荧光抗体检测技术、协同凝集试验、酶联免疫测试技术等。酶联免疫技术的应用大大提高了血清学检测的敏感性和特异性，不仅可检测样本中病原体抗原，也可检测机体的抗体成分。幽门螺奸菌在我国人群感染率高达50％ ～80％ ，应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测唾液中抗HP抗体来诊断HP感染，其结果满意。乙型肝炎病毒(HBV)在我国人群中感染率极高，ELISA应用于乙型肝炎病人早期血清学诊断的效果最为明显。临床上致病菌往往和非致病菌混合在一起，如何从这些细菌中分离出目标菌是关键。免疫磁珠分离技术(IMBS)是近年来发展起来的在微生物检测领域中一种新技术。其基本原理是将特定病原体的单抗或多抗或二抗偶联到磁珠微球上，通过抗原抗体反应形成磁珠一目标病原体复合物或磁珠一一抗一目标病原体复合物，在外部磁场磁力的作用下，将目标病原体分离出来。目前已经开发出了针对各种病原体的免疫磁珠，如大肠埃希菌、李斯特菌、白色念珠菌、军团菌等，广泛应用到各级科研和实验室 。经IMBS分离出的白色念珠菌可直接在显微镜下检测，检测时间缩短至4 h。IM—Bs还可以和其它检测技术联合来检测病原菌，免疫磁珠分离得到的目标菌可继续用于分离培养使大肠埃希菌0157最低检测限由200 cfu·g 提高到2 cfu·g～；IMBS结合聚合酶链反应(IMBS—PCR)可对培养条件比较特殊的细菌如苛养菌、厌氧菌进行快速检测，肉类中的产毒素型产气荚膜梭菌经IMBS．PC

G. 请问微生物学的发展简史是什么

医学微生物学是微生物学的一个分支，亦是医学的一门基础学科。它主要研究与人类疾病有关的病原微生物的形态、结构、代谢活动、遗传和变异、致病机理、机体的抗感染免疫、实验室诊断及特异性预防等。学习医学微生物学的目的，在于了解病原微生物的生物学特性与致病性；认识人体对病原微生物的免疫作用，感染与免疫的相互关系及其规律；了解感染性疾病的实验室诊断方法及预防原则。掌握了医学微生物学的基础理论、基本知识和基本技能，可为学习基础医学及临床医学的有关学科打下基础，并有助于控制和消灭传染性疾病。

医学微生物学是人类在长期对传染性疾病病原性质的认识和疾病防治过程中总结出来的一门科学。了解医学微生物学的过去、现在与未来，将有助于我们总结规律，寻找正确的研究方向和防治方法，进一步发展医学微生物学。

一、微生物学的经验时期

古代人类虽未观察到微生物，但早已将微生物学知识用于工农业生产和疾病防治中，公元前二千多年的夏禹时代，就有仪狄酿酒的记载。北魏（公元386～534年）《齐民要术》一书中详细记载了制醋的方法。长期以来民间常用的盐腌、糖渍、烟熏、风干等保存食物的方法，实际上正是通过抑制微生物的生长而防止食物的腐烂变质。

关于传染病的发生与流行，在11世纪初时，我国北宋末年刘真人就提出肺痨由虫引起。意大利Fracastoro(1483～1553)认为传染病的传播有直接、间接和通过空气等几种途径。奥地利Plenciz(1705～1786)认为传染病的病因是活的物体，每种传染病由独特的活物体所引起。18世纪清干隆年间，我国师道南在《天愚集》鼠死行篇中生动地描述了当时鼠疫流行的凄惨景况，并正确地指出了鼠疫与鼠的关系。

在预防医学方面，我国自古就有将水煮沸后饮用的习惯。明朝李时珍在《本草纲目》中指出，将病人的衣服蒸过后再穿就不会传染上疾病，说明已有消毒的记载。大量古书证明，我国在明代隆庆年间（1567～1572）就已广泛应用人痘来预防天花，并先后传至俄国、朝鲜、日本、土耳其、英国等国家，这是我国对预防医学的一大贡献。

