1、微生物微生物影响影响人类人类历史进程的历史进程的那些事那些事杨海花杨海花中国微生物学会中国微生物学会 副秘书长副秘书长中国科学院微生物研究所中国科学院微生物研究所 研研 究究 员员 2014 2014年年1010月月1010日日本系列科普讲座的目的：本系列科普讲座的目的：p 了解微生物的特点了解微生物的特点p 了解生命体形成的原初条件了解生命体形成的原初条件p 理解微生物与人类生存的密切联系理解微生物与人类生存的密切联系p 辩证思考微生物在人类的生活、生产中的有利和辩证思考微生物在人类的生活、生产中的有利和 有害的方面有害的方面p理解科学研究是对真相的无限接近，但是不等于理解科学研究是对真相的
2、无限接近，但是不等于 真相本身真相本身p能够利用微生物的基本知识指导自己健康的生活能够利用微生物的基本知识指导自己健康的生活 和学习和学习微生物的概念及其特点：微生物的概念及其特点：微生物微生物(microorganism/microbe)(microorganism/microbe)一词是对所有形体微小、一词是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞、甚至无细胞结单细胞或个体结构较为简单的多细胞、甚至无细胞结构的构的低等生物低等生物的总称的总称;或简单的说是对细小的、或简单的说是对细小的、人们肉人们肉眼看不见的眼看不见的、只有、只有借助于显微镜借助于显微镜才能才能“看见看见”的生物的
3、生物的总称。的总称。这些微小的生物包括无细胞结构、不能独立生活这些微小的生物包括无细胞结构、不能独立生活的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）、原核的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）、原核细胞结构的真细菌、古细菌和有真核细胞结构的真菌细胞结构的真细菌、古细菌和有真核细胞结构的真菌（酵母、霉菌等），还包括原生动物和某些藻类。（酵母、霉菌等），还包括原生动物和某些藻类。微生物的特点：微生物的特点：种类多、数量大、分布广、种类多、数量大、分布广、繁殖快、基因组简单、易繁殖快、基因组简单、易变异、代谢能力强变异、代谢能力强、适应性强。、适应性强。大肠杆菌 青霉 酵母菌 1-2m,G-3-10
4、m 1-5-5-30 mSARS病毒 流感病毒 HIV侵染免疫细胞80-130 nm 80-120 nm 90-130 nm u 生命的起源生命的起源u 人类的劫难人类的劫难u 人类的福星人类的福星u诺奖与微生物诺奖与微生物微生物影响人类历史进程的那些事u 生命的起源生命的起源 自然发生说自然发生说 化学起源说化学起源说 宇宙生命论宇宙生命论(或泛生说或泛生说)宇生说宇生说 热泉生态系统热泉生态系统1919世纪前广泛流行的世纪前广泛流行的假说假说，认为，认为“生命是从无生命物生命是从无生命物质自然发生的质自然发生的”。比比如，我国古代认为的如，我国古代认为的“腐草化为萤腐草化为萤”，“腐肉腐肉
5、生蛆生蛆”等。在西方，亚里士多德（公元前等。在西方，亚里士多德（公元前384384公元前公元前322322年）就是一个自然发生论者。年）就是一个自然发生论者。古古人还通过人还通过“实验实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，2121天后就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种天后就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种“自然自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。18601860年年，法国微生物学家巴斯德法国微生物学家巴斯德（Louis Pasteur）用用简单简单的的实验彻底否定了自然发生说。实验彻底否定了自然发
6、生说。【自然发生说自然发生说 】路易斯路易斯巴斯德（公元巴斯德（公元1822-18951822-1895年），法国年），法国微生物学家微生物学家、化学家化学家。他研究了微生物的类型、习性、营他研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖等，奠定了工业微生物学养、繁殖等，奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础，并开创了和医学微生物学的基础，并开创了微生物生理学。在战胜狂犬病及微生物生理学。在战胜狂犬病及鸡鸡霍乱霍乱、炭疽病、蚕病等方面都取得、炭疽病、蚕病等方面都取得了成果。英国医生李斯特并据此解了成果。英国医生李斯特并据此解决了创口感染问题。从此，整个医决了创口感染问题。从此，整个医学迈进了学迈进了细菌
