约公元前6世纪

在微生物本身被发现之前，人类已在实践中利用微生物活动。据资料显示，古代美索不达米亚和埃及的酿酒、制作面包和奶酪等过程，都依赖于酵母菌和乳酸菌等微生物的发酵作用。这些实践基于经验积累，但当时人们并不知晓微生物的存在。例如，古埃及壁画描绘了酿造啤酒的场景，而苏美尔人则留下了关于啤酒女神宁卡西的赞美诗。这些早期的生物技术应用，为后来微生物学的诞生奠定了实践基础，也反映了人类对自然过程的早期观察和利用。有观点认为，古代中国在制作酱、醋和酿酒方面也有类似悠久的传统，但具体起源时间难以精确考证。

约公元前1世纪

古罗马学者马尔库斯·特伦提乌斯·瓦罗在其著作《论农业》中提出了关于疾病的‘瘴气说’，并隐约推测存在肉眼不可见的微小生物体可能致病。他写道：“在沼泽地带生长着某些肉眼无法看见的微小生物，它们通过口鼻进入人体，导致严重疾病。”这一观点在当时并未引起广泛重视，也未得到科学验证，但它代表了人类对微生物（尤其是病原微生物）存在的一种早期哲学推测。瓦罗的观察基于对沼泽地区疾病高发与空气污浊之间关联的经验总结。这一思想在后来漫长的历史中被忽视，直到近两千年后，随着显微镜的发明和微生物学的建立，才被重新审视。学界常见观点认为，瓦罗的论述是微生物致病理论最早的文字记载之一。

1676年

荷兰布商兼业余科学家安东尼·范·列文虎克利用自制的单透镜显微镜，首次观察并描述了被他称为“微动物”的活体微生物。他在写给英国皇家学会的信中，详细描绘了从雨水、牙垢、胡椒水等样本中看到的细菌（如杆菌、球菌）和原生动物。列文虎克的显微镜放大倍数可达270倍左右，其观察细致入微，绘图准确。这一发现打开了微观世界的大门，直接证明了微生物的存在。列文虎克一生制作了数百台显微镜，进行了大量观察并持续与皇家学会通信。他的工作标志着微生物学的开端，但当时并未将这些“微动物”与疾病联系起来，更多是作为自然奇观来研究。他的标本和部分信件至今仍被保存。

约1796年 ~ 1798年

英国医生爱德华·詹纳进行了著名的天花疫苗接种实验。他观察到挤奶女工感染牛痘（一种较温和的疾病）后不会感染致命的天花，于是从挤奶女工莎拉·尼尔姆斯手上的牛痘脓疱中取出物质，接种到8岁男孩詹姆斯·菲普斯的手臂上。男孩出现轻微牛痘症状后康复。随后，詹纳给他接种天花物质，男孩未患病。詹纳将这种方法称为“疫苗接种”（Vaccination，源自拉丁语“vacca”，意为牛）。1798年，他发表了《天花疫苗因果之调查》论文。这一实践基于经验观察，当时对免疫的微生物学原理（病毒）一无所知，但它是人类首次有意识利用一种微生物（牛痘病毒）来预防另一种致命微生物（天花病毒）引起的疾病，为免疫学和预防医学奠定了基石，最终在1980年促成天花被根除。

1854年

英国医生约翰·斯诺通过流行病学调查，确定了伦敦宽街霍乱爆发的源头是一处被污染的公用水泵。当时主流观点认为霍乱通过“瘴气”传播，斯诺通过绘制病例地图、访谈居民、分析供水公司数据，发现使用宽街水泵的居民发病率极高。他说服当局移除了水泵把手，疫情随之平息。斯诺的工作并未直接发现霍乱弧菌（该细菌于1883年由罗伯特·科赫分离），但他通过严谨的统计学和地理学方法，确凿地证明了霍乱通过被粪便污染的水源传播，为疾病的“病菌说”提供了强有力的流行病学证据，并促进了公共卫生改革（如下水道系统建设）。他的调查被认为是流行病学领域的里程碑，其研究方法至今仍被沿用。