二、实验微生物学时期

微生物的发现 首先观察到微生物的是荷兰人列文虎克（Antory Van Leeuwenhoek，1632～1723）。他于1676年用自磨镜片制造了世界上第一架显微镜（约放大40～270倍），并从雨水、池塘水等标本中第一次观察和描述了各种形态的微生物，为微生物的存在提供了有力证据，亦为微生物形态学的建立奠定了基础。

19世纪60年代，欧洲一些国家占重要经济地位的酿酒的工业和蚕丝业发生酒类变质和蚕病危害等，促进了人们对微生物的研究。法国科学家巴斯德（Louis Pasteur,1822～1895）首先实验证明有机物质的发酵与腐败是由微生物所引起。而酒类变质是因污染了杂菌，从而推翻了当时盛行的自然发生说。巴斯德的研究开创了微生物的生理学时代。人们认识到不同微生物间不仅有形态学上的差异，在生理学特性上亦有所不同，进一步肯定了微生物在自然界中所起的重要作用。自此，微生物开始成为一门独立学科。

巴斯德创用的加温处理以防酒类变质的消毒法，就是至今仍沿用于酒类和乳类的巴氏消毒法。在巴斯德的影响下，英国外科医生李斯德(Joseph Lister, 1827～1912)创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具，为防腐、消毒以及无菌操作打下基础。

微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍（Robert Koch,1843～1910）。他创用固体培养基，可将细菌从环境或病人排泄物等标本中分离成单一菌落，便于对各种细菌分别研究。同时又创用了染色方法和实验性动物感染，为发现各种传染病的病原体提供了有利条件。在19世纪的最后20年中，大多数细菌性传染病的病原体由郭霍和在他带动下的一大批学者发现并分离培养成功。

俄国学者伊凡诺夫斯基（Nвановский）于1892年发现了第一种病毒即烟草花叶病病毒。1897年Loeffler和Frosch发现动物口蹄疫病毒。1901年美国学者Walter-Reed首先分离出对人类致病的黄热病毒。1915年英国学者Twort发现了细菌病毒（噬菌体）。以后相继分离出人类和动、植物的许多病毒。

免疫学的兴起 18世纪末，英国琴纳（Edward Jenner，1749～1823）创用牛痘预防天花；随后巴斯德研制鸡霍乱、炭疸和狂犬病疫苗成功，为免疫学和预防医学开辟了途径。人们对抗感染免疫的本质的认识是从19世纪末开始的。德国学者Behring在1891年用含白喉抗毒素的动物免疫血清成功地治愈一白喉患儿，引起科学家们注意从血清中寻找杀菌物质，导致血清学的发展。由于各人研究的领域和重点有别，当时关于机体抗感染免疫的解释存在两种不同的学术观点：以欧立希（Poul Ehrlich，1854～1916）为代表的体液免疫学派认为机体的免疫力与血液及其他体液中的杀菌物质有关，主要是特异性抗体的作用；而以梅契尼科夫（Mечников и.и. ,1845～1916）为代表的细胞免疫学派则认为吞噬细胞的作用才是机体免疫力的主要因素。不久，Wright在血清中发现了调理素，并证明吞噬细胞的作用在体液因素参与下可大为增强，两种免疫因素是相辅相成的，从而使人们对免疫机理有了较全面的认识，促进了免疫学的进一步发展。

化学治疗剂和抗生素的发明首先合成化学治疗剂的是欧立希，他在1910年合成治疗梅毒的砷凡纳明，后又合成新砷凡纳明，开创了微生物性疾病的化学治疗途径。以后又有一系列磺胺药相继合成，在治疗传染性疾病中广泛应用。1929年Fleming首先发现青霉菌产生的青霉素能抑制金黄色葡萄球菌的生长，但直到1940年Florey等将青霉菌培养液加以提纯，才获得青霉素纯品，并用于治疗感染性疾病，取得了惊人的效果。青霉素的发现和应用极大地鼓舞了微生物学家，随后链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、红霉素等抗生素不断被发现并广泛应用于临床。