7、学细菌学时代，得到了空前时代，得到了空前的发展，人们的寿命因此而在一个的发展，人们的寿命因此而在一个世纪里延长了世纪里延长了三十年三十年之久。之久。化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说 地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由其漫长的时间内，由非生命物质非生命物质经过极其复杂的化经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。学过程，一步一步地演变而成的。化学起源说将生命的起源分为四个阶段化学起源说将生命的起源分为四个阶段米勒米勒模拟模拟实验实验（Millers simulated experiment）：）：I,I,从无机小
8、分子生成有机小分子从无机小分子生成有机小分子：氢气、氨气、甲烷和水蒸汽氢气、氨气、甲烷和水蒸汽通过加热、两极放电通过加热、两极放电可产生多种可产生多种氨基酸氨基酸(最多最多1717种）种）、有机酸有机酸和和氰氢酸氰氢酸，证明由证明由无机物无机物合合成小分子有机物在原始地球的条件成小分子有机物在原始地球的条件下下是完全可能的。是完全可能的。有证据表明这种过程宇宙和其他有证据表明这种过程宇宙和其他天体中仍在发生。天体中仍在发生。【化学起源说化学起源说】II,II,从有机小分子物质生成从有机小分子物质生成生物大分子生物大分子：这一过程在原始海洋这一过程在原始海洋中发生，即中发生，即氨基酸、核苷氨基酸
9、、核苷酸酸等有机小分子物质，经等有机小分子物质，经过过长期长期积累积累、相互作用，相互作用，在适当条件下（如黏土的在适当条件下（如黏土的吸附作用），通过缩合或吸附作用），通过缩合或聚合作用形成原始的聚合作用形成原始的蛋白蛋白质质和和核酸核酸等生物大等生物大分子分子。19531953年，美国芝加哥大学研究生年，美国芝加哥大学研究生米勒（米勒（S.L.MillerS.L.Miller）在其导师尤）在其导师尤利（利（H.C.UreyH.C.Urey）指导下完成）指导下完成III,III,从生物大分子物质组成多分子体系从生物大分子物质组成多分子体系：蛋白质蛋白质、多肽多肽、核酸核酸和和多糖多糖等等形成
10、形成团聚体团聚体，表现表现出出合成合成、分解分解、生长生长、生殖生殖等等生命现象生命现象。团聚体具。团聚体具有类似于膜那样的边界，其内部的化学特征显著地有类似于膜那样的边界，其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸收收某些分子作为某些分子作为底底物，在酶的催化作用下发生特定物，在酶的催化作用下发生特定的生化反应，的生化反应，其其产物也能从团聚体中释放出去。产物也能从团聚体中释放出去。IV,IV,有机多分子体系演变为原始生命有机多分子体系演变为原始生命:这一阶段是在原始的海洋中形成的，是生命起源这一阶段是在原始的海洋中形成的，
11、是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前，人们过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前，人们还不能在实验室里验证这一过程。还不能在实验室里验证这一过程。主张主张“一切生命来自生命一切生命来自生命”，认为地球上最，认为地球上最初的生命来自宇宙间的其他星球，即初的生命来自宇宙间的其他星球，即“地上生命，地上生命，天外飞来天外飞来”。这一假说认为，宇宙太空中的。这一假说认为，宇宙太空中的“生生命胚种命胚种”可以随着陨石或其他途径落在地球表面，可以随着陨石或其他途径落在地球表面，即成为最初的生命起点。即成为最初的生命起点。质疑观点：质疑观点：现代科学现代科学（?）研究表明，研究表明，在已发在已发
12、现的星球上，现的星球上，自然状况下是没有保存生命的条件自然状况下是没有保存生命的条件的，因为的，因为没有氧气，温度接近绝对零度，没有氧气，温度接近绝对零度，又充满又充满具有强大杀伤力的紫外线、具有强大杀伤力的紫外线、X X射线和宇宙射线射线和宇宙射线等等,因此因此任何任何“生命胚体生命胚体”是不可能保存的。是不可能保存的。【宇宙生命论宇宙生命论(或泛生说或泛生说)】假说认为假说认为：地球上最早的地球上最早的生命或构成生命的有机物生命或构成生命的有机物，来自于其他来自于其他宇宙星球或星际尘埃宇宙星球或星际尘埃:某些某些微生物孢子微生物孢子可以可以附着在星际尘埃颗粒上而落入地球，从而使地球有了附着
