SPEC-MOY-10Sample · 欧洲微生物纪行
萌菌 MOYASHIMON微生物知识全鉴
VOL. 10 连载 2011–2012 单行本 2012.04 知识点 6 个 菌种 9 种

欧洲微生物纪行

「微生物学はヨーロッパで生まれた。列車と飛行機で、その聖地を回る」
「微生物学诞生于欧洲。我们乘火车与飞机，巡访它的圣地。」

为追随玛丽（マリー）渡海，树研究室（樹ゼミ）一行横跨欧亚大陆。火车、飞机、地铁——每一程交通工具都有自己的微生物生态。 从荷兰Antonie van Leeuwenhoek（列文虎克）的故乡，到法国巴斯德研究所， 到德国Robert Koch（科赫）的实验室，最后到Penicillium 青霉的发源地。 本卷是微生物学历史巡礼的浪漫冒险。

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列文虎克与「微生物学诞生」

レーウェンフックと微生物学の誕生
学科历史学 / 微生物学
出处第 10 卷第 1–3 章
时期1632–1723

树研究室一行首站来到荷兰代尔夫特（Delft）—— 列文虎克的故乡。 泽木在列文虎克的旧显微镜前「看见」了 1674 年的微生物样本。

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微生物学 · SCIENCE
发酵文化 · CULTURE
泽木说：「列文虎克 1674 年看到的「animalcules」（小动物）—— 是原生动物、细菌、精子。 他是第一个看到微生物的人」。
Antonie van Leeuwenhoek（1632–1723）： 荷兰代尔夫特商人、自学科学家。 1674 年制造放大 270 倍的单镜片显微镜， 首次观察到微生物（包括原生动物、细菌、精子、红细胞）。 1683 年绘制的口腔细菌图——人类最早的微生物图谱之一。 1674–1683 年共寄 560 封信给伦敦皇家学会，描述 200+ 种微生物。
列文虎克没有「学术后裔」——他的技术几乎失传。 直到19 世纪，消色差显微镜的发明才让微生物学重现。 1872 年荷兰皇家艺术与科学院为纪念他设立了Leeuwenhoek Medal（微生物学界最高荣誉）。 现代Delft（代尔夫特）也是TU Delft（代尔夫特理工大学）所在地， Kluyver Lab（A.J. Kluyver微生物学实验室）继续传承。
「私は極めて小さい生きものを見た。 その動きは美しく、神秘的であり、私の舌を震わせた。」
「我看见了极其微小的生物。它们的运动美丽而神秘，令我的舌尖都为之颤动。」
—— Antonie van Leeuwenhoek · 1674 年 9 月 17 日書簡
→ 10-2 巴斯德与微生物学革命
S-10-02

巴斯德与微生物学革命

パスツールと微生物学革命
学科历史学 / 微生物学
出处第 10 卷第 4–6 章
时期1822–1895

树研究室一行前往巴黎，参访巴斯德研究所（Institut Pasteur）。 这里奠定现代微生物学的全部基础。

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微生物学 · SCIENCE
发酵文化 · CULTURE
长谷川：「这里是微生物学的圣地—— 巴斯德证明了发酵是微生物的作用， 证明了传染病来自微生物， 发明了巴氏消毒法、疫苗」。
Louis Pasteur（1822–1895）关键贡献：
① 1857 年证明乳酸发酵是微生物作用；
② 1860 年证明酒精发酵是酵母作用；
③ 1864 年巴氏消毒法（61.7°C / 30 min）；
④ 1865 年拯救法国蚕病；
⑤ 1877 年证明炭疽病由Bacillus anthracis引起；
⑥ 1880 年鸡霍乱减毒疫苗；
⑦ 1885 年狂犬病疫苗。
巴斯德研究所（Institut Pasteur, 1887）至今：
① 7 位诺贝尔奖学者；
② 全球巴斯德研究所网络（32 个国家）；
③ 巴斯德奖章（医学界最高荣誉）。 现代巴黎巴士底獄附近的Hôpital Saint-Louis有巴斯德雕像。 日本北里大学（北里研究所）的名字致敬北里柴三郎—— 科赫的学生，日本微生物学开山。
→ 6-7 巴斯德与葡萄酒 → 10-3 科赫与固体培养基
S-10-03

科赫与固体培养基

コッホと固体培地
学科历史学 / 微生物学
出处第 10 卷第 7–8 章
时期1843–1910

树研究室一行前往柏林，参访罗伯特·科赫研究所（Robert Koch-Institut）。 科赫是微生物学方法论的奠基人。

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树教授：「科赫不仅发现了结核杆菌、霍乱弧菌—— 他发明了固体培养基，让纯种分离成为可能。 没有科赫，就没有现代微生物学」。
Robert Koch（1843–1910）关键贡献：
① 1876 年证明炭疽病由Bacillus anthracis引起（巴斯德竞争）；
② 1882 年发现结核杆菌（Mycobacterium tuberculosis）；
③ 1883 年发现霍乱弧菌（Vibrio cholerae）；
④ 1881 年发明固体培养基（gelatin→agar）；
⑤ 科赫法则（Koch's postulates）—— 病原菌鉴定的方法论金标准。
科赫法则（Koch's Postulates，1884）：
① 病原菌存在于患病个体；
② 可在体外纯培养；
③ 接种健康个体可致病；
④ 从新发病个体中可再分离。 科赫的学生：
① 北里柴三郎（日本）——破伤风血清；
② Paul Ehrlich——化学疗法；
③ Richard Pfeiffer——异染小体（Pfeiffer 现象）。 1905 年科赫获诺贝尔生理学·医学奖。
→ 10-1 列文虎克
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弗莱明与青霉素的故乡

