微生物世界中的少数民族
以上我们一一介绍了微生物世界里的主要成员——细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒，除此以外还有许多其他成员与我们人类关系密切，下面再对它们做一下简单介绍。
有一类微生物与细菌很相像，个子稍小，结构与细菌类似，但生活习惯与细菌大不相同，它们专门生活在活细胞中，在活细胞中要吃要喝，是典型的寄生虫。与这个生活习惯相适应，它们的细胞膜较疏松，物质进出较自由，尽管方便了取食，但它们注定离开寄主就无法生存。这时候你肯定会想，如此一来，一旦寄主死去，它们岂不就断子绝孙子吗？不用担心，它们狡猾得很，早为自己找好了退路，它们可以通过蚤蜱螨等吸血昆虫作跳板，先在蚤等胃肠道上皮细胞中增殖并力量存在其粪便中。人一受到叮咬，抓痒痒时，它们就随着粪便从抓破的伤口或直接从昆虫下嘴处进入人的血液并在其中繁殖，流行性斑疹伤寒、羌虫热等都是因此引起的。当蚤等又叮、咬病人吸血时，它们就从人血中到达虫体内繁殖，如此循环往复，以至无穷。由于这类微生物最早是于1910年由一位名叫立克次（Riketts）的美国医生发现的，他在研究中不幸感染去世，为纪念他就将这类微生物命名为立克次氏体。
你知道世界上能独立生存的最小生物是什么吗？是支原体。这类原核微生物没有细胞壁，细胞膜柔软，能透过细菌滤膜（这种滤膜可以截留住细菌），而且外形多变，是著名的易形高手。支原体能引起人和畜禽呼吸道、肺、尿道以及生殖系统的炎症，它们还是组织培养的污染菌，并能引起植物患黄化病、矮缩病等。
如果你不幸患了沙眼，眼睛又痒又痛，难以忍受时，知道是哪种小东西在作祟吗？这是又一类原核微生物——衣原体，它比立克次氏体小，但比病毒大，这是又一类典型的寄生虫，必须在活细胞中才能生存，而且比立克次氏体能耐还大，不需要昆虫媒介，直接就能侵入宿主细胞。引起沙眼病的是沙跟衣原体，它侵染人眼的结膜和角膜，引起颗粒性结膜炎和角膜炎，而且可随泪腺分泌物传染给别人。如和患者共用一条毛巾就极易染上沙眼病，所以我们平时就应该养成良好的卫生习惯，注意用眼卫生，不给衣原体可乘之机。
还有一类外形像弹簧一样的原核微生物，人们形象地称之为螺旋体。其细胞细长，柔软易弯曲，没有鞭毛，能像蛇一样扭动前进。螺旋体的细胞除有细胞壁、细胞质和核区等一般结构外，还有自己特殊的结构：轴丝和外鞘。轴丝的超微结构化学组成及着生方式极像细菌的鞭毛，螺旋体正是靠轴丝的旋转或收缩进行运动。不知大家是否记得在细菌中曾提到螺菌。螺旋菌不等同于螺菌，它不是细菌。螺旋体给人们带来的疾病有梅毒、回归垫、慢游走性等之处。
美食制造专家
俗话说“民以食为天”，你知道吗，在人类丰富的饮食生活中，微生物也扮演了一个“食品制造专家”的角色。
很久以前，埃及人在尼罗河畔种植小麦。他们把麦粒捣成粉，加上水和盐揉成面团烤饼吃。有一天，一个粗心的人把和好的面团放在阳光下，就干活去了。等他回来一看，咦，面团变胖了！有的人把发胖的面团放在火上烤熟，一尝，味道很好。他们又把发胖的面团和别的面团揉在一起，别的面团也胖了。发胖的面团好像有神力似的。后来，人们发明了显微镜，才弄明白面团发胖的秘密，原来是酵母菌的功劳。
如何制作出松软可口的馒头和香喷喷的面包呢？我们先来看看制作馒头和面包的原料——面粉。面粉的主要成分是一种叫做淀粉的多糖，它是由葡萄糖构成的。两个葡萄糖分子之间脱去一个分子水结合在一起时，就形成了麦芽糖，麦芽糖属于二糖；成百上千个葡萄糖分子以类似的方式连在一起，就形成了淀粉，因此淀粉属于多糖。
当然，光有面粉还不行，还必须请酵母菌这个“巧妇”来帮忙，我们可以从超市买回来干酵母，或者上一次蒸馒头时留下一小团发好的面作面起子都可以。首先，需要用水把面粉和酵母菌混合在一起成为二个面团，然后把它放在温暖的地方，注意给它保温。过一段时间以后，让我们来看看有什么变化。这时你会发现，面团长大了；用手按一下，感觉它变松软了；再把手伸进面团中心会觉得它在发热。仔细看看会发现面团中有许多小空泡。这是怎么回事呢？
原来，面团在暖暖地“睡觉”过程中，它所含的一部分淀粉被谷物中的酶分解成了麦芽糖，然后再进一步分解成葡萄糖。这时，酵母菌中的酶使淀粉中的少量葡萄糖氧化分解，产生二氧化碳和水，在这个化学变化的过程中，还释放出了少量热量。二氧化碳气体填充在面团中，使面团的体积变大，质地松软，产生的热使面团发热。
面发好以后，添加各种你喜欢的作料，再经过人工或机器的加工，做成一定形状。把如此这般处理过的面团放进烤箱里去烤一定时间，独具风味的香喷喷的面包就做好了。如果不是放在烤箱里去烤，而是把面团放在蒸笼里去蒸，其产品便是我们熟悉的馒头了。
面包在烘烤中产生金黄色或棕黄色的漂亮的表面颜色，主要由以下的两种途径来实现：
（1）面包坯中的还原糖，如葡萄糖和果糖，与氨基酸之间发生羰氨反应，产生有色物质。这一反应称为美拉德反应；
（2）糖在高温下发生的变色作用，即焦糖化反应。参加焦糖化反应的糖包括酵母发酵剩余的蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖等。
在烘烤过程中，随着糖与氨基酸产生褐变使面包皮具有漂亮颜色的同时，还产生了诱人的香味。这种香味是由各种羰基化合物形成的，其中醛类起着主要作用，包括糖醛、乙醛、丙酮醛等。此外，面包内部的香味是由发酵过程中产生的酒精、有机酸以及其他化学反应，在烘烤过程中形成各种酯香综合面粉的麦香及各种原辅料的香味共同组成。
无论是做面包还是蒸馒头，经过加热做熟以后，比生着的时候更加膨大松软，这是因为发好的面团里的二氧化碳气体遇热膨胀的缘故。
现在，人们爱吃的面包、蛋糕、馒头等各种发面食品的制作，都离不了酵母菌的作用。因此，人们送给酵母菌一个“发酵之母”的美称。
美食调味家
帮父母做过饭的青少年朋友，你曾经留意过吗？要做一盘使人垂涎欲滴的美味佳肴，总离不了放一些酱油、食醋或味精。你或许会惊奇于一匙酱油、二匙食醋、几粒味精怎么会有如此神奇的效果。它们是用什么制成？怎样制成的？为什么它们会有悦人的味道？而微生物又是如何扮演“美食调味家”的角色的呢？
我们还是先从酱油开始讲起吧。
在我国，酱油的生产有着悠久的历史，西周时就已开始，直到明朝我国酱油生产技术才传到日本，后来由日本传到东南亚及世界各国。我国是酱油的故乡，我国人民在长期的生产实践中创造了品种繁多、特色各异的酱油，积累了丰富的生产经验。
