《微生物学 -从人类的角度观察》书评

“Microbiology- a human perspective ”

编 者：Eugene W. Nester, Denise G. Anderson,

C. Evans Roberts, Jr., Nancy N. Pearsall,

Martha T. Nester

出 版 社：McGraw山高等教育出版社

索 书 号：58/C744(10)/2003/Y

藏书地点：武汉大学图书馆外国教材中心

研究背景简介

微生物学的发展简史可以概括为五个阶段。

一、经验阶段　自古以来，人类在日常生活和生产实践中，已经觉察到微生物的生命活动及其作用。早在 4 000多年前的龙山文化时期，我们的祖先已能用谷物酿酒。殷商时代的甲骨文上也有酒、醴（甜酒）等的记载。

二、形态学阶段　 17世纪，荷兰人列文虎克（A.van Leeuwenhoek，1632—1723）发现了微生物，从而解决了认识微生物世界的第一个障碍。但在其后的两百年里，微生物学的研究基本停留在形态描述和分门别类阶段。

三、生理学阶段　从 19世纪60年代开始，以法国巴斯德（L.Pastuer，1822—1895）和德国科赫为代表的科学家将微生物学的研究推进到生理学阶段，并为微生物学的发展奠定了坚实的基础。

四、生物化学阶段　 20世纪以来，随着生物化学和生物物理学的不断渗透，再加上电子显微镜的发明和同位素示踪原子的应用，推动了微生物学向生物化学阶段发展。一些科学家用大肠杆菌为材料所进行的一系列研究，都阐明了生物体的代谢规律和控制代谢的基本过程。进入20世纪，人们开始利用微生物进行乙醇、甘油、各种有机酸、氨基酸等的工业化生产。1929年，弗莱明（A.Flemming，1881—1913）发现点青霉能够抑制葡萄球菌的生长，从而揭示出微生物间的颉颃关系，并发现了青霉素。此后，陆续发现的抗生素越来越多。抗生素除医用外，也用于防治动植物病害和食品保藏。

五、分子生物学阶段　 1941年，比德尔（G.W.Beadle，1903—1989）等用X射线和紫外线照射链孢霉，使其产生变异，获得了营养缺陷型（即不能合成某种物质）菌株。对营养缺陷型菌株的研究，不仅使人们进一步了解了基因的作用和本质，而且为分子遗传学打下了基础。近几十年来，随着原核微生物DNA重组技术的出现，人们利用微生物生产出了胰岛素、干扰素等贵重药物，形成了一个崭新的生物技术产业。

微生物学在现代生命科学中处于前沿地位。首先，生命活动的基本规律，大多数是在研究微生物的过程中首先被阐明的。例如，利用酵母菌的无细胞制剂进行酒精发酵的研究，阐明了生物体内糖酵解的途径。

其次，微生物学为分子遗传学和分子生物学的创立、发展提供了基础和依据，而且是它们进一步发展的必要工具。举例来说， DNA双螺旋结构的确定，遗传密码的揭露，中心法则的建立，RNA逆转录酶的发现，以及基因工程的诞生，都是用微生物做实验材料的，其实验方法和指导思想也都与微生物学密切相关。如今，微生物学已成为分子生物学的三大支柱（微生物学、生物化学、遗传学）之一，可以说没有对微生物的深入研究也就没有今天的分子生物学。

第三，微生物学是基因工程乃至生物工程的主角。基因工程实质上是体外切割和重组 DNA片段的过程，而其中所需的供体、受体、载体及工具酶，大都要由微生物来承担和完成。生物工程包括基因工程、发酵工程等四大工程，要使生物工程转化为生产力，发挥出巨大的经济效益和社会效益，微生物是主角。这主要是因为微生物不仅可以在工厂化的条件下进行大规模生产，极大地提高生产效率，而且还具有节约能源和资源、减少环境污染等优越性。

第四，微生物的多样性为人类了解生命起源和生物进化提供了依据。微生物的多样性，归根结底是基因的多样性，它为研究生命科学提供了丰富的基因库。通过比较研究真核生物和原核生物的线粒体 DNA，人们意外发现它们的遗传密码不同，从而对生物进化的共生学说提出了挑战。通过对16s rRNA的研究，人们发现了古细菌，并提出了生命起源的三原界系统，即古细菌原界、真细菌原界和真核生物原界。这说明微生物在生物的界级分类研究中占有特殊地位。

