說起人類的敵人，很多人可能還沒有什麼清晰的概念。因為在普通人的腦海裡，人類自打進入文明社會之後，就沒有什麼動物能威脅到人類。除了無法預測的天災之外，人類似乎已經忘記了敵人長什麼樣子了。有一句很有哲理的話：我是誰，我從哪裡來，要往哪裡去？
這句話是人類千百年以來，唯一的且仍然關注的問題。這句話也透漏出，對於人類自身以外的其他問題，幾乎都表現出不屑一顧的態度。大多數人類認為，人類的敵人要麼是未知的宇宙，要麼是人類自己，從未想到我們人類身邊就潛伏著著危險的「敵人」。
今天要說的敵人，在地球上生活了十幾億年。從它們誕生以來，一直都是地球的主宰，數量可能比宇宙中所有星球加起來還要多。從有關研究表明，由於天體碰撞的原因，宇宙空間中也有它們的蹤跡，它們可能早於人類進入太空。而且在地球深處，它們也有自己的生態系統。
說到這裡，可能細心的小夥伴已經猜出來了，這裡所說的「敵人」就是我們身邊無處不在的微生物。傳統意義上，微生物指的是人類肉眼無法觀測到的微小生物，種類主要有細菌、病毒和真菌，另外還有放線菌、立克次氏菌、支原體、衣原體、螺旋體等等。
人體腸道微生物組的主要成分之一：脆弱擬桿菌
病原微生物向人類發起的挑戰
人類的歷史從某種意義上來講是與病原微生物鬥爭的歷史。在14世紀，飢餓、戰爭、瘟疫這些妖魔侵襲了歐、亞、非大陸，特別是「黑色妖魔」——鼠疫，肆虐歐洲及歐洲以外的大陸。這個妖魔使許多昔日繁華的大城市變成了一個個寂靜的墳場，往日車水馬龍的街道變得渺無人煙。這場鼠疫僅在歐洲大陸就奪走了大約2500萬人的生命。這是多麼恐怖的一幕！在當時，除鼠疫以外，白喉、霍亂、天花、傷寒等也在全球肆虐。
白喉棒狀桿菌的微觀鏡像
據史料記載，公元542年流行的查士丁尼瘟疫和公元1347年爆發的黑死病橫掃歐洲各國，造成了整個歐洲大陸1/3人口死亡；1918年發生的世界性流感，流行到除南極外的世界各個大洲，造成2000多萬人的死亡，而這個數字比第一次世界大戰造成的死亡人數還要多。小小的微生物能夠殺死那麼多人，簡直令人膽顫心驚。
因此，在人類和病原微生物之間從古至今一直存在著一場曠日持久的殊死較量，所幸在這場「你死我活」的鬥爭中，兇惡的鼠疫已經是「強弩之末」；被古代歐洲人稱為「死神幫兇」的天花病，已經在地球上「壽終正寢」了。
但是「野火燒不盡，春風吹又生」。人類在與致病菌之間的博弈中並沒有取得決定性的勝利，形勢非但不容樂觀反而更趨嚴峻，人類因病原微生物感染而導致的疾病及傳染性疾病仍佔疾病總數的1/3。除已廣為人知的愛滋病外，還有1995年再現的伊波拉病、1996年在英國引起高度重視的狂牛症、1997年香港發生的禽流感、1998年在東南亞發生的尼柏病毒引起的腦炎、2000年非洲發生的裂谷熱、2001年歐洲流行的口蹄疫病、2003年的非典，2020年的新型冠狀肺炎。除此之外，出血熱、瘧疾、登革熱等曾困擾全世界的疾病無一不是這些小小的致病微生物所導致的。
許許多多的傳染病都在猖獗地吞噬著無數寶貴的生命。誰是這些疾病傳播的黑手？這些殺人妖魔究竟藏在哪裡？一代又一代醫學家、醫務工作者付出了艱苦而頑強的努力，終於揭開了一個又一個千古之謎。
人類對病原微生物的認識
揭開病原微生物這微小世界秘密的第一位功臣是荷蘭人列文·虎克。
