微生物學(xué)專(zhuān)業(yè)未來(lái)前景 微生物的發(fā)展前景

微生物學(xué)前景

一、微生物學(xué)在解決人類(lèi)面臨的五大危機(jī)中的作用

人所共知，當(dāng)前人類(lèi)正面臨著多種危機(jī)，諸如糧食危機(jī)、能源匱乏、資源緊缺、生態(tài)惡化和人 *** 炸等。

人類(lèi)進(jìn)入21世紀(jì)后，將遇到從利用有限的礦物資源時(shí)代過(guò)渡到利用無(wú)限的生物資源時(shí)代而產(chǎn)生的一系列新問(wèn)題。

由于微生物細(xì)胞不僅是一個(gè)比面值（specificsurface）大、生化轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)、能進(jìn)行快速自我復(fù)制的生命系統(tǒng)，而且它們還具有物種、遺傳、代謝和生態(tài)類(lèi)型的多樣性，使得它們能夠在解決人類(lèi)面臨的各種危機(jī)中發(fā)揮其不可替代的獨(dú)特作用。

現(xiàn)分述如下。

（一）微生物與糧食

糧食生產(chǎn)是全人類(lèi)生存中至關(guān)重要的大事。

微生物在提高土壤肥力、改進(jìn)作物特性（如構(gòu)建固氮植物）、促進(jìn)糧食增產(chǎn)、防治糧食作物的病蟲(chóng)害、防止糧食霉腐變質(zhì)以及把多余糧食轉(zhuǎn)化為糖、單細(xì)胞蛋白、各種飲料和調(diào)味品等方面，都可大顯身手。

（二）微生物與能源

當(dāng)前，化石能源日益枯竭問(wèn)題正在嚴(yán)重地困擾著世界各國(guó)。

微生物在能源生產(chǎn)上有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：①把自然界蘊(yùn)藏量極其豐富的纖維素轉(zhuǎn)化成乙醇。

據(jù)估計(jì)，我國(guó)年產(chǎn)植物秸稈多達(dá)5～6億噸，如將其中的10％進(jìn)行水解和發(fā)酵，就可生產(chǎn)燃料酒精700～800萬(wàn)噸，余下的糟粕仍可作飼料和肥料，以保證土壤中鉀、磷元素的正常供應(yīng)。

目前已發(fā)現(xiàn)有高溫厭氧菌例如Closiridiumthermocellum（熱纖梭菌）等能直接分解纖維素產(chǎn)生乙醇。

②利用產(chǎn)甲烷菌把自然界蘊(yùn)藏量最豐富的可再生資源——“生物量”（biomass）轉(zhuǎn)化成甲烷。

這是一項(xiàng)利國(guó)、利民、利生態(tài)、利子孫的具有重大戰(zhàn)略意埋陪義的措施。

③利用光合細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌或厭氧梭菌類(lèi)等微生物生產(chǎn)“清潔能源”——?dú)錃狻?

④通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)氣或其代謝產(chǎn)物來(lái)提高石油采收率。

⑤研究微生物電池并使之實(shí)用化。

（三）微生物與資源

微生物能將地球上永無(wú)枯竭之虞的纖維素等可再生資源轉(zhuǎn)化成各種化工、輕工和制藥等工業(yè)原料。

這些產(chǎn)品除了傳統(tǒng)的乙醇、丙酮、丁醇、乙酸、甘油、異丙醇、甲彎虛蠢乙酮、檸檬酸、乳酸、蘋(píng)果酸、反丁烯二酸和甲叉丁二酸等外，還可生產(chǎn)水楊酸、烏頭酸、丙烯酸、己二酸、丙烯酰胺、癸二酸、長(zhǎng)鏈脂肪酸、長(zhǎng)鏈二元醇、2，3-丁二醇、γ-亞麻酸油和聚羥基丁酸酯（PHB），等等。

由于發(fā)酵工程具有代謝產(chǎn)物種類(lèi)多、原料來(lái)源廣、能源消耗低、經(jīng)濟(jì)效益高和環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，故必將逐步取代目前需高溫、高壓、能耗大和“三廢”嚴(yán)重的化學(xué)工業(yè)。

