生理学发展阶段大约是从1870持续到1920年。在此期间微生物学发展成为一门独立的学科，在理论、技术、应用等方面都取得了不少成就。此时期的奠基人为法国学者路易·巴斯德（Louis Pasteur，1822—1895年）。他通过一个简单的曲颈瓶实验彻底否定了“自然发生”学说，以大量的实验证明了自然界和酿造工业的发酵是由不同种类的微生物所引起的。一直沿用至今，广泛用于食品制造业的巴斯德消毒法也是巴斯德的重要贡献。

巴斯德在免疫研究方面也做出了重大贡献，他相继成功研制了鸡霍乱菌苗、炭疽菌苗、狂犬病疫苗和猪丹毒菌苗。他发现运用定向变异的原则可使病原毒力减弱，为制备各种弱毒菌苗奠定了初步的理论和技术基础。

图0.1　路易·巴斯德

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图0.2　科赫

继巴斯德之后，德国科学家科赫（Koch，1843—1910年）创造了一系列的特殊研究方法，推动了微生物学的发展。他根据自己分离致病菌的经验，总结出了著名的“科赫原则”。在这个原则的指导下，使得19世纪70年代到20世纪20年代成了发现病原菌的黄金时代。科赫除了在病原体的确证方面做出了奠基性工作外，他创立的细菌分离和纯培养技术、培养基技术、染色技术一直沿用至今，为微生物学作为生命科学中一门重要的独立分支学科奠定了坚实的基础。1905年，为了表彰其在肺结核研究方面的贡献，科赫获得了诺贝尔医学和生理学奖。

1860年，英国外科医生约瑟夫·李斯特（Joseph Lister，1827—1912年）用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具，为防腐、消毒以及无菌操作打下了基础，并创立了无菌的外科手术操作方法。李斯特的发现使外科学领域发生了彻底的革命，拯救了千百万人的生命，从1861年到1865年，男性急诊病房中的术后死亡率为45%，到1889年减少到15%。从此以后，死于外科手术后感染的患者极少。

1892年，俄国科学家伊凡诺夫斯基（Dmitri Iosifovich Ivanovsky，1864—1920年）首次发现了烟草花叶病毒，从而创立了传染病的病毒学说。在伊凡诺夫斯基的启发下，自1930年以来许多医生和兽医在研究某些人和动物疾病时，也发现一些经过过滤器除去了细菌的液体也会使人和动物生病。相继发现了许多可致人类及动物疾病的病毒，如流行性感冒病毒、麻疹病毒、乙脑病毒、肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、获得性免疫缺陷综合征（艾滋病）病毒等。据现有资料证明，人类的传染病约有80%是由病毒所致。它是对人类危害最大、个头最小的“杀手”。