1632年，列文·虎克出生於的在荷蘭的德夫特，他16歲時就失去了父親，被迫退學，後來到荷蘭首都阿姆斯特丹一家雜貨鋪當學徒。在雜貨鋪的隔壁有一家眼鏡店，列文·虎克有空就會到眼鏡工匠那裡學習磨製玻璃片的技術。當他聽說用上等玻璃磨成的凸透鏡能放大身邊的小東西許多倍，他便渴望用自己雙手磨出光勻透亮的鏡片，帶領他進入人類用肉眼永遠看不到的奧秘的微觀世界。不知過了多少個夜晚，列文·虎克忘記白天店鋪裡學徒生活的勞累，一心撲在磨製鏡片上，很快便掌握了磨製鏡片的技術。一天，他終於磨製出了一個直徑只有3mm，但卻能將物體放大300倍的鏡片。他把鏡片鑲嵌在木片挖成的洞孔內，用來觀察微小的物體。他幾乎不敢相信自己的眼睛，在他的鏡片下，雞毛的絨毛變得像樹枝一樣粗，跳蚤和螞蟻的腿變得粗壯而強健。
列文·虎克曾經用過的顯微鏡
結束了學徒生活的列文·虎克最後在故鄉德夫特定居下來，從事市政府看門人的工作。他每天把工餘的時間花在用顯微鏡觀察自然現象上。1674年，列文·虎克發明了世界上第一臺光學顯微鏡，並利用這臺顯微鏡首次觀察到了血紅細胞，第一次看到了此前從未看到過的世界，提供了一件與病原微生物作戰的最先進的武器。這是科學由黑暗向著光明邁出的堅實的一步。從此這種被肉眼所不能看到的微小生命被命名為「微生物」。1680年，列文虎克當選為皇家學會會員。
微生物的發現為人類科學發展揭開了新的篇章，而微生物對人類健康究竟能產生何種影響，直到列文·虎克研製的顯微鏡問世100年後才開始有人研究。
巴斯德是繼列文·虎克之後的又一位功臣，他1822年出生於法國，是一位出色的化學家、生物學家。巴斯德並不是病菌的最早發現者。在他之前已有基魯拉、包亨利等人提出過類似的假想，但病原微生物會對人類產生何種影響尚無人能知。但是，巴斯德不僅熱情勇敢地提出關於病菌的理論，而且通過大量實驗，證明了他的理論的正確性，令科學界信服。巴斯德研究了微生物的類型、習性、營養、繁殖、作用等，他認真地研究了啤酒變酸、桑蠶大批死亡的秘密，揭示了這些當時被視為不可思議的現象原來是細菌活動的結果，把微生物的研究從主要研究微生物的形態轉移到研究微生物的生理途徑上來，從而奠定了工業微生物學和醫學微生物學的基礎，並開創了微生物生理學，從此人們開始了病原微生物對人類生活影響的研究。這給醫學等領域帶來了革命性的變化。與巴斯德同一時代的德國細菌學家柯赫在顯微鏡的幫助下對微生物加深了認識，他創造性地發明了細菌的固體培養方法，大膽採用染色技術對細菌進行染色，提高了對細菌的解析度，這為人類對微生物的深入研究打開了方便之門。
狂犬疫苗之父巴斯德
循此前進，巴斯德還在戰勝狂犬病、雞霍亂、炭疽病、蠶病等方面都取得了成果，1880年，巴斯德成功地研製出雞霍亂疫苗、狂犬病疫苗等多種疫苗，其理論和免疫法引起了醫學實踐的重大變革。英國醫生李斯特並據此解決了創口感染問題。從此，整個醫學邁進了細菌學時代，得到了空前的發展。美國學者麥克·哈特所著的《影響人類歷史進程的100名人排行榜》中，巴斯德名列第12位，可見其在人類歷史上巨大的影響力。其發明的巴氏消毒法直至現在仍被應用。
巴斯德以實踐論證「疾病細菌學說」的同時，德國醫生科赫（Robert Koch）於1876年在《植物生物學》雜誌上發表了關於炭疽桿菌的研究成果，引起巨大的反響。這是人類歷史上第一次用科學的方法證明某種特定的微生物是某種特定疾病的病原。科赫首先從牛的脾臟中找到了引起炭疽病的炭疽桿菌，並把其移種入老鼠體內，使老鼠之間相互感染炭疽病，最後又從其他老鼠體內找到了同樣的炭疽桿菌。隨後，科赫成功地利用血清在與牛體溫相同的條件下培養了炭疽桿菌，並發現了炭疽桿菌的生活規律。