微生物在金屬礦藏資源的開(kāi)發(fā)和利用上也有獨(dú)特的作用。

第九章中已述及的細(xì)菌瀝濾技術(shù)，就可把長(zhǎng)期以來(lái)廢棄的低品位礦石、尾礦、礦渣中所含的銅、鎳、鈾等十余種金屬不斷溶解和提取出來(lái)，變成新的重要資源。

（四）微生物與環(huán)境保護(hù)

在環(huán)境保護(hù)方面可利用微生物的地方甚多：①利用微生物肥料、微生物殺蟲(chóng)劑或農(nóng)用抗生素來(lái)取代會(huì)造成環(huán)境惡化的各種化學(xué)肥料或化學(xué)農(nóng)藥；②利用微生物生產(chǎn)的PHB*易降解的醫(yī)用塑料制品以減少環(huán)境污染；③利用微生物來(lái)凈化生活污水和有毒工業(yè)污水；④利用微生物技術(shù)來(lái)監(jiān)察環(huán)境的污染度，例如用艾姆氏法檢測(cè)環(huán)境中的“三致”物質(zhì)，利用EMB培養(yǎng)基來(lái)檢查飲水中的腸道病原菌等。

（五）微生物與人類(lèi)健康

微生物與人類(lèi)健康有著密切的關(guān)系。

首先是因?yàn)楦鞣N傳染病構(gòu)成了人類(lèi)的主要疾病，而防治這類(lèi)疾病的主要手段又是各種微生物產(chǎn)生的藥物，尤其是抗生素。

自從遺傳工程開(kāi)創(chuàng)以來(lái)，進(jìn)一步擴(kuò)大了微生物代謝產(chǎn)物的范圍和品種，使昔日只由動(dòng)物才能產(chǎn)生的胰島素、干擾素和白細(xì)胞介素等高效藥物紛紛轉(zhuǎn)向由“工程菌”來(lái)生產(chǎn)。

與人類(lèi)生殖、避孕等密切相關(guān)的甾體激素類(lèi)藥物也早已從化工生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)向微生物生譽(yù)枝物轉(zhuǎn)化（biotransformation或bioconver-sion）的生產(chǎn)方式。

此外，一大批與人類(lèi)健康、長(zhǎng)壽有關(guān)的生物制品，例如疫苗、菌苗和類(lèi)毒素等均是微生物的產(chǎn)品。

無(wú)怪乎有人估計(jì)，自從發(fā)明種痘以來(lái)，人類(lèi)平均壽命提高了10歲，而自從發(fā)現(xiàn)抗生素以來(lái)，平均壽命又提高了10歲以上。

當(dāng)然，要制止人口的過(guò)度增長(zhǎng)就不光是微生物學(xué)范圍內(nèi)的事了。

二、現(xiàn)代微生物學(xué)的特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，由于分子生物學(xué)研究的逐步深入，各種新方法、新技術(shù)在微生物學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用，各學(xué)科間的積極滲透和交叉，以及生產(chǎn)實(shí)踐中大量有關(guān)問(wèn)題的提出，為微生物學(xué)的發(fā)展提供了巨大的推動(dòng)力。

總的看來(lái)，現(xiàn)代微生物學(xué)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)有以下六個(gè)方面。

（一）研究工作向著縱深方向和分子水平發(fā)展

由于分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，使整個(gè)生命科學(xué)都推進(jìn)到分子水平上來(lái)了。

微生物學(xué)也不例外。

當(dāng)前，在微生物領(lǐng)域中的幾乎所有問(wèn)題都深入到分子水平上進(jìn)行了深入的研究，諸如細(xì)胞構(gòu)造和功能，微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制，生長(zhǎng)、繁殖和分化，代謝類(lèi)型、途徑和調(diào)控，遺傳、變異和進(jìn)化，傳染和免疫，以及分類(lèi)和鑒定，等等。

（二）在基礎(chǔ)理論深入研究的基礎(chǔ)上，一批新的學(xué)科（或潛學(xué)科）正在形成

例如真菌毒素（學(xué)），細(xì)菌質(zhì)粒（學(xué)），微生物分子育種（學(xué)），重組微生物生理學(xué)，原生質(zhì)體融合遺傳學(xué)，極端環(huán)境微生物學(xué)，菌種保藏（學(xué)），混菌發(fā)酵生理學(xué)，甲烷菌生物學(xué)，厭氧菌生物學(xué)，古細(xì)菌（學(xué)），亞病毒（學(xué)），微生物酶學(xué)，固氮生物化學(xué)，固氮遺傳學(xué)，微生物分子遺傳學(xué)，微生物生態(tài)遺傳學(xué)，微生物生物轉(zhuǎn)化（學(xué)），等等。

