微生物（microorganism簡稱microbe）是指一切肉眼看不到或看不清楚，因而需要借助顯微鏡觀察的微小生物。微生物包括原核微生物（如細菌）、真核微生物（如真菌、藻類和原蟲）和無細胞生物（如病毒）三類。
微生物與人們的關系非常密切，人們無時無刻不在接觸微生物。我們呼吸的空氣，我們接觸的物體上，我們的皮膚上、消化道內(nèi)等等，都存在著很多微生物?？傊⑸锏臄?shù)量多得驚人，可以說，我們生活在微生物的海洋中。
微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。當今科技高速發(fā)展，很多引起一般傳染病的微生物都能被人們制服，但是，艾滋病和新出現(xiàn)的疾病依然嚴重威脅著人類，還有些一度被控制的傳染病又開始死灰復燃。例如，世界各地一度似乎銷聲匿跡的結核病，近年來患病率持續(xù)上升。據(jù)世界衛(wèi)生組織的資料，全世界每年死亡的五千多萬人中，有三分之一是由傳染病造成的，傳染病的發(fā)病率和病死率在所有疾病中占據(jù)第一位。
微生物導致人類疾病的歷史，也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面，人類取得了長足的進展，但是微生物感染還是不斷發(fā)生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。鼠疫，艾滋?。ˋIDS），癌癥，肺結核、虐疾、霍亂、伊波拉病毒、瘋牛病、SARS、禽流感等都是由一些極少部分的微生物所致，拿鼠疫來說吧，1347年的一場由鼠疫桿菌（Yersinia pestis）引起的瘟疫幾乎摧毀了整個歐洲，有1/3 的人（約2500萬人）死于這場災難，在此后的80年間，這種疾病一再肆虐，實際上消滅了大約75%的歐洲人口，一些歷史學家認為這場災難甚至改變了歐洲文化，我國在解放前也曾多次流行鼠疫，死亡率極高。
微生物具有結構簡單、繁殖迅速、容易變異及適應環(huán)境能力強的特點。病毒的變異特性增加了人們對某些疾病研究的困難，為了防除這些疾病，全世界雖然已經(jīng)花費了無法統(tǒng)計的經(jīng)費，但有些疾病的罪魁禍首卻仍然沒有被征服，甚至艾滋病的患者和感染者還在每年成倍增長，這不能不引起人們的高度重視。
時時刻刻與微生物“共舞”是禍是福？事實上，微生物既是人類的敵人，更是人類的朋友！微生物在許多重要產(chǎn)品中所起的不可替代的作用，例如：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、維生素、酶等重要產(chǎn)品的生產(chǎn)。體內(nèi)的正常菌群是人及動物健康的基本保證；幫助消化、提供必需的營養(yǎng)物質、組成生理屏障是人類生存環(huán)境中必不可少的成員，有了它們才使得地球上的物質進行循環(huán)。在為人類創(chuàng)造財富的同時，為人們的生產(chǎn)和生活帶來了提供巨大的便利。下面就從幾個方面談一下微生物對人類的貢獻。
1 微生物和發(fā)酵工程
發(fā)酵工程即微生物工程，是指采用工程技術手段，利用微生物和有活性的離體酶的某些功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精，乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的例子。
微生物的生長繁殖快，代謝能力很強。比如大腸桿菌在適宜的條件下，每20分鐘即繁殖一代，24小時即可繁殖72代，由一個菌細胞可繁殖到47×1022個，如果將這些新生菌體排列起來，可繞地球一周有余。正是因為微生物具有生長快，代謝能力強的特點，才使得微生物能夠成為發(fā)酵工業(yè)的產(chǎn)業(yè)大軍。利用微生物的發(fā)酵工程以其生產(chǎn)條件溫和，原料來源豐富且價格低廉，產(chǎn)物專一，廢棄物對環(huán)境污染小和容易處理等特點，而在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、冶金工業(yè)、環(huán)境保護等許多領域得到了廣泛的應用，逐步形成了規(guī)模龐大的發(fā)酵工業(yè)。在一些發(fā)達國家，發(fā)酵工業(yè)的總產(chǎn)值占到國民生產(chǎn)總值的5%左右。
發(fā)酵工程在醫(yī)學上的應用十分顯著，生產(chǎn)出了如抗生素、維生素、動物激素、藥用氨基酸、核苷酸（如肌苷）等。目前，常用的抗生素已達100多種，如青霉素類、頭孢菌素類、紅霉素類和四環(huán)素類。
發(fā)酵工程在食品工業(yè)上的應用則包括：生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如啤酒、果酒、食醋等，使產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量得到明顯提高；生產(chǎn)食品添加劑。如L-蘋果酸、檸檬酸、谷氨酸、紅曲素、高果糖漿等；單細胞蛋白的生產(chǎn)等。
2 微生物與糧食和食品
糧食生產(chǎn)是全人類生存中至關重要的大事。微生物在提高土壤肥力、改進作物特性（如構建固氮植物）、促進糧食增產(chǎn)、防治糧食作物的病蟲害、防止糧食霉腐變質以及把多余糧食轉化為糖、單細胞蛋白、各種飲料和調(diào)味品等方面，都可大顯身手。