1881年，科赫發明了固體培養基劃線分離純種法，解決了液體培養基培養細菌時各種細菌混合生長難以分離的問題，這種方法的發明使得多種傳染病病原菌相繼被發現。為了更加清晰地對細菌的形態進行觀察，科赫對細菌試驗的方法進行了改進，如乾燥方法、染色方法等，還建立了懸滴標本檢查法和顯微攝影技術。此外，科赫還提出了一套系統的研究方法——「科赫原則」。這些研究和技術方法至今仍在使用，為微生物學研究奠定了方法學基礎。研究者開始運用「實踐—理論—實踐」的思想方法開展微生物研究工作，並建立了許多應用性分支學科，如細菌學、真菌學、土壤微生物學等。這不僅豐富了微生物學的研究內容，大大加速了微生物學的發展，也使得19世紀70年代到20世紀20年代成為病原菌發現的黃金時代，大量的病原菌浮出水面，使人類對疾病有了更深的認識。
德國醫生科赫
1928年，英國細菌學家格裡菲斯（Frederick Griffith）通過試驗發現把活的RⅡ型無毒肺炎雙球菌株和死的SⅢ型有毒株，混合注射至健康小鼠體內，小鼠患病死亡，且能從小鼠體內提取出活的SⅢ型有毒株，並且這種有毒株能世代繁衍，即細菌轉化現象。由於當時技術水平的限制，格裡菲斯並沒有確定究竟是什麼物質導致了細菌轉化，但格裡菲斯的試驗為後來證實DNA就是遺傳物質提供了寶貴的思路。隨著化學提純等技術的進步，美國科學家艾弗裡（Oswald Avery）、麥克勞德（Colin Macleod）和麥卡蒂（Maclyn McCarty）對格裡菲斯的工作進行了延伸，成功解釋了細菌轉化的原因，證明了引起轉化現象的是細胞內的脫氧核糖核酸分子，而非當時人們普遍認為的蛋白質，開啟了分子遺傳學研究的大門。1953年，英國生物學家克裡克（Francis Crick）和美國分子生物學家沃森（James Watson）建立的DNA雙螺旋結構，讓人們真正了解了遺傳信息的構成和傳遞的途徑，正式開啟了分子生物學時代。
英國細菌學家格裡菲斯
在科學家破解「遺傳的秘密」的同時，1933年，德國物理學家魯斯卡（Ernst Ruska）研製出了世界首臺電子顯微鏡，讓人類能夠更加清楚地認識微生物細胞的詳細結構，為探索更加微觀的生物世界奠定了堅實的技術基礎。微生物學研究便逐漸成為生物學研究領域的「明星」，被推到了整個生命科學發展的前沿，獲得了迅速的發展，大約1/3的諾貝爾生理學或醫學獎獲得者都是由於其在微生物問題研究中獲得的成就而獲得殊榮。
1946年，美國遺傳學家萊德伯格（Joshua Lederberg）與塔特姆（Edward Tatum）通過試驗發現了細菌的遺傳重組。他們把兩個需要不同生長因子的大腸桿菌營養缺陷型混合培養在基本培養基上時出現了野生型，而分別培養時則從未出現，從而說明了遺傳重組的普遍性。1952年，萊德伯格發現了細菌的F因子，揭示了作為供體細胞的細菌可以把遺傳物質傳遞給作為受體細胞的細菌。萊德伯格的一系列研究證明了特定細菌可通過雜交方式進行繁殖，有力地反駁了當時科學界認為的「細菌太過簡單，不適合進行遺傳分析研究」的觀點。此外，萊德伯格在研究中還創立了一套強有力的細菌遺傳學試驗方法，為細菌遺傳學的建立奠定了基礎，後續對細菌遺傳學的研究大多基於這一試驗方法開展。
1977年，美國科學家烏斯（Carl Woese）率先利用核糖核酸（RNA）研究原核生物的進化關係，提出了「生物三域理論」，即可將自然界的生命分為細菌、古生菌和真核生物三域，揭示了各種微生物之間的系統發育關係，使微生物學研究進入成熟階段。在這一階段，研究者更多地在基因和分子水平上研究和揭示微生物的生命活動規律，包括研究微生物大分子結構和功能，不同生理類型微生物的各種代謝途徑、代謝活動等，微生物的形態構建和分化、病毒的裝配以及微生物的進化等。
