一粒沙里见世界，一朵花里见天国。在我看来不仅是一种哲学思想，更是一种对微观世界的形象描述。在我们肉眼无法看到的世界，生存着无以计数的生物。
微生物的定义就是肉眼无法观察的一切微小生物。包括细菌、病毒、真菌和少数的藻类。按照生存环境不同分为空间微生物、海洋微生物；按细胞结构可分为原核微生物和真核微生物。
人类许多科技进步是依靠对微观世界的探索取得的。说到这里就不得不提打开微观世界大门的第一人——列文虎克。
安东尼·列文虎克，荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者，生卒均于代尔夫特。幼年没有受过正规教育。他父亲去世很早，在母亲的抚养下，读了几年书。16岁即外出谋生，过着漂泊苦难的生活。后来返回家乡，中年在代尔夫特市政厅当了一位看门人。一次偶然机会列文虎克得知放大镜可以将看不清的小东西放大。好奇的他将充裕的时间投入到磨透镜工作，并用之观察自然界的细微物体。由于勤奋及本人特有的天赋，他磨制的透镜远远超过同时代人。其一生磨制了400多个透镜，有一架简单的凸透镜，其放大率竟达300倍!
他对于在放大透镜下所展示的显微世界非常有兴趣，观察的对象非常广泛，主要有晶体、矿物、植物、动物、微生物、污水、昆虫等等。1674年他开始观察细菌和原生动物即他所谓的"非常微小的动物"。他还测算了它们的大小。1677年首次描述了昆虫、狗和人的精子。1684年他准确地描述了红细胞，证明马尔皮基推测的毛细血管层是真实存在的。1702年他在细心观察了轮虫以后，指出在所有露天积水中都可以找到微小生物，因为这些微生物附着在微尘上、飘浮于空中并且随风转移。他追踪观察了许多低等动物和昆虫的生活史，证明它们都自卵孵出并经历了幼虫等阶段，而不是从沙子、河泥或露水中自然发生的。
他是第一个用放大透镜看到细菌和原生动物的人。尽管他缺少正规的科学训练，但他对肉眼看不到的微小世界的细致观察、精确描述和众多的惊人发现，对18世纪和19世纪初期细菌学和原生动物学研究的发展，起了奠基作用。
巴斯德
继列文虎克发现微生物世界以后的200年间，微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类阶段。直到19世纪中期，以法国的巴斯德和德国的柯赫为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段，揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术。从而奠定了微生物学的基础，同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。
巴斯德和柯赫的杰出工作，使微生物学作为一门独立的学科开始形成，并出现以他们为代表而建立的各分支学科，例如细菌学(巴斯德、柯赫等)、消毒外科技术(J. Lister)，免疫学(巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等)、土壤微生物学(Beijernck Winogradsky 等)、病毒学(Ivanowsky、Beijerinck等)、植物病理学和真菌学(Bary、Berkeley等)、酿造学(Hensen、Jorgensen 等)以及化学治疗法(Ehrlish 等)。微生物学的研究内容日趋丰富，使微生物学发展更加迅速。
烟草花叶病毒结构
1886年一位德国学家将烟草花叶病毒植株上的汁液注射到健康的烟草上，健康的烟草也会感染花叶病。1982年俄国科学家伊万诺夫斯基重复这个实验时将汁液用过滤细菌的仪器过滤，但是烟草仍然会感染。说明存在一种比细菌还要细小的致病因子。但是由于技术条件限制，人们一直不能发现这种物质是什么。
1931年4月7日，恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔成功用磁性镜头制成第一台二级电子光学放大镜，实现了电子显微镜的技术原理，基于磁场会因电子带电而偏移的现象，使得通过镜头的电子射线能够像光线一样被聚焦，当时被称为"超显微镜"。因为电子的波长远小于光线的波长，因此电子显微镜的分辨率明显优于光学显微镜。人类也终于首次发现了病毒这种微小的生物。
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。
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