13、在星际尘埃颗粒上而落入地球，从而使地球有了初始的生命。初始的生命。反对观点：反对观点：宇宙空间的物理条件，如紫外线等各宇宙空间的物理条件，如紫外线等各种高能射线以及温度等条件对生命都是致命的，而且，种高能射线以及温度等条件对生命都是致命的，而且，即使有这些生命，在它们随着陨石穿越大气层到达地即使有这些生命，在它们随着陨石穿越大气层到达地球的过程中，也会因温度太高而被杀死。因此，像微球的过程中，也会因温度太高而被杀死。因此，像微生物孢子这一水平的生命形态看来是不大可能从天外生物孢子这一水平的生命形态看来是不大可能从天外飞来的。飞来的。【生命起源的宇生说生命起源的宇生说】但是，一些学者认为，一些构
14、成生命的但是，一些学者认为，一些构成生命的有机物有机物完完全有可能来自宇宙空间。全有可能来自宇宙空间。19691969年年9 9月月2828日，科学家日，科学家发现，坠落在澳大利亚麦启逊镇的一颗炭质陨石发现，坠落在澳大利亚麦启逊镇的一颗炭质陨石中就含有中就含有1818种氨基酸，其中种氨基酸，其中6 6种是构成生物的蛋白种是构成生物的蛋白质分子所必须的。科学研究表明，一些有机分子质分子所必须的。科学研究表明，一些有机分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星际尘埃的如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星际尘埃的表面产生，这些有机分子可能由彗星或其陨石带表面产生，这些有机分子可能由彗星或其陨石带到地球上，
15、并在地球上演变为原始的生命。到地球上，并在地球上演变为原始的生命。生命的起源可能与热泉生态系统有关，是生命的起源可能与热泉生态系统有关，是2020世世纪纪7070年代提出的观点。年代提出的观点。20世纪70年代末，科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛（Galapagos Islands）附近发现了几十处深海热泉，在这些热泉里生活着众多新生物物种，包括管栖蠕虫、蛤类、古菌和细菌等种类繁多的生物群落。这些生物群落生活在一个高温（热泉喷口附近的温度达到300 以上）、高压、缺氧、极酸和无光的环境中。其中化能自养型细菌化能自养型细菌（生物链的初级生产者）（生物链的初级生产者）利用热泉喷出的硫化物（如H2S
16、）去还原CO2而制造有机物，然后其他动物以这些细菌为食物而维持生存。【热泉生态系统热泉生态系统】海底热泉生态圈奇异的生物种类海底热泉生态圈奇异的生物种类深海喷液口海底烟囱蛟龙号 热泉生态系统之所以与生命的起源相联系，主热泉生态系统之所以与生命的起源相联系，主要基于以下的事实：要基于以下的事实：（1 1）现今所发现的）现今所发现的古细菌古细菌，大多都生活在高，大多都生活在高温、缺氧温、缺氧（无氧）（无氧）、含硫和偏酸的环境中，这、含硫和偏酸的环境中，这种环境与热泉喷口附近的环境极其相似；种环境与热泉喷口附近的环境极其相似；（2 2）热泉喷口附近不仅温度非常高，而且又）热泉喷口附近不仅温度非常高，
17、而且又有大量的硫化物、有大量的硫化物、CHCH4 4、H H2 2和和COCO2 2等，与地球形等，与地球形成时的早期环境相似。成时的早期环境相似。科学性科学性正证或反证主体正证或反证主体自然发生说自然发生说 0(?)0(?)微生物微生物（培养）（培养）化学起源说化学起源说宇宙生命论宇宙生命论大气层中大气层中微生物微生物的存在的存在宇生说宇生说微生物孢子微生物孢子的抗的抗 性性热泉生态系统热泉生态系统微生物微生物新种和新功能新种和新功能 生命的起源生命的起源-微生物微生物是地球上最早出现的生命形式是地球上最早出现的生命形式古菌(Archaea)细菌(Bacteria)真菌(Fungi)原核微生
18、物原核微生物真核微生物真核微生物无细胞生物病毒(virus)u 生命的起源生命的起源u 人类的劫难人类的劫难u人类的福星人类的福星u诺奖与微生物诺奖与微生物u人类的劫难人类的劫难 传染性疾病传染性疾病 感染与癌变感染与癌变 非传染性疾病非传染性疾病 中毒中毒u黑死病（鼠疫）黑死病（鼠疫）首次大流行发生于公元首次大流行发生于公元6 6世纪世纪。起源于中东公元起源于中东公元542542年年，经埃及南部塞得港沿陆海商路传至经埃及南部塞得港沿陆海商路传至北非北非、欧洲，几乎殃、欧洲，几乎殃及当时所有国家。这次流行疫情持续了五六十年，极流及当时所有国家。这次流行疫情持续了五六十年，极流行行期期每天死亡万