（三）微生物學(xué)與其他學(xué)科的滲透、交叉和融合，形成了新的邊緣學(xué)科

在學(xué)科的發(fā)展中，各學(xué)科間的相互滲透、交叉和融合，往往起著生長(zhǎng)點(diǎn)和帶頭的作用，其結(jié)果不僅產(chǎn)生了一系列新概念、新理論和新技術(shù)，而且會(huì)形成一系列具有旺盛生命力的新的邊緣學(xué)科。

這或許就是學(xué)科間的“互補(bǔ)”、“共生”或“雜種優(yōu)勢(shì)”效應(yīng)的一種體現(xiàn)。

這類(lèi)例子很多，例如分析微生物學(xué)、化學(xué)分類(lèi)學(xué)、微生物數(shù)值分類(lèi)學(xué)和微生物地球化學(xué)，等等。

（四）新技術(shù)、新方法在微生物學(xué)中的廣泛應(yīng)用

在現(xiàn)代的數(shù)、理、化和多門(mén)工程技術(shù)學(xué)科的推動(dòng)下，為微生物學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了空前的有利條件，它主要體現(xiàn)在新方法、新技術(shù)、新儀器、新裝備和新試劑的提供上。

例如同位素標(biāo)記技術(shù)，電子顯微鏡技術(shù)，X射線衍射技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，超離心技術(shù)，電泳技術(shù)，層析技術(shù)，離子交換技術(shù)，質(zhì)譜技術(shù)，分光光度計(jì)技術(shù)，細(xì)胞破碎技術(shù)，免疫學(xué)技術(shù)，氨基酸自動(dòng)分析技術(shù)，核酸自動(dòng)合成技術(shù)，蛋白質(zhì)或核酸的順序測(cè)定技術(shù)，低溫技術(shù)，新型微生物培養(yǎng)技術(shù)，微生物計(jì)數(shù)技術(shù)，微生物快速鑒定技術(shù)，固定化生物催化劑技術(shù)，微量物質(zhì)的分離、純化和測(cè)定技術(shù)，等等。

這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大大促進(jìn)了對(duì)微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的研究，把原來(lái)以靜態(tài)、描述、定性為主的研究逐步提高到以動(dòng)態(tài)、定量、定序和定位的新的研究水平上。

（五）向著復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)和宏觀范圍拓寬

在生物圈中，微生物的生存范圍是最廣、最立體化的。

當(dāng)人們對(duì)身邊的常見(jiàn)微生物作了一定的研究后，其興趣便逐步轉(zhuǎn)向更廣、更不易觸及的空間和各種復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，接踵而來(lái)的就是又一批新學(xué)科的誕生和發(fā)展。

例如極端環(huán)境微生物學(xué)，資源微生物學(xué)，熱帶真菌學(xué)，地下生態(tài)學(xué)，土壤微生物生態(tài)學(xué)，陸地微生物生態(tài)學(xué)，海洋微生物生態(tài)學(xué)，大氣微生物生態(tài)學(xué)以及宇航微生物生態(tài)學(xué)，等等。

（六）一大批應(yīng)用性高技術(shù)微生物學(xué)分科正在孕育和形成

微生物學(xué)是一門(mén)高度扎根于生產(chǎn)實(shí)踐的學(xué)科。

當(dāng)代應(yīng)用微生物學(xué)所包括的分支學(xué)科越來(lái)越多，它們具有交叉性強(qiáng)、自覺(jué)度高和覆蓋面廣等特點(diǎn)：①交叉性強(qiáng)。

例如發(fā)酵工程學(xué)、細(xì)菌冶金（學(xué)）、水處理微生物學(xué)、真菌遺傳工程學(xué)、微生物生態(tài)工程學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)以及生物工業(yè)等。

