微生物的繁殖
微生物的繁殖速度快得驚人。細菌每隔20分鍾即可分裂一次,一天時間內即可繁殖72代,如果一個不死,總數將達到4 722噸。假如再這樣繁殖4~5天,它們就會形成跟地球同樣重量的物體。當然不會出現這種情況,因為影響細菌繁殖的各種因素隨時都在起作用。微生物這種驚人的繁殖速度,使我們可以在短時間獲得大量菌體。用酵母生產單細胞蛋白質,每隔8~12小時就可以收獲一次。
微生物的食性
微生物“食”性很雜,幾乎什麼都吃,如蛋白質、脂肪、糖類以及無機鹽,甚至有些不能被動植物利用的物質,如纖維素、石油、塑料,以至有毒物質,微生物也有辦法分解它們。這樣,人們就可以用微生物來開展綜合利用,化廢為寶。
微生物的分布
微生物在自然界中的分布極廣泛,是任何動植物所無法相比的。上至幾萬米高空,下至幾千米深的海底,熱達300℃的溫泉,冷至-80℃的極地,都可以找到它們的蹤跡。微生物大量存在的地方是土壤,那裏是微生物的一統天下,在1克肥沃的土壤中有幾十億個微生物。
微生物的培養方法
1905年,德國微生物學家科赫因對結核杆菌和結核菌素的研究取得重大成就而榮獲諾貝爾獎金。他發明固體培養基,用它分離培養細菌,創造細菌的純粹培養法。他又改進細菌染色法,為研究細菌的形態和結構創造有利條件。荷蘭科學家E.C.翰遜教授研究使啤酒發酵的酵母,創造單細胞的純粹培養法。以後,又有人采用純粹培養法選擇適當酵母,用於啤酒的工業生產,為純粹培養法在工業發酵上的應用開辟了道路。翰遜的學生哈斯發現,當時用的由明膠製成的固體培養基很容易發生液化現象,使用時有困難。哈斯的妻子建議用瓊脂代替明膠,獲得了較好的效果。這種瓊脂培養基被後人采用,一直沿用到今天。後來又有人創造一種培養皿,可供微生物平板分離用。從此以後,分離出的微生物日益增多,新的微生物不斷被發現。這樣,可供工業用的微生物也日益充實起來,一支微生物生力軍異軍突起。
微生物采礦
微生物幾乎都能和金屬發生一定作用,恰當地利用這種作用可以取得相當可觀的經濟效益,因此逐漸受到企業界的重視。目前主要應用在從礦石中浸濾金屬或濃縮廢液中所含的微量金屬兩個方麵。現在,美國已大規模地利用細菌浸濾法從廢棄的原料中回收銅,據推算,美國利用這種方法生產的銅約占總生產量的11.5%~15%。浸濾是用大量的水(一般為數百噸)在礦石間循環,使生息在岩石間的細菌浸提出金屬。機理有兩種,一是細菌直接與礦石作用,提取金屬;二是細菌產生亞鐵及硫酸之類的物質,利用這些物質提取金屬。在鈾礦山應用細菌浸濾法,有可能從已無法開采的鈾礦中采鈾。使含有細菌的水通過地下礦脈滲透到豎井中,然後用泵把溶有鈾的水提升到地麵回收鈾。這種方法稱為“地下溶解冶煉”,已經在加拿大應用。使用這種方法可以大幅度減輕對地麵風景及建築物的破壞,有利於保護環境。另外,使用這種方法雖然比采礦石花費的時間長,但由於不需要破碎礦石的機械操作,操作係統比較簡單,因此需要的經費也少,特別對礦脈深、品位低的礦山更有利。
維生素類補藥
每個人的肌體都不一樣,因此維生素對每個人的作用也各不相同。認為服用一種維生素會對每個人都產生同樣的效果,這隻是幻想。人體不是個數學等式,而是個充滿秘密的生物化學“原始森林”。1996年年初,美國國立癌症研究所揭示了人們經常服用的胡蘿卜素的真實麵目。科學家們經過調查認為,服用胡蘿卜素和維生素E並不能增強抗癌力。令人驚訝的是服用這類藥物的人更容易受癌症的危害。服用維生素的人的死亡率比不服用的高13%。
眾所周知,維生素C可以增加人體鐵的攝入量。因此,得出結論認為,服用鈣的人也應該服用維生素C,以求體內鐵的平衡。這樣做對嗎?從理論上說是有道理的,但是沒有能找出確切答案。這是個沒有頭的盤旋路,實際上不可能人為地控製人體的新陳代謝。
微生物工程
微生物工程又叫發酵工程。發酵是微生物特有的作用,在幾千年前就被人類認識了,並且用來製造酒、麵包。微生物工程,是大規模發酵生產工藝的總稱,就是利用微生物發酵作用,通過現代工程技術手段來生產有用物質,或者把微生物直接應用於生物反應器的技術。它是在發酵工藝基礎上吸收基因工程、細胞工程和酶工程以及其他技術的成果而形成的。