不用说你也知道，酱油是一种调味品，但你是否知道它还是一种发酵品，是通过一个被称作“发酵”的过程生产出来的呢！
对于“发酵”这个词，你或许听说过，但不一定知道它的确切含义。因为后面总是要提到这个词，因此在这里有必要解释一下。“发酵”一词用得比较广泛，泛泛地说，发酵是指某些有机物（如蛋白质、脂肪、多糖等）在微生物及其所产生的酶的作用下，缓慢地转变成其他有机物（如抗生素、氨基酸、有机酸等）的过程。从字面上及从微生物的特性可知，发酵可以自然发生。比如，在炎热的夏天，我们稍不留意锅里的剩米粥就会变酸并有气泡产生，这是空气中的微生物进入到米粥中后而产生的发酵作用，这是一种自然发酵现象，而且粥里的微生物的种类是很杂的。工业上的发酵生产尽管原理同于自然发酵，但一个根本的区别就是工业发酵是在人的控制之下，使用某些原料及特定的微生物来生产一定的有用代谢产物的过程，酱油的生产是这样，后面所要讲的食醋和味精的生产亦是如此。这是人类充分地认识微生物之后，对有益微生物的利用。
谈到对微生物的利用，与其说是利用微生物本身，不如说是利用微生物在其快速发生繁殖过程中所产生的大量的酶，也就是说利用酶的作用来完成发酵过程中物质的转化。读到这里，你可能会不解地问：酶是什么？人们是怎么认识它的？
人们对酶的认识起源于生产实践。当人类还未见过微生物时（大约至今800年前），就已知道用自然发酵中获得的微生物来酿酒，那时，人们只知道生产方法，不知道原理，至1857年，“微生物学之父”巴斯德（Pasteur）等人提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果。尽管1878年有人提出“发酵现象是由溶解于细胞液中的酶引起的”这样一个观点，但没有实验证据的支持。到了1897年，布赫纳（Buchner）兄弟成功地用不含酵母细胞的酵母提取液实现了发酵，证实了“发酵与细胞无关，而与细胞产生的酶有关”的论点后，酶才逐渐地被人们认识。
了解了酶的历史之后，或许你更感兴趣的是“酶是什么”，简单地说酶是一种生物催化剂，在所有有生命的生物体（包括动物、植物、微生物）内持续不断地进行着各种化学变化。如绿色植物和某些微生物能以十分简单的物质，如水、二氧化碳和无机盐为原料合成各种复杂的有机物，并将太阳能转变为化学能储存于有机物中；动物和某些微生物可以以植物合成的并储存在体内的淀粉等复杂物质为食物，将这些食物在体内分解并释放出能量供动物或微生物生长、发育、运动等种种生命活动所用。如果在实验室中进行有机物的合成和分解，必须要有高温、强酸或强碱等剧烈的条件才能进行，而在生物体内虽然条件十分温和，但许多复杂的化学变化却能进行得极为顺利迅速，其根本原因就是生物体内普遍存在着生物催化剂——酶。
酶作为一种生物体内普遍存在的生物催化剂，它的作用具有高度的专一性，也就是说一种酶只能作用于某一类或某一种特定的物质。如淀粉酶只能水解淀粉，而蛋白酶只能作用于蛋白质。除高度专一性之外，酶还具有催化效率高的特性，由酶催化反应的速度比非催化反应要高108～1020倍，其效率之高令人惊叹，酶的本质是蛋白质，绝大多数的酶都是蛋白质，但你千万不要误以为所有的蛋白质都是酶。
酶是由细胞产生的，尽管其种类很多，但简单地可以将它们分为两大类。一类是由细胞产生后被分泌到细胞外的酶，称胞外酶，它可以将不能进入细胞的复杂有机物先分解成简单有机物，这样简单有机物再进入细胞中去参与细胞的生命活动；另一类是由细胞产生储存在细胞内，即在细胞内起作用的酶，称胞内酶，它将进入细胞的简单有机物进一步分解，释放能量，供生命活动所用，或合成新的有机物，供生长繁殖所用。
既然所有的生物体细胞都能产生酶，就人类对酶的利用来说其标准应该是酶越容易得到，利用起来越简单越好。而微生物的各种特性决定人类的选择非微生物莫属。
了解了发酵和酶的概念后，回过头来，我们接着谈谈酱油是如何发酵生产出来的。
就像盖房子要有砖，做饭要有米一样，生产酱油要有原料。用于酱油生产的原料有蛋白质原料、淀粉原料、食盐和水。
起初，人们在制作酱油时；常选用大豆作为蛋白质原料，但大豆中含有约20％的脂肪，不能被充分利用，因此，用它生产酱油的话，会造成很大的浪费。现在在酱油生产中，主要以脱脂大豆为蛋白质原料，它不仅含有约50％的粗蛋白质，还含有约20％的淀粉类化合物，是制作酱油的理想的蛋白质原料。其实，只要是蛋白质含量高、脂肪低、无毒、无异味的物质（如花生饼、葵花籽饼等）都可用作酱油的蛋白质原料。
对于淀粉质原料来说，传统的酱油生产常用的是面粉和小麦，但为了节约粮食，现在多改用麸皮加部分小麦粉作为酱油制作的淀粉质原料。小麦中含有约70％的淀粉，10％～14％的蛋白质及少量的简单糖类。麸皮中也含有50％～60％的粗淀粉，其中含高达20％～29％的多缩戊糖，它的水解产物戊糖与氨基酸化合是形成酱油色素的主要成分。
食盐也是酱油生产中不可缺少的原料之一，不要以为食盐只是赋予酱油适当的咸味，它还有其他你不知道的作用：一是食盐可与氨基酸结合生成氨基酸钠盐而形成鲜味；二是有一定的防腐作用；三则是蛋白质原料在盐水中可增加溶解度，这样可以增加原料的利用率。
水在酱油生产时用量很大，对水质的要求一般并不严格，只要是没有污染符合饮用水标准的都可以使用。
原料齐全了，接下来该由微生物大显身手了，当然，用于酱油生产的微生物有许多种，其中有：霉菌类的米曲霉和甘薯曲霉，它们属于丝状真菌类，具有较强的蛋白质分解能力和淀粉糖化能力；酵母类的鲁氏酵母、大豆结合酵母，酱醪结合酵母等，它们属于单细胞真菌类，能进行酒精发酵，给酱油增加特有的风味。
在酱油的生产过程中，经过粉碎、蒸煮的原料接触霉菌，如由米曲霉产生分泌的胞外蛋白酶和淀粉酶将原料中的蛋白、淀粉水解成氨基酸和糖分，氨基酸和食盐化合形成氨基酸钠盐而使酱油带有鲜味；氨基酸和糖特别是戊糖结合使酱油带有天然瑰丽的深棕红色；糖分除了能使酱油略带有甜味外，它还能继续被酵母菌所产生的酶进一步发酵形成醇和有机酸，而醇和有机酸在酯酶的作用下形成酯而使酱油又带有独特的香味。你看，微生物可以称得上是个了不起的食品制造专家吧！
