微生物與疾病（Microorganisms and Disease）

微生物與疾病（Microorganisms and Disease）
國立台灣師範大學生命科學研究所林汝黛碩士生/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

即使在微生物被發現後，人們仍不認為微生物與傳染疾病具有關連性。即使Edward Jenner能以接種牛痘來預防天花，但也無法解釋成功預防天花的原因。直至十九世紀的Casimir Davaine首度證明特殊微生物能引發特殊疾病。十九世紀末的Robert Koch已能將致病細菌分離，感染寄主後造成特定的感染症狀，證明了單一種細菌會引起單一種疾病。

在微生物與疾病的關係被建立後，微生物感染造成可傳染性疾病的這種概念，普遍的流傳。科學家在對煙草葉鑲嵌病的觀察與實驗後，認為引起這種疾病的原因也是細菌。但是因為它可以通過可濾出細菌的陶瓷濾網，當時的科學家推論病毒是一種與細菌類似的病原體，所不同的僅在於病毒必須在生活的細胞內才能繁殖，而且體積十分微小，能夠通過細菌濾器，也無法在光學顯微鏡下觀察。所以Martinus Willem Beijerinck在1898年另為這個史無前例的「小細菌」取名為Virus。

電子顯微鏡問世後，人類得以肉眼觀察病毒的形態。1939年，G.A.Kansche在電鏡下直接觀察到了菸草鑲嵌病毒(TMV)與番茄黃化花葉病毒(TYMV)的顆粒，並以奈米為單位指出了病毒的大小。1953年，科學家們注意到病毒的增殖必定需要有活體細胞的存在。

往後的研究科學家發現噬菌體是一種以細菌為寄主的病毒，雖然非常微小，僅為10nm，但它們具有高度整齊而複雜的結構，它們突出的頭部和起初被認為是尾巴的附屬物，輪廓就像個小蝌蚪。多年的爭論以後，科學家確定噬菌體的附屬物並沒有運動的功能，但它對噬菌體吸附於細胞表面和注射病毒的遺傳物質進入到細胞中卻有很重要的作用。今天我們知道由於病毒缺乏代謝的功能，且無法自己獨立進行運動。

羊瘙癢病(scrapie)起初也被認為是由類病毒引起的。Prusiner於1982年證實羊瘙癢不是類病毒所以起，而只是一種蛋白質。這種蛋白質之後被稱為毒蛋白(prion)。由於這個發現，他陸續提出狂牛病、庫魯症也都是由毒蛋白所引起的。

除此以外，70年代出現的DNA重組技術，使一些病毒基因能在細菌中能夠得到大量複製並產生產物，因而有利於探尋病毒的基因組結構和功能。隨著生物分子技術的發展，人類對微生物的利用也越來越廣泛。