19、人，死亡总数近一亿人，这次大流行导每天死亡万人，死亡总数近一亿人，这次大流行导致了致了罗马帝国罗马帝国的衰落的衰落。第二次大流行第二次大流行起始于起始于1347-1351年，黑死病横扫欧洲年，黑死病横扫欧洲。造成全世界死亡人数高达造成全世界死亡人数高达75007500万万，其中欧洲死亡人数其中欧洲死亡人数2500-50002500-5000万万,（1/4-1/3)1/4-1/3)。此次流行此起。此次流行此起彼彼伏持续近伏持续近300300年，遍及年，遍及欧亚欧亚洲北海岸，尤以欧洲为甚。洲北海岸，尤以欧洲为甚。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u鼠疫鼠疫到到16651665年年8 8月，每
20、周死亡达月，每周死亡达20002000人。直到几个月后一场人。直到几个月后一场大火（史称大火（史称“伦敦大火伦敦大火灾灾”）烧毁了伦敦的大部分建筑，）烧毁了伦敦的大部分建筑，老鼠也销声匿记迹，老鼠也销声匿记迹，鼠疫鼠疫流行随之平息。流行随之平息。社会影响：社会影响：导致了农民起义、资本家的地位提高、宗教导致了农民起义、资本家的地位提高、宗教改革、婚姻观念改变，推动了改革、婚姻观念改变，推动了文艺复兴运动文艺复兴运动。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病第三次鼠疫大流行始于第三次鼠疫大流行始于1919世纪末（世纪末（18941894年年），它），它是突然爆发的，至是突然爆发的，至2020世纪
21、世纪3030年代达最高峰，总共波年代达最高峰，总共波及亚洲、欧洲、美洲和非洲的及亚洲、欧洲、美洲和非洲的6060多个国家，死亡达多个国家，死亡达千万人以上。千万人以上。此次流行传播速度之快、波及地区之广，远远超此次流行传播速度之快、波及地区之广，远远超过前两次大流行过前两次大流行。目前，鼠疫共患状况还时有出现。目前，鼠疫共患状况还时有出现。伍连德伍连德是我国著名的前辈医学家，是中华是我国著名的前辈医学家，是中华 医学会的创始人之一。医学会的创始人之一。19101910年末，东北肺年末，东北肺 鼠疫大流行，作为全权总医官，指挥并控鼠疫大流行，作为全权总医官，指挥并控 制了疫情；他又指挥控制了制了
22、疫情；他又指挥控制了19191919年哈尔滨年哈尔滨 的霍乱大流行。的霍乱大流行。浴火危城浴火危城-温兆伦出演伍连德温兆伦出演伍连德人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u马铃薯晚疫病马铃薯晚疫病1845-1852年，年，爱尔兰大饥荒爱尔兰大饥荒：爱尔兰：爱尔兰人口锐减四分人口锐减四分之一之一。许多史学家将爱尔兰历史分为饥荒前、饥荒许多史学家将爱尔兰历史分为饥荒前、饥荒后两部分。后两部分。研究发现研究发现感染土豆的是感染土豆的是马铃薯晚疫病菌马铃薯晚疫病菌，但是，与现代的但是，与现代的 15个马铃薯晚疫病菌都个马铃薯晚疫病菌都不不同。同。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u结核病结核病
23、 自自18821882年年德国微生物学家德国微生物学家柯霍柯霍（Robert Koch）发现结核发现结核杆杆菌以来，迄今因菌以来，迄今因结核病结核病死亡人数已达死亡人数已达2 2亿。亿。最新资料表明，全世界最新资料表明，全世界结核病结核病死亡人数已由死亡人数已由19901990年年的的250250万增至万增至20002000年的年的350350万。万。75%75%的结核病死亡发生的结核病死亡发生在最具生产力的年龄组（在最具生产力的年龄组（1515至至4545岁），全球已有岁），全球已有2020亿人受到结核病感染，每年感染率为亿人受到结核病感染，每年感染率为1%1%，即每年有，即每年有约约650
24、06500万人受到结核病感染。万人受到结核病感染。中国中国500500万感染者，每个患者每年可以传染万感染者，每个患者每年可以传染10-1510-15人人 3 3月月2424日为日为“世界防治结核病日世界防治结核病日”百姓的知晓度百姓的知晓度 耐多药及泛耐药性结核杆菌耐多药及泛耐药性结核杆菌人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u流感流感19181918年，年，一场致命的流感一场致命的流感“西班牙女西班牙女郎郎”席卷全席卷全球，造成了球，造成了20002000万至万至50005000万人死亡。万人死亡。传播速度快、范围广，从发病到死亡时间短，令传播速度快、范围广，从发病到死亡时间短，令人猝不