②自覺(jué)度高。

當(dāng)前，在分子生物學(xué)理論和實(shí)踐的帶動(dòng)下，很多應(yīng)用性的生物學(xué)科都在朝著目的性強(qiáng)、自覺(jué)度高、可控性強(qiáng)和工效高的方向發(fā)展。

一批標(biāo)以“工程”名稱(chēng)的學(xué)科就是其中的代表，例如基因工程、細(xì)胞工程、生化工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和最新的代謝途徑工程（pathwayengineering）等。

③覆蓋面廣。

從大的方面來(lái)看，微生物的應(yīng)用范圍主要聯(lián)系著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保和國(guó)防等領(lǐng)域；從細(xì)的方面來(lái)看，每個(gè)大領(lǐng)域又可分出若干個(gè)分支領(lǐng)域，例如細(xì)菌冶金（學(xué)），污水處理微生物學(xué)，沼氣發(fā)酵微生物學(xué)，應(yīng)用土壤微生物學(xué)，微生物生物防治（學(xué)），農(nóng)用抗生素學(xué)，食用蕈菌學(xué)，藥用真菌學(xué)，藥用微生物學(xué)，以及人畜共患微生物學(xué)，等等。

三、微生物在“生物學(xué)世紀(jì)”中的作用

當(dāng)前，不少有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的科學(xué)家都同意“21世紀(jì)將是生物學(xué)世紀(jì)”的見(jiàn)解，其主要原因有四方面：①由物質(zhì)運(yùn)動(dòng)發(fā)展的規(guī)律所決定。

物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一般由機(jī)械運(yùn)動(dòng)→物理運(yùn)動(dòng)→化學(xué)運(yùn)動(dòng)→生命運(yùn)動(dòng)方向發(fā)展，復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律必須建立在簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)規(guī)律基礎(chǔ)上。

目前，人類(lèi)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、物理運(yùn)動(dòng)和化學(xué)運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律已經(jīng)有了深刻的認(rèn)識(shí)，因此，為人類(lèi)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了良好的基礎(chǔ)和提出了迫切的任務(wù)。

②由生物界的多樣性及對(duì)其認(rèn)識(shí)的長(zhǎng)期性所決定。

生物界的多樣性正是它有別于非生物界的主要特點(diǎn)之一，人類(lèi)對(duì)生物界多樣性的認(rèn)識(shí)還處在低級(jí)階段，而生物界的多樣性恰恰是人類(lèi)賴(lài)以生存的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。

③由當(dāng)代人類(lèi)面臨的五大危機(jī)及其解決的迫切性所決定。

④由其他學(xué)科對(duì)生命科學(xué)的促進(jìn)和生命科學(xué)對(duì)其“反饋”或“回敬”的規(guī)律所決定。

在“生物學(xué)世紀(jì)”中，微生物學(xué)將起著特別重要的作用。

在自然科學(xué)中，如果說(shuō)生命科學(xué)還是一個(gè)“朝陽(yáng)科學(xué)”的話，則微生物學(xué)只能認(rèn)為是一門(mén)“晨曦科學(xué)”；如果說(shuō)微生物學(xué)是一個(gè)“富礦”的話，則目前它還是一個(gè)“剛剝?nèi)ヒ粚颖硗恋母坏V”。

這是因?yàn)樵谖⑸镏写嬖谥叨鹊奈锓N、遺傳、代謝和生態(tài)類(lèi)型的多樣性。

微生物的多樣性構(gòu)成了微生物資源的豐富性，而微生物資源的豐富性則決定了對(duì)它的研究、開(kāi)發(fā)和利用的長(zhǎng)期性。

人類(lèi)對(duì)豐富的微生物資源的開(kāi)發(fā)工作，還只能說(shuō)剛開(kāi)了一個(gè)頭。

不管如何估計(jì)，微生物界（包括病毒在內(nèi)）的物種總數(shù)應(yīng)大大超過(guò)動(dòng)、植物界物種總數(shù)之和（目前約知道有150萬(wàn)種），可是目前前者至多還只有后者的1／10。

