知乎日報：100℃ 開水能不能殺死微生物？為什麼？
我覺得這個知乎日報" href="https://www.nanmuxuan.com/zh-tw/classic/rhWLDecIpL.html">問題我還是比較有資格來回答的吧
微生物專業碩士畢業，研究方向嗜熱微生物~~
轉載註明出處吧……雖然我這樣的懶貨寫的東西應該不會有人轉載……Orz
先寫答案好了：哪怕溫度高或低了很多，微生物們也是可以耐受一段時間的。如果 100 度的開水煮沸持續一段時間，多數微生物都會死;如果只是衝一下，大部分都不會死。
分開講吧，畢竟微生物的概念太大了。
幾個概念：微生物，嗜熱菌 / 常溫菌，病毒 / 噬菌體，滅菌 / 消毒
一般來講，100℃的沸水持續 20-30 分鐘，足夠殺死絕大多數病毒和沒有芽孢的常溫 / 低溫細菌。
拆開講。
1、微生物 Microorgansim(s)：廣義上指所有肉眼看不到的生物。包括：細菌 Bacterium(Bacteria)、古菌 Archaeon(Archaea)、真菌 Fungus(Fungi)、原生生物 protist(s)、病毒 Virus(es)、朊病毒(prion virus)等(英文複數什麼的最煩人了!)。細菌不解釋，特指真細菌。古菌：比細菌古老的……好吧這麼解釋也可以，二者結構、成分、生活環境都不太一樣。真菌：黴，蘑菇，蟲草……不細講。原生生物：都是真核的，相對細菌古菌這倆是原核。原生生物包括藍藻(這個是原核，感謝 @mol ma 和 @謝朝陽 的提醒)等(類植物)，草履蟲這類單細胞動物，還有水熊、、據說是太空中能耐輻射……Orz。病毒跟大家理解的差不多，蛋白質包著核酸，沒有細胞活不下去的主，抗逆性比較差。朊病毒：關鍵詞：瘋牛病。只有蛋白，目前發現的最原始的生命體。
2、病毒的結構很簡單，蛋白質包裹核酸。這倆在高溫(90℃足夠核酸解開雙鏈，就用這個溫度做標準吧)下都是不穩定的，會發生結構的改變。尤其是蛋白質，一旦受熱將會發生不可逆的變性，這樣子病毒就掛了。隨著蛋白結構不同(比如更多的二硫鍵和摺疊造成更高的熱穩定性)，核苷酸比例不同(C 和 G 是三個氫鍵，比 A 和 T 之間兩個氫鍵結構要穩定，所以 C 和 G 的比例越高，核酸雙鏈熱穩定越高)，熱穩定性是不一樣的。這也是下面要講的嗜熱菌耐熱機理的一部分。
為什麼說絕大多數呢?這會涉及到另外一個奇怪的東西：嗜熱菌 Thermophilic bacteria。
3、嗜熱菌是比較奇怪(這裡感謝 @Mingxu Fang 指出，不是所有嗜熱菌都是古菌，這裡疏忽了 嘿嘿)——嗜熱菌本身是一大類細菌的總成，並沒有“嗜熱菌屬”這個屬——多數生活在海底 / 火山口這種高壓 / 高溫的地方。大多數的嗜熱菌至少的生存環境都是七十多度，才能叫嗜熱。比較猛一點的 100 多度，比如激烈火球菌Pyrococcus furiosus。還有的最適生長溫度是 121 攝氏度(文獻就不找了，我很確定這個溫度，因為寫在畢業論文裡的)，也就是實驗室正常的滅菌鍋裡才是它最適合生長的地方!
上面提到了部分耐熱機理。其實還有很多啦什麼低流動性的細胞膜，更穩定的細胞壁，更穩定的酶等等。
好了，為什麼提前說嗜熱菌呢?因為病毒中有一類叫噬菌體，也就是針對細菌的病毒，這類病毒一般特異性極高，只針對某一種，甚至某一菌株進行侵染。所以噬菌體的生存環境跟這類細菌的環境一致。雖然到我畢業也沒聽說 121 度下有噬菌體，不過七十多度環境下能生存的噬菌體還是蠻多的，所以嚴格來說，100 度的開水涮一下並不能保證殺死這類病毒。
嗜熱菌說完了。
4、芽孢 Spore(英文中和孢子都是一樣的拼法，但是完全兩個東西)。芽孢桿菌屬Bacillus sp.