25、及防。人猝不及防。加速了第一次世界大战的结束。加速了第一次世界大战的结束。作为一种由病毒引起的传染病，流感没有特效作为一种由病毒引起的传染病，流感没有特效药可治，可以注射流感疫药可治，可以注射流感疫苗苗预防，有效率为预防，有效率为70%70%至至90%90%。由于流感病毒极其容易发生变异，每年。由于流感病毒极其容易发生变异，每年流行的流感病毒类型不一样，因此必须每年注射流行的流感病毒类型不一样，因此必须每年注射疫苗才能发挥作用。疫苗才能发挥作用。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病此后，此后，世界上又出现过三次以上流感大流行世界上又出现过三次以上流感大流行：19571957年开始的年开始的
26、H2N2H2N2所致的所致的“亚洲流感亚洲流感”，中国爆发，中国爆发19681968年出现的年出现的H3N2H3N2所致的所致的“香港流感香港流感”19771977年发生的年发生的H1N1H1N1所致的所致的“俄罗斯流感俄罗斯流感”。“亚洲流感亚洲流感”及及“香港流感香港流感”爆发期间，各年爆发期间，各年龄龄组均易感染，死亡率升高，组均易感染，死亡率升高，6565岁以上老年人尤为显著。岁以上老年人尤为显著。在具有高危因素在具有高危因素(如心肺疾病如心肺疾病)的人群中也出现了较高的的人群中也出现了较高的死亡率死亡率，这两次流感均波及世界多个地区。据美国公这两次流感均波及世界多个地区。据美国公布的
27、统计数字，在布的统计数字，在19571957年年“亚洲流感亚洲流感”流行期间，美国流行期间，美国共有共有7 7万人因此死亡万人因此死亡，全世界死亡人数，全世界死亡人数100100万；万；而在而在19681968年年“香港流感香港流感”流行期间，共有流行期间，共有3.43.4万人在美国因感染万人在美国因感染致死致死，全世界死亡人数，全世界死亡人数75万万。19771977年年1111月至月至19781978年年1 1月月在苏联在苏联“俄罗斯流感俄罗斯流感”流行。流行。19781978年年1 1月，月，“俄罗斯流俄罗斯流感感”开始在美国在校学生及征募的新兵中爆发流行。开始在美国在校学生及征募的新兵
28、中爆发流行。至至19781978年冬，其他许多国家也纷纷出现感染流行。年冬，其他许多国家也纷纷出现感染流行。u天花天花天花原来只在天花原来只在“旧世界旧世界”（亚洲、欧洲和非洲）（亚洲、欧洲和非洲）流行。流行。15261526年，天花夺去了印加帝国皇帝卡帕克的年，天花夺去了印加帝国皇帝卡帕克的生命，随即又夺去了原定皇位继承人库尤奇的生命，生命，随即又夺去了原定皇位继承人库尤奇的生命，死亡导致了争夺权力的内战，接着大量土著印加人死亡导致了争夺权力的内战，接着大量土著印加人染病死亡，最终使染病死亡，最终使印加帝国走向了灭亡印加帝国走向了灭亡。与此同时，。与此同时，曾有过曾有过25002500万人口
29、的阿兹特克帝国没有被西班牙军万人口的阿兹特克帝国没有被西班牙军队彻底击溃，却在不断发作的天花瘟疫中几乎灭绝。队彻底击溃，却在不断发作的天花瘟疫中几乎灭绝。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u天花天花在在1717和和1818世纪，它是西方最严重的传染病，世纪，它是西方最严重的传染病，但是在历史上的影响却比不上鼠疫，这可能是但是在历史上的影响却比不上鼠疫，这可能是因为其受害者以儿童为主（约因为其受害者以儿童为主（约1/101/10的儿童因天的儿童因天花夭折），活下来的成人大多已有免疫能力。花夭折），活下来的成人大多已有免疫能力。天花是感染天花是感染天花病毒天花病毒引起的，无药可治，引起的，无
30、药可治，19801980年世界卫生大会正式宣布天花被完全消灭，年世界卫生大会正式宣布天花被完全消灭，天天花病毒花病毒在自然界在自然界已不存在。已不存在。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u登革热登革热 登革热登革热是一种由是一种由伊蚊伊蚊传播传播登革病毒登革病毒所致的急性传所致的急性传染病。登革一词源于西班牙语，意为染病。登革一词源于西班牙语，意为装腔作势装腔作势。登登革热革热是一种古老的疾病，是一种古老的疾病，2020世纪登革热在世界范围世纪登革热在世界范围内发生过多次大流行，患病人数多达数百万之多。内发生过多次大流行，患病人数多达数百万之多。19981998年时，登革热已成为仅次于年
31、时，登革热已成为仅次于疟疾疟疾的最重要的的最重要的热带传染病。在东南亚地区呈地方性流行趋势，我热带传染病。在东南亚地区呈地方性流行趋势，我国东南国东南沿海地区沿海地区及华南各省也发生过不同程度的流及华南各省也发生过不同程度的流行。行。截至截至20142014年年9 9月月2424日零时日零时，今年全省共有，今年全省共有1717个地个地级以上市报告登革热病例级以上市报告登革热病例74977497例，累计病例数较去年例，累计病例数较去年同期上升同期上升1263.09%1263.09%。死亡。死亡3 3例。例。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病登革热登革热-生物抑制生物抑制 9 9月月2323
