第2章 微生物世界
1.棄暗投明立新功
病毒在人們眼裏可謂十惡不赦，使我們對整個微生物家族都有很大的意見。但看事物要一分為二，近些年微生物作出了很大貢獻。你知道它的貢獻主要表現在哪些方麵嗎?
在我們的日常生活中，經常會遇到蔬菜、水果腐爛，麵包、饅頭等食物發黴的現象，有時一些器具、衣物上也滿是黴斑，所有這一切都是黴菌在從中作梗。這些黴菌包括毛黴、根黴、青黴和曲黴等。例如，在60年代，英國某農場的10萬多隻火雞突然在一夜間就不明不白地死去了。後來經多方麵研究，發現這是由於火雞吃了發黴的花生餅粉而造成的。從發黴的花生餅粉中分離到一種黴菌，就是黃曲黴。
同樣，細菌在人們在心中也沒有什麼好印象，因為它們也是造成諸如痢疾、肺炎、麻瘋病、扁桃體炎、中耳炎、鼻竇炎等症的罪魁禍首。放線菌和細菌一樣同是原核微生物，有些種類也可以引起人類的皮膚病，腦膜炎和肺炎等症。
微生物給我們的生活帶來諸多不便，便它們也為我們的生產、生活和科學研究帶來了巨大的好處。例如，在基因工程的施工中，需要原料、元件和工具等，其中細菌、病毒等微生物就在其中充當重要角色。在施工中，切割基因的手術刀--限製性內切酶，就是來自於一些大腸杆菌。切割後的基因若要轉移，需要運載工具，病毒以及細菌質粒等便首當其衝。
基因工程的施工目的，就是要讓被轉移的目的基因得到表達，從而服務於人類。目前，用於基因表達的受體生物大多數是細菌等微生物。如果我們把動物或植物的某種基因送到細菌等微生物的細胞中，就可用它們生產出動物或植物產品來，這樣的微生物，就稱為工程菌。如今，在微生物中已經開發出了多種可以使用的工程菌。如大腸杆菌、枯草杆菌，放線菌以及酵母菌等。這些不同種類的微生物具有不同的特性，為各種基因表達提供了多種多樣的細胞內環境，為基因工程的順利實施獻出了自己寶貴的一生。
與病毒和細菌一樣，放線菌和黴菌也默默地為人類做著貢獻。例如，放線菌可被用來生產鏈黴素、金黴素、紅黴素等抗生素，另外還能生產氨基酸、維生素、酶等多種產品。黴菌也不例外，在釀酒、製醋、飼料發酵，以及有機酸、抗生素、維生素等產品的生產中發揮著巨大的作用。
2.醫療戰線展才能
我們每個人都有過打預防針、接種疫苗的經曆，其目的就是防止一些病菌對我們人體造成傷害。那麼，醫生在我們身體內注射的是什麼呢?微生物在醫藥方麵還有哪些貢獻?
醫生在我們身體內注射的其實就是一些活的或死的病毒或致病細菌。如果注射的是細菌，就是菌苗，如卡介苗、鼠疫菌苗。如果注射的是病毒，就叫疫苗，如牛豆、狂犬疫苗等。對人體來說，它們都是異物，我們稱它們為抗原。抗原進入機體後，可以刺激機體產生一種與之相應的抗體物質。抗體具有抑製和殺死致病微生物的功能，這便是人體內的免疫作用。注射某種菌苗或疫苗，人體就會產生對某種致病微生物的抗體，這樣就獲得了免疫力，就不會再得某種傳染病了。
抗生素是微生物的又一貢獻。1929年，完全是一個偶然的機會，英國科學家弗萊明發現了能抑製葡萄球菌生長的青黴菌，後經研究才知道是其中的青黴素在發揮作用。十年之後，英國人弗勞來等人又把青黴素製成藥劑，用來給人治病，一下子轟動了世界。從此以後，人們不斷地對近6000種微生物進行研究，使抗生素的挖掘、生產和應用都得到蓬勃發展，在短短的幾十年內，就有5500多種抗生素問世，有臨床價值的也近400種。
微生物在醫療戰線上的貢獻還遠不止於此。大家知道，糖尿病症可通過補充胰島素進行控製。通常胰島素是從豬、牛等動物的胰髒中提取，大約8000噸的胰髒才能獲得1公斤胰島素，這不僅成本高，而且產量也遠不能滿足全世界約6000萬糖尿病患者的需求。1978年，科學家們將人的胰島素基因轉移到大腸肝菌中，製成工程菌，並成功地利用微生物發酵技術來生產胰島素。這樣的胰島素不僅成本低，產量高，而且長期使用也無副作用。
近幾十年來，人們利用基因工程技術所創造的工程菌，如大腸杆菌、枯草杆菌、假單孢菌、放線菌、酵母菌等，已經能夠為人類生產幹擾素類、抗生素類、氨基酸類、酶類、核苷酸類、有機酸類、維生素類、甾體激素類、疫苗類等近30種藥物。在醫療戰線上，微生物真是出盡風頭。
兒童要打預防針
因為，許多細菌和病毒會給人類帶來疾病，造成死亡。人們便利用這類細菌來以毒攻毒。把它注射到正常人的身體裏，使人體在以後產生對某種疾病的抵抗力。兒童抵抗力差，易患某些傳染病，注射疫苗後可避免這些病的發生。如對可造成小兒麻痹症的脊髓灰質炎，兒童必須要注射好多次脊灰疫苗。
3.治理汙染創佳績
在城市發展的今天，采取科學的措施來維護我們的家園，使之成為一個布局合理，空氣新鮮，天藍水清，綠樹成蔭，鳥語花香的""花園城市""，是我們每個人的職責。治理汙染有什麼好辦法嗎?