当发酵结束之后将发酵液进行过滤得到的滤液就是酱油。当然，这样的酱油还不是酱油成品，还需要按统一的质量标准进行配兑。有时还要根据不同的习惯和风味，在普通酱油的基础上，添加其他物料，配制成各种酱油新品种。如近年来我国开发的一种新型营养酱油，其富含铁、锌和维生素B2，特别适合于儿童、妇女食用。调配好的酱油还要经过灭菌、包装，并经检验合格后才能出厂、上市，进入我们的家庭。
如果说微生物在酱油的生产中贡献卓著的话，那么，对于优质食醋的生产来说，微生物也功不可没。
食醋是一种酸性调味品，主要成分为醋酸，此外，还含有氨基酸、糖分、酯类等物质。酸、甜、咸、鲜、协调适口，清香纯正，是人们喜爱的调味品之一。食醋除有调味作用外，还可以清热解渴、杀菌消炎、增进食欲、帮助消化，还能防治肠道疾病，软化血管。
在我国食醋的生产已有两千多年的历史了。《周礼》中即有“醯（xī醋之意）入主作醯”的记载。秦汉以来称食醋为“酢”（cù同醋），北魏贾思勰的《齐民要术》中就载有二十多种做醋法，可见当时醋已经是普遍的调味品了。
因食醋的主要成分醋酸是由酒精转变而来，因此，凡含有淀粉质、糖质等可发酵生成酒精的物质都可以作为食醋生产的原料，如大米、糯米、高粱、玉米、小米及红薯、马铃薯等粮食类原料。
此时，你可能会问：既然醋酸来自于酒精，那么能否直接用酒精来生产食醋？回答是：可以。不过这样发酵生产出的食醋味道单一，只有酸味，而无悦人的香味。而用淀粉质、蛋白质丰富的原料生产食醋，除了可以产生像酱油生产中产生的鲜味、甜味、香味及令人喜爱的颜色外，制醋过程中，微生物分泌的各种酶具有淡薄甜味的二酮，使食醋的味道格外浓厚；能分解氨基酸产生琥珀酸及在整个发酵生产食醋的过程中形成葡萄糖酸、乳酸及芳香酯等，从而使生产出的醋酸中带甜，甜中带香，香中带鲜，味道怡人。
就像厨师炒菜不同的配料会炒出不同风味的菜一样，对于生产食醋的原料来说，即使都是富含淀粉质、蛋白质的原料，但不同的种类会赋予食醋成品不同的风味。如糯米制出的食醋残留的糊精和低聚糖较多，口味浓甜；大米蛋白质含量低、杂质低，制出的食醋纯净；高梁含有一定的单宁，因此用高梁制出的食醋芳香悦人；玉米含有较多的植酸，发酵时能促进醇甜物质的生成，所以玉米醋甜味突出。因此，选用不同的原料，可以酿出不同风格的食醋。你瞧，比起酱油的生产来，食醋生产原料的选择要讲究得多吧！
食醋的生产过程说起来也并不复杂，它包括下列几个步骤：
1糖化因食醋发酵生产所使用的微生物，如酵母菌和醋酸杆菌等不能像酱油生产中所使用的微生物米曲霉那样分泌淀粉酶，因而不能直接利用淀粉，因此，在发酵前需先将淀粉糖化，即加入一定量的淀粉酶（工业上可以通过产淀粉酶的微生物发酵生产淀粉酶）分解淀粉成单糖；
2在酵母菌和少量乳酸菌的作用下进行酒精发酵；
3利用醋酸菌将已发酵生成的酒精氧化成醋酸；
4发酵结束后加适量盐，然后过滤、灭菌，此时成品食醋就制成了。不过，如果过滤得到的滤液在灭菌；包装之前先陈酿一段时间的话，所制出的食醋则香气更浓。
比起酱油和食醋来，味精的历史要短得多了，味精的学名叫谷氨酸钠，又称麸酸钠、味素等。它具有强烈的鲜味，是日常生活中常用调味品。味精入胃后，受胃酸作用，反应生成谷氨酸。谷氨酸不仅是合成机体蛋白的主要成分，而且还参与体内许多其他的代谢活动。
1866年德国人立好生（Rithausen）利用硫酸水解小麦面筋，最早分离出谷氨酸。1908年日本人池田菊苗和铃木作白海带汁液中提取出谷氨酸，同年味精第一次作为调味品出现在市场。以后逐渐利用小麦面筋、脱脂大豆、玉米蛋白等为原料，利用水解法提取谷氨酸生产味精。但此法工艺落后，劳动强度大，效率低且同时粮食耗用量又过高，故生产规模一直很小。1968年日本协和发酵公司木下祝郎等人分离到一种可产生谷氨酸的细菌谷氨酸棒杆菌，同年9月发酵法生产谷氨酸在日本问世。从那以后，谷氨酸发酵各方面的研究飞速发展起来，味精产量也日益增大。
与酱油、食醋生产原料相比，对谷氨酸生产原料的要求要精细得多。能够用于发酵生产谷氨酸的原料一般为各种粮食类淀粉，如：玉米淀粉、番薯淀粉等。
与醋酸发酵微生物一样，大多数谷氨酸产生菌也不能直接利用淀粉、糊精，因此，在进行谷氨酸发酵前，必须先将淀粉水解成单糖才能供发酵使用。
说到这，你一定会说，那就用淀粉酶来糖化淀粉吧，是的，这个方法是可以使用，但在我国的谷氨酸发酵中，淀粉的糖化是采用酸水解法进行的，即以无机酸为催化剂，在高温高压条件下使淀粉水解成单糖。不过，因糖化以后的水解液中还含有一些蛋白质、氨基酸、色素和其他杂质，这些物质会影响进一步的发酵过程，所以必须使用一些方法将它们除去。
当然，仅仅是水解好的糖液还不能被用来发酵生产谷氨酸，还需添加一定量的含氮化合物（如尿素或氨水等）、无机盐及生长因子（是一些微生物生长所必不可少，但自身又不能合成的微量有机物质，如生物素）等物质之后，才能进行发酵。
在味精生产中，扮演“食品制造专家”的是谁呢？它们是小球菌、棒杆菌、短杆菌、节杆菌和小杆菌，这是继1956年日本木下祝郎等人发现了谷氨酸棒杆菌之后，又相继发现的一大批谷氨酸产生菌。
谷氨酸发酵结束后，发酵液中积累了大量的谷氨酸，把谷氨酸从发酵液中分离出来的过程称为谷氨酸的提取。提取得到的谷氨酸仅仅是味精生产过程中的半成品，它还需与适量的碱进行中和反应使其转化成谷氨酸钠，再经除铁、脱色、过滤、浓缩结晶、干燥之后，成品味精就制成了。
中学生朋友，如果你觉得微生物仅做这些工作，还不能称得上是“食品制造专家”的话，那么读完下面的内容，你或许就不这样认为了。酿酒大师
每逢新春佳节、朋友聚会或喜庆的日子，餐桌上总少不了备些美酒来助兴。在当今世界上，中国不仅是第一产酒大国，而且酒的消耗量也居世界第一。不仅如此，据史学家的研究发现，中国还是酒的发明者。在我国，酿酒有着悠久的历史，大约4000多年以前，我们的祖先便会利用微生物进行酿酒了。“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂，借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。”这首脍炙人口的诗中所指的就是我国颇有名气的山西杏花村生产的汾酒。
当年，我国贵州的茅台酒参加巴拿马国际评奖大赛，因包装粗糙而未引起评委的注意。一位中国代表急中生智，将酒坛摔碎在评酒大厅，阵阵醇香令人陶醉，博得了评委们的齐声赞叹，使茅台酒荣获国际金奖而享誉全世界；那么，酒到底是怎么来的呢？