三、现代微生物学时期

近几十年来，由于生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科的发展，以及电子显微镜、气相、液相色谱技术、免疫学技术、单克隆抗体技术、分子生物学技术的进步，促进了医学微生物学的发展。人们得以从分子水平上探讨病原微生物的基因结构与功能、致病的物质基础及诊断方法，使人们对病原微生物的活动规律有了更深刻的认识。相继发现了一些新的病原微生物，如军团菌、弯曲菌、拉沙热病毒、马堡病毒及人类免疫缺陷病毒等。

1967～1971年美国植物病毒学家Diener等发现马铃薯纺锤形块茎病的原原是一种不具有蛋白质的RNa ，分子量约为100，000，这类致病因子被称为类病毒 (Viroid)。随后在研究类病毒的过程中又发现一种引起苜蓿等植物病害的拟病毒(Virusoid)。1982年发现引起羊搔痒病的病原为一分子量27KD的蛋白，称朊病毒(Virino)。1983年有关国际会议上将这些病原因子统称为亚病毒(Subvirus)。人类中亦可能存在亚病毒，例如人类的C-J病(Creutzfeldt-Jakob disease)、库鲁病(Kuru disease)等可能由朊病毒或蛋白侵染因子(Prion)引起。

近十几年来，病原微生物迅速检验诊断方法发展很快。ELISA快速检测抗原及抗体技术已被普遍应用，简化了过去繁琐的微生物学检验手续，特别是通过采用单克隆抗体，进一步提高了检测的特异性和敏感性。目前已制备出许多诊断试剂盒，其中病毒快速诊断试剂盒的广泛应用，使过去长期难以实现的病毒病的快速实验室诊断成为现实。目前许多实验室正在探索将基因探针和聚合酶链反应(PCR)用于微生物的快速检验中。

在传染病的预防方面，目前大多数严重危害人类健康的病原微生物均已研制出相应的疫苗。1980年世界卫生组织宣布在全球消灭了天花，这是人类完全依靠自身力量彻底消灭的第一种烈性传染病，其最根本的措施即是牛痘苗的普遍接种。各种疫苗的广泛接种，已成为当今人类对付许多传染病的最有效和最经济的手段。

在传染病的治疗方面，新的抗生素不断被制造出来，有效地控制了细菌性传染病的流行。相比之下，抗病毒药物的研究进展较慢。近年来应用细胞因子（如白细胞介素Ⅱ、干扰素等）治疗某些病毒性疾病，已取得一定疗效。另外，单克隆抗体及基因治疗等手段在病毒性疾病治疗中的应用研究也日益广泛和深入。

1957年澳大利亚学者伯内特(Burnet. F. M)根据前人的工作和他自己的研究。提出了着名的“细胞系选择学说”，使免疫学进入了生物医学新领域。特别是近二十年来，免疫学发展十分迅速，其范围涉及细胞生物学、分子生物学、分子遗传学等生物学的许多方面和临床各学科，远远超出了以往感染免疫的传统概念，已独立成为医学和生物学中极为重要的基础学科之一。

虽然人类在医学微生物学领域及控制传染病方面已取得巨大成就，但至今仍有一些传染病的病原体尚未完全认识，某些疾病还缺乏有效的防治方法。因此，医学微生物学今后要加强对病原微生物的生物学性状和致病性研究，建立特异的快速、早期诊断方法；研制新疫苗和改进原有疫苗，以提高防治效果。要加强感染免疫的研究，寻找或人工合成能调动和提高机体防御机能的非特异性和特异性物质。要加强基因工程学的研究，除制备供诊断、预防、治疗及研究用的制剂外，并能对一些与微生物感染有关的遗传性疾病采用基因疗法，以彻底治愈这类病症。要继续加强与免疫学、生物化学、遗传学、细胞生物学、组织学、病理学等学科的联系和协作，采用先进技术，尤其是分子生物学技术。只有这样，才能加快医学微生物学的发展，为早日控制和消灭危害人类健康的各种传染病作出贡献。