本世紀50年代，日本的水俁地區發生了一種奇怪的病。患者開始步履蹣跚，口齒不清；接著雙目失明，聽覺喪失；最後神經失常，身體象弓一樣彎曲變形，慘叫而死。經過幾年的努力研究，這種怪病終於被搞清，原來它是由當地工廠排出的含汞的廢水引起的。
然而，汞雖然厲害，可有些微生物卻偏偏不買它的帳。在被汞汙染的水體裏，這些小家夥不但安然無恙，而且還能把汞吃進肚裏，通過轉化，達到淨化汙水的目的，假單孢杆菌就是這樣一類微生物。
事實上，在自然界具有類似作用的微生物還有很多。例如，許多好氧微生物可以把汙水中的有機物氧化成二氧化碳和水；一些細菌、酵母菌和真菌能把石油裏的各種有機成分--烯烴、烷烴、芳香烴等，分解成二氧化碳和水，進而達到淨化油汙的作用；鐮刀黴、假單孢菌等，可以把氰這樣的劇毒物轉變成二氧化碳、水和銨鹽；芽孢杆菌能酚類物質轉變成醋酸；紅色酵母菌則對聚氯聯苯具有分解能力。
多環芳烴是一類致癌物質，但產堿杆菌、棒狀杆菌等細菌卻能降解多種多環芳烴。硝基化合物對人類也有致癌作用，我國利用腸杆菌、克氏杆菌等細菌，降解製造炸藥過程中所產生的含硝基化合物的汙水，收到了很好的效果。另外，塑料、合成纖維等多種製品的廢物，生活汙水中的洗滌劑、表麵活性劑等都是令人討厭的汙染物。有人培育出一種體內具有兩種酶的假單胞菌O-3號細菌，該菌可利用聚乙烯醇作為碳源並對其進行降解，從而起到去除汙染的作用。
說了半天，恐怕你還是不知道空間該怎樣用微生物來消除汙染，有一種辦法叫""活性汙泥性""。這種方法就是把具有消除汙染作用的微生物放在一個池裏進行培養，慢慢地就會形成一紫絮狀物，這就是活性汙泥，實際上就是大量微生物的綜合體。然後，用它們來處理汙水就可起到淨化作用。
使用塔式生物濾池也是一種簡便有效的方法。這種方法是在濾池內鋪上一層由碎石、爐渣等組成的過濾材料，將培養好的微生物放入其中進行繁殖，漸漸地就形成菌膜。廢水從濾池中經過時，菌體便對廢水中的毒物進行分解吸收。上麵流來的廢水，下麵流出的就是淨水了。
還有一種生物轉盤法。讓汙水在固定的槽中流動，槽內裝有許多圓盤，上麵生長著生物菌膜。圓盤慢慢轉動，忽高忽低。當它們浸沒在水中時，就吸收營養、排除毒物，淨化汙水，當它們露出水麵時，就吸收氧氣，加快繁殖。因此，這也是一個十分有效的淨化裝置。
愛吹氣泡的甲烷菌
在水草澉裏生活著無數專受吹氣泡的小生命，名叫甲烷。它是地球上最古老的生命體。現在甲烷菌的食物來源比以前更為廣泛，雜草、秸杆、殘飯、垃圾等等都是它的美味佳肴。在雜草茂密的池塘底部極為缺氧，甲烷菌躲在這裏""飽餐""一頓之後便舒心地出一口氣來，這其實就是氣泡。