吾人今日所研讀之微生物學其實是累積眾多前輩的發現與實驗結果而成，這些科學家中有醫師、化學家、數學家、物理學家及後期出現之微生物學家，他們不僅戮力研究，甚至為確定細菌的感染力而犧牲生命，因此學習微生物學之際應心懷感恩。
十七世紀中葉，荷蘭科學家李文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)從自製的顯微鏡觀察到尿液、池水與糞便中的球狀與桿狀活動小生物，李氏稱它們為微動物(animacles)。從此繁雜多變、奇妙無比的微生物隨著顯微鏡的改良逐一呈現在人類眼前，微生物學因此誕生；後人感念李文虎克的貢獻，尊稱他為「微生物學之父(Father of Microbiology)」。
一個世紀後，英國醫生琴納(Edward Jenner)證實坊間說法---「感染過牛痘者極少感染天花」；他採集患者皮膚的牛痘瘡，乾燥後接種至數名孩童（包括其園丁之子）的手臂內。數個月後再為他們接種天花病毒，結果全數未出現症狀。琴氏使用之牛痘病毒不僅是史上首第一種疫苗，更是天花能於1979年絕跡的主因；後世稱他為「免疫學之父(Father of Immunology)」。
生於19世紀之法國化學家巴斯德(Louis Pasteur)，一生貢獻極多，其中最重要者為(1).證明「生命來自生命」，而非「布袋生鼠、腐肉生蛆」；(2).提出選種理論，解決「酒變醋」的問題，減少酒商的損失；(3).發明處理酒與牛乳之巴氏消毒法，使人在飲後不致染病；(4).研發狂犬病與炭疽病疫苗。巴斯德與柯霍、科翰齊名，微生物學史稱三人為「微生物學締造者(Founders of Microbiology)」。
英國醫師李斯特(Joseph Lister)發現以酚（石碳酸）消毒手術房、手術衣、手術部位，不但能降低微生物感染傷口的機率，亦能減少手術死亡的人數。他是首位建立無菌觀念的醫師，因此被稱為「現代外科學之父(Father of modern surgery )」。
柯霍(Robert Koch)根據碳疽桿菌的研究結果，提出定義病原菌之柯霍假說(Koch postulates)---(1).病獸體內含有特定病原菌，(2).病原菌可以被分離且培養，(3).將培養的病原菌注入健康動物，亦會出現相同疾病，(4).同一病原菌能再由新感染動物分離出。儘管此假說已被部分修改，但在當時仍是擲地有聲的新觀念。柯霍的另一個重大貢獻是創立微生物的基本檢驗法。
馬奇尼可夫(Elie Matchnicof)是俄國知名生物學家與寄生蟲學家，他不僅發現吞噬細胞、且定義其種類，繼而提出免疫學說與吞噬作用；因此於1908年和艾利胥(Paul Ehrlich)共同獲得諾貝爾醫學獎。蘭士台納（Karl Landsteiner，奧地利籍醫師）首先發現ABO血型，更鑑定出紅血球上的Rh抗原，對輸血與移植貢獻頗具。他於1930年榮獲諾貝爾醫學獎，後人尊為「輸血醫學之父(Father of transfusion medicine)」。丹麥細菌學家革蘭(Hans Christian Gram)發明革蘭氏染色法(Gram stain)，爾後再根據染色結果，將細菌分為革蘭氏陽性菌與陰性菌兩大類。
俄國植物學家伊凡諾斯基(Dmitri Ivanoski)檢查煙草花葉病時，發現能通過磁製過濾器、比細菌更小的微生物，伊氏將它塗抹在健康煙葉上，結果發生相同病變。他雖是首位發現病毒(virus)的科學家，但病毒一詞卻是由荷蘭微生物學家貝傑尼克(Martinus Beijerinck)創作發想而成。
艾利胥（Paul Ehrlich, 德籍醫師）合成砷化合物606(salvarsan)，成功治療梅毒病患，此舉不但為微生物感染症覓得有效治療劑，亦建立化學治療的新觀念。另一位德國知名的病理學家多馬克(Gerhard Domagk)緊隨艾利胥腳步，發現更具療效之磺胺藥(Sulfonamidochrysoidine, KI-730)，因而獲得1939年諾貝爾醫學獎。
蘇格蘭病理學家佛萊明(Alexander Fleming)自污染的細菌培養皿上發現青黴菌(Penicillium notatum)，並且從其中分離出抑制細菌生長的青黴素(penicillin)；經佛羅利(Howard W. Flory)與錢恩(Ernst Chain)證實其療效後，再交由藥廠大量製造，此劑曾在第二次世界大戰中救人無數。佛萊明、佛羅利、錢恩三人於1945年同獲諾貝爾醫學獎，1999年時報周刊(Time)更選他為「20世紀最風雲人物之一」。
十餘年後，魏克斯曼(Selman Waksman)在灰黴菌(Streptomyces griseus)的代謝產物中發現鏈黴素(streptomycin)，此項成就讓他獲得1952年諾貝爾醫學獎。魏氏將所得款項全數捐與培植他的羅格斯大學(Rutgers University)，該校利用捐款成立魏克斯曼微生物研究中心(Waksman Institute of Microbiology, WIM)以造就更多優秀研究人才。幾乎與此同時，沙克(Jonas Salk)與沙賓(Albert Sabin)分別發明注射型與口服型小兒麻痺疫苗，它們的問世不僅使脊髓灰白質炎感染者大為減少，小兒痲痺病毒亦將繼天花之後，成為第二種被人類以疫苗完全消滅的病毒感染症。
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