章節3
肚容天下物
“開口便笑，笑古笑今凡事付諸一笑。
大肚能容，容天容地於人何所不容。”
這是寺廟裏常見的一副對聯，它常常懸掛在慈眉善目笑眯眯的彌勒佛佛像兩旁。它仿佛告誡人們：凡事大度，才能吃得好、睡得香，才能如此這般心寬體胖。
微生物卻是肚“小”能容了。別看它的個頭特別小，但它食量卻特別大，一見了可吃的東西就開始大吃特吃，吃個不停，直到吃完才罷休。一頭大象或者鯨魚的屍體，若任微生物吃，不用五年十載的時間就可以把它吃得精光，想一想微生物與鯨魚的體積之比，就可以明白微生物胃口之大了。
據統計，在合適的環境下，大腸杆菌每小時就能消耗相當自身體重2000倍的糖！如果假設一個成年人每年消耗的糧食相當於200千克糖，那麼像人那樣重的一個細菌，在1個小時內所消耗的糖相當於一個成年人在500年時間內所消耗糧食的總和！
微生物學界一位著名的法國科學家巴斯德在觀察製醋桶裏不可缺少的浮垢後發現，製醋所必需的奇特的浮垢不是別的，正是幾十億、幾百億的微生物。它們在幾天的時間內就吃光了比自身體重重萬倍的酒精，把酒變成了醋。這些小得不能再小的小東西竟能完成這麼巨大的工程，難怪巴斯德稱讚道：它們就像一個體重200磅的人，在4天內劈了200萬磅木材！
微生物的“胃口”為什麼能如此之好呢？生物界有一個普遍的規律：某一種生物個體越小，它單位體重所消耗的食物越多。例如，有一種體重僅為3克的地鼠，每天要消耗與其體重相等的糧食；而體重尚不足1克的蜂鳥，每天要吃掉兩倍於自身體重的食物。單細胞的微生物個體，相對於地鼠和蜂鳥來說，不知要小多少倍。而且整個細胞表麵都具有吸收營養物的功能，這就使得它們的“胃口”變得分外龐大，令人驚訝了。
它們的“胃口”好，食物主要是哪一些呢？我們可以分析微生物細胞的化學組成。我們先測得微生物細胞的濕重和幹重，兩者之差即為含水量，然後將所得的幹物質，在高溫爐中燒成灰，所得的灰分是各種無機元素的氧化物。將灰分進一步分析，得到各種無機元素的含量，以占灰分總重的百分比表示。分析結果表明，微生物細胞的含水量一般都很高，除去水分的細胞幹物質，約占鮮重的10％～25％。其中碳、氮、氫、氧4種元素約占全部幹重的90％～97％，其餘3％～10％為礦質元素。
由此可見，微生物所“吃”的營養物質，除需要大量的水以外，還需要碳、氮、無機鹽、生長因子等幾類。
科學家們為了研究這些大肚漢們，不得不配製了各種各樣的“菜肴”——培養基。
培養基是人工配製的適合不同微生物生長繁殖或積累代謝產物的營養基質。培養基有不同的類型，常用的細菌培養基為營養肉湯，它包括蛋白腖、牛肉膏、氯化鈉、水，而且酸度也有要求呢。放線菌的培養基為高氏一號培養基、酵母菌的培養基為麥芽汁培養基……因為微生物胃口雖好，但口味各異，所以，不同的微生物就有自己獨特的菜肴。
不論是什麼培養基，都應歸於固體培養基、液體培養基或半固體培養基中的一種。固體培養基挺像我們吃的果凍，它是在培養基中加入瓊脂，使之凝固而形成的。它在微生物的分離，鑒定菌種方麵都起重要作用。液體培養基，顧名思義應為液態，因為它裏麵營養組分分布均勻，微生物能充分利用養料，所以適用於實驗室生理代謝的研究工作，也常用於大規模工業生產。半固體培養基介於二者之間，常用來觀察細菌運動特征，進行菌種鑒定和測定噬菌體效價等研究工作。