而據(jù)科學(xué)估計(jì)，在自然界真正存在的動(dòng)、植物物種數(shù)至少還要比現(xiàn)今知道的數(shù)字大好幾倍。

從以下幾個(gè)事實(shí)就可充分證明微生物資源將是多么豐富：①微生物的新種數(shù)每年正在急劇地增長(zhǎng)著，僅形態(tài)較大的真菌每年即有1500種新種記載；②在土壤中約有90％的微生物還無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室中加以培養(yǎng)，其中有不少被稱(chēng)作“活的不可培養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)菌”（viablebutuncultur-ablestatebacteria）；③由于幾乎在所有動(dòng)、植物和微生物中都找到了相應(yīng)的病毒，因此可以想象，在微生物中，僅病毒的種數(shù)即有可能接近甚至超過(guò)其他動(dòng)、植物和微生物種數(shù)之總和，更何況有的一種宿主可同時(shí)有多種病毒寄生呢（例如僅人類(lèi)病毒目前就發(fā)現(xiàn)300多種?。?；④人類(lèi)真正研究微生物的歷史還只有130年左右，可以想象，今后的微生物資源該可發(fā)現(xiàn)和利用多少！

在曾描述的微生物中，被人類(lèi)利用的種數(shù)大約還未超過(guò)1％。

例如，在約1萬(wàn)種大型蕈菌中，有30多屬即2000種左右是可食用的，但至今只有80種在實(shí)驗(yàn)室作過(guò)栽培試驗(yàn)，約有20種作了商業(yè)性栽培，而市場(chǎng)上常見(jiàn)的僅5、6種而已。

至于對(duì)微生物特種代謝類(lèi)型，例如極端環(huán)境下微生物的開(kāi)發(fā)，還停留在起跑線上呢！

四、大力開(kāi)展我國(guó)微生物學(xué)研究

由于歷史等的原因，目前我國(guó)微生物學(xué)離國(guó)際先進(jìn)水平還有很大的差距。

作為中華民族的子孫，有義務(wù)為使我國(guó)科技水平趕超國(guó)際水平而努力，微生物學(xué)工作者自然責(zé)無(wú)旁貸。

要發(fā)展我國(guó)的微生物學(xué)，必須從我國(guó)具體國(guó)情出發(fā)，在有限的條件下，集中主要人力物力，攻占一些具有我國(guó)特色，又有一定基礎(chǔ)，在學(xué)術(shù)上和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益上較明顯的少數(shù)項(xiàng)目作為突破口。

做到突破一點(diǎn)，帶動(dòng)一片，再逐步擴(kuò)大戰(zhàn)果。

因此現(xiàn)階段的研究重點(diǎn)應(yīng)放在應(yīng)用性理論的研究上。

（一）資源調(diào)查與分類(lèi)鑒定

我國(guó)土地廣袤，地形復(fù)雜，地跨寒、溫、熱三帶，生態(tài)環(huán)境多樣，是一個(gè)難得的微生物資源大國(guó)。

可是，目前資源調(diào)查與分類(lèi)鑒定隊(duì)伍薄弱，技術(shù)較落后，發(fā)表的成果較少。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前研究過(guò)的細(xì)菌和真菌數(shù)均僅占全世界已知數(shù)的5～10％。

在這一領(lǐng)域內(nèi)，我們要努力調(diào)查有我國(guó)特色的、近期有應(yīng)用前景的菌種資源，并借此來(lái)帶動(dòng)形態(tài)、分類(lèi)和鑒定（尤其是新的鑒定手段）工作的開(kāi)展。

例如，固氮微生物資源的調(diào)查，根瘤菌的分類(lèi)、鑒定；新型拮抗性放線菌的篩選與化學(xué)分類(lèi)學(xué)的研究；菌根資源的調(diào)查；食用與藥用真菌資源的調(diào)查和真菌分類(lèi)系統(tǒng)的研究；蟲(chóng)生微生物和昆蟲(chóng)桿狀病毒資源的調(diào)查；主要作物病毒病原的分離、檢測(cè)及其病害防治的研究；單細(xì)胞蛋白（SCP）資源的開(kāi)發(fā)；極端微生物（尤其是嗜鹽、嗜堿和嗜熱菌）資源的調(diào)查和菌種分類(lèi)鑒定的研究；等等。

（二）生理代謝與發(fā)酵工程

生理代謝研究的成果可促進(jìn)發(fā)酵工程、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)微生物等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。