酒的种类很多，如白酒、黄酒、葡萄酒、果露和啤酒等等，一应俱全。尽管各种酒的原料和酿造工艺不同，但其生产过程的中心环节都离不了酿酒大师酵母菌的发酵作用。
我国的传统酿酒方法用的原料是含淀粉的谷物。可是，酵母菌不会产生消化淀粉的淀粉酶，所以它不能直接利用含淀粉的原料。怎么办？人们发现，长了霉的谷物经水浸泡一段时间后，就会产生一种特殊的香味和辛辣味，从而逐步摸索出了利用谷物制酒的方法。我国劳动人民在长期的生产实践中，创造出了独特的酿酒工艺。拿做白酒来说，首先进行制曲，即用部分淀粉原料与曲霉和根霉混合制成；再利用曲中的曲霉、根霉合成和分泌的淀粉酶具有把淀粉分解成葡萄糖和麦芽糖的能力，使淀粉分解成葡萄糖，这个过程叫糖化；然后再利用酵母菌的作用，在厌氧条件下把葡萄糖转变成酒精，这叫酒精发酵。像这样利用几种、甚至几十种微生物同时进行发酵是我国特有的发酵方法。从现代微生物学的观点来看，利用曲进行酿酒，实际上是一个先后利用两类微生物的生理活动进行酒精发酵的酿酒工艺，它不但在世界酿酒史上最早把霉菌应用到酿酒业中，而且对现代微生物发酵工业的发展也有一定的意义。
我国的许多名酒在世界上享有盛誉，像贵州的茅台酒、四川的五粮液、山西的汾酒、陕西的西凤酒等。我国的各类名酒其芳香味道各不相同，主要原因是应用的霉菌、酵母菌的种类不同。这些微生物都有自己特定的酶系统，使酿造的工艺和成品质量各有千秋。
葡萄酒的生产工艺比起白酒来要简单一些。它是以葡萄为原料，经酵母菌的发酵作用制成的。当你走进生产葡萄酒的车间，就会高兴地看到一串串的葡萄“坐在”传送带上，通过一排排“喷泉”，把它们身上洗得干干净净，然后送上葡萄破碎机，一转眼儿就变成葡萄浆，不久，葡萄浆就成了酵母菌的美味佳肴啦。酵母菌吃了葡萄浆里的糖分之后，排出酒精和二氧化碳。发酵过程中温度维持在25～30摄氏度之间。经过几天的旺盛发酵，因糖分的减少而使发酵作用逐渐缓慢下来。以上过程为前发酵，前发酵在发酵池内进行。前发酵结束之后，除去残渣并压榨过滤，将过滤出的未成熟的新酒再进行后发酵。后发酵一般在贮酒桶中完成，贮酒桶放在发酵室内，温度一般控制在10～15摄氏度，这时酵母菌的活动慢慢变得微弱。经过以上过程得到的酒汁经一定时间的贮存陈酿，然后配制、澄清、过滤、装瓶，即可得到成品——红葡萄酒了。白葡萄酒的酿制方法与红葡萄酒大同小异，顾名思义它是用白葡萄作原料。红葡萄酒是带葡萄皮一起发酵，而白葡萄酒需将葡萄去皮，仅取葡萄汁进行发酵。此外，白葡萄酒的酿制要求比红葡萄酒更严格。
具有液体面包美称的啤酒，也是酵母菌的杰作。啤酒是以大麦芽糖化淀粉为原料，再由酵母菌把糖转化成酒，还要加入啤酒花作香料，使啤酒具有独特的风味。酵母菌在发酵的过程中还产生维生素和氨基酸，使啤酒富含营养。啤酒中酒精含量低，对神经的毒害作用很轻，加上啤酒风味独特，清凉爽口，使它成为大众喜爱的饮料。
古人在制造发酵产品时，虽然不知道其中的道理，但他们却运用于这种发酵现象，把谷物等发酵原料放在自然环境中，任凭自然界里的微生物在发酵原料上自然发酵。这种原始的酿造技术是与人类文明同时开始的，它一直延续了几千年。这种用大缸做容器的原始酿造技术在民间甚至一些小作坊今天仍在使用着。
19世纪后期，德国科学家科赫充分认识了自然发酵法的弊病，研究出了一种可以将自然界里各种混杂在一起的微生物相互分离的纯种培养技术，从而建立了以微生物纯种培养为主的传统发酵技术。运用这种技术，人们可以制造糯米甜酒、腐乳、酸牛奶、泡菜以及面包、馒头等。
微生物纯种培养技术的发明不仅开创了传统发酵技术的广阔前景，而且也奠定了微生物在工业利用上的基础，在此基础上，科学家设计了适于工业生产、能灭除其他杂菌的密闭式发酵罐。
发酵罐和传统的发酵容器——缸相比，有着非常明显的优点。它不仅便于进行严格的灭菌，以消除杂菌对发酵过程的影响，而且还可以对里边的发酵原料进行搅拌，使微生物能充分地与发酵原料接触。同时，发酵罐还能同电子计算机相连，全面地掌握罐内的温度、压力、微生物菌体的浓度、发酵原料的利用率等详细资料，可以随时掌握发酵过程，实现自动控制。
从缸到罐的进步，是发酵技术史上的划时代的革命，使发酵产品实现了大批量的工业化生产规模，简化了某些产品的生产过程。20世纪40年代，由于青霉素的生产是采用小培养瓶作为发酵容器，所以生产效率很低，因此，青霉素的价格也很昂贵。到了40年代后期，青霉素生产开始采用发酵罐培养，生产效率大大提高，从而使青霉素的价值日益下降，成为最普通的抗生素。
传统发酵技术比自然发酵技术的生产效率要高得多，如在酱油的生产中，直接利用具有高活力蛋白酶的米曲霉对原料进行发酵，不仅使生产时间缩短了将近五分之一，而且还大大地简化了生产工艺。
神奇的乳酸菌
如果问你什么是乳酸菌，你也许会丈二和尚——摸不着头脑。但要问你喜不喜欢喝酸奶，你一定会毫不犹豫地点头说喜欢。实际上，乳酸菌对我们的生活来说并不陌生，它是一个地地道道的发酵能手。
乳酸菌的种类繁多，到目前为止，这类细菌共发现了五六十种，它们属于细菌大家族的成员。乳酸菌是一群可以利用葡萄糖、乳糖等发酵性糖类，并使之转变成乳酸的细菌，因此可以改善食品的风味。从食品制造的角度来说，乳酸菌可以说是众多有益的微生物中最有价值的一群，它们在食品及饮料方面的应用相当广泛，像我们平时吃的酸泡菜、酸黄瓜的制作，酱、酱油与葡萄酒的成熟过程，以及牛奶发酵制成的奶酪、酸奶等，都离不了乳酸菌的帮忙。
可供乳酸菌用来发酵的物质很多，但发酵后的产品不一定都适于食用，其色、香、味及营养成分必须达到一定的价值水平，才值得开发推广从而成为乳酸发酵食品。牛奶就是一种非常适于乳酸菌发酵的天然培养基，它的糖分含量充足，蛋白质的质与量俱佳。因此，自古以来，在世界各地的许多国家都不约而同地出现了由牛奶、羊奶、马奶甚至骆驼奶制成的乳酸菌发酵食品，虽然它们的名字各不相同，但它们的形态及制作原理却大同小异。
乳酸菌是严格的异养厌氧型细菌，它能把奶类中的乳糖或蔬菜中的糖份分解成乳酸，这个过程叫做乳酸发酵。所以，制作乳酸食品时，容器必须严格密闭，尽量不要让空气进入。否则，乳酸菌在有氧环境中很难成活。乳酸菌发酵的主要产品是乳酸，乳酸有一种很好吃的酸味，乳酸菌发酵食品的共同特点是都带一些酸味，而且乳酸菌在发酵过程中还会产生一些挥发性的带香味的物质，因此乳酸发酵食品成了人见人爱的食品。