微生物學的基礎理論和獨特實驗技術催生了大量理論性、交叉性、應用性和實驗性分支學科飛速發展。同時，人類在應用微生物改善生產、生活方面，也朝著更有效、更可控的方向發展，如以大腸桿菌等細菌細胞為工具進行基因轉移、編輯等，或通過基因工程技術開發菌種資源提高發酵工程效率。
人類徵服病原微生物的漫漫長路
病原微生物被人類認知之後，在預防感染方面起了不小的作用，諸如高溫消毒、石炭酸滅菌等，這些技術對當時及日後的醫學發展起到了不可估量的作用。而在後來的三大戰役中，人類更是在與病原微生物的較量中取得了關鍵性的突破。
「魔彈」的問世
第一場戰役是「606」（一種新藥的代號，即申凡納明）的問世。打響第一場戰役的功臣應首推德國猶太人醫學家、生物學家歐立希。
「606」的發明者歐立希
歐立希出生於西裡西亞的一個猶太家庭，在歐立希研究「606」的時代，人類已研製出大炮、飛機等先進的武器，但是對微小的病原微生物，人類卻感到束手無策，歐立希立志要研製一種神奇的微小「子彈」，將病原微生物一個一個擊斃。1910年歐立希與他的日本助手秦佐八郎從上萬隻老鼠上實驗，一共做了606次實驗，發明了灑爾佛散，也就是「申凡納明」（第六○六號化合物，即二氨基二氧偶砷苯），被稱為「魔彈」。可。這種新的藥物一問世，立即受到了全世界的關注，特別是它對當時因螺旋體感染而患梅毒病的病人有著神奇的療效。歐立希的科研成果獲得了全世界的肯定，醫藥學界視「606」為百折不撓堅毅頑強的象徵。「606」是全世界梅毒患者的福星。遺憾的是「606」這種藥物毒性太大，它在問世之後不久，就暴露出了不少缺點，現在這種藥物只存在藥品研究歷史檔案之中。
從顏料中提取的磺胺類藥物
第二場戰役是磺胺類藥物的出現。歐立希發明「606」24年後，1936年德國醫生杜馬克向病原微生物發起了第二場戰役。
發現磺胺類藥物的杜馬克
1856年，有科學家發現，一種紫色染料竟然可以穿透細菌的外殼，讓細菌也染上紫色。後來也有人發現，一些合成染料能抑制細菌的生長。看似完全沒有關聯的兩個領域因為化學品與細菌的關係打通了隔牆，杜馬克當時是法本公司的拜耳實驗室工作，拜爾實驗室是當時歐洲最大的化學公司。這個大名鼎鼎的製藥及化工跨國公司，最初是以顏料公司起家的，兩位創始人是一位商人和一位顏料大師，和醫學可謂是牛頭不對馬嘴，而科學家們的這個研究促使他們想要從顏料中來提取藥物。
1925年，德國的拜耳公司和其他公司合併為法本公司，搖身一變成為化學製藥公司。而杜馬克的工作，便是從染料中尋找具有抗菌特性的物質，研發出抗菌藥物。杜馬克作為其中的一位研究者，其實已經嘗試過上千種染料，卻都只落得失敗告終。這時女兒突如其來的危急病情更是加劇了杜馬克工作中的壓力，他迫不及待想要找出一種有效的抗菌藥物。
有時幸運就是在恰當的時候降臨，在絕望之境才有煥發希望的可能。
在此之前，杜馬克已經在小白鼠身上做了三年的實驗，試驗過數千種偶氮類染料。他先用病菌感染小白鼠，然後投藥餵食或注射，檢測小白鼠對藥物的反應。但他卻只能目睹著一批批小白鼠被病菌侵染而死。
直到試驗了一種叫做百浪多息的紅色染料，其中含有一種磺胺類的物質，在體外並不會表現出抗菌活性，但進入小白鼠體內後竟然出現了抗菌效果。
