这次科学风暴扫除了旧时代思想的阴云，迎来了新世纪文明的曙光，深刻地影响了本世纪学术界和社会公众的思维方法和行为规范。时值20世纪90年代，一场新技术革命的浪潮正波澜壮阔地在全球范围内展开，校园里在谈新浪潮，街道边有人在说高技术。究竟是什么样的高技术如此让人着迷呢？关于高技术的说法有好多种，包括的门类也有差异，但有两项则是公认的，势必领导下一代产业的技术：微电子技术和生物工程技术。
生物工程技术是指那些运用生物学原理和方法结合现代工艺进行产品开发与生产的技术。它包括4个主要领域：遗传工程，细胞工程，酶工程和发酵工程。而其中的核心则是遗传工程。什么是遗传工程呢？就是将其他生物的遗传物质引入某种生物细胞，不同程度地与细胞中原有遗传物质整合在一起，它们共同作用，从而使细胞产生出新的性状的技术，它也被称为基因重组技术。
为什么说在这项技术中噬菌体和大肠杆菌是明星呢？请看看遗传工程的历史，便不难理解这一点了。
1977年，美国科学家将动物的一种激素——生长素释放抑制因子的基因转入了一种从动物肠道里分离出的杆菌——大肠杆菌的细胞里，并使大肠杆菌生产出了这种激素。这种激素可用来治疗肢端肥大症和高血糖症。这种激素在正常情况下分布在动物的下丘脑，以往要生产5毫克这种激素，需用50万只绵羊的脑子，可见这种药是价值连城的，人们几乎用不起它。而用遗传工程方法生产同样的激素，只要用9升细菌培养液就可生产出5毫克产品。
同年5月，美国加州大学把老鼠的胰岛素基因转入大肠杆菌中，结果使大肠杆菌产生了老鼠的胰岛素。这就是遗传工程，用细菌生产动物的激素，这样做既简便，又经济，而完成这一重大使命的细菌就是我们的明星之一——大肠杆菌。
大肠杆菌一般生活在人和哺乳动物的肠道里，一般不致病，是身体正常菌群的成员之一。在体外也很容易存活，在一般的培养基上就能很好地生长。
遗传工程学家之所以选中了它，除了其生物学特性外，容易获得、容易培养也是重要的原因。
我们要谈的另一个明星——噬菌体在遗传工程中扮演什么角色呢？噬菌体是专门在细菌中生活的一种病毒，有一类噬菌体侵入细菌体后，快速增殖，并裂解细菌，这种噬菌体叫做烈性噬菌体；另一类噬菌体感染细菌后，不但不使细菌破坏，而且能随着细菌细胞一块继续分裂，这种噬菌体叫做温和噬菌体。噬菌体还有一个特点就是具有专一性，一种噬菌体只在一种细菌中生活，而不能在另一种细菌中生活，人噬菌体是一种大肠杆菌的温和噬菌体，它是遗传工程中极好的载体分子，就是担当把动物的基因搬运进大肠杆菌细胞的搬运工角色。如果没有它，遗传工程就无法正常运转了。
可见遗传工程是前景光明、用途非常广泛的新技术，而这项技术主要是依靠微生物的作用而发展起来的。微生物在生命科学中的重要地位在此又得到一次证明。
除了大肠杆菌和噬菌体，已有不少其他微生物随后进入了遗传工程领域，例如，枯草杆菌、酵母菌、玉米黑粉菌等。微生物还将在遗传工程中发挥更大的作用。
相依为命，情深意长
这个题目听起来颇有感情色彩，似乎是用来描写人间情义的。可为何在描写微生物的书里面会用上这样的词汇呢？当你读完这一段故事也许就会同意这个题目了。
在整个生物世界，各种生物类群彼此之间都存在着千丝万缕的微妙关系，它们都不是孤零零地生活在地球上的。微生物也是一样，它们常常与动物、植物或者其他微生物共同生活，形成密切的关系。