如今，随着现代微生物学的发展，乳酸发酵制品的种类很多，产品的质量也有了很大提高，已经成为现代生活中不可缺少的食品，如市场上常见的“乐百氏”、“娃哈哈”果奶、“妙土”、活性乳等均属乳酸饮料。
乳酸菌发酵食品不仅可以改善食品的风味，促进消化，使维生素含量增加，具有一般发酵食品的优点，而且还具有特殊的医疗功效。乳酸对保护人体健康大有裨益，因为乳酸菌在肠道内生长，可以使肠道内优势菌群维持在正常比例，同时抑制对人体不利的杂菌的繁殖，具有整肠作用。最早发现这种作用的是一位俄国的生物学家，他调查研究了保加利亚一些地区居民长寿的秘密，发现长寿的原因是当地独特的“保加利亚乳酸酪”。
乳酸菌饮料含有大量的有益于身体的乳酸菌，会使经过发酵的蛋白质变得容易消化吸收，因此，喝牛奶腹泻的人，可以放心大胆地喝酸奶。此外，科学家们还发现，发酵乳中含有抑制胆固醇合成的物质，食用后可以降低血液中胆固醇的含量。所以，乳酸饮料不仅小朋友们人人喜爱，也是老年人的健康食品。秀色可餐的食用菌
在微生物王国里，虽然它们的种类繁多，不计其数，但可以直接为我们人类食用的只有两类，即部分藻类微生物和食用真菌类。过去，人们把食用菌称为“山珍”，它是饭店、宾馆甚至招待外国客人的国宴中不可多得的上等菜肴。如今，食用菌已经常出现在我们平民百姓的餐桌上，成为人们“菜篮子”中不可缺少的一部分了。
食用菌是一类具有肉质或胶质子实体的大型真菌，它们称得上是微生物“小人国”的巨人了。像平菇、香菇、金针菇、猴头、木耳和银耳都属于食用菌之列。它们五颜六色，绚丽缤纷，是—个红、橙、黄、绿、青、蓝、紫都有的七彩世界。它们的长相和姿态也婀娜多姿，各种各样。有的在细长细长的柄上套一顶又小又深的“帽子”，就像一个个小风铃；有的在胖胖的身躯上支撑着一把“大花伞”，好像害羞的小姑娘；也有的孤芳自赏，悄然独立；还有的成群成片，高矮交错……真是微生物王国里一幅绚丽多彩的风景画！
无论是哪种食用菌，它们的身体大致都包括两部分。一部分深入到土壤或树木里，起着固定身体和供应营养物质的作用，它有点像高等植物的根，但并没有根那么复杂的结构，在微生物上这叫做菌丝体。长在外面我们可以直接看到的部分叫做子实体，也就是我们食用的那部分。子实体是由地下的菌丝体长出来的、起繁殖作用的部分，一般由“菌盖”和“菌柄”组成。子实体的多姿多色，正好给科学家们对它分门别类提供了依据，使它们有了各种各样的名字。
食用菌是怎样繁殖后代的呢？原来与其他真菌一样，食用菌也是靠产生极其微小的孢子来增殖个体的。当食用菌的子实体完全成熟以后，菌盖下面刀片样的菌褶便开始散播孢子了。一个单独的孢子用肉眼看不到，它只是一个生殖细胞，直径才几微米，只有在显微镜下才可以观察到。许多孢子堆积在一起像粉末一样，并且呈现一定的颜色。孢子的数量之多也是非常惊人的，通常一个成熟的子实体散发的孢子数可以达到十几亿到几百亿个。如果你有兴趣的话，可以买些成熟而新鲜的蘑菇，把它们放在干净的玻璃或桌面上过一夜，第二天就会发现，在蘑菇的下面出现了一层薄薄的“灰尘”；那就是孢子。
如同植物的种子只有在条件适宜时才发芽生长一样，孢子也只能在合适的温度和湿度时才会萌发。条件适合时，孢子便迅速吸收环境中的水分，膨胀成一个“大肚子”。接着便从“大肚子”上长出1～2根新芽来，俗称芽管。这时候，孢子拼命地“吮吸”土壤或树木中的营养成分，不停地积累养分，并在体内合成多种生长所需的重要物质。这时，芽管上再次分裂出细长的菌丝，新生出的菌丝也是一头扎进土壤或树木中吸取营养，并陆续长出多条菌丝来。这些菌丝比蜘蛛网要密得多、厚得多，而且互相交错。就这样，菌丝体通过不断分支而向四周扩展，只要环境适宜，它们可以不停地生长下去，直至环境不能满足它们生长为止。一定时间之后，这些纵横交错的菌丝便在土壤或树木上扎下了“根”，形成一个营养丰富的“粮仓”。在“粮仓”源源不断地输送养分的条件下，食用菌的地上部分——子实体便开始脱颖而出了，逐步长出菌托、菌柄、菌盖和菌褶等，有的食用菌的菌柄会套上一个小薄膜环，称为菌环。菌环的位置、大小、质地与颜色也是区分不同食用菌的一个标志。待食用菌的子实体成熟后，又开始散播孢子……如此周而复始，一代一代延续下去。
在我国幅员辽阔的大地上，无论是峰峦绵延的丘陵和山冈，还是无边无垠的森林与草原，到处都生长着妩媚多姿的食用真菌。但是，在人民生活水平日新月异、迅猛发展的今天，光靠野生的食用菌的自然生长是远远不能满足人们菜篮子的需要的。实际上，我国劳动人民在长期的生产实践中，通过细心的观察、世世代代的采摘和食用，对食用菌的栽培技术积累了丰富的实践经验。特别是近几十年来，我国科学工作者对食用菌进行了深入和系统的研究，掌握了它们的生活习性，建立了一整套食用菌栽培的理论和技术，使这些“野菜”驯化成可以人工栽培的“蔬菜”，现在已是我们餐桌上的家常菜了。
食用菌不仅味道鲜美，而且营养极为丰富，富含人体所需的蛋白质、多种氨基酸、维生素，以及铁、钙、镁、钠、钾等多种矿物质。许多食用菌还有特殊功效，例如，金针菇可以调节人体胆固醇的代谢，降低体内胆固醇含量，促进胃肠蠕动；香菇中含有的香菇多糖等成分能抑制癌细胞的生长。目前，食用菌更是颇受人们青睐的保健食品。
氧气制造机
谁都知道，人类的生存离不开空气，更确切地说是离不开空气中的氧气。人可以几天不吃饭，几天不喝水，但如果几分钟没有氧气的话生命就会停止。那么，空气中的氧气是怎样产生的呢？
在小学的目然课上，老师就已经给你讲了有关地球上的绿色植物可以通过光合作用将二氧化碳和水合成为有机养料，同时向大气中释放氧气的知识。不过，你知道光合作用究竟是如何进行的吗？
光合作用是这样进行的：通过绿色生物细胞内含有的叶绿素吸收太阳能，并将太阳能以ATP（生物体的通用能源）的形式贮存起来，同时光解（在光的作用下分解）水成氧气和氢，这一过程被称作光反应，形成的氧气释放到大气中去，氢则被用来还原二氧化碳（CO2）形成有机物（CH2O），此过程被称作暗反应，因此，光合作用是由光反应和暗反应两个生化反应系统组成的，其总的反应过程可用下式表示：
CO2＋H2O叶绿素光能CH2O＋O2＋112千卡