這是一種合成染料的中間體。早在1908年，人們就第一次合成了磺胺，一直以來在染料工業中使用。但要說發掘出磺胺的抗菌效果，杜馬克還算是第一人。經過這麼多次心灰意冷的失敗之後，杜馬克終於發現了具有抗菌特性的染料。
他以小白鼠作為受試動物，終於用一種黃白色粉末，把受試動物從死亡的邊緣挽救回來。
杜馬克將這種新的物質根據其化學結構定名為「磺胺」。磺胺藥物被廣泛應用以來，使無數在死亡線上掙扎的病人得以挽救。但是磺胺類藥物有著它自身的弱點，它對因鏈球菌感染的疾病有很好的療效，然而對於另一些兇險的細菌感染的疾病卻無能為力。再者，細菌又極易對磺胺類藥物產生耐藥性，使磺胺失去強大的戰鬥作用。自第二次世界大戰爆發以來，數以萬計的戰士不是死於敵人的槍炮之下，而是被細菌奪去了寶貴的生命。受形勢所迫，人們開始研製更多、更好的有效抗菌藥物，投入到了新的戰鬥中。
青黴素的問世
人類對病原微生物的第三場戰役發起於1928年英國中部的伯利漢城，領導這次戰役的是英國微生物學家弗萊明。
青黴素的發現者弗萊明
1897年，德國生物化學家布赫納（Edward Buchner）用酵母菌無細胞壓榨汁對葡萄糖進行酒精發酵獲得成功，證明了發酵過程主要是依靠酵素而不是酵母細胞發揮作用，從而發現了酒化酶，將微生物學從生理研究階段推進到了生化研究階段。隨後，研究者開始廣泛尋找微生物的有益代謝產物，許多酶、輔酶、抗生素都是在這一時期被發現的。這些發現推動了普通微生物學的形成。
這一階段，最有代表性的發現和發明當數青黴素。19世紀，工業革命大大提高了人們的生活水平，但細菌感染導致的死亡率居高不下。在這個沒有抗菌藥物的時期，面對肆虐的疫情，人們束手無策。19世紀末至20世紀初期，儘管人類已經開始採用苯酚、硼酸、醇類進行手術消毒，大大降低了術後患者的死亡率，但這類消毒試劑並不能深入病灶，對於已經存在的細菌感染仍無法治癒。1908年，德國科學家埃爾利希（Paul Ehrlich）發現了化合物砷礬納明可用於治療梅毒，拉開了人類尋找抗菌藥物的序幕。
現在廣泛用於治療疾病的青黴素藥品
亞歷山大·弗萊明於1881年8月6日出生在蘇格蘭基馬爾諾克附近的洛克菲爾德。13歲時隨其兄（開業醫師）去倫敦做工，由於意外地得到姑父的一筆遺產，進入倫敦大學聖瑪麗醫學院學習，1906年畢業後留在母校的研究室，幫助其師賴特博士進行免疫學研究。
1918年弗萊明返回聖瑪麗醫學院，加緊進行細菌的研究工作。1922年他發現了一種叫「溶菌酶」的物質，發表了《皮膚組織和分泌物中所發現的奇特細菌》的報告。
1921年11月，弗萊明患上了重感冒。在他培養一種新的黃色球菌時，他索性取了一點鼻腔粘液，滴在固體培養基上。兩周後，當弗萊明在清洗前最後一次檢查培養皿時，發現一個有趣現象。培養基上遍布球菌的克隆群落，但粘液所在之處沒有，而稍遠的一些地方，似乎出現了一種新的克隆群落，外觀呈半透明如玻璃般。弗萊明一度認為這種新克隆是來自他鼻腔粘液中的新球菌，還開玩笑的取名為A.F（他名字的縮寫）球菌。而他的同事Allison，則認為更可能是空氣中的細菌汙染所致。很快他們就發現，這所謂的新克隆根本不是一種什麼新的細菌，而是由於細菌溶化所致。
1928年夏日的一個早晨，弗萊明和平日一樣認真觀察培養皿內的金黃色葡萄球菌，無意中發現其中的金黃色葡萄球菌溶解了，由空氣中飛來的一種綠色黴菌繁茂地生長著。這對微生物學家來說是司空見慣的事情，本可以不屑一顧，但弗萊明多了一個反思：這有可能是一種非常強大的殺菌物質，殺死了這些頑固的金黃色葡萄球菌。
