巴斯德用一個盛著半瓶肉湯的長頸瓶做了一項實驗。瓶口的上部連接著一個長長的細頸玻璃管的始端並垂直向上接觸空氣，長頸管首先向下彎曲後再向上彎曲。巴斯德將肉湯煮沸，蒸汽從瓶口細管中噴湧排出。這樣一來，在湯裏及管壁上的微生物統統都被殺死。接著，巴斯德將湯冷卻。他沒有用塞子去堵住管口。長頸瓶的領口是敞開的，涼爽新鮮的空氣可以暢通無阻與湯的表麵接觸。但是，塵埃都聚集在細管彎曲部分的底部，無法再向上升騰，也就是無法進入帶彎曲管道的長頸瓶。巴斯德將湯放置一旁，不再理它，就這樣一連放上幾個月，湯內也沒有微生物繁殖的跡象。因為盡管新鮮的涼氣與空氣中的化學物質能夠接觸到湯的表層，但隻要那帶著微生物的塵埃不觸及湯，微生物就無法在湯內繁殖。隨後，為了使空氣中的塵埃可以飄落到湯裏，與湯接觸，巴斯德將長頸瓶的彎曲打碎，結果僅在一夜之間，湯裏的微生物就驟然而生。1864年，巴斯德將試驗的結果公之於眾，也最終揭開了微生物自然生殖的神秘麵紗。
7.微生物的生與死
生長是微生物與外界環境因素共同作用的結果。環境條件的改變，可引起微生物形態、生長、生理、繁殖等特征的改變。它們抵抗或者適應環境條件的某些改變。當環境條件的變化超過一定極限，微生物就會死亡。
人們常采用多種物理、化學或生物學方法，來抑製或殺死微生物，達到抑製和消除微生物的有害作用。常用以下術語來表示對微生物的殺滅程度。
滅菌：用物理或化學方法殺滅物體上所有的微生物（包括病原微生物和非病原微生物及細菌芽胞、黴菌孢子等），稱為滅菌。
消毒：用物理或化學方法僅能殺滅物體上的病原微生物，而對非病原微生物及芽胞和孢子不一定完全殺死，稱為消毒。用來消毒的藥物稱為消毒劑。
防腐：防止或抑製微生物生長和繁殖的方法稱為防腐或抑菌。用於防腐的化學藥品稱為防腐劑。某些化學藥物在低濃度時為防腐劑，在高濃度時則稱為消毒劑。
無菌：無菌指沒有活的微生物存在。采取防止或杜絕一切微生物進入動物機體或物體的方法，稱為無菌法。以無菌法操作時稱為無菌操作。在進行外科手術或微生物學實驗時，為防止微生物的汙染，要求嚴格的無菌操作。
不同的微生物對各種理化因子的敏感性不同，同一因素不同劑量對微生物的效應也不同，或者可能隻起消毒或防腐作用，或者起滅菌作用。在了解和應用任何一種理化因素對微生物的抑製或致死作用時，還應考慮多種因素的綜合效應。例如大腸杆菌在有酚存在的情況下，溫度從30℃增至42℃時明顯加快死亡。這就是說，在增高溫度的同時加入另一種化學藥劑，則可加速對微生物的破壞作用。微生物生長的培養基以及它們所處的環境對微生物遭受破壞的效應也有明顯的影響。如在酸或堿中，熱對微生物的破壞作用加大，培養基的粘度也影響抗菌因子的穿透能力；有機質的存在也幹擾抗微生物化學因子的效應，或者由於有機物與化學藥劑結合而使之失效，或者有機質覆蓋於細胞表麵，阻礙了化學藥劑的滲入。微生物的生理狀態也影響理化因子的作用。營養細胞一般較孢子抗逆性差，幼齡的、代謝活躍的細胞較之老齡的、休眠的細胞易被破壞。
常見的影響微生物生長與死亡的物理、化學因素主要有以下幾種。
（1）溫度