从光合作用的反应过程及总反应式中可了解到，光合作用的确是一个无与伦比的生物化学过程，它在叶绿素的协助下，巧妙的将光反应和酶促的暗反应有机地结合起来，从而将地球上取之不尽、用之不竭的太阳能转变成化学能而贮存在几乎所有生物（包括进行光合作用生物本身）都赖以生存的能量基础含碳有机物上（每吸收1克分子CO2，最少积累112千卡的能量），并同时释放绝大多数生物生存所必需的氧，每吸收1吨碳，可贮存1.0×107千卡的能量，并能释放27吨的氧气。
对人类来说，光合作用不仅使人类的生存成为可能，还使人类的起源成为现实。为什么这么说呢？这要从生物的进化谈起了。
科学家们通过放射性元素的计时技术，测得了地球的年龄约有45亿年，而生命的起源大约在35亿年前，这就是说在生命起源前，地球已经历了大约10亿年的进化史。在这10亿年间，原始地球大气中的甲烷（CH4）、氨（NH3）、水（H2O）、硫化氢（H2S）和氢气（H2）等还原性气体在紫外线、宇宙射线、闪电及局部高温高能等条件下，先自然地合成出一些简单的有机物（如氨基酸、核苷酸和单糖等），进而再由简单的有机物合成出生物大分子（如核酸、蛋白质等），接着，各种生物大分子还是在外界自然条件的作用下聚集在一起形成多分子体系至原始生命出现，在这漫长的10亿年间，地球完成了它的化学进化阶段，逐步进入到它的生物进化阶段。
尽管经过化学进化之后，地球上已含有丰富的有机物质，但那时地球上的大气与现在的完全不同，仅含有一些水蒸气、CH4、NH3、H2S和少量H2等还原性气体，游离态的氧气几乎不存在，因此，在大约35亿年前，地球上最早出现的生物是那些能够直接分解有机物来获得能量且不依赖于氧的存在而生存的厌氧性异养微生物（指至少需要提供大量有机物才能满足正常生长的微生物），如原始衣原体类。大约在25—30亿年前，由于地球上有机营养物的逐步耗尽（消耗超过其自然产生），地球上逐渐出现了下列几种类型的微生物，一是能利用原始大气中的H2还原CO2成甲烷的古细菌厌氧性自养微生物（指不依赖任何有机物即可正常生活的微生物），如产甲烷菌；二是能进行不放氧光合作用的厌氧性光合自养微生物，如红螺菌类；三是细胞内含有叶绿素的好氧性光合自养微生物，如蓝细菌，它也可以进行光合作用，但与前面的红螺菌类所进行的光合作用不同的，也是最重要的一点是它能通过H2O的光解作用产生还原CO2所需要的氢，并同时释放出具有能根本改造地球大环境的氧气。为什么说氧气能根本改造大气环境呢？首先，由于在光合作用中可释放氧气，故自从蓝细菌在地球上起源后，就逐步改变了地球大气层的性质，使原来一直是还原性的大气逐步转化成氧化性的大气，从而为一切能利用率极高的好氧性生物的起源和发展开辟了前所未有的广阔前景。从整个地球来看，自从好氧性生物产生以后（大约21亿年前），特别是自12亿年前以来，地球上生物进化的速度加快，且它们都是建立在产氧光合作用这一稳固基础之上的。由于大气中含氧量的逐步提高，推动了真核生物的起源和繁荣发展，并最终导致人类的起源。其次，由于有了氧气，在强烈的紫外线和雷电的作用下，就使在20～25千米高空的原始大气层中形成了一个臭氧层屏障，只有依靠它；才能避免来自太阳的，对一切生物有强大杀伤力的紫外线辐射到地球表层，从而使生物的生存环境从以前的岩石底下或海洋深层逐步上升到地表和海洋表层，最终使地球表面充满着繁茂的各种类型动植物和微生物。难怪科学家们称赞光合作用是一个伟大的过程，是地球上最重要的生物化学过程，是一切生命的源泉。
既然光合作用这么重要，那么，担当这一重要工作的都是哪些生物呢？你肯定回答：当然是植物了。是的，你回答得不错，所有的绿色植物都可以进行光合作用，不过你知道吗？除了绿色植物外，还有一些微生物（包括单细胞显微藻类和蓝细菌）也能进行光合作用，并且它们的光合作用产量（如合成的有机物量、氧气的释放量及能量的贮存量）要比你们能够用肉眼看见的植物（包括陆地的植物和水生的多细胞藻类）的光合作用产量高得多。
从整个地球来看，地球的表面积为51×1010公顷（每平方千米等于100公顷），其中陆地占15×1010公顷，海洋（包括河流、湖泊）占36×1010公顷，海洋所占的面积几乎是陆地面积的25倍，这使得水生的光合作用产量8倍于陆生的光合作用产量。然而即使同样的面积，水生的光合作用产量也高于陆生的光合作用产量，如拿有机物的合成来说，每公顷水域每年平均形成8～9吨有机物质，而每公顷陆地每年平均形成仅3～4吨。
这是因为一方面地球上的许多陆地是干燥炎热的地区或寒冷的两极，这几乎不适于陆地植物和光合微生物生活，而几乎所有的海洋中温度条件都是在某种程度上适于植物或微生物生存的。另一方面，由于海水中的相对稳定的温度条件，海生生物的生命活动中不会觉察到非常明显的季节性变化，相对来说，这要比陆生生物优越得多。除此之外，水生植物和光合微生物还不会受到像水分供应缺乏这种因素对于生命过程的不利影响，而这种因素常常会非常强烈地限制陆生植物及光合微生物的产量。
海洋微生物中的单细胞显微藻类是地球上进行光合作用并生产大量光合产物（有机物、氧气）的主力军。在当今世界面临能源危机、粮食危机和环境污染之时，开发单细胞藻类的人工种植，对于解决世界性的粮食危机等问题不失为一个好的方法。
“冬虫夏草”是虫还是草
在绮丽多姿、变幻万千的自然界中，有许多奇特的现象。其中有一种奇特生物叫“冬虫夏草”。你说它是虫吧，夏天里它长得像棵小草；你说它是草吧，到冬天它又像个虫。一种生物竟可变成另一种生物，这种变化是真的吗？它的奥秘在哪儿呢？
首先，这种现象在自然界中的确存在。《聊斋志异外集》有一首寄咏冬虫夏草的诗“‘冬虫夏草’名符实，变化生成一气通。一物竟能兼动植，世间物理信无穷”。
国外也有类似的记述，240多年前，有一位名为波拉比亚的人，在古巴的哈瓦那郊外旅行，曾目睹一只死去的黄蜂，腹部长出一根长达一米的“细草”。访及当地的土人，据说这里有一种黄蜂的茂密的森林里飞舞，不慎碰到树叶，于是，黄蜂和树叶一起落入土中，在死去的黄蜂身上就会长出植物的叶子，称为“蜂变草”或“植物蜂”。
冬虫夏草果真如土人所说的那样幻化而成的码？直至上个世纪，人们才弄清冬虫夏草的真相。其实，它既不是草，也不是虫，而是一种真菌，它的名字叫冬虫夏草，简称虫草。冬虫夏草是我国独有的名贵真菌中药材，与人参、鹿茸齐名，并列为三大补品。