H. 病原微生物学免疫诊断技术综述

摘要：病原微生物种类繁多，变异迅速，快速鉴定病原微生物的检验技术也在不断发展前进着。目前，应用比较广泛的病原微生物检测方法主要有直接涂片镜检、分离培养、生化反应、血清学反应、核酸分子杂交、基因芯片、多聚酶链反应等，该文对这些检测技术进展做一综述。 对人和动物具有致病性的微生物称为病原微生物，又称病原体，有病毒、细菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体、真菌、放线菌、朊粒等。这些病原微生物可引起感染、过敏、肿瘤、痴呆等疾病，也是危害食品安全的主要因素之一。近年来出现的SARS、高致病性禽流感、西尼罗病毒感染等疾病的传染性极强，往往造成世界性大流行，因此对病原体的检测必须做到快速、准确。常规病原学检测方法操作繁琐，检测周期长，而且对操作人员技术水平要求比较高。随着医学微生物学研究技术的不断发展，病原学诊断已不再局限于病原体水平，深入到分子水平、基因水平的检测手段不断出现并被应用于临床和实验室 J。核酸分子杂交技术、PCR技术、基因芯片技术等检测方法，自动化程度高，快速省时、无污染、结果精确，可以准确灵敏地鉴定病原微生物。1 传统的病原微生物的检测方法传统的病原微生物学实验室检查以染色、培养、生化鉴定等为主，将标本直接涂片染色镜检和接种在培养基上进行分离培养是对细菌或真菌感染性疾病进行病原学诊断的常用方法。1．1 直接涂片镜检病原微生物体形体积微小，大多无色半透明状，将其染色后可借助显微镜观察其大小、形态、排列等。直接涂片染色镜检简便快速，对那些具有特殊形态的病原微生物感染仍然适用，例如淋球菌感染、结核分枝杆菌、螺旋体感染等的早期初步诊断。直接涂片镜检不需要特殊的仪器和设备，在基层实验室里仍然是十分重要的病原微生物检测手段。1．2 分离培养与生化反应 分离培养主要用于临床标本(如血液、痰、粪便等)或培养物中有多种细菌时对某一种细菌的分离。细菌的生长繁殖需要一定时间，检测周期较长，不能同时处理批量样本。为解决这一问题，各种自动化培养和鉴定系统不断产生，传统鉴定方法也在逐步改进，大大加快了检验速度。例如Microscan WalLCAway全自动微生物分析仪，可同时做细菌鉴定和药敏试验，检验500多个菌种。苛养菌如肺炎链球菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血杆菌等对营养要求比较高，常规培养阳性率低。雍刚 等将不要同比例的葡萄糖、玉米淀粉、生长因子、酵母粉、氨基酸等特殊增菌剂加入到巧克力培养基中制成了新型淋病奈瑟菌培养基，大大提高了淋病奈瑟菌的分离培养率。苏盛通等在营养琼脂中加人了中药红枣、赤小豆培养甲型链球菌、乙型链球菌、肺炎链球菌等细菌，生长指数明显高于血平板。1．3 组织细胞培养 活组织细胞培养适于专营活组织细胞内生存的病原体，包括病毒、立克次体、衣原体等。不同病原体敏感的组织细胞是不一样的，将活细胞从病原体敏感的动物组织中取出在体外进行原代培养或用病原体敏感细胞系进行传代培养，再将病原体接种于相应的组织细胞中后，病原体可在其中繁殖增长，引起特异性的细胞病变效应。也可以将病原体直接接种于敏感动物体内，引起相应组织器官出现特异的病理学改变。往往可以根据这些特异的病变对病原体进行鉴定。2 血清学与免疫学检测血清学检测是通过已知的抗体或抗原来检测病原体的抗原或抗体从而对病原体进行快速鉴定的技术，简化了鉴定步骤，常用的方法包括血清凝集技术、乳胶凝集实验、荧光抗体检测技术、协同凝集试验、酶联免疫测试技术等。酶联免疫技术的应用大大提高了血清学检测的敏感性和特异性，不仅可检测样本中病原体抗原，也可检测机体的抗体成分。幽门螺奸菌在我国人群感染率高达50％ ～80％ ，应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测唾液中抗HP抗体来诊断HP感染，其结果满意。乙型肝炎病毒(HBV)在我国人群中感染率极高，ELISA应用于乙型肝炎病人早期血清学诊断的效果最为明显。临床上致病菌往往和非致病菌混合在一起，如何从这些细菌中分离出目标菌是关键。免疫磁珠分离技术(IMBS)是近年来发展起来的在微生物检测领域中一种新技术。其基本原理是将特定病原体的单抗或多抗或二抗偶联到磁珠微球上，通过抗原抗体反应形成磁珠一目标病原体复合物或磁珠一一抗一目标病原体复合物，在外部磁场磁力的作用下，将目标病原体分离出来。