微生物與人類的關係：

人類與微生物是和平共處，相互制約，相互依存，處於一種動態平衡狀態。

微生物對人類的益處：絕大多數微生物對人類、動物及植物都是有益的，而且都是必須，如果自然界沒有微生物的存在，植物就不能進行代謝，人類及動物也難以生存。正常情況下人體不會發生感染性疾病。寄居在人體口腔、鼻腔、咽喉腔以及消化道的菌群都是無害的，而且有的還能抵抗病原微生物。這是處於一種平衡狀態，一旦被打破就可能產生疾病。

微生物對人類的害處：正常菌群與宿主之間的生態平衡在某些情況下可以被打破，形成生態失衡，而導致疾病。這樣在正常時不致病的正常菌群就成了致病菌。比如說，身體長期使用抗生素，把"壞"的菌群消滅了，同時也把"好"的菌群也殺死了，這時身體就出現"菌群失調"狀態，就會"生病"，因此要補充益生菌。

微生物(microorganism簡稱microbe)是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物等在內的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活密切相關。一般將微生物劃分為以下8大類：細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。微生物在自然界中可謂“無處不在，無處不有”，涵蓋了有益有害的眾多種類，廣泛涉及健康、醫藥、工農業、環保等諸多領域。

（一）微生物與醫療保健

首先，微生物學對於醫療保健起了巨大的推動作用。由於微生物學各種方法的出現，許多嚴重危害人畜的病原微生物被分離出來，如炭疽芽胞桿菌、麻風分枝桿菌、肺炎鏈球菌、傷寒沙門氏菌、結核分枝桿菌、鼠疫巴斯德氏菌等。科學家發明了減毒型牛痘結核桿菌製成的bcg，讓人類在病原菌的面前，有了主動性。上世紀初的青黴素的出現，引發了發掘抗生素寶庫的熱潮，鏈黴素、氯黴素等相繼出現。如今，基因工程菌藥物的應用，更是帶來巨大的醫療價值和商業價值。微生物酵素可調節血壓、調節腸胃功能、調節免疫功能、護肝、治療糖尿病的保健功效，微生物酵素的美白、抗衰老、去痘和防腐的美容功效。微生物酵素就是益生菌。益生菌（Probiotics），是指改善宿主微生態平衡而發揮有益作用，達到提高宿主健康水平和健康狀態的活菌製劑及其代謝產物，益生菌存在於地球上的各個角落裡面，動物體內有益的細菌或真菌主要有：乳酸菌、雙歧桿菌、放線菌、酵母菌等。

（二）微生物與工業生產

微生物的特點是種類多、分佈廣、生長迅速、繁殖速度快、代謝能力強、適應性強、容易培養。工業生產中，可根據微生物的特點選擇適宜的微生物。有的微生物從自然界中分離出來就能被利用，有的需要對分離到的野生菌株進行人工誘變，得到突變株才能被利用。當前發酵工業所用的菌種總趨勢是從野生菌轉向突變菌，自然選育轉向代謝育種，從誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。由於發酵工程本身的發展以及基因工程的介入，藻類、病毒等也正在逐步地變為工業生產用的微生物。工業生產常用的微生物。

1.細菌

細菌(bacteria)是自然界分佈最廣、數量最多的一類微生物，屬單細胞原核生物，比較典型的二分分裂方式繁殖。細胞生長時，環狀DNA染色體複製，細胞內的蛋白質等組分同時增加一倍，然後在細胞中部產生一橫段間隔，染色體分開，繼而間隔分裂形成兩個相同的子細胞。如間隔不完全分裂就形成鏈狀細胞。

工業生產常用的細菌有：枯草芽孢桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。用於生產澱粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等等。

⒉酵母菌

酵母菌(yeast)為單細胞真核生物，在自然界中普遍存在，主要分佈於含糖較多的酸性環境中，如水果、蔬菜、花蜜和植物葉子上，以及果園土壤中。石油酵母較多地分佈在油田周圍的土壤中。酵母菌多為腐生，常以單個細胞存在，以發芽形式進行繁殖，母細胞體積長到一定程度時就開始發芽。芽長大的同時母細胞縮小，在母子細胞間形成隔膜，最後形成同樣大小的兩細胞，如果子芽不與母細胞脫離就形成鏈狀細胞，稱為假菌絲。在發酵生產旺期，常出現假菌絲。

工業上用的酵母菌有：啤酒酵母、假絲酵母、類酵母等。分別用於釀酒、製造麵包、生產脂肪酶(lipase)以及生產可食用、藥用和飼料用酵母菌體蛋白等。

⒊黴菌

黴菌(mould)不是一個分類學上的名詞。凡生長在營養基質上形成絨毛狀、網狀或絮狀菌絲的真菌統稱為黴菌。黴菌在自然界分佈很廣，大量存在於土壤、空氣、水和生物體內外等處。它喜歡偏酸性環境，大多數為好氧性，多腐生，少數寄生。黴菌的繁殖能力很強，它以無性孢子和有性孢子進行繁殖，多以無性孢子繁殖為主。其生長方式是菌絲末端的伸長和頂端分支，彼此交錯呈網狀。菌絲的長度既受遺傳性的控制，又受環境的影響，其分支數量取決於環境條件。菌絲或呈分散生長，或呈菌絲團狀生長。

工業上常用的黴菌有：藻狀菌綱的根黴、毛黴、犁頭黴，子囊菌綱的紅曲黴，半知菌類的麴黴、青黴等。它們可用於生產多種酶製劑、抗生素、有機酸及甾體激素(steroid hormone)等。

