自从17世纪，荷兰科学家列文虎克制成显微镜，第一次观察到细菌这种微生物开始，微生物学大致经历了微生物形态学时代、微生物生理学时代、微生物免疫学时代，以及微生物分子生物学时代几个重要的历史时期，而推动微生物学向前不断发展的动力来源于微生物学技术的不断进步。从19世纪固体培养基、染色法的首次应用，到分子生物学方法的大量实践，如今的微生物学技术已经不再是一门孤立的学科，而是一门结合分子生物学、免疫学、病理学、物理学、工程学等众多技术的交叉学科，这些技术从微生物的形态、结构、生化代谢、遗传信息、微生态等各个层面向人们揭示出微生物世界的奥秘，是人们在研究、学习微生物时不可或缺的工具。针对微生物研究的不同层面，微生物学技术可以主要分为两大类，第一类是以微生物表现型为主要研究对象。包括微生物的一些结构，如荚膜、鞭毛、细胞壁，分泌的各种蛋白、毒素，以及细菌的生理活动或生化反应。这类技术有很大一部分来自于传统微生物学的经典方法，如革兰染色、荚膜染色、琼脂培养、鸡胚接种、IMViC试验、药物敏感试验等，也包括现代免疫学的一些方法，如血清学反应、ELISA技术等，以及由此衍生出的疫苗学相关技术。当前分子生物学以及微生物基因组研究已经有了长足的进步，它们在微生物的快速检测、鉴别、诊断、疫苗的开发和公共卫生事件的监测有着不可替代的作用。随着科学技术的不断发展，如今，标准化、自动化、集成化、高效率正在成为这些技术的发展趋势，在基本原理不变的前提下，通过技术革新以达到准确、高效的目的。随着分子生物学、基因学的进步，微生物学第二类技术，即针对微生物个别基因及基因组研究技术逐渐成为了微生物研究领域中的主流技术。
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