第五，微生物学是整个生物学科中第一门具有自己独特实验技术的学科，如无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种分离和克隆化技术、原生质体制备和融合技术及深层液体培养技术等。这些技术已逐步扩散到生命科学各个领域的研究中，成为研究生命科学的必要手段，从而为整个生命科学的发展，做出了方法学上的贡献。微生物学对生命科学的贡献将会不断延续。例如， 1982年，美国微生物学家普鲁西纳（S.B.Prusiner，1942—）发现了一种病原体，是一种毒蛋白，有人称之为朊病毒。虽然朊病毒只有蛋白质而无核酸，但由它引起的疾病可以遗传、传染。这一发现震动了生物学界，因为它与中心法则是相违背的。普鲁西纳因此获得了1997年的诺贝尔医学或生理学奖。可以预料，许多关于生命之谜的探索很可能在微生物的研究中获得突破。

本书特色

该书的作者均富有教学研究经验，并且由于他们的研究工作都处于相关领域的前沿，所以书中不乏对微生物学发展前沿最新思路的融入。作为教师，他们致力于使该书言简意赅。书中不仅详尽地介绍了重要的原理，随之还作了细致的说明。

本书不单写作风格清简明，同时还对许多相关的领域例如基因组学，生物显影等作了介绍。在讨论疾病时都从人体相关的感染出发来讨论。网上的学习中心很好地辅助了课程的教学和学习。内容包含小测验，案例分析，客观选择和相关领域的网络链接。

由于微生物是裸眼不能看见的，所以把它们及其生活史展现在学生面前是非常重要的。书中不仅配有大量的简明示意图，还有许多的非常漂亮的实物照片。作为一名职业资格医师， Evans Roberts, Jr. 确保书中所涉及到的临床内容囊括了较新的内容，同时对有志于健康事业的学生起到积极的指导作用。依据人体系统分类，书中还穿插了大量的图片，表格，案例。

总之，该书对非医学专业的学生极具参考价值，也会为微生物学相关课程的教师教学提供大量的资料。

作者简介

Eugene (Gene) Nester 在康奈尔大学取得学士学位之后在西部保留地大学获得微生物学博士学位。Gene从1962年成为华盛顿大学微生物系的教师。他的研究集中在细菌的基因转移机制。

Evans Roberts曾是Haverford学院数学系的一名学生，一次偶然的机会使他得以到麻萨诸赛州woods hole海洋生物实验室进行暑期实践。与杰出科学家的接触使得Evans对生物学和医学产生了浓厚的兴趣。之后他在哥伦比亚大学获得了医学博士学位并加入了华盛顿大学的教师队伍。Roberts博士一直讲授微生物学，领导诊断微生物学实验室，并在泰国北部的难民营展开人道主义诊治。

Denise Anderson 是华盛顿大学微生物系的一名高级讲师。她讲授普通微生物学、重组DNA技术和医学微生物学技术等课程。Denise有着广泛的教育背景。在接受研究生教育期间，她发现自己在教学方面的兴趣。她充满激情的教学和西雅图醉人的咖啡一样广受学生的欢迎。

Nancy Neville Pearsall 从弗吉尼亚大学本科毕业，之后在华盛顿大学医学院取得了免疫学和医学微生物学的硕士和博士学位。她的研究包括细胞介导的免疫，念珠菌病的免疫以及尿道感染的免疫应答。她参与编写了免疫学和微生物学的一系列教材。

Martha Nester 在Oberlin学院获得生物学学士学位，并在斯坦福大学获得硕士学位。她在大学研究实验室工作并为预科学生讲授课程。她目前参与西雅图Audubon社区的环境教育计划。

本书目次

第一部分 导言 1

1 人类和微生物世界 1

2 构成生命的分子 17

3 显微镜和细胞结构 39

4 原生生物生长的动力学 83

5 微生物生长的控制 109

6 代谢：为细胞生长供能 129

7 生物的印迹，从DNA到蛋白 167

8 细菌遗传学 191

9 生物技术和重组DNA 219

第二部分 微生物世界

10 原生生物的确认和分类 245

11 原生生物的多样性 267

12 微生物世界的真核成员 299

13 细菌病毒 323

14 病毒、朊病毒和毒粒 341

第三部分 微生物和人类

15 体内免疫应答 371

16 获得性免疫应答393

17 免疫应答的应用 419

18 免疫紊乱 441

19 宿主-微生物相互影响 459

20 流行病学 485

21 抗微生物药物 507

第四部分 传染性疾病

22 皮肤感染 533

23 呼吸系统感染 561

24 消化系统感染 597

25 泌尿生殖系统感染 633

26 神经系统感染 663

27 伤口感染 691

28 血液和淋巴系统感染 691

29 HIV和复杂的免疫缺陷疾病 739

第五部分 应用微生物学

30 微生物生态学 765

31 环境微生物学：水、废弃物的处理和栖息地污染 785

32 食品微生物学 801

附录 A-1

词汇表 G-1