在自然界中，各種微生物之間并不是離群索居，彼此老死不相往來的。在任何天然環(huán)境中，都有多種微生物共同生活。土壤是微生物的大本營，1克普通的菜園土中就有數(shù)百種微生物，個(gè)體數(shù)量可能超過上億。連人的口腔中也有幾十種細(xì)菌。由于巴斯德對(duì)葡萄酒變質(zhì)的研究，人們認(rèn)識(shí)到某種微生物和物質(zhì)的某種化學(xué)變化有直接關(guān)系，酵母菌可以把葡萄酒里的葡萄糖變成酒精，醋酸細(xì)菌可以使葡萄酒變酸。巴斯德和其他一些學(xué)者的工作又證明傳染病是由某些微生物感染所致。既然每種微生物有不同的形態(tài)和生理特征，他們?cè)谧匀唤绲淖饔煤蛯?duì)人類的影響也必然有差異。我們要了解某種微生物對(duì)于人類有害還是有益，或者目前與人類還沒有什么特別密切的關(guān)系，就必須單獨(dú)把這種微生物分離出來研究。這就是在無菌技術(shù)的基礎(chǔ)上微生物學(xué)的另一項(xiàng)基本技術(shù)——純種分離技術(shù)。

　　要從含有成億個(gè)細(xì)胞，成百個(gè)種類微生物的樣品中分離出某種微生物，并不是容易的事。第一個(gè)成功地分離出純種細(xì)菌的，是前面提到過的在手術(shù)中采用消毒劑的醫(yī)生李斯特。關(guān)鍵在于他發(fā)明了一種可以取出數(shù)量可以小到0.00062毫升牛奶的微量注射器。因?yàn)檫@樣才可能使樣品中的微生物盡可能少。他用不含任何微生物的滅過菌的水稀釋極少量的牛奶，再把稀釋的牛奶分裝在幾個(gè)滅過菌的酒杯中，成功地分離出現(xiàn)在還在制造酸奶中采用的乳酸鏈球菌。這種方法經(jīng)過100多年的改進(jìn)，現(xiàn)在仍然是一種分離純種微生物的常用方法，叫做系列稀釋法醫(yī)|學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。

　　李斯特的方法畢竟太麻煩了。比李斯特早幾年，有位科學(xué)家把要分離的樣品用滅菌后的水稀釋后放在煮熟的馬鈴薯片上，在溫暖的地方培養(yǎng)幾天后，馬鈴薯上長出星星點(diǎn)點(diǎn)的五顏六色的菌落。當(dāng)時(shí)這位科學(xué)家認(rèn)為至少有一部分菌落是由一個(gè)細(xì)胞繁殖形成的，如果重復(fù)幾次，就可以分離到純培養(yǎng)物。不過，真正解決問題的純種分離方法，是著名的德國醫(yī)生，偉大的微生物學(xué)奠基人之一科赫和他的研究小組建立起來的?？坪赵诿髂z中加上一些營養(yǎng)物質(zhì)（例如肉質(zhì)），加熱融化后倒在一片滅過菌的玻璃片上，待其凝固后，用在火焰上燒紅過，因而燒死了全部原來附著的微生物的白金絲蘸上一點(diǎn)要分離的樣品（因?yàn)榘捉鸾z燒紅后很快便會(huì)冷卻，立即用來蘸樣品時(shí)也不會(huì)燒死樣品中我們需要分離的微生物?，F(xiàn)在我們用電爐絲代替，價(jià)格便宜多了，這就是我們今天常見的接種針），在凝固的明膠上輕輕劃動(dòng)，使樣品中的很少量微生物沾在明膠上，然后用玻璃罩蓋上玻璃片，以防空氣中的雜菌落下污染。幾天后，明膠板上便長出一個(gè)個(gè)彼此分開的菌落。這種方法叫做劃線分離法。由于明膠是透明的，所以很容易觀察。但是，明膠在攝氏20多度會(huì)融化，在一般細(xì)菌生長需要的37度下不能成為固體，菌落便不可能形成?？坪盏闹趾谌谒拮拥奶崾鞠?，發(fā)現(xiàn)用洋菜（學(xué)名叫瓊脂，一種做果醬的植物膠）代替明膠，可以克服明膠在37℃會(huì)融化的缺點(diǎn)；另一位助手又設(shè)計(jì)了一種圓形的有邊的，可以對(duì)著蓋起來的培養(yǎng)器具，使得融化的洋菜或明膠不會(huì)隨便亂流，又可以避免污染雜菌，這就是每個(gè)微生物學(xué)工作者都非常熟悉的培養(yǎng)皿。從19世紀(jì)80年代起，這些分離微生物的特殊用具，成了微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室必備的特征性物品，至今依舊。

