微物の國度

必也正名乎

小子曰：「小子待師而實驗，師將奚先？」

師  曰：「必也正名乎！」

小子曰：「有是哉，師之迂也！奚其正？」

師   曰：「野哉小子也！吾等於其所不知，蓋闕如也。名不正，則言不順；言不順，則事不成；事不成，則Paper不登；Paper不登，則計畫不過；計畫不過，則吾等無所措手足。故細菌名之必可言也，言之必可行也。吾等於其言，無所苟而已矣。」

這是微生物分類實驗室的寫照，替未知微生物分類與命名(或正名),關係到實驗室的存活，paper 發不去，計畫當然爭取不到，實驗室接著關閉，老師也就喝西北風去了！但是細菌的正名工作容易嗎？其實它的前置準備工作是很累人的。

これは何ですか？

大多數人對於沒見過的生物，會提出 “這是什麼？” 的疑問，接著會繼續追問：

能吃嗎？ (有毒否？)

好吃嗎？

有什麼功用？

從那兒來的？

怎麼生存？

如何培養、繁殖？……

以上是看似簡單的問題，若想要精確地回答，則必須要對此物種的形態、生理、生化機能、遺傳和生態等有一定程度的瞭解，才能提出令人滿意的答案，而上述這些知識和技能都包括在分類學(taxonomy)的範疇內。

分類學是一門解答人們對於物種疑惑的科學，簡而言之，其目的是告訴您：”它是什麼東西！”(正名)。分類學主要根據個別物種的特性 (characteristic,或稱特徵)，把相近者予以歸類在同一分群中，反之透過了解分類群的某一成員的特徵，可以假設同一群體的其他成員亦可能具有相似的特徵。基於上述的原則，自環境中取得任何未知的生物樣本，學者必須藉由特性的比對，判斷樣本為何物種或近似何物種，進而瞭解它是否有開發或利用的價值。

一般而言，大型生物多以外觀(表型, phenotype)特徵即可達到初步鑑定種類(鑑種)和分類的目的，然而肉眼無法辨識的微生物，其鑑種工作著實相當繁雜。以細菌而言，不管是形成清晰可見的菌落或是在顯微鏡下的細胞，其樣態並無太大的變化，從事微生物的工作者必須利用許多工具和方法，將它們的特性表列出來，再加以分門別類，達到鑑種的目的。譬如：人體受到細菌感染，醫生必先採取病人樣本，進行細菌培養與快速鑑定，如此才能正確用藥，達到治療的目標，如果盲目地用藥，不僅病人無法康復，亦可能會造成其它不良的副作用。

細菌分類學(Taxonomy)內涵

1968年Cowan對細菌的分類學做了相當好的解釋，他認為Taxonomy包含三個項目：

1. 分類(Classification)：對分類單元進行順序的安排，編進較大的群組。

2. 命名(Nomenclature)：對被確定的分類單元貼標籤，也就是給予命名。

3. 鑑定(Identification)：將未知物種與已知分類種進行特性(特徵)比對，確定後予以貼標籤(給予種名或屬名)。

基本上，鑑定是分類和命名的實際應用，而這三項目建構成分類學。但隨著生命科學的進步，有許多學者認為除了上述三個項目外，應該還需加上演化及系統發生的要件，對細菌分類學才會有比較完整的論述，因而提出系統分類學(Systematics)的概念。但也有人認為分類學與系統分類學所代表的詞意是相同的。

Taxonomy包含Characterization、Identification和Classification三個項目。Characterization為分類學的前置作業，它包含所有檢測細菌特性的調查和實驗工作。

特性檢測(Characterization)

由上圖可以看出，分類學多屬資料分析比對的工作，相較於在它之前特性檢測，後者顯然才是繁重和複雜的實作項目，它主要把細菌細胞從裏到外，任何可以表現出它與眾不同的特點找出來，資料俱足後，才進入分類學領域，與已知菌種進行比對分析，達到分類鑑定的目的。細菌的特性大致上可以分成幾個項目：

1.Morphological characteristics

2.Chemical composition

3.Cultural characteristics

4.Metabolic characteristics

5.Antigenic characteristics

6.Genetic characteristics

7.Pathogenicity

8.Ecological characteristics

海洋細菌之特性檢測(Characterization)實作項目

1. 細胞和菌落形態觀察

(1)菌落的諸類形態學觀察(肉眼，解剖顯微鏡檢)；分離株細胞的相位差和電子顯微鏡觀察。

(2)實測項目包括：菌落外型、色素產生、擴散性（swarming）、革蘭氏反應（Gram reaction），細胞切片等。

2. 細菌分離株生長特性之檢測

(1)分離株對於鈉離子需求性、pH、溫度、醣醇類的利用性、氧氣需求性。

(2)實測項目包括：單一碳源測試（L-阿拉伯糖、纖維二糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、乳糖、麥芽糖、甘露 糖、蔗糖、木糖。甘露醇、肌醇、檸檬酸、延胡索酸、乳酸）、醣類發酵測試（測試碳源與單一碳源測試相同）

3. 分離株之生理、生化特性之檢測

(1)各類檢測方法可以參照Shieh et al (1998)、Gerhardt et al. (1994)、Kelly et al. (1991)或Smibert & Krieg (1994)等論述。

(2)實測項目包括：觸酶（catalase）、氧化酶（oxidase）、 洋菜水解酶（agarase）、澱粉酶（amylase）、去氧核糖核酸酶（DNase）、 七葉靈酶（esculinase）、明膠酶（gelatinase）、解脂酶（lipase）、蛋白酶（protease）、精胺酸雙水解酶（L-arginine  dihydrolase）、賴胺酸去羧酶（L-lysine decarboxylase）、鳥胺酸去羧酶（L-ornithine decarboxylase）、脫 氮反應測試、吲朵（indole）生成、硫化氫（H₂S）生成、硝酸還原測試。

4.分離株化學分類檢測：

(1) G+C 含量：

(2) 細胞脂肪酸組成：

(3) 細胞膜醌組成：

(4) Polar lipid：

5. 親緣分析

(1)16S rRNA基因(16S rDNA)定序與分析。

(2)16S rDNA之RFLP分析。

簡易海洋細菌分類、鑑定流程圖。

後記：

《論語•子路第十三》子路問孔老夫子曰：「衛君待子而為政，子將奚先？」，孔子曰：「必也正名乎！」，末學將此篇改了一些，實有違先人聖訓之要旨，在此先行自懺一番。惟微生物的鑑定和命名著實相當艱辛的工作，每一個檢測項目都要花很多時間和金錢，聚集相當資料後，才能判斷”它是誰！”，之後，才能決定捨棄或進一步研究。誠如日片”君の名は”，當你忘了對方的名，要在茫茫人海中再度相遇，何其困難，倘若知道了名字，呵…用古歌大神或許就沒問題了！