目前已经开发出了针对各种病原体的免疫磁珠，如大肠埃希菌、李斯特菌、白色念珠菌、军团菌等，广泛应用到各级科研和实验室 。经IMBS分离出的白色念珠菌可直接在显微镜下检测，检测时间缩短至4 h。IM—Bs还可以和其它检测技术联合来检测病原菌，免疫磁珠分离得到的目标菌可继续用于分离培养使大肠埃希菌0157最低检测限由200 cfu·g 提高到2 cfu·g～；IMBS结合聚合酶链反应(IMBS—PCR)可对培养条件比较特殊的细菌如苛养菌、厌氧菌进行快速检测，肉类中的产毒素型产气荚膜梭菌经IMBS．PCR检测，检测时间缩短到10 h，最低检测限可达10cfu·g～，有研究者利用IMBS结合实时荧光定量PCR(IMBS—RT—PCR)成功检测出了水中的轮状病毒和草莓的诺如病毒，检测时间大大缩短；Leon—Velarde等利用IMB8结合酶联检测，大大提高了沙门菌的检测效率。3 基因检测随着科技水平发展，分子生物学检测技术日新月异，对病原微生物的鉴定已不再局限于对普通外部形态结构和生理生化特性等的一般检验上，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异的，有别于其他种或属，检测其特有的基因片段序列可用来鉴别病原微生物。随着科技的发展，基因检测技术逐渐代替其它检测技术，成为临床检验科和基础实验室对病原体的主流检测技术。3．1 核酸杂交技术具有一定互补序列的核苷酸单链在液相或固相中按碱基互补配对原则缔成异质双链的过程叫核酸杂交，其杂交双方是所使用探针和要检测的核酸。在病原微生物检测中核酸分子杂交主要包括膜上印迹杂交和核酸原位杂交两种。膜上印迹杂交是指将核酸从微生物细胞中分离出来，纯化后在体外结合到一定的固相支持物上，与存在于液相中标记的核酸探针进行杂交。核酸原位杂交是指标记的核酸探针直接与细胞或组织切片中的核酸进行杂交。探针还可以用荧光标记，在荧光显微镜或激光扫描共聚焦显微镜下即可鉴别病原体还可显示在三维空间中的位置。核酸分子杂交检测技术与其它方法相比显着地优点是简便、敏感、快速、特异。Wong 等用荧光标记2个不同的寡核苷酸探针从血液标本中检测出假单胞菌属和不动杆菌属的细菌，最低检测限为10 cfu·mL～，特异度为100％ ，检测时间不到2 h。寡核苷酸探针是针对病原体特异基因序列设计的，可以将待检测的病原体定位在不同的分类等级，如科、属、种、亚种“ 。（病原微生物检测技术进展）3．2 基因芯片技术基因芯片(DNA chip)又称为DNA微阵列(DNA microarray)或DNA芯片，是生物芯片的一种 j，是核酸分子杂交技术发展延伸而来的。通过微加工技术，将数以万计甚至百万计的基因探针即DNA片段有规律地排列成二维DNA探针阵列，固定到硅片、玻片等固态支持物上，与标记的样品分子进行核酸杂交，用于基因检测工作。其测序原理与核酸杂交一样，但解决了传统核酸杂交技术操作繁杂、检测效率低、自动化程度不高的缺点。基因芯片在病原微生物感染诊断上的应用，大大缩短了确诊所需要的时间，而且能检测出病原体是否耐药、对那些抗生素耐药、对那些抗生素敏感。Naas 等设计的基因芯片可以检测出铜绿假单胞菌、肠杆菌属、鲍氏菌属中各型B一内酰胺酶类耐药基因。蔡挺等设计的基因芯片检测出大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍氏不动杆菌、阴沟肠杆菌对l7种抗菌药物的耐药率。Batchelor 等开发的基因芯片可以检测出编码耐超广谱8．内酰胺酶、磺胺类、四环素类、氨基糖甙类等47个耐药基因的大肠埃希菌和沙门氏菌。基因芯片技术同样还有些问题有待解决，如提高芯片的特异性和检测信号的敏感性，降低芯片的制作成本等，而且多数芯片都需要昂贵的检测仪器，这些问题使得基因芯片到目前主要局限于实验室研究而未能广泛应用于临床病原微生物的检测与鉴定。（病原微生物检测技术进展）3．3 PCR技术聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)是一种在体外是用已知寡核苷酸引物引导未知片段中微量待测基因片段并进行扩增的技术。由于PCR可以对待测基因进行扩增，特别适用于病原体感染早期的诊断，但是如果引物特异性不强，可能会造成假阳性的出现。