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计算机科学与生命科学（4）计算机与微生物学2014年秋季学期通选课程上课时间：周一18:30点上课地点：软件园4区402d主讲人：魏天迪讲义网址：人类利用微生物造酒的历史公元前3000年左右的古埃及，已经有作为饮品的麦酒（类啤酒）和葡萄酒了。法老、贵族、祭司等人饮葡萄酒，一般平民消费价格低廉的麦酒。考古挖掘证明，在古王国时代的墓葬中，不论是法老、贵族、平民都将酒作为随葬品。可见此时酒已经是古埃及人生活的重要饮品了。公元前1600年古埃及的酒杯公元前2000年中国的酒杯公元前2000多年，我国的龙山文化时期也出现了黑陶酒杯。1928年，考古学家吴金鼎在当时的山东省历城县龙山镇（今属山东省章丘市）发现了举世闻名的城子崖遗址。发掘出了与石器、骨器共存的薄胎而带黑色光泽的陶片。此后，考古学家们先后对城子崖遗址进行多次发掘，取得了一批以精美的磨光黑陶为显著特征的文化遗存。人类利用微生物造酒的历史“猿猴嗜酒”唐朝《国史补》一书，对人类如何捕捉聪明伶俐的猿猴，有一段极精采之记载。猿猴是十分机敏的动物，它们居于深山野林中，出没无常，很难活捉到它们。经过细致的观察，人们发现并掌握了猿猴的一个致命弱点，那就是“嗜酒”。于是，人们在猿猴出没的地方，摆几缸香甜浓郁的美酒。猿猴闻香而至，小心翼翼地用指蘸酒吮尝，发现没什么可疑之处，终于经受不住香甜美酒的诱惑，开怀畅饮起来，直到酩酊大醉，乖乖地被人捉住。这种捕捉猿猴的方法在东南亚一带和非洲也都采用。“猿猴造酒”猿猴不仅嗜酒，而且还会“造酒”，这在我国的许多典籍中都有记载。比如，明代文人李日华在他的著述中记载：“黄山多猿猱，春夏采杂花果于石洼中，酝酿成酒，香气溢发，闻娄百步。野樵深入者或得偷饮之，不可多，多即减酒痕，觉之，众猱伺得人，必嬲死之。”可见，这种猿酒是偷饮不得的。甲骨文里的“酒”字：山东造酒的历史齐鲁三大古镇其中两个都是以美酒著称：1.兰陵镇（临沂）“先有兰陵酒，后有酒文明”唐朝诗人李白为兰陵美酒留下了一首《客中行》绝句，“兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光。但使主人能醉客，不知何处是他乡。”李时珍在《本草纲目》中说：“兰陵美酒，清香远达，色复金黄，饮之至醉，不头痛，不口干，不作泻。皆水土之美也，常饮入药俱良。”2.景芝镇（潍坊）臧克家先生曾写诗“儿时景芝酒名扬，长辈贪杯我闻香，佳酿声高人已老，沾唇不禁念故乡。”3.颜神镇（淄博）慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒慕尼黑啤酒计算机在微生物学中的应用•计算机在微生物分类学中的应用•计算机在微生物实验中的应用•计算机在微生物工业中的应用计算机在微生物分类学中的应用微生物命名法则（完整的学名）：属名(拉丁文)+种名(拉丁文)+(首次定名人的姓)+现定名人的姓+定名年份大肠杆菌（俗名）Escherichiacoli(Migula)CastellnanietChalmers1919金黄色葡萄球菌（俗名）StaphylococcusaureusRosenbach1884中国微生物菌种保藏管理委员会（CCCCM）下属的微生物菌种数据库：中国普通微生物菌种保藏中心CGMCC(归口中国科学院)中国农业微生物菌种保藏中心ACCC(归口中国农业科学院)中国工业微生物菌种保藏中心CICC(归口轻工业总会)中国医学微生物菌种保藏中心CMCC(归口卫生部)中国抗生素微生物菌种保藏中心CACC(国家医药管理局)中国兽医微生物菌种保藏中心CVCC(归口农业部)中国林业微生物菌种保藏中心CFCC(归口中国林业科学院)总入口：计算机在微生物分类学中的应用微生物的聚类：1.数据收集。收集一定数量的微生物种类；归纳出50-100个二项特征（0或1）；统计每个微生物在每个特征上的数值。2.计算相似度。对任意一对不同的微生物，计算其相似度：Ssm=（相同特征的和/特征总数）×100%3.根据相似度构建相似性矩阵和相似性阴影矩阵计算机在微生物分类学中的应用微生物的聚类：4.聚类分析。单链锁法是较常用的聚类分析之一。这一方法是根据矩阵得出的相似系数由最高值开始逐一进行链锁。计算机在微生物实验中的应用微生物培养与菌落计数计算机在微生物实验中的应用微生物培养与菌落计数计算机在微生物实验中的应用微生物培养与菌落计数1.定义兴趣区域：原始图片上菌落的色彩可能与某处非菌落的色彩相近，在图像识别是产生混淆，因此要指出菌落实际分布的区域；2.定义菌种样本区域：选择典型的菌落；3.定义背景样本区域：选择典型的背景域；4.分类处理：根据图像上样本区域的光谱特征，对菌种样本区、杂菌区、和背景区进行分类。5.菌落计数：从上面生成的分类图像选取菌落区域进行处理，自动数出菌落的个数。魏氏海藻记数法。。。。。。计算机在微生物实验中的应用微生物显微图像分析系统计算机在微生物实验中的应用微生物显微图像分析系统计算机在微生物工业中的应用计算机控制发酵系统计算机在微生物工业中的应用微生物生长过程曲线：微生物细胞液浓度的对数值与细胞生长时间对应作图。通过几段视频了解一下微生物