《基础微生物学》

ESSENTIAL MICROBIOLOGY

作者:Stuart Hogg

出版社:‎ Wiley

中图号:Q93

ISBN9781119978916

藏书地点:武大外教中心

什么是微生物学:

事情并不总是像看上去的那样。表面上看,“微生物学”应该是一个很容易定义的词:(micro)生命(bios)的科学(logos),或者换句话说,研究小到肉眼无法看到的生物。细菌完全符合这个定义,那么真菌和藻类呢?这两个群体的成员都远不是微观的。另一方面,某些动物,如线虫,可以是微观的,但不被认为是微生物学家的领域。病毒是另一种特殊情况;它们当然是微观的;事实上,大多数是亚微观的,但根据大多数公认的定义,它们不是活着的(为什么?-见第10章的解释)。然而,这些也属于微生物学家的研究范围。

在这本书的中心部分,你可以读到微生物分类的棘手问题,并获得一些关于什么是微生物,什么不是微生物的理解。

为什么微生物学重要:

对外行来说,微生物学就是研究能导致疾病的阴险的、看不见的“虫子”。在最新的“健康恐慌”新闻报道中,作为一个主题,它通常倾向于冲击大众意识。因此,当我们得知绝大多数微生物与我们共存而不造成任何伤害时,我们可能会感到有些惊讶;事实上,人类皮肤上至少有一千种不同的细菌!此外,许多微生物都是有益的,它们执行着重要的任务,比如循环利用基本元素,没有这些,地球上的生命就无法继续,我们将在第14章对此进行探讨。人类还利用其他微生物为自己谋利,例如制造抗生素(17)和食品(18)。要了解微生物学在当今世界的重要性,只需考虑以下微生物学专业知识可能使用的一些一般领域:医学环境科学、食品饮料生产基础研究、农业制药工业、基因工程。

然而,公众的普遍看法仍然是传染病和瘟疫。回想一下你第一次听说微生物的时候;几乎可以肯定的是,当你还是个孩子的时候,你的父母给你灌输了从脏手中摄入细菌或把东西放在地板上后放进嘴里的危险。事实上,在已知的大约50万种细菌中,只有几百种会引起人类感染;这些被称为病原体,并倾向于主导我们对微生物世界的看法。

在接下来的几页中,我们将回顾其中一些微生物学发展史上的里程碑式发展,看其主要驱动力如何贯穿这段时间的力量,尤其是在早年,一直是欲望之下人类传染病的性质和原因。

微生物学视角:走向黄金时代及未来

我们对微生物这个看不见的世界已经有了惊人的了解,尤其是在过去的一个半世纪里。这是怎么发生的?杰出人士的深刻见解理所当然地受到赞扬,但许多突破发现之所以成为可能,都要归功于微生物学方法论的一些(往往不为人知的)发展。例如,在眼见为实的基础上,只有当我们有办法在显微镜下看到微生物时,我们才能证明它们的存在。

当安东尼·范·列文虎克在1673年开始他开创性的显微镜研究时,微生物已经在地球上存在了大约4亿年。列文虎克是一名业余科学家,他的大部分业余时间都用来磨玻璃透镜来制作简单的显微镜。他详细的绘图清楚地表明,他从各种来源观察到的微生物包括后来被称为原生动物、细菌和真菌的代表。这些生物从哪里来?关于生物起源的争论围绕着人们长期持有的自然生成的观点,即生命有机体可以从非生命物质中产生。意大利人弗朗西斯科·雷迪(Francesco Redi, 1626-1697)在一个巧妙的实验中展示了在腐烂的肉上发现的幼虫来自苍蝇的卵,而不是腐烂过程中自发产生的。这可以被视为自然生成理论终结的开始,但许多人仍然坚持这一观点,声称虽然这可能对更大的生物不成立,但对列文虎克证明的那些微小生物肯定是这样的。尽管反对这一理论的证据越来越多,直到1859年,新的"证据"仍在提出以支持这一理论。路易·巴斯德(1822-95),可以说是微生物史上最著名的人物。巴斯德是一名化学家,他对立体化学做出了持久的贡献,然后才开始关注葡萄酒行业的腐败问题。他注意到,当在葡萄酒中产生乳酸而不是酒精时,杆状细菌和预期的酵母细胞总是存在。这使他相信,虽然酵母产生了酒精,但细菌是腐败的原因,而且一定起源于环境。他对不断证实自然生成理论的努力感到恼怒,于是开始一劳永逸地驳斥这一理论。为了响应法国科学院(French Academy of Science)的号召,他进行了一系列实验,使人们接受了生物起源的观点,即生命只产生于已经存在的生命。使用他的著名的天鹅颈烧瓶,他证明了只要排除灰尘颗粒(及其携带的微生物),里面的东西就会保持无菌。这也推翻了许多人所持的观点,即空气中有某种元素能够启动微生物的生长。用巴斯德的话说,....自然生成学说将永远无法从这致命的打击中恢复过来。没有任何已知的情况可以肯定,微生物来到这个世界上没有细菌,没有类似于他们自己的父母。巴斯德关于微生物在葡萄酒污染中的作用的发现,不可避免地导致了这样的想法,即微生物也可能导致人类、动物和植物的疾病。

一些看不见的(因此可能是非常小的)生物是某些疾病的罪魁祸首,这并不是一个新观点。早在微生物被证明存在很久之前,罗马哲学家卢克莱修(Lucretius,公元前98-55)和很久之后的内科医生吉罗拉莫·弗拉卡斯特罗(Girolamo Fracastoro, 1478-1553)就支持这一观点。弗拉卡斯托罗写道传染病是一种从一个物体传播到另一个物体的感染,他认为有三种传播形式:直接接触、通过无生命物体和通过空气;今天我们仍然以同样的方式对传染病的传染性进行分类(见第15)

《基础微生物学》一书于2013年由‎ Wiley出版,作者是Stuart Hogg。《基础微生物学》第二版是一本全面修订的综合介绍性文本,旨在让学生选修该学科的第一门课程。考虑到微生物生物学的各个方面(结构、代谢、遗传学),它提供了进入微生物世界的理想途径,并通过专门一章介绍每个主要分类群来说明微生物生命的显著多样性。本书的第二部分向读者介绍了应用微生物学的各个方面,探索了微生物在食品和饮料生产、基因工程、全球回收系统和传染病等领域的参与。基础微生物学解释了每个主题的关键点,但避免了学生因不必要的细节而负担过重。它广泛使用清晰的折线图来阐明有时困难的概念或机制。每章以简短的问答结束,使学生能够评估他们对所涵盖的主要概念的理解。本版本已全面修订和更新,以反映近年来发生的发展,并包括一个全新的部分专门用于医学微生物学。

本书作为讲述微生物学的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:

1、语言浅显易懂,图文结合,帮助读者理解

2、含有大量参考文献,帮助读者进一步理解微生物学的相关知识

3、本书最后罗列大量微生物学的专业词汇

 

本书目录

第二版序言

第一版前言

致谢

关于Companion网站

一、引言

二、微生物营养、生长和代谢

三、微生物多样性

四、微生物遗传学

五、环境中的微生物

六、医学微生物学

七、工业微生物

术语汇编

进一步阅读

指数

 

王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生