谢尔盖·尼古拉耶维奇·维诺格拉茨基是一位俄罗斯微生物学家、生态学家和土壤科学家,他开创了生命循环的概念。
维诺格拉茨基在1887年对Beggiatoa的研究中发现了第一种已知的自养营养形式。他报告称Beggiatoa氧化硫化氢H2S作为能量来源并形成细胞内硫滴。这项研究提供了第一个自养营养的例子,但不是自养。
他对硝化菌的研究报告了第一种已知的化能自养形式,展示了自养菌如何固定二氧化碳CO2来制造有机化合物。
传记
维诺格拉茨基出生于当时沙俄帝国的基辅。在他生活的早期,维诺格拉茨基"严格遵守东正教信仰",但后来成为了无神论者。
他于1875年进入圣彼得堡帝国音乐学院学习钢琴。然而,经过两年的音乐培训后,他于1877年进入圣彼得堡大学学习尼古拉·门舒特金的化学和安德烈·谢尔盖耶维奇·法明采夫的植物学。
他于1881年获得毕业证书,并在圣彼得堡大学继续深造,于1884年获得植物学理学硕士学位。1885年,他开始在著名植物学家Anton de Bary的指导下在Strasbourg大学工作;维诺格拉茨基因其硫菌研究而闻名。
1888年,他搬迁到苏黎世,开始调查硝化过程,识别了氧化铵为亚硝酸盐的属Nitrosomonas和Nitrosococcus,以及氧化亚硝酸盐为硝酸盐的Nitrobacter。
他于1891年至1905年期间返回圣彼得堡,并担任实验医学研究所普通微生物学部门的负责人。在这期间,他识别了能够固定大气中氮气的专性厌氧菌Clostridium pasteurianum。在圣彼得堡,他培训了他唯一的学生和助手瓦西里·奥梅利安斯基,该助手在接下来的几十年里在苏联推广了维诺格拉茨基的概念和方法论。
1901年,他当选莫斯科博物学家学会的名誉会员;1902年,当选法国科学院的通讯院士。

他于1905年从积极的科学工作中退休,将时间分配在他的私人庄园和瑞士之间。1922年,他接受了在法国Brie-Comte-Robert的巴斯德研究所农业细菌学部门担任负责人的邀请,该地距离巴黎约30 km。在这期间,他从事了多个课题的研究,其中包括铁菌、硝化菌、Azotobacter的氮固定、纤维素分解菌和土壤微生物的培养方法。维诺格拉茨基于1940年从积极生活中退休,并于1953年在Brie-Comte-Robert逝世。
发现
维诺格拉茨基发现了各种生物地球化学循环和这些循环的各个部分。这些发现包括
- 他对细菌硫化物氧化的研究,他因此而首次闻名,包括在Beggiatoa中首次发现的自养营养形式。
- 他对氮循环的研究,包括识别能够固定大气中氮气的专性厌氧菌Clostridium pasteurianum是一种自由生活的微生物,不生活在豆科植物根瘤中。化能合成——他最著名的发现 维诺格拉茨基柱
- 识别能够固定大气中氮气的专性厌氧菌Clostridium pasteurianum是一种自由生活的微生物,不生活在豆科植物根瘤中。
- 化能合成——他最著名的发现
- 维诺格拉茨基柱
化能合成
维诺格拉茨基以发现化能自养而闻名,这很快就被广泛称为化能合成,即生物体从多种不同无机物中获得能量并以二氧化碳形式获得碳的过程。此前,人们相信自养生物仅从光中获得能量,而不是从无机物的反应中获得。随着发现能够氧化硫化氢和铵等无机物作为能量来源的生物,自养生物可以分为两组:光自养生物和化能自养生物。维诺格拉茨基是最早尝试在医学背景之外理解微生物的研究人员之一,使他成为微生物生态学和环境微生物学的最早学生之一。
维诺格拉茨基柱仍然是化能自养和微生物生态的重要展示,在世界各地的微生物学讲座中演示。

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