前面，我们已经知道许许多人和动植物的疾病是由微生物引起的，但这些致病的微生物在所有的微生物中只是一小部分，而绝大部分微生物还是无害的。我们的科学尽管已经很发达，但要满足我们彻底认识大自然、认识生命、认识微生物还远远不够。许多已经存在的微生物，我们还不认识，已经发现的许多微生物与我们人类的关系也还不清楚。认识是无止境的。有一类现象给我们以深刻的启示，它提醒我们要学会全面、辩证地看待微生物与人类及动、植物的关系。
科学家们发现，在我们每一个健康人的皮肤上、口腔里、胃肠道、呼吸道等器官里都生活着成千上万，甚至数也数不清的微生物，而胃肠道里面的微生物数量和种类最多，如果把胃肠道里的微生物全部集中起来称一下，它们足有1公斤重呢！谁会想到呢？自然界真是太奇妙了！但这些微生物与我们友好相处，不引起疾病。它们靠我们体内的营养而生活，同时也给我们帮些忙，有些细菌帮助人体消化那些靠胃和肠不能完全消化的东西；有些细菌帮助分解某些有毒的物质，以防人体中毒；有些微生物还能产生某些维生素供给人体、以保证健康；还有些微生物，它们的功绩还有许多。如果什么时候，体内的这些微生物的某些成员减少了，我们反倒会生病呢！你看，我们已经离不开它们了。
在其他动物的体表和体内，也与我们人类一样，生存着许多的微生物，它们共同生活，互相帮助，非常愉快。
在植物里面，这种情况也很普遍。在豆科植物的根部生长着一种细菌，叫根瘤菌。它一方面靠这些豆科植物提供养料，另一方面能够把空气中的氮气直接转化为植物能够利用的合成蛋白质的原料，使这些植物得以茁壮成长。而一般植物是无法直接利用空气中的氮气的，它们只能利用土壤里面的氮来合成自己所需要的蛋白质，而土壤里的氮远远没有空气中的氮丰富，尤其是那些不太肥沃的土地含氮量就更少。这种根瘤菌也被叫做固氮菌，现在这种菌深受农业科学家的青睐，他们希望把这些奇特的宝贝细菌结合到豆科以外的其他作物上去，这样，产量就会大幅度提高，但要实现这一点，还有困难。但总有一天，人类会把细菌的这种优点进一步扩大，为我们的生活带来更多的财富，那时，我们将和微生物的感情更加深厚。
抗生素的其他用途
抗生素作为化学治疗剂在医学临床上，挽救了许多人的生命，取得了辉煌的成就。据报道，40年代以前，金黄色葡萄球菌败血症的病死率约为75％。现在，抗生素可以控制95％以上的细菌感染疾病。除此之外，抗生素在工业、农业、畜牧业等方面，都有着广泛的用途：
抗生素在兽医临床上的应用。
早在50年代，抗生素已广泛用于兽医临床，防治畜、禽的感染，同时也可以防治牲畜疾病对人的感染，并取得了良好的效果。例如青霉素用于治疗猪丹毒。肢原体引起的猪哮喘，是兽医临床上的常见病、多发病，过去应用四环素类抗生素进行冶疗，但较难根治。后来用林可霉素与壮观霉素合并治疗，获得了较好的效果。鸡球虫病是危害雏鸡较为严重的病患之一，近年来用盐霉素和莫能霉素进行治疗，效果良好。盐霉素和莫能霉素是专供畜、禽使用的抗生素，不能供医学临床使用。此外，治疗后的畜、禽体内残留有抗生素，须停药一段时间后才能宰杀，以防残留的抗生素危害人体。
抗生素在畜牧业上的应用。
抗生素在畜牧业上的应用，不仅用于防治畜禽疾病，还能作为畜、禽饲料的添加剂，它可以提高畜、禽产量并节约饲料。各种抗生素产生菌的废菌丝中，残留有少量抗生素，将其加工成为饲料添加剂，兼有刺激幼小畜禽生长和控制畜禽传染病的作用。据报道，用抗生素喂猪仔（生后2周起到8周断奶止，每头每日喂20毫克），仔猪增重比对照组高10％。鸡饲料中加入一定量的金霉素、土霉素或青霉素（每公斤饲料中加入5～50毫克），一般增重速度比对照组高5％～10％，可节省饲料5％。
