1、當(dāng)代微生物學(xué)的發(fā)展趨勢當(dāng)代微生物學(xué)的發(fā)展趨勢一方面，當(dāng)代微生物學(xué)的發(fā)展趨勢是由于分子生物學(xué)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，使得微生物學(xué)的研究迅速向縱深發(fā)展，并從細(xì)胞水平和酶學(xué)水平逐步進入基因水平、分子水平和后基因組水平。另一方面，它極大地拓寬了微生物學(xué)的宏觀研究領(lǐng)域，并與其他生命科學(xué)技術(shù)和其他學(xué)科交叉綜合，形成許多新的學(xué)科發(fā)展點，甚至孕育出新的分支。近20 30年來，分子生物技術(shù)和方法在微生物研究中的應(yīng)用，以新理論、新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)和新成果迅速豐富了微生物學(xué)。1977年，沃爾斯提出并建立了細(xì)菌、古細(xì)菌和真核生物并列的生命三域理論，揭示了古細(xì)菌在生物系統(tǒng)發(fā)展中的地位，并利用分子生物學(xué)技術(shù)建立了分子和基因水平的分

2、類鑒定理論和技術(shù)。微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、生理學(xué)、生物化學(xué)和遺傳學(xué)的結(jié)合已經(jīng)進入基因和分子水平，即在基因和分子水平上研究了微生物分化的基因調(diào)控、分子信號物質(zhì)及其作用機制、生物大分子物質(zhì)組裝成細(xì)胞器過程的基因調(diào)控、催化各種生理生化反應(yīng)的基因及其組成、表達和酶的調(diào)控，闡明了蛋白質(zhì)生物合成機制，建立了酶的生物合成和活性調(diào)控模式。已經(jīng)探索了許多核酸序列，構(gòu)建了100多種，例如，已經(jīng)繪制了大腸桿菌的基因圖譜，對1/3以上的基因產(chǎn)物進行了生化研究，了解了80%的代謝途徑，基本闡明了染色體復(fù)制模式和調(diào)控模式，描述了許多操縱子的主要特征，證明了大腸桿菌細(xì)胞大分子的合成可以在試管中模擬，即進入了后基因組時期。構(gòu)建

3、了固氮酶合成基因及其活性的調(diào)控模型，從基因和分子水平揭示了根瘤菌和豆科植物在根瘤菌和豆科植物共生固氮系統(tǒng)中相互識別、共同構(gòu)建有效根瘤及其調(diào)控?；蛑亟M技術(shù)的出現(xiàn)為構(gòu)建具有特殊功能的基因工程菌提供了令人振奮的成果和良好的前景。利用基因工程微生物實現(xiàn)了人工胰島素、干擾素、生長素等珍貴藥物的大規(guī)模生產(chǎn)，形成了一個全新的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。目前，利用基因重組技術(shù)改良和創(chuàng)造微生物新品種的研究很多。微生物生態(tài)學(xué)的研究不僅拓寬了土壤、污水、水、地質(zhì)和礦產(chǎn)資源等原始環(huán)境，而且深入到微生物賴以生存的環(huán)境。它還高度重視極端環(huán)境中的微生物生命活動，闡明了極端環(huán)境中的微生物具有其他生物所沒有的特性，形成了生命科學(xué)中一個嶄新

4、的領(lǐng)域，為探索和闡明生命的起源、進化和系統(tǒng)發(fā)育提供了許多有益的證據(jù)，極大地豐富了自然界微生物物種的多樣性。微生物作為環(huán)境污染物的清除者和污染受損環(huán)境的生物修復(fù)者，也從質(zhì)粒和降解酶基因的水平解釋了某些污染物的分解和降解，特別是含有芳香環(huán)的難降解物質(zhì)。微生物研究將越來越關(guān)注微生物獨特的生命現(xiàn)象。如在極端環(huán)境中的生存能力、特定的代謝途徑和功能、化學(xué)能營養(yǎng)、厭氧生活、生物固氮、不釋氧的光合作用等。闡明這些生命過程中物質(zhì)和能量運動的基本規(guī)律將向人們展示一個誘人的應(yīng)用前景。由于微生物具有獨特而高效的生物轉(zhuǎn)化能力，并能產(chǎn)生多種有用的代謝產(chǎn)物，為人類生存和社會發(fā)展進步創(chuàng)造了不可估量的財富，因此開發(fā)和推廣微生物

5、的應(yīng)用因此，根據(jù)21世紀(jì)生命科學(xué)的發(fā)展趨勢和研究重點，基于少數(shù)微生物的遺傳物理圖譜，將全面開展微生物基因組學(xué)和后基因組學(xué)的研究。微生物基因組的研究將明顯促進生物信息學(xué)的發(fā)展和包括比較生物學(xué)、分子進化化學(xué)和分子生態(tài)學(xué)在內(nèi)的生物研究新時代的到來。對具有一定意義的微生物種類和菌株進行了全基因組序列分析、功能分析和比較分析，闡明了它們的結(jié)構(gòu)、表型、功能和進化之間的關(guān)系。闡明微生物之間、微生物與其他生物之間、微生物與環(huán)境因素之間相互作用的分子機制和控制的基本基因機制，將極大地發(fā)展微生物分子生態(tài)學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、細(xì)胞微生物學(xué)和微生物資源。在吸收其他學(xué)科先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，微生物學(xué)的研究技術(shù)和方法將向自動化、計算機化、定向化和定量化方向發(fā)展，微生物信息學(xué)正在醞釀之中。技術(shù)上的重大突破推動了生物科學(xué)史無前例的高速發(fā)展，開辟了新的研究領(lǐng)域，進入了新的研究深度。發(fā)展分子生物學(xué)、神經(jīng)分子生物學(xué)、分子細(xì)胞學(xué)、分子生理學(xué)、分子生態(tài)學(xué)和進化論。它為改造生物體提供了強有力的手段，從而使在分子水平上設(shè)計、改造和創(chuàng)造新的生物形式和物種成為可能。基因工程的應(yīng)用范圍可以擴展到食品、化工、環(huán)保、采礦、冶煉、材料、能源等諸多領(lǐng)域，具有誘人的發(fā)展前景。改變現(xiàn)有基因甚至創(chuàng)造