冬虫夏草是寄生在一些蛾类幼虫体上的真菌，这种真菌属于子囊菌。我们通常从药酒中见到的冬虫夏草，实际上是子囊菌寄生在幼虫体内而形成的虫与菌的结合体，它分为幼虫寄主和子实体两部分。幼虫形如僵蚕，子实体从幼虫头部向上直立伸出，形状很像一个细长的棒槌。子实体的顶部膨大成圆柱形的子座，下部连接虫体头部的较细部分是子座柄，子座内可以产生孢子。因此，出土的子座为孢子散播侵染昆虫、繁殖虫草创造了有利的自然条件。
春末夏初，虫草的孢子成熟，随风飘散。当孢子落在适宜的昆虫体上，便侵入、萌发，在其中安家落户，以幼虫的身体作为它的营养物质，开始在虫体内生长蔓延。到了冬天，被感染的幼虫钻入土中，菌丝在虫体内继续生长，分解虫体的各种组织和器官，从中吸取营养，直至整个虫体内部都布满菌丝，并形成菌核；而幼虫日趋衰弱，到了快要羽化成蛾时变僵而死。在冬天，如果人们挖开土会发现土里只有僵死的幼虫。
到了第二年春天，天气温暖湿润，很适合菌体的生长，子囊菌就冲破幼虫的头部露出地面。接近盛夏时，长成棕色的棒状子实体，它长约4～11厘米，粗约3毫米，就像一株小草似的，并常常与其他野草混在一起。过去，由于许多人不了解它的真相，以为它会变戏法，冬天变成虫，夏天又变成草，也就给它取了“冬虫夏草”的名字，并一直沿用下来了。其实，认为冬虫夏草是虫变革的说法是不科学的。
冬虫夏草是子囊菌中的一大类，主要寄生在不同昆虫的幼虫、蛹或成虫体上，也有极少数寄生在蜘蛛动物体上。冬虫夏草的寄主是鳞翅目的一些蛾类，如虫草蝙蝠蛾、白马蝙蝠蛾等。
冬虫夏草最早产于我国，这是世界公认的事实；早在我国古医书《本草纲目》中就记载了它的医疗功效。1935年出版的《中国医学大辞典》中进一步揭示了冬虫夏草的秘密。我国已知的冬虫夏草种类有58种。野生的冬虫夏草生长在海拔3500～5000米高原上。我国虫草主要产于四川、西藏、青海、云南、甘肃的高山、亚高山草甸之中。四川的甘孜、阿坝、凉山三个州的冬虫夏草产量可占全国的60％，被称为“虫草之乡”，但产量极为有限，而且由于虫草的特殊生活习性，使人工栽培难以成功。
冬虫夏草是中外驰名的珍贵中药，药用部分是干燥的子座和死虫中的菌核。在医学上作强壮滋补剂，适用于治疗肺结核、神经性胃病、老年体衰、贫血虚弱及慢性咳嗽、气喘等疾病。近代医学家发现，虫草还有抗癌功能，对抑制鼻癌细胞有明显效果。
冬虫夏草含有人体所需的多种氨基酸、维生素等有益成分，可以泡在酒里制成药酒饮用，也是美味可口的上等佳肴。茯苓的滋补作用
提起茯苓饼，北京人恐怕无人不晓。它是北京有名的特产，吃起来美味爽口，而且营养丰富，可以帮助消化，所以来北京旅游的人常常要买几盒茯苓饼带回去馈赠亲友。制作茯苓饼的主要原料就是茯苓。关于茯苓饼，还有一段来历呢！
茯苓本是一种中药，早在《神农本草经》一书中，已将它列为“上品”。因为茯苓有健脾补中、养心安神的药理作用，清代慈禧时期成了宫廷里经常享用的补品之一。后来为了增添这一补药的美味，御膳房在太医的指点下精制成茯苓饼，慈禧还以此赏赐大臣，渐渐地茯苓饼成为清王朝末年的名点；除了茯苓饼以外，在民间和宫廷还常制作多种名点茯苓糕供食用。
人药用的茯苓是一种真菌的菌核。它由无数的菌丝集结缠绕在一起，最后慢慢形成自己独特的形状和结构。新鲜的菌核外形很像山药，形状不一，有球形的、椭圆形的、扁圆形的、卵形的以及不规则形的等等。菌核的重量悬殊很大，大的有数千克重，小的仅有0.5千克左右。菌核外皮很薄，表面粗糙有皱纹，有的还长一些“小瘤子”，呈黄褐色、棕褐色或黑褐色，颜色一般都较深，菌核的内部则是白色或粉红色的。整个菌核由无色菌丝、少量棕色菌丝、分生孢子和聚糖黏胶物质所组成。
松树是茯苓最亲密的朋友，它们形影不离，茯苓常常以松树为自己的家。在我国的南方和北方各省的松林里，都可找到野生茯苓。我国古代劳动人民早就对茯苓的生活习性了如指掌。唐代大诗人李商隐有诗云：“草堂归来背烟萝，黄绶垂腰可奈何，因汝华阳求药物，碧松之下茯苓多。”这不仅是对采药人艰辛劳作的真实写照，同时也准确地描述了茯苓的生活环境。采药人在长期的野外采集茯苓的实践中，积累了丰富的经验。他们用一根带沟槽的铁探条插入松下的土壤，再拔出来，如果见沟槽的土中有白色粉末，就可从地下挖出新鲜的茯苓；或者看一看松树根的颜色、闻一闻气味，也能大概判断出哪里有茯苓。茯苓一般生长在松树的根下，有时候它像个顽皮的小孩，紧紧地抱住树根生长，这种抱根生长的茯苓疗效最高，也最名贵，被尊称为“茯神”。
由于野生茯苓的数量很有限，而人们对茯苓的需求量又很大，所以在我国南方的一些省已经开始用松木进行人工栽培，大面积种植，以满足国内外的需求。
通过对茯苓的化学成分的分析可以知道，它除了也像其他生物一样含有糖类、蛋白质、脂肪、水分外，还含有大量的果胶、茯苓酸、茯苓糖等物质。茯苓具有利尿、健脾、安神的功效，常常用来治疗体虚浮肿、脾胃虚弱、失眠健忘等多种疾病，是我国中医宝库中的一味名贵中药。现代药学家对茯苓的成分和药理进行了深入的研究，发现茯苓除了治疗以上病症外，还有较高的抗癌活性，通过对小白鼠的实验证实，服用茯苓中的有效成分后，促进了体内抗癌淋巴因子——白细胞调节素的增加。松毛虫的天敌
松毛虫是危害森林的大敌，它们能把松树的针叶吃个精光，使原本生长茂盛的松林大片地死亡。有什么办法可以消灭松毛虫呢？喷洒化学农药，尽管可以起到一定作用，但化学药剂不分青红皂白，在杀死害虫的同时，连害虫的天敌也一股脑儿杀死、到头来反而可能使害虫更加猖獗，而化学药剂所造成的环境污染更是不容忽视。于是，科学家们又把目光转向了微生物，经过大量的观察和研究，终于发现了松毛虫的克星——白僵菌。
白僵菌属于真菌大家族的成员，人们最早是从僵死的蚕体中发现它的。松毛虫一遇到白僵菌，就会浑身长满白茸，最后僵硬而死。那么，白僵菌是怎样杀死松毛虫的呢？
原来白僵菌的分生孢子成熟以后，能在空气中自由漂浮，当空气湿度较大时，很容易黏附在昆虫的体表，这样松毛虫就染上了病。在适宜的温度和湿度条件下，孢子吸水膨胀萌发出菌丝。昆虫体表的硬壳叫外骨骼，其主要成分是几丁质，而白僵菌的菌丝恰恰能分泌几丁质酶，这种酶专门溶解几丁质，它好比白僵菌战胜松毛虫的秘密武器。于是，白僵菌依靠酶的作用，先把昆虫坚硬的外骨骼钻出一个洞，然后钻进去。白僵菌还可以产生蛋白质毒素，很快把虫子毒死。侵入虫体内的菌丝就以昆虫体内的营养物质为食大吃起来，它尤其喜欢吃脂肪组织。白僵菌的菌丝快速生长，钻人各个组织器官内。很快地，昆虫的组织器官被破坏，细胞的物质被消耗；最后，菌丝体占据整个虫体，把虫体内的水分吸干，松毛虫就变成了一具又干又硬的僵尸。
