细菌学的建立和发展

十九世纪，由于资本主义发展生产的需要，物理学、化学、生物学等科学与技术研究蓬勃开展，细菌学因而也有快速的进步。十九世纪下半叶，关于微生物的来源、发酵的本质、传染病的病因及免疫防治等重大问题，基本上得到了阐明，因此，十九世纪可谓微生物学的奠基时期。
自然发生说的破产 微生物的来源，自然发生说与非自然发生说之间的争论由来已久。直到1836年舒尔策(Schulze,F.1815～1873)注意到空气中微生物的存在，设计了实验证明动物性或植物性有机物质溶液之腐败，系因空气中微生物进入所致。后来，1837年施旺(Sch-wann,T.1810～1882)、1854年施勒德(Schroder,H.G.F.1810～1885) 和杜希(Dusch,T.von 1824～1890)、1860年霍夫曼(Hoffmann,H.1819～1891) 等相继在舒尔策实验基础上，不断改进设计以证实自然发生说者之谬误。1861年巴斯德(Pasteur,L.1822～1895)的著名U形长颈瓶实验，更以无可辩驳的事实证明空气中广泛存在着微生物，当这些微生物进入肉汁后，才使肉汁中有机物分解、腐败。如隔绝或净化空气，经消毒过的肉汁就不会腐败。对此，1864年巴斯德在法国科学会议上发表研究报告，确认肉汁中的微生物并非“自然发生”，从而推翻了由来已久的自然发生说。
发酵本质的阐明 酿酒制醋，早为人类熟知。但其本质为何？在巴斯德大量工作之前，未能完全肯定。
1837年施旺等发现酵母菌，并谓酒类形成系由酵母菌分解液汁中糖类的结果。但在同时代，以德国化学家李比希(Liebig,J.F.von 1803～1873)为首的学者主张酵母菌在液汁中只起通气作用，强调酒类产生纯为化学变化。
1848年，巴斯德初步研究酒槽底部结成的酒石酸，发现微生物对右旋及左旋酒石酸的利用具有选择作用。1857～1862年间，他证明酵母菌为葡萄酒和啤酒发酵的原因。至于引起酒类发酵成醋的野酵母菌，可用60～65℃加热30分钟杀死，现今用于酒类和乳类的巴氏消毒法(Pasteurization)即始于此。其后，他又阐明其他物质的腐败，亦由于某些微生物的分解作用所致，且发现若干种微生物须在无氧环境中始可增殖。巴斯德的这些研究，使微生物学由形态学阶段进入生理学时代，他成为细菌学的奠基人。
巴斯德阐明的发酵等原理，除在酿造工业上具有重大意义和经济效益外，对于医药卫生及其他领域也有深刻的影响。英国外科医生李斯特(Lister,J. 1827～1912)在1852年创建的防腐外科即为一例。
微生物病原说的确立与特殊病原体的发现 早期对疾病的病原认识很模糊，有谓由于污秽的气体，亦有归咎于鬼神作祟者。1546年伏拉卡斯托罗(Fracastoro,G.1478～1553)认为传染病的原因为一种病芽，在其著书中详述病的传染有直接接触、间接接触传染物或空气传递。1720年马顿(Marten,B.生卒年份不明)曾详述结核病的传染规律。1762年普仑息(Plenciz,M. A. von 1705～1786)谓特殊的生物引起特殊的疾病。1840年亨利(Henle,J.1809～1885)对于疾病的传染学说阐述颇详，且指出病原体的特异性，并就其微生物病原说提出病人与传染者或传染物有关；必须分离出病原体；将病原体接种于健康者体内能发生疾病三个论点。亨利学说后经科赫(Koch,R.1843～1910)等研究被正式证实。
某些细菌能产生疾病的事实首先被科赫所证实(1876)。1863～1868年丹凡(Davaine,C. J.1812～1882)发现死于炭疽病畜的血液和脏器中有杆形小体，此种小体接种到健康动物，也能发生同样特殊症状并死亡。科赫将之培养于血清或眼房水内，可以传代繁殖。因而，他认为这些小体是活的细菌。再则，虽经多次传代，接种至实验动物，仍死于具有典型症状的炭疽病，同样在其血液和脏器中见有特殊菌形的大杆菌。这样就肯定了炭疽杆菌系炭疽病的病原体。从而科赫提出了下列假说：
❶特殊的微生物应在某种疾病的病体中查见，在健康者中不存在；
❷此特殊微生物能行分离培养而得纯种；
❸将此纯培养物接种至易感动物，能发生同样病症；
❹自人工感染的实验动物体内仍可获得纯培养。科赫假设在鉴定病原体时确有重要的指导意义，但应注意到一些例外情况。如明显健康者，可以是带菌或带毒者，有的病原体迄今尚未能在体外人工培养，亦有无适宜的易感动物等等。
科赫假说的提出，伴以他创建的固体培养基、分离培养技术和染色法等，带动了一大批学者深究多种传染病的病原体。在十九世纪的最后二十年中，大多数传染病的病原体几均被查明并分离培养成功（见表）。

