1889～1901年,拜耶林克分离成功根瘤菌和固氮菌,确证了细菌在物质转化、提高土壤肥力和控制植物病害等方面的作用.20世纪初,细菌学家们在研究传染病原、免疫、化学药物、细菌的化学活性等方面取得较大进展,基本上证实细菌的发酵机理与脊椎动物肌肉的糖酵解大体相同,而细菌对生长因子的需要也与脊椎动物对维生素的需要基本一致.
1943年,德尔布吕克分析了大肠杆菌的突变体；1944年,埃弗里在肺炎球菌中发现转化作用都是由DNA决定的；1957年,木下宙用发酵法生产氨基酸；在用大肠杆菌制造出胰岛素之后,1980年,吉尔伯特又用细菌制造出人的干扰素,从而将细菌学的研究推进到分子生物学的水平
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