PCR技术在近20年里发展迅速，从基因扩增到基因的克隆和改造以及遗传分析，可靠性逐步提高。Jbara 用PCR和传统法直接检测75例样本中的流感嗜血杆菌、脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌，与传统方法相比，PCR检测的特异度和灵敏度分别为87．3％ 和100％ 。1988年Chamberian等提出了多重PCR的概念，同一PCR反应体系里加上二对以上引物，可同时扩增出多个核酸片段，适合大量样本的分析与鉴定。多重PCR具有：(1)高效性，在同一反应体系内可同时检出多种病原微生物，或对同一病原微生物的不同型别进行分型；(2)系统性，多重PCR很适宜于成组病原体的检测，如几种肝炎病毒同时感染；淋球菌、梅毒螺旋体、艾滋病病毒等多重性病病原体的感染；需特殊培养的无芽胞厌氧菌感染；破伤风杆菌，炭疽杆菌，产气荚膜杆菌，鼠疫耶尔森菌等战伤感染细菌感染；(3)经济简便性，多种病原体在同一反应管内同时被检出，节省试剂、节约费用、节省时间，为临床提供更快更多更准确的诊断信息。Reyes等 用多重PCR从90例发热但培养阴性的儿童细菌性脑膜炎脑脊液样本中检测出了脑膜炎奈瑟球菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌，特异度100％ ，敏感度89％。实时荧光定量PCR，在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程。具有高度灵敏、高度特异、有效解决PCR污染问题、自动化程度高等特点。实时荧光定量PCR对性病病原体早期确诊、窗口期筛查、疗效检测、基因变异分析和预后评估等具有重要价值，为流行病学调查提供帮助 J。王娉等 建立了多重实时荧光定量PCR反应体系，同一体系能同时快速检测出耐甲氧西林和产肠毒素A的金黄色葡萄球菌。荧光基团标记的特异性引物可准确反映病原体感染和药物疗效，特别适用于不可人工培养和难以培养的病原体如病毒、衣原体等感染的诊断。基因芯片技术与多重PCR结合可以通过PCR对目的基因进行放大，通过基因芯片的荧光探针增加检测的灵敏性和特异性，使得两种检测技术的优势互补，已广泛应用于病原微生物的检测。将病原体特异性基因作为靶基因设计出引物与探针，进行多重PCR扩增，制备出寡核苷酸芯片，再对待测样本靶基因进行多重PCR扩增，将扩增产物与病原菌多重PCR基因芯片检测体系杂交，可根据杂交信号直观地判读样品中所含病原体的种类、型别、毒力、侵袭力，从而对病原体进行检测和鉴定。（病原微生物检测技术进展）3．4 其它基因检测技术分子生物学技术飞速发展，各种新的基因检测手段不断出现。Notomi等于2000年开发出一种新的环介导恒温核酸扩增法(1oop—mediated isothermal amplifi—cation of DNA，简称LAMP)，针对靶基因序列上6或8个特异区域设计出4或6条引物，在具有链置换活性的DNA聚合酶的作用下形成环状结构和链置换对目标DNA大量扩增。短短几年LAMP已被广泛应用于疾病诊断、食品检验、环境监测、生物安全等各方面心 ]。李蒙等 运用LAMP法60 min检测了16例开放性伤口深部伤口感染分泌物中的破伤风芽孢梭菌，其中阳性为4例，最低检测限为4 x 10 。有研究报道l2 用LAMP技术快速检测了200例肺结核患者的痰标本，结核分枝杆菌的阳性检出率远远高于培养法和染色法。多位点可变数目串联重复序列分析(Multiple—locus Variable—nun—ber Tandem repeat Analysis，MLVA)是一种根据病原体基因组中可变数目串联重复序列的特征来对病原体基因分型的一种技术，广泛应用于金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、炭疽芽胞杆菌等的基因分型与鉴定 ⋯。4 小结与展望对病原体进行快速准确的检测和鉴定是传染病防治工作的首要问题。随着生物学研究由宏观领域向微观领域的发展，病原体检测方法也从组织形态学水平深入到分子水平、基因水平。近年来发展起来的病原微生物高通量检测技术样本需要量少、快速省时、无污染、诊断结果精确、自动化程度高，相信随着研究的不断进展和深入，这些高通量诊断技术和方法必将在病原微生物的诊断分析方面起到越来越重要的作用，而多种检测技术的联合和综合更是有着广阔的应用前景。