当菌丝吸尽虫体内的养分以后，便沿着昆虫的气门间隙和身体的缝隙伸出体外，生成气生菌丝，在气生菌丝顶端又产生分生孢子。这时，虫尸上覆盖的白色茸毛和粉状颗粒，就是白僵菌的气生菌丝和分生孢子，白僵菌的名字就是由此而得的。分生孢子又随风飘落，投入新的战斗，使一批又一批的松毛虫感染白僵菌而死亡。
白僵菌不仅能防治松毛虫，而且还能消灭多种害虫。目前已经知道，至少有2千种以上的昆虫可受到白僵菌的侵袭，其中许多是重要的农林害虫。除松毛虫外，还有玉米螟、蝗虫、麦椿、大豆食心虫、苹果食心虫等等。白僵菌虽然如此厉害，但它却不会对人和牲畜造成伤害，也不会危及害虫的天敌，是当前较好的一种生物防治用菌剂。现在，白僵菌已被制成生物农药，通过喷雾、喷粉等方法，撒布到农田、松林中。
当然，任何事情都是有利有弊，白僵菌也不例外，它能感染家蚕，这对养蚕业就是一个极大的危害。家蚕被白僵菌寄生后，体表长满白色的菌丝，虫体变得僵硬，这样而死的蚕叫僵蚕。僵蚕是一种常用的中药，它对腮腺炎、扁桃体炎、高胆固醇、脂肪肝都有一定的疗效。
细菌冶金
19世纪40年代，人们从矿山流出的酸矿水中发现有微生物存在，并且发现它们能将矿石中的金属浸出，最后分离出这种微生物，人们才逐步明白了，在用这种方法炼铜时默默无闻的微生物担任着重要的角色。古老的方法又获新生，用微生物浸矿来提炼金属成为现代人十分关心的研究课题。
我国细菌浸铜的研究与实验近十余年来取得了重大进展。湖南省应用细菌浸渍由柏坊铜铀伴生矿回收铜和铀已告成功，并用于生产。湖北省大悟县芳贩铜矿进行了堆积浸山的生产实验，亦有成效。
微生物浸矿所用微生物主要是氧化亚铁硫杆菌。它的主要生理特征是，在酸性溶液中，将亚铁氧化成高铁，或把亚硫酸、低价硫化物氧化成硫酸，所生成的酸性硫酸高铁是金属硫化物的氧化剂，使矿石中的金属转变为硫酸盐而释放出来。
浸矿时，先将矿石收集起来堆成几十万吨的大堆，可高达100多米，用泵把细菌浸出剂、硫酸铁和硫酸喷淋到矿石表面。随着浸出剂的逐步渗透，矿石堆就发生了化学反应，生成蓝色的硫酸铜溶液流到较低的池中。然后再投入铁屑把铜从溶液里置换出来。这种方法叫做堆积浸出法。还有一种池浸法，它是把矿石放在池子中部的筛板上，浸出剂从上部喷淋流入下部池中，反复循环。这种方法可以提高浸出速度，提取率较高。也可以把浸出剂直接由矿床的上部注入进行浸溶，这种办法更加经济，不需要开采矿石，特别是对于尾矿、贫矿更适合。如果将矿石粉和浸出剂放在同一容器内，使用空气翻动或机械搅拌，具有提取速度快、产量高的优点。
利用微生物不仅可以浸矿，还可以用来脱硫。
煤中含硫，直接燃烧时，含硫气体放入空气中，造成环境污染。化学脱硫方法耗能大，物理脱硫方法较化学法省钱，但煤粉有损失，利用微生物脱硫则很有潜力。脱硫过程是这样的：先将煤碾碎，用稀酸进行预处理后，将煤粒与水混合。在反应器中，加以含有适当营养物的培养基（主要是硫酸铵和磷酸氢二钾），并接种适当培养的菌种，通入空气和二氧化碳（烟道气），温度控制在28℃～32℃（对氧化亚铁硫杆菌）。反应结束，将煤与培养液分开，从培养液中回收硫。
利用微生物浸矿冶炼金属所以受到人们的重视，是因为它不需要大量复杂的设备，方法简便，成本低，特别适于开采小矿、贫矿、废弃的老矿。但是，在目前生产中还存在着不少问题，如生产周期长、对矿石有选择性，碱性矿石就更难见效、提取率不稳定等。培养细菌需要控制一定的温度和湿度，使冬季和寒带地区不能进行生产。人们正在设法攻克这些难关，使细菌在矿产资源开发中发挥更大的作用。
同时，人们还正在研究用微生物来提取另外一些稀有金属如镁、钼、锌、钛、钴、银等。尽管这些研究的成果应用到生产中还需要一段时间，但已不是不可捉摸的事了。微生物将成为冶金战线上一支不可低估的生力军。
指示菌和测示菌的妙用
植物是人类不可缺少、不能分离的伙伴，而且它们还有一些奇妙的功能，比如说植物的监测作用。有些植物对大气污染的反应要远比人敏感得多。例如，在二氧化硫浓度达到1×10－4％～5×10－4％时，人才能闻到气味，10×10－4％～20×10－4％时，人才会咳嗽、流泪，而某些敏感植物处在03×10－4％浓度下几小时，就会出现受害症状。有些有毒气体毒性很大（如有机氟），但无色无臭，人们不易发现，而某些植物却能及时作出反应。因此，利用某些对有毒气体特别敏感的植物（称为指示植物或监测植物）来监测有毒气体的浓度，指示环境污染程度，是一种既可靠又经济的方法。如利用紫花苜蓿、菠菜、胡萝卜、地衣监测二氧化硫，唐菖蒲、郁金香、杏、葡萄、大蒜监测氟化氢，矮牵牛、烟草、美洲五针松监测光化学烟雾，棉花监测乙烯，女贞监测汞，都是行之有效的好方法。
美丽可爱的植物具有如此奇妙的功能，那么微生物呢？
二氧化硫是一种有毒的气体，它能引起人的哮喘病、肺水肿，当浓度高时人会窒息而死。一些工厂排出的废烟中常含有它，它是造成空气污染的主要物质，在美国、英国、日本发生的几次严重的大气污染事件无不与二氧化硫有关。准确报告空气中的二氧化硫的浓度是一件很重要的工作。真菌和藻类的共生体地衣对少量的二氧化硫十分敏感，通过人工培养地衣的生长情况，就能很方便地判断空气污染的情况。利用海洋中的发光细菌也能探测大气中的毒气存在。判断水的污染程度对工农业生产和日常生活都是非常必要的。有一种两端都长有鞭毛的纡回螺菌，它在污水中便失去了运动性，培养它们来检验污水是很灵敏的。噬细菌、蛭弧菌、乳节水霉都能作为污水的示菌。有种短柄毒霉对有毒的砷化合物高度敏感，物料中含百分之几的三氧化二砷它也能够测出来。
石油是重要的燃料，在国民经济中起着极其重要的作用。石油都埋在地下很深的地方，为了开采它，人们还得先进行勘探，看它藏在哪块地的下边。勘探时需要打井钻眼，把地下的土样拿来化验。这都需要大量的人力和物力。随着人们对微生物的了解，利用很简单的培养微生物的方法也能找出石油的藏身之地。原来油田虽然在地下，但油层中有许多烃类物质由于扩散作用能渗透到地壳表面，这就露出了油田的蛛丝马迹。这些烃类是一些微生物的好食品，烃类越多它们繁殖越快。这时只要从地面找出这些微生物，经过人工培养并测定它们的数量就可以得知这块地下有无油田。1957年每年有国际上用微生物法勘探了16个地区，就有10个地区有油田矿藏。