32、日巴西里约热内卢释放近万只感染沃尔巴日巴西里约热内卢释放近万只感染沃尔巴克氏菌的蚊子，用来抑制登革热的传播。该实验于克氏菌的蚊子，用来抑制登革热的传播。该实验于20122012年启动，还在澳大利亚、越南和印度尼西亚开展。年启动，还在澳大利亚、越南和印度尼西亚开展。I.I.沃尔巴克氏菌可在沃尔巴克氏菌可在60%60%的昆虫体内找到，可阻断的昆虫体内找到，可阻断登革热病毒在蚊子体内的繁殖，并不会传染到人登革热病毒在蚊子体内的繁殖，并不会传染到人体内。体内。II.II.沃尔巴克氏菌具有极强的繁殖性。沃尔巴克氏菌具有极强的繁殖性。III.III.当被感染沃尔巴克氏菌的雄性蚊子授精时，体内当被感染沃尔巴
33、克氏菌的雄性蚊子授精时，体内没有该菌的雌性蚊子所排卵子不会形成幼虫。没有该菌的雌性蚊子所排卵子不会形成幼虫。IV.IV.当雄性与雌性蚊子都携有沃尔巴克氏菌或只要雌当雄性与雌性蚊子都携有沃尔巴克氏菌或只要雌性蚊子感染该菌，其后代都将携有沃尔巴克氏菌。性蚊子感染该菌，其后代都将携有沃尔巴克氏菌。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u“西西尼罗河尼罗河”病毒病毒 西西尼罗河尼罗河病毒是在病毒是在19371937年从年从乌干达乌干达西西尼罗河尼罗河区区的一位妇女身上分离出来的，近年出现在欧洲和北的一位妇女身上分离出来的，近年出现在欧洲和北美的温带区域。美的温带区域。20022002年的夏季，年的夏
34、季，“西西尼罗河尼罗河”病毒病毒在美国再次爆发，从在美国再次爆发，从19991999年到年到20022002年四年间，这种年四年间，这种由蚊子传播的疾病，夺去了几十人的生命，由蚊子传播的疾病，夺去了几十人的生命，100100多多人受到感染。人受到感染。专家认为，每专家认为，每200200个感染个感染“西西尼罗河尼罗河”病毒的病毒的人中只有人中只有1 1个可能引发致命疾病，但对老人和慢性个可能引发致命疾病，但对老人和慢性病患者等免疫系统较为脆弱的人，感染可能引发病患者等免疫系统较为脆弱的人，感染可能引发脑脑炎炎直至死亡。直至死亡。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u艾滋病艾滋病 艾滋病是艾
35、滋病是“后天后天免疫缺损免疫缺损综合征综合征”（AIDSAIDS）的）的英文简称。艾滋病毒终生传染，它破坏人的免疫系英文简称。艾滋病毒终生传染，它破坏人的免疫系统，使人体丧失低抗各种疾病的能力。统，使人体丧失低抗各种疾病的能力。19811981年年6 6月，美国疾病控制中心首先报道了月，美国疾病控制中心首先报道了5 5例这例这样的病例，他们都是同性恋者，随后，在美国和其样的病例，他们都是同性恋者，随后，在美国和其他国家都陆续发现了类似症状的病人，后在全世界他国家都陆续发现了类似症状的病人，后在全世界大规模传播开来。大规模传播开来。艾滋病的艾滋病的社会、经济、生活方式、法律的影响。社会、经济、生
36、活方式、法律的影响。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病u埃埃 博博 拉拉 病病 毒毒20002000年年1010月月1414日在乌北部的古卢地区突发埃日在乌北部的古卢地区突发埃博拉病，博拉病，5151人被感染，其中人被感染，其中3131人死亡。埃博拉病人死亡。埃博拉病是有史以来第一次在是有史以来第一次在乌干达乌干达出现。这种病由埃博出现。这种病由埃博拉病拉病毒毒通过身体接触传染。感染病毒的人出现高通过身体接触传染。感染病毒的人出现高烧，肌肉剧烈疼痛，鼻腔、口腔和烧，肌肉剧烈疼痛，鼻腔、口腔和肛门出血肛门出血等症等症状，有可能在状，有可能在2424小时内死亡。据报道，小时内死亡。据报道，乌
37、干达乌干达的的邻国邻国苏丹苏丹和和刚刚果果曾先后在曾先后在7070年代和年代和19951995年流行过年流行过埃博拉病，不少人因此被夺去了生命。埃博拉病，不少人因此被夺去了生命。起因引人深思。起因引人深思。人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病埃博拉病毒埃博拉病毒（EBV）世界卫生组织发布的最新数据显示，世界卫生组织发布的最新数据显示，截至截至9 9月月1616日，西非（尼日利亚、利比里亚、塞拉利昂日，西非（尼日利亚、利比里亚、塞拉利昂和几内亚等国）地区累计出现埃博拉病毒确诊、疑似和和几内亚等国）地区累计出现埃博拉病毒确诊、疑似和可能感染病例可能感染病例49854985例，例，2461246