影響有機體生長與存活的最重要的因素之一是溫度。它對生活機體的影響表現在兩方麵：一方麵隨著溫度的上升，細胞中的生長速率和生物化學反應速率加快。在一般情況下，溫度每升高10℃，生化反應速率增加一倍；另一方麵，機體的重要組成如蛋白質、核酸等隨著溫度的增高而可能遭受不可逆的破壞，對溫度都較敏感。因此，隻有在一定範圍內，機體的生長繁殖與代謝活動才隨著溫度的上升而增加，當溫度上升到一定程度，開始對機體產生不利影響，如再繼續升高，則細胞功能急劇下降以至死亡。
（2）輻射
輻射是指通過空氣或外層空間以波動方式從一個地方傳播或傳遞到另一個地方的能源。它們或是離子或是電磁波。電磁輻射包括可見光、紅外線、紫外線、X射線和Υ射線等。
①紫外輻射紫外線是非電離輻射，紫外輻射對微生物有明顯的致死作用，是強殺菌劑，在醫療衛生和無菌操作中廣泛應用紫外殺菌燈管。由於紫外線不易透過不透明的物質，穿透能力差，故紫外殺菌燈隻適用於空氣及物體表麵消毒。
②電離輻射X射線、α射線、β射線和Υ射線均為電離輻射。在擁有足夠的劑量時，對各種細菌均有致死作用。常用於一次性塑料製品的消毒，也用於食品的消毒。
（3）幹燥
水分是微生物的正常生命活動必不可少的。幹燥會導致生物細胞失水而造成代謝停止以至死亡。微生物的種類、環境條件、幹燥的程度等均影響微生物的生存。休眠孢子抗幹燥能力也很強，在幹燥條件下可長期不死，這一特性已用於菌種保藏，如用砂土管來保藏有孢子的菌種。在日常生活中也常用烘幹、曬幹和熏幹等方法來保存食物。
（4）滲透壓
滲透是水或其他溶劑經過半透性膜而進行擴散的現象。在滲透時，溶劑通過半透性膜時的壓力稱為滲透壓，其大小與溶液濃度成正比。
適宜於微生物生長的滲透壓範圍較廣，而且它們往往對滲透壓有一定的適應能力。逐漸改變滲透壓，微生物常能適應這種改變，突然改變滲透壓會使微生物失去活性。對一般微生物來說，它們的細胞如果置於高滲溶液中，水將通過細胞膜從低濃度的細胞內進入細胞周圍的溶液中，造成細胞脫水而引起質壁分離，使細胞不能生長甚至死亡。相反，如果將微生物置於低滲溶液或水中，外環境中的水將從溶液進入細胞內引起細胞膨脹，甚至使細胞破裂。
日常生活中常用高濃度的鹽或糖保存食物，如醃漬蔬菜、肉類及蜜餞等，因為一般微生物不能承受高滲透壓。
（5）超聲波
超聲波具有強烈的生物學作用，幾乎所有的微生物都能受它的破壞，因為超聲波的主要作用是使細胞破裂。它的效果與頻率、處理時間、微生物種類、細胞大小、形狀及數量等均有關係。
（6）重金屬及其化合物
有些重金屬離子的存在，不管濃度大小，對微生物的生長均會產生有害或致死作用。一些重金屬離子是微生物細胞的組成成分，當培養基中這些重金屬離子濃度低時，對微生物生長有促進作用，反之會產生毒害作用。也因此，大多數重金屬及其化合物都是有效的殺菌劑或防腐劑。其中作用最強的是Hg、Ag和Cu。如二氯化汞又名升汞，是殺菌力極強的消毒劑。所以0.1～1%濃度的硝酸銀常用於皮膚的消毒。
（7）表麵活性劑
表麵活性劑是指具有降低表麵張力效應的物質。這類物質加入培養基中，可影響微生物細胞的生長與分裂。如肥皂、漂白粉、洗衣粉等。
（8）化學療劑
能直接幹擾病原微生物的生長繁殖並可用於治療感染性疾病的化學藥物為化學療劑。它能選擇性地作用於病原微生物新陳代謝的某個環節，使它們生長受到抑製或致死。但對人體細胞毒性較小，故常用於口服或注射。化學療劑種類很多，按它的作用與性質又分為抗代謝物和抗生素等。