I. 论述应用微生物的研究进展，微生物与当代人类社会的关系和研究应用微生物的意义

二、微生物与人类可持续发展
人类的生存繁衍和可持续发展依赖于良好的生活环境、安全的食品和水源。然而，由于各种各样的原因，人类生存的环境包括土壤、水域、大气受到污染，甚至是严重污染，进而通过植物、动物各级生物链污染人类食物和饮用水。许多环境污染物是人类体内激素的替代物和干扰物，具有类似人类体内激素的生理特性、能干扰内分泌系统的正常生理活动，称之为环境激素。这些环境激素可以严重损伤和破坏男性的生殖能力，明显引发女性乳腺癌等女性疾病，诱发少年儿童的性早熟，引发人类不正常心理情绪与行为。在人类进入 21 世纪之初之际，不得不痛苦地面对自身造成的污染环境，因为环境污染危机已经直接威胁到人类本身的生存繁衍和可持续发展。
1 、微生物与生态环境
保护环境、维护生态平衡以提高土壤、水域和大气的环境质量，创造一个适宜人类生存繁衍、并能生产安全食品的良好环境，是人类生存所面临的重大任务。随着工农业生产的发展和人民对生活环境质量要求的提高，对于进入环境的日益增多的有机废水污物和人工合成有毒化合物等所引起的污染问题，越来越受到关注。而微生物是这些有机废水污物和合成有毒化合物的强有力的分解者和转化者，起着环境 “ 清道夫 ” 的作用。而且由于微生物本身所具有繁衍迅速、代谢基质范围宽、分布广泛等特点，它们在清除环境 ( 土壤、水体 ) 污染物中的作用和优势是任何其他理化方法所不能比拟的。因此正广泛应用微生物来处理有机废水和污物，进行污染土壤的微生物修复。某些微生物也以其本身作为病原或其代谢毒物污染各类环境或食品，危害着人类健康。 利用微生物生产可生物降解塑料替代目前正在大规模使用的非生物降解塑料。
2 、微生物学与农业
农业是人类赖以的最重要的客观基础。微生物学不仅与农业生产密切相关，而且与食品安全和品质改善密切相关。
土壤的形成及其形成其肥力的提高有赖于微生物的作用。土壤中含氮物质的最初来源是微生物的固氮作用。土壤中含氮物质的积累、转化和损失，土壤中有机质尤其是腐植质的形成和转化、土壤团聚结构的形成、土壤中岩石矿物变为可溶性的植物可吸收态无机化合物等等过程都与微生物的生命活动相关：由于微生物的话动，使得土壤具有生物活性性能，推动着自然界中最重要的物质循环，并改善着土壤的持水、透气、供肥、保肥和冷热的调节能力，有助于农业生产。
随着人类对环境和食品安全质量的要求愈来愈高，易造成环境和食品污染的化学农药、化学化肥愈来愈不受欢迎，绿色农业或有机农业、绿色食品的呼声愈来愈高。而绿色农业或有机农业、绿色食品离不开微生物的作用。在农业生产过程中，农作物的防病、防虫害也与微生物密切相关。植物的许多病其病原就是各类微生物，而反过来也可以利用某些微生物来防治农作物的某些病虫危害。有机肥的积制过程实际上就是通过微生物的生命活动，把有机物质改造为腐殖质肥料的过程。有机和无机肥料施人土壤后，只有一部分可被植物直接吸收，其余部分都要经过微生物的分解、转化、吸收、固化，然后才能逐渐并较长时间地供给植物吸收利用。许多微生物能固定大气中的氮素，为植物提供氮素营养。
农产品的加工、贮藏，实际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术。
微生物学是农业科学的重要基础理论的 — 部分。随着科学技术的发展，微生物学与农业科学之间的关系必将越来越密切，微生物学对现代农业科学的影响也必将越来越大。
3、利用微生物生产可持续的清洁能源
化学燃料不仅是一次性能源，而且燃烧过程中对于环境的污染是一个众所周知的严重问题。由于微生物可以转化农业和某些工业有机废弃物为氢气和乙醇等，不仅消除了环境的有机污染物又可生产如氢气、乙醇、甲烷等无污染的清洁能源，对于人类的可持续发展具有巨大的推动作用。
4、丰富的微生物资源及其产物为人类的可持续发展提供新的支持与发展点
由于微生物本身的特点和代谢产物的多样性，利用微生物生产人类战胜疾病所需的医药制品正受到广泛重视。当今人类正面临着空前的健康安全威胁，不仅许多给人类造成巨大灾难的疾病在卷土重来，如肺结核、霍乱等，而且很多不明原因、尚无有效控制办法的疾病正不断出现，如艾滋病、疯牛病、埃博拉病毒病、非典型肺炎即严重急性呼吸系统综合症，等等。然而这些疾病的传染控制与治疗，将在很大程度上需要应用已有的和正在发展的微生物学理论与技术，并依赖于新的微生物医药资源的开发与利用。利用微生物生产多糖制作人类保健品；等等。微生物是各无穷无尽的资源宝库，利用和开发微生物必将为人类的生存和可持续发展作出巨大贡献。