他立即將這種綠色的殺菌物質進行培養、提煉。經過試驗發現，這種新物質具有強大的阻止葡萄球菌繁殖的能力，同時又證實這種新物質是人類有史以來從未發現過的，對病原微生物最具殺傷力的物質，他將這種代謝產物命名為青黴素，並發現青黴素能抑制多種有害細菌的生長，對人和動物卻無毒。1929年弗萊明將其研究結果發表在《英國實驗病理學雜誌》上，儘管當時並未引起學術界的高度重視，但弗萊明堅信青黴素將會有重要的用途。由於弗萊明當時並沒有對青黴素治療效果開展系統性的觀察試驗，且他並不了解生化技術，無法將青黴素提取和純化，難以在實際中應用，這一成果就這樣被埋沒了10多年。
20世紀40年代，澳大利亞裔英國病理學家弗洛裡（Howard Florey）和德裔英國生物化學家錢恩（Ernst Chain）偶然發現了弗萊明的論文，產生了極大的興趣。他們重複了弗萊明的試驗，對青黴素進行了提取和純化，並進行了動物試驗。1940年8月，他們將研究的全部成果發表在《柳葉刀》雜誌上，被醫學史上稱作「青黴素的二次發現」。1941年2月，他們成功地運用青黴素治癒了一位因劃破了臉導致傷口感染而患了敗血症的警察。儘管試驗清楚地表明了這種新藥具有驚人的效力，但單靠實驗室提取，並不能滿足人類的需求。
1939年到1943年，是第二次世界大戰進行到最慘烈的階段，歐洲、亞洲、非洲各戰場每天有數以千計的傷員由戰場輸送到後方，而醫院又有成千上萬的傷員死於可惡的病原微生物之手。
在這種嚴峻的形勢下，弗洛裡和錢恩由英國來到大洋彼岸的美國，克服了人們難以想像的種種困難，建立了世界上第一個生產青黴素的工廠，英國、美國政府意識到要想將青黴素廣泛地應用於各種疾病以及傷員救治中，就必須實現工業化大規模生產。在美國政府的鼓勵和製藥企業的參與下，青黴素得以大規模生產和應用到戰爭傷員的治療中，並逐步在公民醫療中使用，惠及全世界。弗萊明研製成功的青黴素，大大增強了人類抵抗細菌性感染的能力，帶動了抗生素家族的誕生，開創了用抗生素治療疾病的新紀元，各種抗生素如雨後春筍般地湧現出來，如鏈黴素、氯黴素、金黴素、土黴素、慶大黴素等天然抗生素相繼被發現和應用，人類終於在與致病細菌的搏鬥中略佔上風。這些抗生素的臨床應用使往日猖獗一時的傳染及感染性疾病得到了明顯的控制。抗生素對人類的功績卓越，同時，那些為了人類健康研製抗生素的科學家們的名字也永遠鐫刻在不朽的豐碑上。
自1943年青黴素應用於臨床以來，已挽救了億萬人的生命，它在人類抗擊病魔的歷程中功不可沒，直至現在，青黴素依然是人類最常用的抗生素之一。
免疫接種開啟人類主動防禦之路
接種的歷史要從天花病毒說起，其所引起的天花是最古老也是死亡率最高的傳染病之一，曾經肆虐全球，1798年，英國醫生愛德華·詹納在自己的病人當中，偶然的機會下發現擠牛奶的女工似乎沒有感染天花的病例，於是經過研究之後，他發現是這些牛隻感染牛痘病毒後，擠牛奶的女工透過擠壓受感染牛隻的乳房而感染牛痘，而這些女工們在痊癒後便終生對牛痘免疫，不會再患同樣的疾病，同時對天花也能終身免疫。所以他認為牛痘病毒與天花病毒有一定關係，得過牛痘的女工們也剛好能對天花病毒終生免疫。透過把含有牛痘的溶液塗在健康人的傷口上，他們便會對天花產生免疫力。於是愛德華·詹納便致力研發牛痘疫苗接種。
接種牛痘預防天花
在這些過程中，他飽受抨擊與批評，人們甚至譏笑他，說道種過牛痘疫苗的人們會長出牛角和牛毛。在疫苗研發成功後，他接種在自己的兒子身上，導致與妻子糾紛，甚至被說是發狂想殺了自己的兒子。不過在詹納的堅持下，他的兒子在接種後一直相安無事，也沒有感染天花。因為這是免疫接種的首度成功案例，因此種痘也被引申為「疫苗接種」的意思。