38、1人因病死亡。死亡率人因病死亡。死亡率可达可达90%90%以上。以上。多效性影响：多效性影响：医学界：医学界：药物（新药和试药物（新药和试用药）和疫苗的研发用药）和疫苗的研发经济：经济：货物和人员的流动货物和人员的流动政治：政治：死亡恐惧、动荡死亡恐惧、动荡生活方式：生活方式：改变改变国际关系：国际关系：真正的朋友真正的朋友王洪权团队王洪权团队研制出研制出小小分子化学药物分子化学药物“jk-jk-0505”，能够选择性，能够选择性抑制埃博拉病毒的抑制埃博拉病毒的RNARNA聚合酶，从而抑聚合酶，从而抑制病毒复制。专家特制病毒复制。专家特别强调，该药物虽已别强调，该药物虽已完成临床前研究，并完成
39、临床前研究，并在适用于广谱抗流感在适用于广谱抗流感时完成了临床安全性时完成了临床安全性评价，但对于埃博拉评价，但对于埃博拉出血热治疗，目前仍出血热治疗，目前仍仅限于仅限于紧急情况紧急情况下使下使用用。发病人数排名发病人数排名疾病名称疾病名称发病人数发病人数死亡人数死亡人数1手足口病143653302病毒性肝炎120022533肺结核970391484其它感染性腹泻8576705梅毒3852296细菌性和阿米巴性痢疾2035707流行性腮腺炎1321518流行性感冒1141902014年8月全国法定传染病疫情概况人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病我国2014年8月传染性疾病的发病人数和死亡
40、人数疾病名称疾病名称发病人数发病人数死亡人数死亡人数死亡人数排名死亡人数排名艾滋病39979431肺结核970391482狂犬病95793病毒性肝炎120022534手足口病143653305梅毒3852296流行性乙型脑炎45696人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病现状：现状：WHO报告，全球每年死于癌症的患者达7900万；中国2014年抽样调查肿瘤发病率达到（0.2%)，每年新发癌症病例309万人，因癌症死亡人数为196万；在城市中因肿瘤导致死亡的占死亡总数的25%。原因：原因：1966 年诺贝尔生理学与医学奖授予美国科学家哈金斯、劳斯（Peyton Rous）:1909年劳斯与哈金
41、斯用实验证明鸡肉瘤的发生与肿瘤滤液中存在的病毒有关。1911年，他们发现了能引起鸟类结缔组织生瘤的病毒，这种病毒命名为Rous病毒。这是癌的病毒理论的开始，成为探讨肿瘤和病毒的关系的现代肿瘤病病毒学的起点。人类的劫难人类的劫难感染与癌变感染与癌变使人类使人类致癌致癌的的病病原体原体 人乳头瘤人乳头瘤病毒病毒感染导致宫颈癌感染导致宫颈癌 幽门螺旋幽门螺旋杆菌杆菌感染导致胃炎、胃癌的关系感染导致胃炎、胃癌的关系 乙型肝炎乙型肝炎病毒病毒感染导致肝癌感染导致肝癌人类的劫难人类的劫难感染与癌变感染与癌变u人类的劫难人类的劫难传染性疾病传染性疾病感染与癌变感染与癌变非传染性疾病：黄曲霉素致癌非传染性疾病
42、：黄曲霉素致癌中毒：毒红菇中毒：毒红菇人类的福星人类的福星 抗生素抗生素 生物活性物质生物活性物质 食品食品 地球垃圾清洁工地球垃圾清洁工 溶瘤病毒（腺、牛痘溶瘤病毒（腺、牛痘 新材料和清洁能源制造者新材料和清洁能源制造者 你是谁？你是谁？抗生素抗生素19281928年，英国细菌学家弗莱明（年，英国细菌学家弗莱明（Alexander Fleming Alexander Fleming，1881-19551881-1955）发现了青霉素。）发现了青霉素。1943年青霉素被广泛年青霉素被广泛 应用应用于临床。弗莱明，弗洛里，钱恩因发现青霉素及其临于临床。弗莱明，弗洛里，钱恩因发现青霉素及其临床效用
43、，而共同获得诺贝尔奖。床效用，而共同获得诺贝尔奖。从此，开辟了人类利用微生物所产生的从此，开辟了人类利用微生物所产生的次级代次级代谢产物谢产物为抗生素的新纪元。为抗生素的新纪元。至今已经有几千种抗生素被发现、改造和应用。至今已经有几千种抗生素被发现、改造和应用。此后，大量生物活性物质（免疫调节、此后，大量生物活性物质（免疫调节、肿瘤抑制、细胞活化等）被发现和利用肿瘤抑制、细胞活化等）被发现和利用人类健康得到保障，人类健康得到保障，人类的寿命人类的寿命不断被延长不断被延长活着与生活活着与生活生物活性物质生物活性物质抗病毒：抗病毒：抗肿瘤：阿糖胞苷抗肿瘤：阿糖胞苷抗心脑血管病：纳豆激酶抗心脑血管病
44、：纳豆激酶延缓衰老和免疫调节等生理活性物质：延缓衰老和免疫调节等生理活性物质：SODSOD食品食品微生物本身作为食品：微生物本身作为食品：食用覃菌（蘑菇等）、乳酸菌、酵母菌、藻类食用覃菌（蘑菇等）、乳酸菌、酵母菌、藻类微生物发酵的产品：微生物发酵的产品：馒头、泡菜、酸奶馒头、泡菜、酸奶奶酪（公元前奶酪（公元前30003000年，埃及）年，埃及）葡萄酒（公元前葡萄酒（公元前35003500年酿造）年酿造）食醋（中国食醋（中国20002000年前），酱和酱油（年前），酱和酱油（15001500年）年）豆腐乳、豆豉、纳豆豆腐乳、豆豉、纳豆有机酸、维生素、氨基酸有机酸、维生素、氨基酸地球垃圾清洁工地球