　　我們馬上我們會(huì)提出一個(gè)疑點(diǎn)：這些在馬鈴薯片或瓊脂上長出的菌落真是由一個(gè)微生物細(xì)胞繁殖來的嗎？可能不是。為了排除這個(gè)疑點(diǎn)，當(dāng)時(shí)人們采用反復(fù)多次，并仔細(xì)用顯微鏡檢查的辦法。后來，有人發(fā)明了可以在顯微鏡下用極細(xì)的玻璃絲挑取單個(gè)細(xì)胞的工具——單細(xì)胞分離器，純種分離的技術(shù)便成熟了。長期實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，盡管不用單細(xì)胞分離器有一定風(fēng)險(xiǎn)，但是用稀釋法或劃線分離法，在適當(dāng)重復(fù)操作后，在很大程度上可以達(dá)到純種分離的目的。

　　為了獲得單一類型微生物，即純培養(yǎng)物，微生物學(xué)家通常采用稱作富集培養(yǎng)的技術(shù)。所謂富集，就是指在分離純培養(yǎng)之前，通過這種技術(shù)使需要分離的對(duì)象在培養(yǎng)基中盡量生長得多一點(diǎn)。為了富集，首先要選擇好適合對(duì)象微生物的培養(yǎng)基，微生物學(xué)家稱為選擇性培養(yǎng)基。例如，當(dāng)我們想分離有固氮作用的細(xì)菌時(shí)，在培養(yǎng)基中可以加糖，但不能用含氮的營養(yǎng)物。在這種培養(yǎng)基中加入一小撮土壤，便只有那些能夠利用大氣氮的微生物得以生長，因此該培養(yǎng)物就會(huì)富含固氮細(xì)菌。自然，一旦它們開始生長，有些固定下來的氮就會(huì)被土壤接種物中的其它細(xì)菌所利用，而隨著后者的生長，培養(yǎng)物將變得相當(dāng)混雜。但培養(yǎng)物中會(huì)富含固氮細(xì)菌，至少在培養(yǎng)初期是如此。同樣，若想得到硫細(xì)菌，可在培養(yǎng)基中保留銨鹽，并以含硫的營養(yǎng)物取代糖；以硫酸鐵代替糖則有助于鐵細(xì)菌的生長。還可以采用不變更培養(yǎng)基組成而只改變酸度的辦法，因?yàn)槿跛嵝院桥囵B(yǎng)基有利于酵母菌和霉菌的生長，而細(xì)菌卻不喜歡這種環(huán)境。要分離厭氧細(xì)菌，可以讓培養(yǎng)基和空氣隔絕，簡便的方法是使培養(yǎng)基裝滿到瓶口并塞緊來富集。

　　根據(jù)同樣的原理，我們?nèi)绻氲玫骄哂心撤N特定功能的微生物，首先可以用選擇培養(yǎng)基來進(jìn)行富集。如果我們想得到能夠分解橡膠或塑料的微生物，就可以在培養(yǎng)基中加進(jìn)橡膠或塑料。雖然我們?cè)谧匀唤缰锌梢砸姷揭恍?duì)簡單的富集技術(shù)無動(dòng)于衷的微生物，但一般說來，富集培養(yǎng)是尋求微生物純培養(yǎng)的第一步醫(yī)|學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。

　　然而，醫(yī)學(xué)微生學(xué)家不太采用富集培養(yǎng)方法，原因很簡單，因?yàn)閺囊晃皇芨腥镜幕颊呱砩先〉玫臉悠肪褪且环莞患囵B(yǎng)物，因此醫(yī)學(xué)科學(xué)可立即進(jìn)行第二步工作，即從富集了的微生物中把純菌株分離出來。

　　不過我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中分離純化的微生物是否與自然界實(shí)際存在的完全一致呢？這是個(gè)問題。已故的荷蘭卓越微生物學(xué)家克魯維教授早就指出，所有的細(xì)菌培養(yǎng)物均是實(shí)驗(yàn)室的人工產(chǎn)物，為了適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的生長條件，這些微生物的特性已經(jīng)起了變化。一個(gè)簡單的例子是引起傷寒的細(xì)菌傷寒桿菌，當(dāng)剛從傷寒病患者體內(nèi)分離出來時(shí)，常常需要向培養(yǎng)基中補(bǔ)加一種氨基酸促進(jìn)它們生長，但在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)幾次后，它們?nèi)菀讍适Т朔N特性，即變得能夠自己制造這種氨基酸了，當(dāng)用該菌株去感染實(shí)驗(yàn)動(dòng)物并再度分離它時(shí)，它又恢復(fù)了需要氨基酸的這一特性。微生物具有驚人的適應(yīng)性，由此可見一斑。所以我們必須牢記，不要把實(shí)驗(yàn)室中微生物材料的表現(xiàn)完全等同它們?cè)谧匀画h(huán)境中的情況。