⒋放線菌

放線菌(actinomycetes)因菌落呈放線狀而得名。它是一個原核生物類群，在自然界中分佈很廣，尤其在含有機質豐富的微鹼性土壤中較廣。大多腐生，少數寄生。放線菌主要以無性孢子進行繁殖，也可借菌絲片段進行繁殖。後一種繁殖方式見於液體浸沒培養中。其生長方式是菌絲末端伸長和分支，彼此交錯成網狀結構，成為菌絲體。菌絲長度既受遺傳性的控制，又與環境相關。在液體浸沒培養中由於攪拌器的剪下應力作用，常常形成短的分支旺盛的菌絲體，或呈分散生長，或呈菌絲團狀生長。它的最大經濟價值在於能產生多種抗生素(antibiotic)。從微生物中發現的抗生素，有60％以上是放線菌產生的，如鏈黴素、紅黴素、金黴素、慶大黴素等。常用的放線菌主要來自以下幾個屬：鏈黴菌屬、小單孢菌屬和諾卡菌屬等。

⒌擔子菌

所謂擔子菌(basidiomycetes)就是人們通常所說的菇類(mushroom)微生物。擔子菌資源的利用正引起人們的重視，如多糖、橡膠物質和抗癌藥物的開發。近幾年來，日本、美國的一些科學家對香菇的抗癌作用進行了深入的研究，發現香菇中1,2-β-葡萄糖苷酶及兩種糖類物質具有抗癌作用。

⒍藻類

藻類(alga)是自然界分佈極廣的一類自養微生物資源，許多國家已把它用作人類保健食品和動物飼料。培養螺旋藻，按乾重計算每公頃(1 ha = 104 m2)可收穫60 t，而種植大豆每公頃才可收穫4 t；從蛋白質產率來看，螺旋藻是大豆的28倍。培養珊列藻，從蛋白質產率計算，每公頃珊列藻所得蛋白質是小麥的20～35倍。此外，還可透過藻類將CO2轉變為石油，培養單胞藻或其它藻類而獲得的石油，可佔細胞乾重的5％～50％，合成的油與重油相同，加工後可轉變為汽油、煤油和其它產品。有的國家已建立培植單胞藻的農場，每年每公頃地，培植的單胞藻按5％幹物質為碳水化合物(石油)計算，可得60 t石油燃料。此項技術的應用，還可減輕因工業生產而大量排放CO2造成的溫室效應。國外還有人從“藻類農場”獲取氫能的報道，大量培養藻類，利用其光合放氫來獲取氫能。

（三）微生物與農業生產

微生物與農業生產的關係十分密切，如耕作層土壤、動物胃腸道等均是由多種微生物共同組成的一個複雜的生態系統，這個系統裡有有益微生物，也有一些有害的微生物種類，如病原菌、腐敗細菌等，這些微生物之間互相作用、互相影響，如有益微生物的數量增加，就可抑制有害微生物的生長繁殖。根據這種現象人們有目的地篩選出一些有益的微生物種類，並加以培養繁殖製成有益生物菌製劑。將有益生物菌製劑施入土壤則可以提高土壤的有效養分含量，減少病害的發生，提高農產品品質。例如微生物肥料。目前，中國是世界上最大的化肥生產和消費國，但是化肥會削弱莊稼生產能力、加劇環境汙染、浪費大量緊缺資源等弊端。微生物肥料在維繫與提高土壤生產力、改善農產品品質、降低病蟲害發生、保護農田生態環境以及夯實國家糧食和食品安全方面均具有不可替代的作用，對發展“兩高一優”農業和實現“綠色工程”以及提高人民生活水平，具有重要的意義。成為未來肥料的優良選擇。

（四）微生物與環境保護

環境保護和汙染環境的生物修復是21世紀全球性的一項戰略任務，微生物可在其中發揮不可取代的重大作用。例如1利用微生物肥料、殺蟲劑或農用抗生素等來取代會嚴重汙染環境和不可降解的化學肥料或化學農藥2利用微生物生產的PHB、PHB或聚乳酸製造易降解的醫用塑膠、快餐盒等製品以減少“白色汙染”3利用微生物的降解、氧化等生化活性來淨化生活汙水、有毒工業汙水和生活有機垃圾4利用微生物來檢測環境的汙染度，如用艾姆氏方法檢測“三致”物質，利用EMB培養基檢測飲用水等樣品中的腸道菌群，以及利用發光細菌來檢測水源的汙染度等。

（五）微生物與生命科學基礎研究

微生物學促進許多重大理論問題的突破為分子生物學和分子遺傳學的發展奠定了基礎，微生物對生命科學研究技術做了重大貢獻由於微生物學的消毒滅菌，分離培養等技術的滲透和應用的拓寬及發展，動植物細胞可以再培養在平板或三角瓶裡，可以再顯微鏡下分離。今天的轉基因動物，轉基因植物的轉化技術也源於微生物的理論和技術。微生物的重大發現導致了DNA重組技術和遺傳工程的出現，使整個生命科學翻開了新的一頁，也將使人類定向改變生物、根治疾病、美化環境的夢想成為現實。微生物一方面在與其他學科交叉和相互促進中，獲得了令人矚目的發展。另一方面也為整個生命科學的發展做出了巨大的貢獻，並在生命科學的發展中佔有重要地位。