在這方面應(yīng)開(kāi)展的研究項(xiàng)目甚多，例如重組微生物生理學(xué)，固定化微生物生理學(xué)，混菌培養(yǎng)微生物生理學(xué)，極端微生物生理學(xué)，光合細(xì)菌生理學(xué)，厭氧菌生理學(xué)；固氮生物化學(xué)，次生代謝產(chǎn)物（例如抗生素）合成途徑與代謝調(diào)控；多級(jí)連續(xù)培養(yǎng)動(dòng)力學(xué)；胞外酶分泌機(jī)制，酶抑制劑與激活劑；高密度菌體的生長(zhǎng)規(guī)律；非糧食發(fā)酵原料的研究；發(fā)酵生產(chǎn)中提高產(chǎn)物濃度、轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)率（g／L·h）等參數(shù)的研究；液體發(fā)酵中氧載體的研究；纖維素、木質(zhì)素和半纖維素的微生物分解機(jī)制，微生物產(chǎn)氫機(jī)制；生物傳感器（biosensor）的研究，電子計(jì)算機(jī)在線控制發(fā)酵的研究；中草藥有效成分對(duì)病毒的抑制；工業(yè)產(chǎn)品的霉腐機(jī)制；厭氧菌代謝產(chǎn)物的調(diào)查和利用；等等。

（三）遺傳變異與菌種選育

微生物種質(zhì)資源的研究及其改良是微生物學(xué)中一項(xiàng)長(zhǎng)期的不可缺少的工作。

自從遺傳工程問(wèn)世以來(lái)，使微生物遺傳育種工作登上了一個(gè)新的臺(tái)階。

在遺傳變異與菌種選育領(lǐng)域中，值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題如下：

微生物分子育種原理與技術(shù)，原生質(zhì)體育種的原理與技術(shù)；重組菌的遺傳穩(wěn)定性；放線菌遺傳學(xué)；與發(fā)酵工程有關(guān)的各種新型受體-載體系統(tǒng)的建立（如芽孢桿菌，棒桿菌，酵母菌，放線菌，絲狀真菌，若干極端微生物）；根瘤菌遺傳學(xué)，固氮基因?qū)敕嵌箍浦参铮环纸饫w維素、木質(zhì)素、半纖維素工程菌的組建；致病菌耐藥性的遺傳學(xué)原理；以及傳統(tǒng)菌種篩選技術(shù)的突破，等等。

（四）生態(tài)學(xué)理論與環(huán)保實(shí)踐

在微生物生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域內(nèi)，深入的工作還較罕見(jiàn)，有大量的工作等待著人們?nèi)パ芯俊?

例如土壤中微生物新類(lèi)群的調(diào)查，土壤微生物的群體結(jié)構(gòu)與功能；共生和致病微生物與宿主相互識(shí)別的分子基礎(chǔ)；用微生物防治病蟲(chóng)害的理論基礎(chǔ)；我國(guó)傳統(tǒng)釀造中的微生物生態(tài)問(wèn)題；微生態(tài)學(xué)的研究；霉腐微生物的種類(lèi)、霉腐機(jī)制和防治方法；重要致病菌在自然界的生存狀態(tài)；瘤胃、盲腸（馬等）、蟑螂腸道的微生物區(qū)系及其分解纖維素的機(jī)制；厭氧降解生態(tài)學(xué)，頑固性有機(jī)物降解菌，“三廢”的綜合利用；海洋微生物生態(tài)學(xué)；以及產(chǎn)毒真菌與真菌毒素；等等。

（四）生態(tài)學(xué)理論與環(huán)保實(shí)踐

在微生物生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域內(nèi)，深入的工作還較罕見(jiàn)，有大量的工作等待著人們?nèi)パ芯俊?