1857年

法国科学家路易·巴斯德通过著名的“鹅颈瓶实验”，彻底否定了自然发生说。他将营养液（如肉汤）装入带有细长弯曲颈部的烧瓶中煮沸灭菌，空气可以进入，但灰尘和微生物颗粒被阻隔在弯曲处。结果瓶内液体长期保持无菌，不会腐败；一旦将瓶颈打断或倾斜，让颗粒落入，液体很快变质。该实验设计精巧，令人信服地证明微生物来自空气中原已存在的微生物“种子”，而非无生命物质自发产生。巴斯德的研究不仅解决了生物学上一个长期争议，更重要的是为他的后续工作——建立疾病的细菌学说、发明巴氏消毒法、研制疫苗等——扫清了理论障碍。他的名言“科学没有国界，但科学家有祖国”也广为人知。

1861年

路易·巴斯德在实验基础上，正式提出“疾病的细菌学说”（Germ Theory of Disease）的雏形。他研究了蚕微粒子病、葡萄酒和啤酒变酸等问题，明确指出特定的微生物是导致这些发酵异常和疾病的原因。他发明了巴氏消毒法（低温加热杀死有害微生物，保留风味），拯救了法国的酿酒和丝绸工业。巴斯德的工作将微生物学从单纯的观察描述，推进到与人类健康、工业生产紧密联系的应用科学阶段。他系统地论证了特定微生物导致特定变化或疾病，并发展出纯培养、灭菌等关键技术概念。尽管当时他主要关注真菌和酵母，但其理论框架为后来罗伯特·科赫等人确立细菌病原学奠定了基础。巴斯德也被誉为“微生物学之父”。

1876年

德国医生罗伯特·科赫通过严谨的实验，首次确证了一种特定细菌（炭疽杆菌）是引起特定疾病（炭疽病）的病原体。他改进了固体培养基（最初使用土豆片，后与同事发明琼脂平板），实现了细菌的纯培养。科赫从病畜血液中分离出炭疽杆菌，在体外纯培养多代后，接种到健康动物体内，引发了相同的疾病，并能再次分离出该细菌。这一系列步骤后来被总结为“科赫法则”，成为确定病原微生物的黄金标准。科赫的工作为疾病的细菌学说提供了无可辩驳的实验证据，标志着医学微生物学的正式诞生。他后来还分离出结核杆菌（1882年）和霍乱弧菌（1883年），并于1905年因结核病研究获得诺贝尔生理学或医学奖。

1884年

丹麦医生汉斯·克里斯蒂安·革兰发明了革兰氏染色法，这是一种根据细菌细胞壁化学成分差异进行鉴别的经典染色技术。该法将细菌分为革兰氏阳性菌（染色后呈紫色，如葡萄球菌、链球菌）和革兰氏阴性菌（复染后呈红色，如大肠杆菌、霍乱弧菌）。这一简单而有效的方法迅速成为细菌学实验室的基础技术，极大地促进了细菌的分类、鉴定和临床诊断。革兰氏染色的结果与细菌的细胞壁结构、对抗生素的敏感性（如青霉素对多数革兰氏阳性菌有效）密切相关，至今仍在全球临床和科研实验室中广泛应用。据资料显示，革兰最初是为了在肺组织切片中更清晰地观察肺炎球菌而开发此技术，其深远影响远超其最初目的。

1892年

俄罗斯植物学家德米特里·伊万诺夫斯基在研究烟草花叶病时发现，将患病烟草叶片的汁液通过细菌过滤器（尚茨-伯克利滤器，其孔径小到可以截留所有已知细菌）后，滤过液仍然具有传染性，能使健康烟草患病。他推断存在一种比细菌更小的致病因子，但当时他倾向于认为是一种可过滤的细菌或其产生的毒素。1898年，荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克独立重复了该实验，并明确提出这种致病因子是一种具有传染性、可复制、但非细胞形态的“有生命的流质”，他称之为“病毒”（Virus，拉丁语意为“毒液”）。这一发现标志着病毒学的开端，揭示了生命形式的新维度。烟草花叶病毒（TMV）后来成为病毒研究的模式生物，并于1935年被美国生化学家温德尔·斯坦利首次结晶。