微生物，无论是细菌、霉菌还是酵母菌，在自然界的天然环境中并不是彼此老死不相往来地独立生活，而是互相混杂在一起生活的。在污水、或在人的口腔和肠道中，我们可以找到几百种不同的微生物。正是因为这个原因，当19世纪巴斯德和其他微生物学家开始研究微生物时，花了许多时间才明白：不同微生物引起的化学变化或造成的疾病是不同的。所以，要研究引起某种疾病或引起某种化学变化的微生物，必须把混杂在一起生活水平微生物按种类分开。要把每种微生物分开，就必须让它们长在一种人们为它们准备好的物质上，这种人工专门为微生物需要的养料外，还必须严格防止别的微生物进入，因为要得到的只是生长着某种微生物的培养物，所以在加进这种微生物之前，培养基内必须没有任何其他微生物。也就是说，使用前的培养基必须经过严格灭菌。把各种微生物彼此分开的技术，在微生物学上叫做纯种分离技术，而防止其他微生物混入的操作，称作无菌操作。我们今天的一切微生物学技术，都离不开无菌操作和纯种分离技术；培养基的研究也是不可缺少的知识。 经过了几十年的时间，到19世纪末，微生物学家终于获得了比较满意的培养基。以法国微生物学家巴斯德和德国医生科赫为代表的许多微生物学家用无菌技术进行了大量的工作，分离出许多种纯种的微生物。在这些过程中，也发生过许多有趣的故事。 我们已经说过，1滴污水中含有上千万、甚至几亿个微生物细胞，要把它们一个个分开，最容易的方法是把这滴污水稀释。假定1滴污水中有1千万个细菌细胞，那么把它稀释1千万倍，平均每滴稀释液中便应该只有1个细菌。1878年，英国医生李斯特为了研究使牛奶变酸的微生物，他把牛奶稀释了1百万倍，再用自己设计制造的、带有极细管口的注射器取出万分之一毫升牛奶稀释液，放进事先经过灭菌的培养基中，在保温箱里培养几天后，培养基变浑浊了，在显微镜下一看，都是像项链一样的成串的球菌。从此便把这种使牛奶变酸的球形细菌叫做链球菌。因为产生的酸主要是乳酸，所以叫乳酸链球菌。这种培养基是液体，所以叫做液体培养基。 液体培养基固然可以用来分离微生物，但是过程比较长，也不容易鉴定是否是纯培养。于是科赫便想到用固体培养基来培养。他看到鱼胶（科学家称之为明胶）比较容易融化但又容易凝固，便把它们融化后倒在玻璃板上铺成一个平面，待它凝固后，用一根烧这的白金针（白金烧过后很快便冷却）挑上一点要分离的含有微生物的样品在明胶表面划线，然后把这块有明胶玻璃板放在保温箱里培养。24小时后，明胶表面有划痕的地方便会长出了许多肉眼可以看见的斑点，每一个斑点，基本上是由一个微生物细胞通过许多次分裂繁殖而形成的一群微生物，微生物学家称它伙为菌落。采用科赫的划线分离方法，分离微生物比用液体培养基分离更容易了。这样只要把一个个单独的菌落挑出来，就可能把各种微生物彼此分开来，从而得到纯种。这种用固体做成的培养基，称为固体培养基。 但是人们很快发现，明胶在20℃以上便很容易变软，不容易划线，温度再高一些，便开始融化，更难划线了，即使划好了，在30℃以上培养细菌时，本来可以分开生长的菌落也会挤在一起。这个困难后来被科赫的一个助手克服了。这个助手的妻子叫丈夫用做果酱的琼脂试试，结果一试便成功了。琼脂是从一种海藻里提取出来的胶状物质。它在将近100℃时才会融化，而冷到45℃左右才凝固，而且绝大部分微生物都不能利用琼脂用为养料生长。从科赫时期到现在，100年过去了，但是世界上只要研究或者应用微生物的地方，今天仍然在使用琼脂做培养基。科赫实验室的另一位工作人员，看到融化的琼脂容易在玻璃板上到处乱流，于是设计了一种带围边的圆形小盘子，现在我们在微生物学实验室看到的培养皿，就是这样发明的。 微生物的培养基配方犹如人们的菜谱，新的种类是层出不穷的。至今，前人提供的培养基本方至少也有数万种。对于研究微生物的人来说，培养在的制作就像给人做饭一样重要。
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