微生物千姿百態(tài)，有些是腐敗性的，即引起食品氣味和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生不良變化。當(dāng)然有些微生物是有益的，它們可用來生產(chǎn)如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必須通過顯微鏡放大約1000  倍才能看到。比如中等大小的細菌，1000 個疊加在一起只有句號那么大。

微生物能夠致病，能夠造成食品、布匹、皮革等發(fā)霉腐爛，但微生物也有有益的一面（以下圖片均來源于網(wǎng)絡(luò)）。

最早是弗萊明從青霉菌 抑制其它細菌的生長中發(fā)現(xiàn)了青霉素 ，這對醫(yī)藥界來講是一個劃時代的發(fā)現(xiàn)。后來大量的抗生素從放線菌等的代謝產(chǎn)物中篩選出來?？股氐氖褂迷诘诙问澜绱髴?zhàn)中挽救了無數(shù)人的生命。一些微生物被廣泛應(yīng)用于 工業(yè)發(fā)酵，生產(chǎn)乙醇、食品及各種 酶制劑 等；一部分微生物能夠降解塑料 、處理 廢水廢氣等等，并且 可再生資源 的潛力極大，稱為環(huán)保微生物；還有一些能在極端環(huán)境中生存的微生物，例如: 高溫、低溫、高鹽、高堿以及高輻射等普通 生命體不能生存的環(huán)境，依然存在著一部分微生物等等。看上去，我們發(fā)現(xiàn)的微生物已經(jīng)很多，但實際上由于培養(yǎng)方式等技術(shù)手段的限制，人類現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的微生物還只占自然界中存在的微生物的很少一部分。

微生物間的相互作用機制也相當(dāng)奧秘。例如健康人腸道中即有大量細菌存在，稱為正常菌群 ，其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環(huán)境中這些細菌相互依存，互惠互利。食物、有毒物質(zhì)甚至藥物的分解與吸收，菌群在這些過程中發(fā)揮的作用，以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調(diào) ，就會引起腹瀉。

隨著醫(yī)學(xué)研究進入分子水平，人們對基因、遺傳物質(zhì) 等專業(yè)術(shù)語也日漸熟悉。人們認(rèn)識到，是遺傳信息決定了生物體具有的生命特征，包括外部形態(tài)以及從事的生命活動等等，而生物體的基因組 正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息，將大大有助于揭示生命的起源和奧秘。

工業(yè)微生物涉及食品、制藥、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業(yè)。通過 微生物發(fā)酵 途徑生產(chǎn)抗生素、丁醇、維生素 C 以及一些風(fēng)味食品的制備等；某些特殊 微生物酶 參與皮革脫毛、冶金、采油采礦等生產(chǎn)過程，甚至直接作為洗衣粉等的添加劑；另外還有一些 微生物的代謝 產(chǎn)物可以作為天然的 微生物殺蟲劑 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通過對 枯草芽孢桿菌 的基因組研究，發(fā)現(xiàn)了一系列與抗生素及重要工業(yè)用酶的產(chǎn)生相關(guān)的基因。 乳酸桿菌 作為一種重要的微生態(tài)調(diào)節(jié)劑參與食品發(fā)酵過程，對其進行的基因組學(xué)研究將有利于找到關(guān)鍵的功能基因，然后對 菌株 加以改造，使其更適于工業(yè)化的生產(chǎn)過程。國內(nèi)維生素 C 兩步發(fā)酵法生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵菌株氧化葡萄糖酸 桿菌 的基因組研究，將在基因組測序完成的前提下找到與維生素 C 生產(chǎn)相關(guān)的重要代謝功能基因，經(jīng)基因工程改造，實現(xiàn)新的工程菌株的構(gòu)建，簡化生產(chǎn)步驟，降低生產(chǎn)成本，繼而實現(xiàn)經(jīng)濟效益的大幅度提升。對工業(yè)微生物開展的基因組研究，不斷發(fā)現(xiàn)新的特殊酶基因及重要代謝過程和代謝產(chǎn)物生成相關(guān)的功能基因，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)以及傳統(tǒng)工業(yè)、工藝的改造，同時推動 現(xiàn)代生物技術(shù) 的迅速發(fā)展。

經(jīng)濟作物柑橘的致病菌是國際上第一個發(fā)表了全序列的植物致病微生物。還有一些在分類學(xué)、生理學(xué)和經(jīng)濟價值上非常重要的 農(nóng)業(yè)微生物 ，例如 : 胡蘿卜歐文氏菌、植物致病性 假單胞菌 以及中國正在開展的黃單胞菌的研究等正在進行之中。日前植物 固氮 根瘤菌的全序列也剛剛測定完成。借鑒已經(jīng)較為成熟的從人類 病原微生物 的基因組學(xué)信息篩選治療性藥物的方案，可以嘗試性地應(yīng)用到植物病原體上。特別像柑橘的致病菌這種需要昆蟲媒介才能完成 生活周期 的種類，除了殺蟲劑能阻斷其生活周期以外，只能通過遺傳學(xué)研究找到毒力相關(guān)因子，尋找抗性靶位以發(fā)展更有效的控制對策。 固氮菌 全部遺傳信息的解析對于開發(fā)利用其固氮關(guān)鍵基因提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量也具有重要的意義。

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