45、垃圾清洁工地球上的物质和元素的循环地球上的物质和元素的循环极端环境微生物：高温、低温、高酸、高盐、极端环境微生物：高温、低温、高酸、高盐、高碱、高压、高辐射高碱、高压、高辐射分解地球上最丰富的初级有机物：天然气、分解地球上最丰富的初级有机物：天然气、石油、木质素、纤维素石油、木质素、纤维素有机废水和废弃物强有力的分解者和转化者，有机废水和废弃物强有力的分解者和转化者，产生沼气等有用物质产生沼气等有用物质新材料和清洁能源制造者新材料和清洁能源制造者生物降解材料：聚生物降解材料：聚 羟丁酸羟丁酸(PHB)(PHB)能源：沼气能源：沼气微生物电池：微生物电池：底盘微生物和合成生物学底盘微生物和合成生
46、物学人工合成生物体系环境健康新医药绿色农业新材料新能源化工生命的本质与进化你是谁？你是谁？每个人都携带着自己独有的菌群每个人都携带着自己独有的菌群你可能成为肠道菌群的捐助者你可能成为肠道菌群的捐助者免疫作用：免疫作用：正常菌群能刺激宿主产生免疫和清除功正常菌群能刺激宿主产生免疫和清除功 能能营养作用：营养作用：双岐杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌，产双岐杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌，产 生维生素、参与蛋白质、糖类的代谢。生维生素、参与蛋白质、糖类的代谢。排毒作用：排毒作用：双岐杆菌能够使革兰氏阴性细菌保持正双岐杆菌能够使革兰氏阴性细菌保持正 常水平，减少内毒素吸收常水平，减少内毒素吸收抗肿瘤作用：抗肿
47、瘤作用：能清除、降解体内致癌因子，激活体能清除、降解体内致癌因子，激活体 内抗肿瘤细胞因子内抗肿瘤细胞因子臭烘烘的臭烘烘的“香饽饽香饽饽”粪便移植渐为主流医学界接受粪便移植渐为主流医学界接受 粪便移植为治疗很多疾病提供了新希望。Max Nieuwdorp准备了一份人类粪准备了一份人类粪便以供移植。便以供移植。这种大规模替代肠道这种大规模替代肠道微生物菌群的方法也有助于治疗其微生物菌群的方法也有助于治疗其他疾病，例如炎症性肠病、糖尿病他疾病，例如炎症性肠病、糖尿病和难以捉摸的慢性疲劳综合征。和难以捉摸的慢性疲劳综合征。他们将对该病人进行结肠他们将对该病人进行结肠冲洗（希望借此也能清除冲洗（希望借
48、此也能清除艰难梭菌），并用来自捐艰难梭菌），并用来自捐赠者（她的儿子）的健康赠者（她的儿子）的健康菌群替代。他们将她儿子菌群替代。他们将她儿子的排泄物和盐水混合，通的排泄物和盐水混合，通过插在鼻子上的一个薄塑过插在鼻子上的一个薄塑料管，将混合物直接注射料管，将混合物直接注射入病人的十二指肠。入病人的十二指肠。如何塑造一个健康向上的自己如何塑造一个健康向上的自己 保持乐观、开朗、积极向上的心态保持乐观、开朗、积极向上的心态 选择适合自己的运动方式选择适合自己的运动方式 合理、均衡、健康的营养膳食合理、均衡、健康的营养膳食 定期身体检查：了解自己的身体变化定期身体检查：了解自己的身体变化 掌握科学
49、知识、内外兼修，珍爱自己掌握科学知识、内外兼修，珍爱自己u诺奖与微生物诺奖与微生物1905Robert Koch炭疽病和结核病1907E.Buchner发现非细胞发酵现象1929A.Harden阐明糖的发酵过程以及酶和辅酶的作用 1946L.H.Northrop制备纯净状态的酶和病毒蛋白质 1965Franois Jacob,Andr Lwoff,Jacques Monodfor their discoveries concerning genetic control of enzyme and virus synthesis1966Peyton Rous for his discovery
50、of tumour-inducing viruses1968Robert W.Holley,Har Gobind Khorana,Marshall W.Nirenbergfor their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis1975David BaltimoreRenato Dulbecco,Howard Martin Teminfor their discoveries concerning the interaction between tumour viruses and the