J. 病原微生物中细菌常见检测方法有哪些

1、快速测试片技术法

快速测试片是指以纸片、纸膜、胶片等作为培养基载体，将特定的培养基和显色物质附着在上面，通过微生物在上面的生长、显色来测定食品中微生物的方法。

细菌总数检测纸片的研制始于 20 世纪 80 年代，其主要优点是简便、实用、经济、操作性强。近年来以滤纸和美国某公司的 Petrifilm 为载体的测试片已开始被广泛应用。

2、生物电化学方法

生物电化学方法是指通过电极测定微生物产生或消耗的电荷，从而提供分析信号的方法。微生物在滋生代谢过程中，培养基的电化学性质如电流、电位、电阻和电导等会发生变化，所以可以通过检测分析这些电化学参量的变化来实现对微生物的快速测定。

常见的有：阻抗分析法、电位分析法、电流分析法等。生物电化学方法具有测量快速、直观、操作简单、测量设备成本低和信号的可控性等特点。

3、微菌落技术

微菌落是指细菌生长繁殖早期在固相载体上所形成的只能借助于显微镜观察的微小菌落。微菌落技术具有快速、经济、实用的特点，其研究始于 20 世纪50年代，定量测定技术从 20 世纪 70 年代开始，国外已有报道将该法应用于水、食品中细菌总数的快速检测。

4、气相色谱法

气相色谱应用到微生物的检测中，主要是依据不同微生物的化学组成或其产生的代谢产物各异，利用上述色谱检测可直接分析各种体液中的细菌代谢产物、细胞中的脂肪酸、蛋白质、氨基酸、多肽、多糖等，以确定病原微生物的特异性化学标志成分，协助病原诊断和检测。

5、高效液相色谱法

利用高效液相色谱检测可分析各种体液中的细菌代谢产物、病原微生物等，以确定病原微生物的特异性化学标志成分，协助病原诊断和检测。