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微生物的是是非非1（第2页）

连澄清透明的水中都包含有如此多的微生物，就不用说平常看起来都脏兮兮的土壤了。土壤本是微生物的家乡，也是微生物的工厂，那里活动着的微生物，据估计，每一克重的土块竟有数亿个!即使在荒无人烟沙漠，一克砂土中也有十多万个微生物存在，比我们的某些城市所拥有的人口还要多!

有人问，空气中有没有它们?做一个小小的实验就可以说明：将一杯经过高温灭菌的肉汤敞口放在实验室或者家里，没过多久，通过显微镜观察肉汤汁，发现里面有很多快活的微生物，它们是从空气中飞到肉汤里安家落户的小精灵。这些微生物坐在尘埃或者**飞沫上，任借风力随着空气的流动就可以漫游3000公里之远，飞上20000米之高，周游列国，浪迹天涯。

什么地方没有它们呢?我们常常听说高温灭菌，沸水消毒，因为微生物怕热。一般来说，到60℃以上，微生物就渐渐没了生气，到100℃的沸点，大部分微生物就没有生还的希望了。但是，这一常识最近却受到了挑战。80年代初，科学家在90℃的高温热水中找到了存活的细菌。那时，人们以为90℃可能就是生命的耐热极限。但十几年前，德国生物学家在意大利的海底火山口周围发现了生存在110℃热水中的“超级嗜热性细菌”。1990年，两名美国科学家在2600米深的海底发现了能喷射出摄氏几百度高温水的涌泉。令人惊奇的是，在如此高温高压的水样里两位科学家竟然发现了一些活的微生物——一种以前无人知晓的细菌!要知道，金属锡在232℃时就会熔化，而这种细菌在232℃居然还能自由自在地生活，看来，微生物真是耐得了高温的“英雄”!

在冰天雪地人迹罕至的南极，那些多沙砾的土壤及结冰的水域，竟然也是细菌的大本营，这些无所畏惧、无处不在的世界公民，连严寒也不害怕!

肚容天下物

“开口便笑，笑古笑今凡事付诸一笑。

大肚能容，容天容地于人何所不容。”

这是寺庙里常见的一副对联，它常常悬挂在慈眉善目笑眯眯的弥勒佛佛像两旁。它仿佛告诫人们：凡事大度，才能吃得好、睡得香，才能如此这般心宽体胖。

微生物却是肚“小”能容了。别看它的个头特别小，但它食量却特别大，一见了可吃的东西就开始大吃特吃，吃个不停，直到吃完才罢休。一头大象或者鲸鱼的尸体，若任微生物吃，不用五年十载的时间就可以把它吃得精光，想一想微生物与鲸鱼的体积之比。就可以明白微生物胃口之大了。

据统计，在合适的环境下，大肠杆菌每小时就能消耗相当自身体重2000倍的糖l如果假设一个成年人每年消耗的粮食相当于200千克糖，那么像人那样重的一个细菌，在1个小时内所消耗的糖相当于一个成年人在500年时间内所消耗粮食的总和!

微生物学界一位著名的法国利学家巴斯德在观察制醋桶里不可缺少的浮垢后发现，制醋所必需的奇特的浮垢不是别的，正是几十亿、几百亿的微生物。它们在几天的时间内就吃光了比自身体重重万倍的酒精，把酒变成了醋。这些小得不能再小的小东西竟能完成这么巨大的工程，难怪巴斯德称赞道：它们就像一个体重200磅的人，在4天内劈了200万磅木材!

微生物的“胃口”为什么能如此之好呢?生物界有一个普遍的规律：某一种生物个体越小，它单位体重所消耗的食物越多。例如，有一种体重仅为3克的地鼠，每天要消耗与其体重相等的粮食；而体重尚不足l克的蜂鸟，每天要吃掉两倍于自身体重的食物。单细胞的微生物个体，相对于地鼠和蜂鸟来说，不知要小多少倍。而且整个细胞表面都具有吸收营养物的功能，这就使得它们的“胃口”变得分外庞大，令人惊讶了。