隨著當今社會人口壓力越來越大，糧食問題的解決也越發(fā)迫切，為此世界各國競相開發(fā)微生物蛋白質資源。利用單細胞蛋白質生產(chǎn)高蛋白質新型人造食品，前景十分廣闊，如用每年世界石油產(chǎn)量的1%作原料，利用微生物工程來生產(chǎn)單細胞蛋白質，可供1O億人吃1年。據(jù)推算，1座占地不多、年產(chǎn)1000萬噸單細胞蛋白質的微生物工廠，相當于12萬公頃耕地生產(chǎn)的大豆蛋白，或2000萬公頃草地飼養(yǎng)的牛羊所產(chǎn)出的動物蛋白質。利用微生物生產(chǎn)的真菌肉、食用油等在英國、法國、日本已規(guī)模化生產(chǎn)，產(chǎn)品已在超級市場出售。由小球藻制成的食品面包已在日本實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。螺旋藻被聯(lián)合國糧農(nóng)組織稱為“人類未來的糧食”、“人類最佳保健品”，素有“植物肉”之稱。1kg蘑菇所含蛋白質相當于2kg禽肉或3kg雞蛋的蛋白質含量。食用菌中蛋白質的含量是小麥、玉米的幾倍，大白菜、番茄的幾十倍。許多食用菌還具有抗癌、降脂、提高機體免疫力的功效。
從微生物食品的發(fā)展來看，可食用微生物作為未來開發(fā)的食源，尚處于“幼稚”期，但優(yōu)勢明顯，開發(fā)潛力巨大，具有產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景。21世紀將是一個微生物制劑時代，我們應高度重視微生物食品，在食品領域中廣泛應用生物技術，不斷篩選出新的功能菌株，豐富可食用微生物資源，為人類生存與健康服務。
3 微生物與能源和資源
當前，化石能源日益枯竭問題正在嚴重地困擾著世界各國。微生物在能源生產(chǎn)上有其獨特的優(yōu)點：①把自然界蘊藏量極其豐富的纖維素轉化成乙醇。據(jù)估計，我國年產(chǎn)植物秸稈多達5～6億噸，如將其中的10%進行水解和發(fā)酵，就可生產(chǎn)燃料酒精700～800萬噸，余下的糟粕仍可作飼料和肥料，以保證土壤中鉀、磷元素的正常供應。目前已發(fā)現(xiàn)有高溫厭氧菌例如熱纖梭菌等能直接分解纖維素產(chǎn)生乙醇。②利用產(chǎn)甲烷菌把自然界蘊藏量最豐富的可再生資源――“生物量”轉化成甲烷。這是一項利國、利民、利生態(tài)、利子孫的具有重大戰(zhàn)略意義的措施。③利用光合細菌、藍細菌或厭氧梭菌類等微生物生產(chǎn)“清潔能源”――氫氣。④通過微生物發(fā)酵產(chǎn)氣或其代謝產(chǎn)物來提高石油采收率。⑤研究微生物電池并使之實用化。 微生物能將地球上永無枯竭之虞的纖維素等可再生資源轉化成各種化工、輕工和制藥等工業(yè)原料。這些產(chǎn)品除了傳統(tǒng)的乙醇、丙酮、丁醇、乙酸、甘油、蘋果酸、反丁烯二酸和甲叉丁二酸等外，還可生產(chǎn)水楊酸、烏頭酸、癸二酸、長鏈脂肪酸、長鏈二元醇、2，3-丁二醇、γ-亞麻酸油和聚羥基丁酸酯（PHB），等等。由于發(fā)酵工程具有代謝產(chǎn)物種類多、原料來源廣、能源消耗低、經(jīng)濟效益高和環(huán)境污染少等優(yōu)點，故必將逐步取代目前需高溫、高壓、能耗大和“三廢”嚴重的化學工業(yè)。
微生物在金屬礦藏資源的開發(fā)和利用上也有獨特的作用。細菌瀝濾技術，就可把長期以來廢棄的低品位礦石、尾礦、礦渣中所含的銅、鎳、鈾等十余種金屬不斷溶解和提取出來，變成新的重要資源。
4 微生物與環(huán)境
微生物對人類的好處，除了制造食物和生產(chǎn)有用的物質外，還是地球上所有生物所構成的食物鏈中極重要的一環(huán)。
生物除污在環(huán)境污染治理中潛力巨大，微生物參與治理則是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有機物；能處理工業(yè)廢水中的磷酸鹽、重金屬離子；能去除大氣中的硫化氫、固定二氧化碳；能分解纖維素等物質，并促進資源的再生利用；利用微生物技術還能監(jiān)察環(huán)境污染度等等。對這些微生物開展的基因組研究，在深入了解特殊代謝過程的遺傳背景的前提下，有選擇性的加以利用，例如找到不同污染物降解的關鍵基因，將其在某一菌株中組合，構建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同時降解不同的環(huán)境污染物質，極大發(fā)揮其改善環(huán)境、排除污染的潛力。
微生物技術雖然廣泛應用于污水處理、垃圾處置、河道治理等領域，事物都有兩面性，有好有壞，在環(huán)境中的應用同時存在較大的不確定性和潛在風險：一是微生物自身可能對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響；其次是微生物在用于污染物降解和處理過程中，也可能產(chǎn)生新的有毒或污染物質。我們要揚長避短，尊重自然，學習自然，從而改造自然。
總而言之，人類既然生活在微生物的世界里，那么我們應該時刻意識到，在我們的周圍和機體內(nèi)都有其他生命體與我們共存。雖然人類與微生物的斗爭會無止境地持續(xù)下去，但只要我們充分認識到我們所處的環(huán)境，認識到生態(tài)平衡對人類的好處，不要為了發(fā)展而犧牲環(huán)境，而堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，那么，人類就能夠在這微生物的世界里更好地生存下去。
微生物在人類生活中具有巨大的作用，隨著技術的發(fā)展，微生物必將越來越與人們的生活息息相關，人們也必將更好地運用好這筆具大的財富！