フレミングとペニシリンの故郷
学科历史学 / 微生物学
出处第 10 卷第 9–10 章
菌种 Penicillium rubens（青霉素生产者）

树研究室一行前往伦敦圣玛丽医院——1928 年弗莱明发现青霉素的地点。 泽木「看见」当年污染的培养皿中的Penicillium。

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泽木说：「1928 年 9 月 28 日，弗莱明外出度假 2 周—— 桌上一个Staphylococcus培养皿被Penicillium污染， 但Staph在霉菌周围停止生长。这是奇迹的起点」。
Penicillin G（青霉素 G）： 化学结构：β-内酰胺环 + 侧链（R = 苯甲基）。 机制：抑制细菌肽聚糖合成中的DD-转肽酶（PBPs，penicillin-binding proteins）， 导致细胞壁破裂，细菌死亡。 1940 年Florey与Chain在牛津实现工业化生产。 青霉素是20 世纪最重要的医学突破——人类平均寿命延长 10 年。
1945 年Fleming、Florey、Chain共获诺贝尔奖。 弗莱明故居（伦敦亚历山大大厦）现为亚历山大弗莱明博物馆。 中国汤飞凡（1897–1958）主持中国青霉素国产化， 1952 年分离沙眼衣原体，是中国微生物学奠基人。 2020 年代AI 蛋白质设计（如 David Baker 实验室）正在设计新一代酶， 这是人工抗生素的未来。
→ 4-7 青霉素发现
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欧洲奶酪青霉的故乡

ヨーロッパチーズ青霉の故郷
学科微生物学 / 食品学
出处第 10 卷第 11–13 章
菌种 Penicillium camemberti, P. roqueforti, Propionibacterium freudenreichii

树研究室一行访问法国诺曼底卡芒贝尔（Camembert）、 Roquefort（洛克福）奶酪的原产地。 泽木「看见」P. camemberti 与 P. roqueforti 的细微差异。

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微生物学 · SCIENCE
发酵文化 · CULTURE
泽木说：「P. camemberti 与 P. roqueforti 是同属不同种—— 前者表面白色、产脂肪酶；后者内部蓝色、产甲基酮」。
Penicillium 属在奶酪中的应用：
① P. camemberti（白青霉）——Camembert、Brie 表面；
② P. roqueforti（洛克福青霉）——Roquefort、Gorgonzola、Stilton、蓝纹；
③ P. glaucum（绿青霉）——某些干酪；
④ P. nalgiovense——意大利腊肠表面。 关键代谢差异：P. roqueforti 能在低氧+高脂环境生长（蓝纹奶酪内部）。
Camembert（卡芒贝尔）：1791 年Marie Harel发明， 1918 年二战法国军队的标配，被誉为「法国奶酪之王」。 Roquefort（洛克福）：起源可追溯至罗马时代传说（公元 79 年）， 1925 年首批获得AOC（原产地命名保护）的奶酪。 Comté（孔泰）：法国最大 AOP 奶酪，单一农场、单一品种奶牛、 Propionibacterium freudenreichii 产气形成「孔洞」。
→ 5-3 法国奶酪 → 6-10 法国传统奶酪微生物
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交通工具的微生物生态

交通機関の微生物生態
学科微生物学 / 公共卫生
出处第 10 卷第 14–16 章

树研究室一行横跨欧亚大陆——每种交通工具都有自己的微生物生态。 揭示人类迁徙与微生物传播的关系。

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泽木的报告：「飞机经济舱的空气每 3–4 分钟循环一次， 含 10³–10⁴ cfu/m³；高铁座椅扶手是E. coli的高发区」。
交通工具的微生物生态：
① 飞机：HEPA 滤网过滤 99.97% 颗粒； 但扶手、托盘桌、卫生间含MRSA、E. coli、Norovirus；
② 火车：座椅、扶手、厕所是高风险区；
③ 地铁：世界地铁微生态研究显示，每个城市地铁有独特菌群指纹；
④ 船：Legionella（军团菌）在船舱水管中繁殖。
「旅行者腹泻」（Traveler's diarrhea）—— 25–50% 国际旅行者遭遇，由ETEC（产毒大肠杆菌）引起。 19 世纪霍乱的全球大流行（1817–1923 共 7 次）正是通过蒸汽船传播。 2020 年COVID-19大流行让航空业成为焦点， 推动机场快速检测、机舱 UV 消毒等技术革新。
→ 4-1 O157 → 2-1 浮游菌群落