它们的“胃口”好，食物主要是哪一些呢?我们可以分析微生物细胞的化学组成。我们先测得微生物细胞的湿重和干重，两者之差即为含水量，然后将所得的干物质，在高温炉中烧成灰，所得的灰分是各种无机元素的氧化物。将灰分进一步分析，得到各种无机元素的含量，以占灰分总重的百分比表示。分析结果表明，微生物细胞的含水量一般都很高。除去水分的细胞干物质，约占鲜重的10％～25％。其中碳、氮、氢、氧4种元素约占全部干重的90％～97％，其余3％～10％为矿质元素。

由此可见，微生物所“吃”的营养物质，除需要大量的水以外，还需要碳、氮、无机盐、生长因子等几类。

科学家们为了研究这些大肚汉们，不得不配制了各种各样的“菜肴”——培养基。

培养基是人工配制的适合不同微物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。培养基有不同的类型，常用的细菌培养基为营养肉汤，它包括蛋白胨、牛肉膏、氯化钠、水，而且酸度也有要求呢。放线菌的培养基为高氏一号培养基、酵母菌的培养基为麦芽汁培养基……因为微生物胃口虽好，但口味各异，所以，不同的微生物就有自己独特的菜肴。

不论是什么培养基，都应归于固体培养基、**培养基或半固体培养基中的一种。固体培养基挺像我们吃的果冻，它是在培养基中加入琼脂，使之凝固而形成的。它在微生物的分离，鉴定菌种方面都起重要作用。**培养基，顾名思义应为液态，因为它里面营养组分分布均匀，微生物能充分利用养料，所以适用于实验室生理代谢的研究工作，也常用于大规模工业生产。半固体培养基介于二者之间，常用来观察细菌运动特征，进行菌种鉴定和测定噬菌体效价等研究工作。

科学家们制作出培养基来喂养微生物，但它们太能吃了，三五天便必须更换培养基，浪费了大量的人力、物力。后来，科学家们想出了一条锦囊妙计，他们把微生物请到冰箱里去住，在冷气的包围中，微生物的细胞就缩成一团，没有消耗，也不用饮食。这下，科学家们高兴了，不仅节省了财力、物力和人力，还可以让微生物存活几年不死呢!

儿孙满堂

猜一猜，一个只有在显微镜下才能看到的小小的微生物，给予它最适宜的条件，20分钟、2小时、2天、2年或者更长的时间，情况会变得怎么样?

猜不出来吧。不到20分钟，这个小小的微生物就“生”出了“儿子”，不到一个半小时，它就已经是“五世同堂”、享受天伦之乐的“老家长”了。两天的时间还没有到，它的子孙后代聚集在一起就能挤满整个地球。如果再繁殖个两年，前景真的不可想象。幸亏自然界有一只无形的手在协调着，它给予微生物种种限制，使它们不能顺利地繁殖下去。否则，我们在担心“人**炸”的同时，还得担心“菌”**炸呢!

这可不是危言耸听，比如大肠杆菌，通常情况下20分钟分裂一次，单个细菌在24小时后可产生4722×10＋{21}个后代，总重可达4722×10＋3千克，若将细菌平铺在地球表面，它这一大家子就可以把地球完全覆盖，多么惊人的繁殖力。

早上，我们穿上一双新袜子出门，晚上回到家的时候，可以从一只袜子中检测到3亿～8亿个各种活菌，其中就有导致脚气、灰指甲的真菌。微生物特别喜欢人身上的汗液、油脂和体温构成的“舒适”环境，它们在这种优越的环境中不断地繁殖、增长。所以，勤换内衣，勤洗袜子，对于人体健康是非常重要的。由于洗涤剂的活性度高，如果把袜子洗净，生长在袜子中的微生物大约有90％～95％会随着水流入污水之中。

除此危害之外，微生物“生长旺、繁殖快”的特性给食品的制作、储存带来了诸多麻烦与不便。

但是，这一特性为人类工业发酵带来了便利。如果在合适的条件下人工培养酵母菌，一天就能收获一次!生产味精的细菌在50多个小时内，菌体就增加30多亿倍!

