微生物的应用 [复制链接]

第7版()
专栏：科学知识

微生物的应用
胡乃宜
在现代微生物学的发展中，两门相近的科学——物理学和化学的成就有着巨大的影响，因而使这门科学发生了日新月异的变化。用同位素研究微生物的生理生化和醱酵机制等问题，已经取得了很大的成就。研究微生物中同位素交换机制和动力学亦有相当进展，用同位素研究维生素对微生物的合成代谢机制也取得了很大成绩。因此，同位素已经是实验室不可缺少的设备，不久将会发展到如同使用一般试剂那样频繁的程度。用微生物勘探石油，在苏联已经取得了良好的效果。用微生物防止钢铁生锈，已经不是什么奇异的事，并且已经从霉菌内提取出一种化学物质，证实是高效的防锈剂。在电线电讯器材防霉问题上也取得了良好的结果。同样微生物在纤维制品、塑料、木竹制工艺品以及涂料等方面，也取得了显著的效果。
在医用微生物方面，对于恶性肿瘤的研究，全世界的病理学者、生化学者、微生物学者以及其他研究工作者都投入了很大力量，力图尽快解决防治问题。虽然肿瘤的发生是否全部由病毒所引起还在争论，但微生物工作者对肿瘤的研究，已经取得了一些经验。流行性感冒的成因，也是微生物工作者迫切需要解决的问题。我们知道流行性感冒是最容易传染的一种疾病，因此在防治及卫生防疫机关工作中占显著的地位。结核杆菌和流行性肝炎病毒的研究正在大规模地进行。噬菌体在医学上的应用，已有了很大的进展。在抢救钢铁战士丘财康中，噬菌体战胜了绿脓杆菌，使丘财康恢复了健康。
在农业微生物方面，根瘤肥料、固氮菌肥料、钾细菌肥料、磷细菌肥料以及抗生菌肥料的广泛应用，大大增加了农业产量。固氮菌不但可做细菌肥料，而且可加快猪的发育，仔猪加喂干燥固氮菌，比对照的重量增加17％。赤霉素的发现，为植物生长刺激素的研究开辟了新的方向。赤霉素是一种具有高度类型的物质，用量低，应用广，效能显著。它能促进植物茎叶伸长，促进开花，解除休眠，促进种子萌发，促进结实，促进生根。每公顷施用五克赤霉素就足以获得巨大的蔬菜产量，而且可以使植物生长从几个月缩短到几个星期。另外在土壤中还有许多有益于农作物的细菌，如氨化细菌，能把有机物变为无机态的氨，再经过硝化细菌的生命活动，氧化成亚硝酸和硝酸，这种作用使土壤中的氮素物质易于为植物根系吸收。纤维素细菌能把大量的植物残体变为土壤中碳素的泉源。硫细菌能把经腐败细菌分解后而产生的硫化氢转化成硫酸，硫酸再与环境中碳酸盐作用以产生植物可以吸收的硫酸盐。铁细菌可以把土壤中铁的化合物变为植物可以吸收的铁，同时亦可把地球中心的铁向其表面移动，把稀松的状态的铁变为浓缩状态的铁，这些作用决定着铁矿的形成与开采。
在工业微生物方面，制革工业中常应用细菌的腐败作用，除去毛与表皮层，并使皮革柔软光滑。在麻纺工业中常用细菌加速麻类果胶质分解，从而提高纤维的总产量，并获得品质优良的纤维。在醱酵方面，微生物可以醱酵柠檬酸、丙酮、乙酸乙酯、山梨糖、酒精、酪蛋白等。微生物在食品工业中也起着重要的作用，如面包、罐头的制造，牛乳、奶粉、冰淇淋等的贮藏都与微生物有关。此外还有抗菌素的醱酵，现在已醱酵成功的有金霉素、链霉素、四圜素、氯霉素、新霉素、青霉素、多霉素、紫霉素、白霉素、灰霉素、土霉素等等。抗菌素不但能治疗人和家畜的疾病，还可防治果树、蔬菜、农作物的病虫害，防止果汁、蛋类、奶油、蔬菜的腐败。如果家畜在屠宰前注射抗菌素，则可以防止肉类败坏；如果用高浓度的抗菌素喂家禽，则家禽所下的蛋亦可保存较久。抗菌素喂家畜家禽可以促进生长发育，减少死亡率，如果小牛每天喂金霉素二十四毫克，比对照牛体重增加12％，用金霉素喂小鸡其生长速度比对照增加半倍到一倍，同样以金霉素二十五毫克喂婴儿可使婴儿在十天内体重比对照的增加8％。
在微生物遗传变异方面，如何使微生物定向变异，培养出人们需要的新菌种，是微生物学者面临的重大问题。目前全世界许多微生物工作者都在大力从事抗菌素的菌种选育和寻找新抗菌素的工作。
微生物的非细胞生命形态，不仅引起了微生物学家的注意，也引起了普通生物学家的重视。细胞只有从细胞产生的学说已经被否定了，而非细胞生活方式的存在已被证实。微生物的非细胞生命形态问题是现代生物学上极重要的问题之一，这一问题的意义是在于它关系到生物学上许多基本问题的解决，如生命的起源问题，生命存在的可能形态，细胞的起源问题，有机体的发育、变异及种的形成问题等。微生物滤过型的存在的事实本身就具有巨大的意义。它说明了细菌细胞在一定的生存条件下可以形成活的过滤型，从过滤型又能重新产生细菌细胞，因此，这一点证明了细胞可能从无细胞构造物质演发而来的原理。