例如土壤中微生物新類(lèi)群的調(diào)查，土壤微生物的群體結(jié)構(gòu)與功能；共生和致病微生物與宿主相互識(shí)別的分子基礎(chǔ)；用微生物防治病蟲(chóng)害的理論基礎(chǔ)；我國(guó)傳統(tǒng)釀造中的微生物生態(tài)問(wèn)題；微生態(tài)學(xué)的研究；霉腐微生物的種類(lèi)、霉腐機(jī)制和防治方法；重要致病菌在自然界的生存狀態(tài)；瘤胃、盲腸（馬等）、蟑螂腸道的微生物區(qū)系及其分解纖維素的機(jī)制；厭氧降解生態(tài)學(xué)，頑固性有機(jī)物降解菌，“三廢”的綜合利用；海洋微生物生態(tài)學(xué)；以及產(chǎn)毒真菌與真菌毒素；等等。

（五）傳染和免疫的機(jī)制及實(shí)踐

在這方面的研究?jī)?nèi)容主要有：病原菌致病的分子機(jī)制；病原性厭氧菌的分離、鑒定及致病性；反生物戰(zhàn)；新病原菌的分離、鑒定；新疫苗，新型生物制品，基因工程與菌苗、疫苗生產(chǎn)，多價(jià)基因工程疫苗；單克隆抗體的研究；等等。

（六）其他

微生物學(xué)方法的研究；現(xiàn)代化菌種保藏技術(shù)；微生物數(shù)據(jù)庫(kù)的建立；實(shí)驗(yàn)室試劑的標(biāo)準(zhǔn)化；商品化的菌種簡(jiǎn)便、快速鑒定盒；等等。

綜上所述，我們可以知道，微生物是生物界中一支數(shù)量無(wú)比龐大的隊(duì)伍。

它們所起作用的大小，對(duì)人們有利或有害，主要還是取決于人們對(duì)其活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)和掌握的程度。

無(wú)數(shù)事實(shí)生動(dòng)地證明，自從人類(lèi)認(rèn)識(shí)微生物并逐步掌握其活動(dòng)規(guī)律后，就可能做到使原來(lái)無(wú)利的微生物變?yōu)橛欣?，小利者變大利，有害者變小害、無(wú)害甚至有利，從而大大地推動(dòng)人類(lèi)的進(jìn)步。

這就是我們學(xué)習(xí)微生物學(xué)的根本目的。

就業(yè)挺好的，就業(yè)范圍廣，選擇多。微生物方面一般都是發(fā)酵相關(guān)，像啤酒廠，醬油廠等等食品相關(guān)的行業(yè)。

比較前沿的會(huì)有生物材料和生物燃料等等。本科生畢業(yè)一般去做生物相關(guān)的*或技術(shù)員，碩士生可以去做技術(shù)員，博士可以做研發(fā)人員。

擴(kuò)展資料 ：

一、微生物數(shù)野段學(xué)的作用：

1．在自然界物質(zhì)循環(huán)中作用。

2．空氣與水凈化，污水處理。

3．工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：菌體，代謝產(chǎn)物，代謝活動(dòng)。

4．對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)。

二、微生物學(xué)的具體應(yīng)用：

現(xiàn)代臨床微生物學(xué)是一門(mén)由臨床醫(yī)學(xué)、薯譽(yù)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科，又是檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中重要和成熟的專(zhuān)業(yè)之脊昌一。這門(mén)新興的學(xué)科需要微生物醫(yī)師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員聯(lián)合進(jìn)行工作。

微生物學(xué)是生物學(xué)的分支學(xué)科之一，它是在分子、細(xì)胞或群體水平上研究各類(lèi)微小生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)繁殖、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類(lèi)進(jìn)化等生命活動(dòng)的基本規(guī)律，并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域的科學(xué)。

就業(yè)前景：

1、機(jī)遇：微生物產(chǎn)業(yè)將會(huì)進(jìn)一步崛起，就業(yè)機(jī)會(huì)增多；

2、挑戰(zhàn)：用人單位對(duì)此專(zhuān)業(yè)的人才要求條件普遍偏高，造成友改部分畢業(yè)生游租就業(yè)壓力增大。

就業(yè)方向：

1、生物學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生總體來(lái)說(shuō)大多數(shù)好磨判是在高校和研究機(jī)構(gòu)中工作，此外還可以在*業(yè)，特別是在食品工業(yè)、飲料生產(chǎn)、藥品*、洗滌清潔劑*和肥料、植物保護(hù)材料*業(yè)工作；

2、微生物專(zhuān)業(yè)的研究方向多，所以微生物專(zhuān)業(yè)就業(yè)的方向也不少，比如發(fā)酵技術(shù)、菌種改造等等，可以在企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室工作，也可以做微生物產(chǎn)品的服務(wù)，還可以去某些研究所和高等院校。