科學家們製作出培養基來喂養微生物，但它們太能吃了，三五天便必須更換培養基，浪費了大量的人力、物力。後來，科學家們想出了一條錦囊妙計，他們把微生物請到冰箱裏去住，在冷氣的包圍中，微生物的細胞就縮成一團，沒有消耗，也不用飲食。這下，科學家們高興了，不僅節省了財力、物力和人力，還可以讓微生物存活幾年不死呢！兒孫滿堂
猜一猜，一個隻有在顯微鏡下才能看到的小小的微生物，給予它最適宜的條件，20分鍾、2小時、2天、2年或者更長的時間，情況會變得怎麼樣？
猜不出來吧。不到20分鍾，這個小小的微生物就“生”出了“兒子”，不到一個半小時，它就已經是“五世同堂”、享受天倫之樂的“老家長”了。兩天的時間還沒有到，它的子孫後代聚集在一起就能擠滿整個地球。如果再繁殖個兩年，前景真的不可想象。幸虧自然界有一隻無形的手在協調著，它給予微生物種種限製，使它們不能順利地繁殖下去。否則，我們在擔心“人口爆炸”的同時，還得擔心“菌”口爆炸呢！
這可不是危言聳聽，比如大腸杆菌，通常情況下20分鍾分裂一次，單個細菌在24小時後可產生4722×1021個後代，總重可達4722×103千克，若將細菌平鋪在地球表麵，它這一大家子就可以把地球完全覆蓋，多麼驚人的繁殖力。
早上，我們穿上一雙新襪子出門，晚上回到家的時候，可以從一隻襪子中檢測到3億～8億個各種活菌，其中就有導致腳氣、灰指甲的真菌。微生物特別喜歡人身上的汗液、油脂和體溫構成的“舒適”環境，它們在這種優越的環境中不斷地繁殖、增長。所以，勤換內衣，勤洗襪子，對於人體健康是非常重要的。由於洗滌劑的活性度高，如果把襪子洗淨，生長在襪子中的微生物大約有90％～95％會隨著水流入汙水之中。
除此危害之外，微生物“生長旺、繁殖快”的特性給食品的製作、儲存帶來了諸多麻煩與不便。
但是，這一特性為人類工業發酵帶來了便利。如果在合適的條件下人工培養酵母菌，一天就能收獲一次！生產味精的細菌在50多個小時內，菌體就增加30多億倍！
在很短的時間內就能獲得大量的微生物個體，這是其他生物都望塵莫及的。利用這種特性來培養微生物，可以獲得大量有用的產品，像喝的酒、吃的醬、助消化的酵母片和治病用的抗生素等等都是微生物對人類的貢獻。
微生物繁殖快，繁殖特征也怪，讓人們覺得好像它們永遠不會死，其實它們隻是整個兒消失在自己的後代之中。單個細胞的細菌尤為如此，細胞一個變倆，兩個變成四個，如此下去，沒過一會兒，你眼睜睜瞅著它的最後一絲痕跡就消失了。
這個“消失”的過程說起來很輕巧，實際上也挺費力的。例如一個形如杆狀的細菌，吃飽了，喝足了，脹得滿滿大大的，嫌自己大笨重，中央部分便開始變細，越來越細，最後，它的兩部分僅由細如蛛絲的一線聯係在一起，這時粗壯的兩半開始拚命扭動，並突然一分為二，成為兩隻形狀完整，靜靜地滑行的微生物，它們所代替的，是這兒原有的“一隻”。它們稍短一些，可能是沒吃飽的緣故，過一段時間，它們吃飽了，這雙兒女又分裂了一次，於是，原來隻是“一隻”的杆菌又變成了“四隻”，不久，“八隻”，再過一會兒“十六隻”……它們就永無止盡地吃了分，分了吃……
奇妙的是，微生物中的粘菌在一生中要經曆一場巨大的變革，比剛才談的“一分為二’”要有趣多了。
粘菌是一個個阿米巴狀的細胞，它們喜歡四處遊動，吞噬細菌，彼此疏遠，互不接觸。突然，仿佛一陣鈴響，一些特殊的細胞放出聚集素，其他的細胞“聽到聲音”，立即集合在一起，排成星狀，互相接觸、聯合，構成動作遲緩的“小蟲子”，像鱒魚一樣結實，生出一個富麗堂皇的梗節，頂端帶著一個“子實體”，像籃子一般盛著下一代的阿米巴狀的細胞，它們從籃子裏麵跳出來，又在同一塊領地上遊來遊去，一個個還是獨來獨往，雄心勃勃。