在很短的时间内就能获得大量的微生物个体，这是其他生物都望尘莫及的。利用这种特性来培养微生物，可以获得大量有用的产品，像喝的酒、吃的酱、助消化的酵母片和治病用的抗生素等等都是微生物对人类的贡献。

微生物繁殖快，繁殖特征也怪，让人们觉得好像它们永远不会死，其实它们只是整个儿消失在自己的后代之中。单个细胞的细菌尤为如此，细胞一个变俩，两个变成四个，如此下去，没过一会儿，你眼睁睁瞅着它的最后一丝痕迹就消失了。

这个“消失”的过程说起来很轻巧，实际上也挺费力的。例如一个形如杆状的细菌，吃饱了，喝足了，胀得满满大大的，嫌自己太笨重，中央部分便开始变细，越来越细，最后，它的两部分仅由细如蛛丝的一线联系在一起，这时粗壮的两半开始拼命扭动，并突然一分为二，成为两只形状完整，静静地滑行的微生物，它们所代替的，是这儿原有的“一只”。它们稍短一些，可能是没吃饱的缘故，过一段时间，它们吃饱了，这双儿女又分裂了一次，于是，原来只是“一只”的杆菌又变成了“四只”，不久，“八只”，再过一会儿“十六只”……它们就永无止境地吃了分，分了吃……

奇妙的是，微生物中的粘菌在一生中要经历一场巨大的变革，比刚才谈的“一分为二”要有趣多了。

粘菌是一个个阿米巴状的细胞，它们喜欢四处游动，吞噬细菌，彼此疏远，互不接触。突然，仿佛一阵铃响，一些特殊的细胞放出聚集素，其他的细胞“听到声音”，立即集合在一起，排成星状，互相接触、联合，构成动作迟缓的“小虫子”，像鳟鱼一样结实，生出一个富丽堂皇的梗节，顶端带着一个“子实体”，像篮子一般盛着下一代的阿米巴状的细胞，它们从篮子里面跳出来，又在同一块领地上游来游去，一个个还是独来独往，雄心勃勃。

除此之外，微生物还有各种奇特的繁殖方式。这里就不再一一赘述了。

奇特的不仅仅是繁殖方式，还有子代与父母的区别。对于我们人类来讲，幼年的孩子一般比父母个头小，声音稚嫩，但微生物可不完全这样，幼龄的细菌要比成熟或者老龄的细菌大得多，真有点“青出于蓝而胜于蓝”的味道!

“变形金刚”

动画片中的变形金刚，本事特别大，可以由机器人变成各种各样的飞机、汽车、武器，能挥洒自如、游刃有余地抵御进攻，反击敌人，保护地球。在现实生活中，微生物也算得上是自然界中的“变形金刚”了。

举个例子说吧。流感病毒早在1931年就从猪身上分离出来，而且被证明是由它引起人类的流行性感冒。迄今为止，人类虽然研究出了几十种流感病毒的疫苗，可是流感仍然蔓延流行。原因是什么呢?原来，由于多肽分子中一个氨基酸突变，流感病毒可在一两年内变成新种，改变原来的抗原性，那么，原来对它有效的疫苗也就失去了作用。流感病毒大约在10年左右发生一次抗原性的大变迁，多肽分子上许多氨基酸都发生突变，致使对先前存在的一切免疫力都表现出抗性。

医院是病人集中的地方，也是微生物聚集的场所。每天，病人通过咳嗽、吐痰、流脓、脱落皮屑、排大小便等方式将病源微生物排出体外，污染医院环境。为了避免病人出现交叉感染，医院采取了各种保洁措施，请专人清扫、抹洗，甚至用紫外线照射，用消毒剂喷洒、熏蒸。但交叉感染仍然时有发生。原因之一，是由于空气中、水龙头、门把手、桌椅、床垫等物品上还残留有病源微生物。另一个原因则是，有不少的病源微生物对各种药品产生了耐药性。这些病源微生物就如同久经沙场的变形金刚，改变自己，以最有效的方式入侵人体。举个例子来说，1943年，青霉素刚刚问世。那时，它对金黄色葡萄球菌作用浓度是0．02微克／毫升。20年后，金黄色葡萄球菌有的菌株的抗药性比原始菌株提高了一万倍（即青霉素的作用浓度可达到200微克／毫升）。40年代初刚开始使用青霉素时，即使是严重感染的病人，只要每天分数次共注射10万单位青霉素即能见效。现在，成人每天需注射100万单位左右，病情严重时，可能会用到数千万甚至上亿单位的青霉素!

微生物的变异不仅会给人类带来危害，也带来了不少益处。