抗生素在食品工业中的应用。
鱼类、肉类、牛奶、水果等食品常因微生物污染而导致变质、败坏。常用冷冻、干燥、腌渍、消毒灭菌等方法保藏食品，这些方法易降低营养价值，并影响色、香、味，有些方法成本较高或处理不便，不能及时快速简便将食品保存起来，利用抗生素可方便，快速达到保藏食品的目的。例如，制霉菌素可用于柑桔、草莓的保藏，四环素类抗生素可用于肉类、鱼类的保藏。另外，抗生素还用于罐头食品的防腐剂，已应用的有乳酸链球菌素，泰乐素等。
抗生素在作物保护上的应用。
作物病害，如小麦锈病、稻瘟病、甘薯黑疤病、柑桔溃疡病等均可用抗生素防治，应用有内吸作用的抗生素效果最佳，内疗素就是一种防治作物病害的内吸性抗生素。此外，真菌病害常见于多种作物，例如像胶树切割口极易感染真菌病害，使用制霉菌素，灰黄霉素等在防治真菌病害上取得了良好效果。
抗生素的危机
自1928年亚历山大·佛来明发现青霉素以来，人类与微生物一直在竞赛，在这场竞赛中，领先者不断改变着。1946年，即抗生素在二战中广泛应用仅5年后，医生们发现，青霉素对葡萄球菌不起什么作用。这没有难倒药物学家，他们发明或发现新的抗生素，这使得当一种抗生素无效时，另一种抗生素仍能攻击抗药的菌株。新的抗生素以及合成的经过改进的老抗生素，在和突变型菌株战斗时仍能守得住阵地，最理想的是能找到一种连突变型也怕的抗菌，这样就不会有一种病菌能活下来来进行繁殖了。过去已经制出一些可能有这种效果的药。例如，1960年曾制出一种变异的青霉素，称为“新青霉素Ⅰ”它是半合成的，因为病菌对它的结构很生疏，细菌中像“青霉素酶”这样的酶不能分解它的分子，不能破坏它的活性。青霉素酶是钱恩最先发现的，抗药菌株靠它来对抗普通青霉素，因此，新青霉素Ⅰ就能消灭那些抗药的菌株，可是没过多久，抗合成青霉素的葡萄球菌菌株又出现了。
令人头疼的是，只要有新药出现，就会产生新的细菌变种。竞赛就这样进行着，在整个竞赛中，总的说来，药物略略领先，如结核、细菌性肺炎、败血症、梅毒、淋病和其他细菌性传染病已逐步被征服。不可否认，有些人死于这些疾病，而且至今仍有人因这些疾病而死亡，但人数毕竟不多，而且死亡的原因，多半是在使用抗生素前，细菌已破坏了他的生命系统。
细菌的确很精明，特别是它们的进化方式。细菌对抗生素产生抗药性的原因与达尔文的自然选择学说正相吻合，譬如说，对一个细菌菌落使用青霉素后，大多数细菌被杀灭，但偶尔也有极少数细菌具有使它们自己不受药物影响的突变基因。这样，它们幸运地活了下来。接着，细菌变种把自己的抗药基因遗传给后代，每个细菌在24小时内能留下16777220个子孙。更为险恶的是，变种还能轻而易举地将自己的抗药基因传给无关的微生物，传递时，一个微生物散发能吸引另一个细菌的一种招惹剂，两个细菌接触时，它们打开孔，交换称之为胞质基因的DNA环，这个过程叫做不安全的细菌性行为。
通过这种交配方式，霍乱菌从人肠道内的古老的普通大肠杆菌那里获得了对四环素的抗药性。
斯坦福大学的生物学家斯特利·法尔科说，有迹象表明，细菌是“聪明的小魔鬼”，其活动之诡秘连科学家们也从未想到过。例如，在妇女服用四环素治疗尿道感染的时候，大肠杆菌不仅会产生对四环素的抗药性，而且会产生对其他抗生素的抗药性。利维说：“几乎是，好像细菌在抵抗一种抗生素的时候，就能很策略地预料到会遭到其他类似药的攻击。”
