撰文／林敏

在我们肉眼看不见的世界里，病毒、微生物就像隐藏的“居民”，时刻与人类相伴，有的是维护生态平衡的“功臣”，有的却是致命疾病的“杀手”。从流感病毒到新冠病毒，从结核杆菌到超级细菌，这些“小家伙”的踪迹如何被找到？检验技术就是微观世界的“侦探”，它不断更新着“装备”和“手段”，一点点揭开这些“小家伙”的秘密。

显微镜：开启微观世界的第一扇窗

17世纪，荷兰科学家列文虎克利用自己制作的单式显微镜观察到了细菌，这是人类第一次“看见”微生物，而这种最初的放大倍数只有300倍的仪器，就像打开了一扇通向微观世界的窗户，让人类意识到除了肉眼可见的生命之外，还有着一个庞大的微小生命体系。

技术发展起来以后，光学显微镜的分辨能力提高到了0.2微米，但这只能看清楚像细菌、真菌一样大小的微生物，在实验室里，技术人员用革兰氏染色法给细菌“上色”，革兰氏阳性菌被染成紫色，阴性菌则是红色，这种简单的染色办法至今还是细菌分类的基础手段，不过对于那些直径大概在20～300纳米左右的更小的病毒来说，光学显微镜就有点儿“力不从心”，这个时候就需要更厉害的“放大镜”——电子显微镜。

1931年，电子显微镜的出现，实现了质的飞跃，它用电子束代替光束，分辨率可达0.2纳米，相当于能看清楚原子的排列，借助透射电子显微镜，科学家第一次看到烟草花叶病毒的杆状结构，借助扫描电子显微镜，新冠病毒的“刺突”形态被清晰地呈现在世人面前，为人们理解病毒如何进入细胞提供了重要的视觉证据。

培养技术：让微生物“显形”的古老智慧

显微镜之外，培养技术也是捕捉微生物的另一经典方法。1881年，法国科学家巴斯德发明了固体培养基，给微生物准备了一个“专属餐厅”，把营养物质凝固在琼脂里，细菌或真菌在上面生长繁殖，长成肉眼可见的菌落。不同微生物的菌落各有特点，大肠杆菌的菌落圆润光滑，霉菌的菌落像绒毛一样铺开，结核杆菌在罗氏培养基上会形成干燥的“菜花样”菌落。

这种“以形识菌”的方法一直沿用至今，比如检测食物中毒时，实验室会从患者的呕吐物或者食物样本中接种细菌，然后通过观察菌落的形状，做生化反应实验，来锁定是沙门氏菌还是金黄色葡萄球菌之类的“罪魁祸首”，不过培养技术也有不足之处，病毒不能独立存活，必须得在活细胞里培养，流感病毒就得种到鸡胚里去繁殖，有些“厌氧”细菌只能在没有氧气的环境下生长，这就得用专门的培养装置来模拟它们的生存环境。

分子生物学技术：锁定微生物的“基因密码”

如果说显微镜和培养技术是靠“看脸”认微生物，那分子生物学技术就是直接读取它们的“基因身份证”。1983年，聚合酶链式反应（PCR）技术的出现开启了微生物检测的革命，这种技术可以在几小时内将微生物的DNA片段复制上百万倍，即使样本中只有一个病毒或细菌，也可以被精准地“找出来”。

免疫学技术：微生物自我识别机制

微生物进入人体之后，就会促使免疫系统产生抗体，而免疫学技术就是利用了这种“抗原－抗体”的特异性结合原理，让微生物“自报家门”。比如早孕试纸就用了这个原理，在微生物检测里，酶联免疫吸附试验（ELISA）就是常用的方法，把微生物的抗原固定到试纸或者板上，如果样本中有对应的抗体，就会形成“抗原－抗体－酶”的复合物，然后用显色反应来判断是否感染。

快速检测试纸则是把这项技术变得方便起来，在流感季节里，医生只要拿鼻咽拭子取样，把样本滴到试纸上，十五分钟之后就能知晓到底是甲型还是乙型流感病毒所引发的感染，这项技术虽然不如PCR那样灵敏，但是却有着快速又简单的优点，比较适合基层医疗机构或者现场检测。

从列文虎克的显微镜到现在的基因测序仪，微生物检验技术的发展史，是人类认识微观世界的智慧结晶，它们帮助我们追寻病原体，诊治疾病，使我们在与微生物的斗争中占据上风，当我们看清这些微小生命的真容时，也就掌握了守护健康的力量。

（单位：怀化市洪江区疾病预防控制中心，省市：湖南省怀化市）