在「牛痘接種術」未被推廣前，一般民眾都以「人痘接種術」作為預防天花的手段，辦法是把天花病患者身上的痘痂製漿（膿），以小刀拭在受種者的皮膚之下，使之產生免疫力，以預防天花。另一個方法，就是讓受種者穿上天花患者的衣服，稱為「痘衣法」。由於受種者不是透過空氣在肺部染病，因此多數只會出現輕微的天花症狀。但這種方法有嚴重缺點：因為受接種的人是得到了真正的天花，故此有很大機會死亡，危險性甚高。而且受種者對天花完全產生抵抗力之前，會把天花傳染給身邊的家人，因此對天花未有抵抗力的家人必須被隔離。
愛德華·詹納以種牛痘預防天花的方法，比傳統「人痘接種術」更安全，因而廣泛被各國採用。1980年5月8日，世界衛生組織正式宣布「地球上的人類已免於天花疾病」，天花已在地球上被滅絕，天花病毒樣本僅被合法儲存在美國和俄羅斯的兩個實驗室。天花成為人類歷史上第一個被消滅的病毒。
在這之後，法國的微生物學家巴斯德，研究出了可以預防雞霍亂的疫苗。這兩位先驅對疫苗的研究，導致了現代免疫學的誕生。
1891年，白喉在世界各地流行，凡患有這種烈性傳染病的患兒沒有一個能從死神手中逃脫出來。德國細菌學家貝林將多次動物試驗培育出的抗白喉血清注射到已感染白喉的受試動物身上，發現它具有抵禦白喉的功效，最後他在羊身上培育並提純了能挽救病人生命的白喉血清抗毒素。1891年12月，貝林第一次將他的秘密武器應用到一位因感染白喉生命已奄奄一息的患兒身上，最終成功地將患兒從死神那裡奪了回來。
此後法國細菌學家卡爾梅德和介朗經過不懈的努力，終於在1920年研製成功了能抵禦結核病的卡介苗。
結核分歧桿菌在顯微鏡下的形態
經過一代又一代醫學工作者的努力，免疫接種已成為人類抵禦傳染性疾病最成功的方法之一。每年的春秋季節，人們可以通過各種防疫注射來增強人體對各種傳染病的抵抗力。像傷寒和霍亂等許多可怕的傳染病，正是通過每年各種定期的防疫注射，阻止了它們在社會上廣泛的流行和蔓延。有些烈性傳染病如天花、脊髓灰質炎，經過免疫接種，已在地球上消失或正在消失。醫藥學家為了提高人類對多種疾病的共同防禦能力，還把好幾種可怕的傳染病疫苗（例如傷寒、副傷寒、痢疾、霍亂等）混合在一起，給人體一次性注射。這種疫苗根據混入死菌疫苗的種類多少，可稱為「二聯疫苗」、「三聯疫苗」或「四聯疫苗」等，這種科學而又實用的方法已被廣泛運用。現在各種副作用小、接種方便的新疫苗一個接一個地誕生，對防止傳染病流行起到了難以估量的作用。
結語
從認識微生物到現在，在研究微生物的這條路上，人類已經走了將近400年，然而，儘管隨著顯微技術、成像技術、測序技術等的不斷發展，人類對微生物的研究經歷了從生理、生化到分子層面的演進，但我們對微生物依然缺乏了解，從數量上看目前人類所認知的微生物還不足其總量的1%。對於致病性微生物的研究更是艱辛而又漫長，那些曾給人類造成毀滅性災難的微生物讓人們對它們充滿恐懼，但微生物與人類的關係並不是完全的對立，越來越多的研究表明了微生物在人類生產、生活中的重要作用。無處不在的微生物與人類共同生存了數百萬年，它們曾造福於人類，也曾給人類造成毀滅性的災難，始終保持著「亦敵亦友」的奇妙關係。人類對微生物的了解、探索任重而道遠，對微生物組的研究也許正是我們打開未知世界大門的鑰匙，我們期待著微生物組的研究能夠幫助人類更好地了解微生物、利用微生物以應對當今和未來所面臨的巨大挑戰。