十九世纪主要病原微生物发现年代

病原微生物	发 现 者	发现年代
回归热螺旋体 麻风杆菌 炭疽杆菌 淋球菌 伤寒杆菌 鸡霍乱杆菌 结核杆菌 鼻疽杆菌 霍乱弧菌 白喉杆菌 葡萄球菌 破伤风杆菌 大肠杆菌 肺炎球菌	Obermeier,O.H.F. Hansen,A. Koch, R. Neisser, A. Eberth,C. J. Pasteur, L. Koch, R. Loeffler,F.与Schutz,W. Koch, R. Loeffler,F. Rosenbach, F.J. Nicolaier,A. Escherich, T. Fraenkel,A.	1873 1874 1878 1879 1880 1880 1882 1882 1883 1884 1884 1884 1885 1886

（续表）

病原微生物	发 现 者	发现年代
脑膜炎球菌 产气荚膜杆菌	Weichselbaum.A. Welch,W.H.与Nuttall, G.H.F.	1887 1892
流感杆菌 鼠疫杆菌 肉毒杆菌 痢疾杆菌 牛传染性胸膜 肺炎支原体	Pfeiffer,R. Kitasato,S.与Yersin, A. Ermengem, E.P.M.van Shiga,K. Nocard,E.与Roux,E	1892 1894 1895 1898 1898
副伤寒杆菌	Schottmuller,H.	1900

微生物学技术方法的进展 十九世纪细菌学发展快速的原因，与其技术方法之改进和创建是分不开的。其中重要的有：
(1)细菌培养方法的改进：
❶1854年施勒德和杜希使用棉花塞防止空气中杂菌进入灭菌过的培养物；
❷1872年施勒德用马铃薯斜切面作为培养基，发现其表面长有不同色素的菌落，证实每一菌落只含有一种类型的细菌；
❸1873年克勒勃(Klebs,E. 1834～1913)、1877年巴斯德、1878年李斯特、1879年奈加利(Nägeli,C.von 1817～1891)等创用稀释培养法，以分离培养得纯种细菌；
❹1874年罗伯兹(Roberts,W. 1830～1899)、1876年柯恩(Cohn,F.1828～1898)创用加热分离培养法，使芽胞细菌得以分离培养；
❺1877年，巴斯德将制成的培养基先经高热或间歇灭菌法(1877年由丁道尔[Tyndall,J.1820～1893]创建，亦称丁氏灭菌法)以杀死其中原存的杂菌及芽胞后再用于培养，此可免除培养结果中的混杂假象；
❻1881年科赫用动物明胶制成半固体营养培养基，或将混合菌涂布其表面，或先将菌混合于冷却至一定温度仍呈液态的明胶中作倾注培养，借此可将菌类分散纯化。但由于明胶熔化点低，培养温度不能超过20℃；且有的菌在20℃时生长缓慢；也有能分解明胶者，使分散菌又重新混合，这些都是其不足之处；
❼1882年，科赫的学生赫斯(Hess,W.1846～1911)受其夫人启发，改用海藻中的多糖提取物——琼脂替代明胶。琼脂近100℃时呈液态，冷至42℃以下固态化，且大多病原菌不能分解琼脂。因此，用1.5～2.0%琼脂固体培养基以分离细菌纯种极为简便，迄今仍是细菌学实验中广泛使用的技术之一；
❽科赫另一学生配替(Petri,R. J. 1852～1921)创用配替平皿以替代科赫创用的普通玻璃平板。配替平皿开放操作方便、通气，又能保持无菌状态。
(2)细菌染色法的发明：
❶1871～1875年，魏加特(Weigert,C.1845～1904)首先采用工业中的亚尼林染料用于细胞染色。1877年科赫转用亚尼林染料于细菌的染色。后(1879)又与艾利希共用创用抹片法、火焰固定法和标本染色法等；
❷1882年科赫创用抗酸性染色法，发现结核杆菌；
❸1884年革兰(Gram,C.1853～1938)发明鉴别染色法（即革兰氏染色法），可将所有细菌分成革兰氏阳性（紫色）和阴性（红色）两大类。此法迄今广泛作为鉴定未知细菌的第一步。
(3)显微镜的改进： 1866年起，阿伯(Abbé,E.K.1840～1905)等积极改进显微镜的制造工作。在显微镜中加添集光器，使视野明亮清晰。后又制成油浸接物镜头，采用消色玻璃透镜，使较小的物体得以辨认。至1880年，光学显微镜已甚精细，基本与今日相仿。约1880年左右，科赫研究显微摄影取得成功。例如炭疽杆菌的芽胞同其繁殖体同样清晰，这有利于细菌形态学资料的保存和比较研究。
人工免疫预防的萌芽 1877年，巴斯德证明鸡霍乱病是由一种特殊细菌引起的。他应用减弱感染力的鸡霍乱菌予以接种，感染后发生轻微症状，很快恢复，然后用强毒同菌攻击，却不再感染发病。这种预防法，即现用的各种人工免疫预防注射的开端。1879～1880年，他研究炭疽病。在1881年表演其菌苗能使绵羊不感染炭疽的实验。1885年，巴斯德将患狂犬病畜的脑组织，置23～25℃下干燥，使毒力减弱。这种经干燥过的脑制剂，可防治狂犬病狗的咬伤。因此，巴斯德的一生，包括免疫预防研究，对人类的贡献是难以估量的。