水體也是微生物活動的一個最佳場所。這裏的微生物較為混雜，有的來自土壤和空氣，有的來自動物的排泄物，有的來自工廠及生活汙水，有的土生土長的地下勢力，分布於江、河、湖、海，甚至下水道之中，其中既不缺有益微生物，也不乏有害和致病的微生物。
微生物的活動場所僅有陸、海、空還是不夠的，它還常常活動在各種動物的器官內部。例如，在牛的胃中生活著許多微生物，這裏既有豐富的營養物質，又是極大的繁殖場所。不過，這些微生物也並不是無功受祿，而是不斷地分泌纖維素酶，來幫助牛把植物纖維分解成脂肪酸等各種有機營養來供牛體吸收。
微生物不僅活動在動物體內，也活動在人體的內部，如口腔、鼻咽腔、腸道等處都有微生物存在，但它們並不是坐享其成，而是為人體做著貢獻。例如，生活在腸道中的大腸杆菌，就不斷地向人體提供著維生素K、維生素B和氨基酸等養分，同時也能抑製其他有害細菌的繁殖與生長。
第二章 微生物的功與過
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，近些年微生物對人類作出了很大貢獻。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20世紀60年代，英國某農場的10尤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了諸多不便，但也為我們的生產、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、病毒等微生物應其中充當重要角色。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。
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，就是疫苗，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杆菌中，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。
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？
20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、假單孢菌等閑中以把氰這樣的劇毒物轉變成二氧化碳、水和銨鹽；芽孢杆菌能把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 不知道空間該怎樣用微生物來消除汙染，有一種辦法叫""活性汙泥法""。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。然而，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、爐潭、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。
冶金采礦顯神通
在自然界，真正稱得上""鐵嘴鋼牙""的生物恐怕要算微生物了。它們既可吞噬金屬，化為己有；也可分解金屬，變為他用，真可謂神通廣大。那麼，微生物能幫助人們開采稀有金屬嗎？
早在我國北宋時代，就已經具備了完善的用""膽水""浸礦提煉銅的方法，當時已有11個礦場利用此法煉銅，年產銅量100多萬斤。但那時的人卻隻知其然，而不知其所以然。
20世紀40年代，有兩位美國人從銅礦區的酸性礦水中找到了一類微生物，經觀察研究發現，沒有它們時，浸銅的速度微不足道，有了它們，成銅速度則急劇增加，這才使人們恍然大悟，原來在膽水中真正起作用的是微生物。從此以後，人們相繼發現了硫化杆菌、氧化硫杆菌、氧化鐵杆菌、氧化鐵硫杆菌和氧化硫鐵杆菌等都在浸礦劑中發揮著重要作用。
這些細菌能從堅硬的礦石中把金屬提取出來，通常有兩種途徑。就拿硫化杆菌來說，一方麵，它能把低價鐵變成高價鐵，硫酸亞鐵變成硫酸鐵；另一方麵，它能把硫或硫化物變成硫酸，這些硫酸又能溶化礦物中的金屬。
細菌采銅的先例給人們以極大的啟迪，細菌能幫助人類采稀有金屬麼？回答是肯定的。如今在采鈾礦時，隻要把含有細菌的水直接注入鈾礦，鈾就可以被細菌溶出來，然後用泵把礦水抽出，進行濃縮提煉，就可以得到金屬鈾了。
在工業廢水中，常常含有各式各樣的金屬鹽，如銀、鈷、鎳、鈾等鹽類，若不回收，危害極大。一旦回收成功，既可帶來社會效益，也會帶來明顯的經濟效益。同樣在廣闊的海水中也富有多種稀有金屬，一旦能夠被收回，必將會為人類帶來極大的益處。因此，科學家們正在積極尋找有效的微生物，試圖為收集這些金屬找到一條出路，一些科學家也正在利用基因工程技術，創造出一些能吞噬金屬的工程菌。想必，隨著研究的深入，這一設想一定能夠實現。
消滅害蟲出奇兵
害蟲是農作物的頭號敵人，為更地消滅害蟲而不留下後遺症，科學家們可謂絞盡腦汁。功夫不負有心人，經過不斷地探索使人們發現了滅蟲的奇兵微生物。微生物有哪些出奇製勝的絕招呢？
人們為防治和殺滅害蟲，研製了各種各樣的化學農藥。但農藥畢竟是一種化學製劑，大量地使用造成了嚴重的環境汙染，危害人體健康。農藥在消滅害蟲的同時，往往也把害蟲的天敵不分青紅皂白地殺掉。怎麼辦？人們經過不斷地探索，發現自然界中有著許多能使害蟲得病的微生物。據統計，這樣的微生物約有2000多種，其中包括細菌，真菌和病毒等微生物。於是，人們就精心培養這些微生物，並把它們播撒於大田之中，起到了出奇製勝的作用。
鬆毛蟲是危害鬆林的大敵，往往造成鬆林大麵積毀滅。當人們把一種叫白僵菌的真菌製劑噴灑到鬆樹上後，這些白僵菌便可侵入蟲體，把蟲體作為營養倉庫，繁殖生長，菌絲彌漫，堵塞體腔，不僅妨礙了害蟲血液的循環，而且還會改變血液的性質，使害蟲新陳代謝機能紊亂而喪生。白僵菌不光是殺滅鬆毛蟲，還能消滅大豆食心蟲、玉米螟、茶毒蛾、甘蔗象鼻蟲等約200多種昆蟲。另外，也不光是白僵菌，大約有530多種真菌能使昆蟲得病，而且在昆蟲的各種疾病裏，大約有60%是由這些真菌引起的。
在細菌中，糞鏈球菌、產氣杆菌、蘇雲金杆菌等都對害蟲有極強的殺傷力。以蘇雲金杆菌為例，當昆蟲將蘇雲金杆菌吃進肚裏後，它能產生一種蛋白質，這種蛋白質可破壞蟲體的消化道，引起消化道的麻痹、穿孔，出現厭食症而死亡。蘇雲金杆菌的殺蟲範圍很廣，對棉鈴蟲、菜青蟲、毒蛾、鬆毛蟲、玉米螟等150多種害蟲有不同程度的致病和毒殺作用，對某些害蟲的殺滅率可達80%以上。