為什麼要說沒有芽孢呢?因為芽孢是比較逆天的東西，含水量極低，有極強的抗逆性，大多數芽孢在 100 度的沸水中煮半個小時以上是不會有問題的，個別比較變態的煮兩個小時還好好的。有從(沒記錯的話)兩億年前琥珀中的蜜蜂的腸道中分離出來的芽孢進行培養，結果果然養出細菌了。。。
“生命力強：無溼狀態可耐低溫-60℃、耐高溫 +280℃，耐強酸、耐強鹼、抗菌消毒、耐高氧(嗜氧繁殖)、耐低氧(厭氧繁殖)。”——芽孢桿菌
所以，100 度的開水想燙死芽孢是不可能的，想煮死也得個把小時最低。當然不論實驗室的溼熱高壓滅菌、火燒還是持續的乾熱滅菌，都是可以殺死芽孢的。
我是比較懶的，在實驗室想獲得某個芽孢桿菌的芽孢的時候，就是先拿菌株搖起一天一夜，然後整個搖瓶丟進 90℃水浴十分鐘，然後拿去低速三千轉左右離心，儲存上清液就可以了，簡直不能更愛。像再偷懶點連甘油或者二甲亞碸都不用加。因為芽孢含水量極低，冷凍幾乎不會產生冰晶，何況甘油和二甲亞碸也不會穿過厚厚的皮層進到芽孢裡面。這算是我做過最好養活的東西了~~
萬幸的是，大多數產芽孢的細菌對人沒什麼害處。說一句，破傷風桿菌是產芽孢的，好在破傷風桿菌是厭氧的，所以不會跑到你的碗裡，順著吃下去得破傷風。
但是，前段時間搞得大家人心惶惶的炭疽桿菌，是產芽孢的!也就是說如果恐 * 怖 * 分 * 子把炭疽桿菌做成芽孢再分散出去，是很危險的事情。
這張圖來自度娘搜尋。炭疽芽孢桿菌會首尾相連而芽孢生成於細胞中段，所以會形成這種串珠樣的結構。芽孢無法用革蘭氏法進行染色，所以圖中白色圈圈就是它的芽孢。
當然好在這東西也不是自然界常見的致病菌。
6.8 更幾張圖：
這是我論文裡做的實驗圖片，拿來貼一下倒也沒什麼。分的芽孢桿菌的革蘭氏染色圖，左邊是菌體，右邊圈圈圈的 就是傳說中的芽孢，在 1000 倍顯微鏡下觀察的。
其實我是比較喜歡養芽孢桿菌的，因為這玩意生命力比較強，55 度是最適生長溫度，不小心調錯了溫度 70 幾照樣活，實在活不下去了還可以變成芽孢，-80 度凍三年還活蹦亂跳，拿出來分分鐘養活，實在太愛了。
5、下面說說滅菌和消毒。
5.1 滅菌：殺滅所有菌體(也可以叫微生物)和休眠體(比如芽孢)。既然要殺滅芽孢，那麼就要高溫高壓。實驗室常用的就是高壓滅菌鍋(其實就是比較大的高壓鍋啦)~。常規的設定是 121℃，20-30 分鐘。對於不能耐高溫的培養基成分比如葡萄糖，就用 115℃30-40 分鐘好啦~
對於金屬小東西比如接種環，直接放在酒精燈上燒紅就好了。
不能高壓的東西，或者在後面實驗中不能帶水的東西，就用乾熱滅菌，丟在烘箱裡一般 160℃4 個小時一樣解決問題。(實驗室線路太老，不敢開到 180 度……)
5.2 消毒：殺滅生命體就可以了。也就是一般的病毒和細菌本身，芽孢留著就留著好了……畢竟做手術的時候我們不能拿一個烙鐵給皮膚滅菌不是……
消毒比較簡單，醫用酒精，84 消毒液，龍膽紫、紫外照射什麼都可以。食品工業用的巴氏消毒就是其中之一，沒記錯是 115 度持續十幾二十秒來殺滅細菌。好像還有一種是 42 度吧?持續 10 分鐘左右。畢竟不是學食品的，食品消毒不太瞭解，有錯請指出。(巴氏消毒具體要看食物和要滅掉的細菌(一般是肉毒梭菌)而定。最常見的牛奶一般是 15 秒 75 度左右。115 度快趕上 commercial sterilization 了。你說的那個應該是超高溫滅菌 ultra high temperature(uht)。超市裡那種保質期六個月的常溫奶就是這種技術。感謝 @Liao Wen 的指出)
100%的純酒精不能殺死細菌!
100%的純酒精不能殺死細菌!
100%的純酒精不能殺死細菌!
重要的事情要說三遍，所以同理高純度的伏特加似乎在戰場上的消毒效果應該不太好。
6、帶一句真菌。比一般細菌的抗逆性要好一些，但是比芽孢差的很遠。雖然如此，用開水燙一燙是肯定殺不死的。而且這貨的孢子簡直醉了……當年一個師兄做真菌的，他的實驗服出現在哪，哪的培養基必然長黴，紫外線照想殺掉簡直天方夜譚了……
7、原生生物。這個抗逆性得分種類。大多數原生生物是單細胞的，細胞壁成分跟細菌差的比較多，但是抗逆性麼跟一般細菌差不多。不過說到水熊什麼的，好像除了一把火燒掉基本沒什麼辦法能搞死了。
總結：所以針對題主的問題，答案就是：100 度的開水，可以殺死 / 滅活一部分細菌 / 病毒 / 微生物。但是至少要煮沸持續 20 分鐘左右才行。在飯館裡燙一燙也就是沖沖灰，抱個心理安慰而已。
人比較懶，要是贊同的多，可以上點圖。有不少是自己做實驗拍的呢~
8、生長曲線。
實際上對於溫度，細菌 / 微生物都是有一定的溫度耐受性，所謂最適生長溫度指的是最適合它生長的溫度(好像完全是廢話)……另外高於或低於這個溫度下，其實都會緩慢生長，是有一個範圍的。
所以要做一條曲線，在某個特定溫度下培養，每過一段時間取樣測菌體量，這就是生長曲線，就是菌體數量對時間的區線。就像下面這個樣子：
也是自己試驗的圖，比較標準的四個階段。1、延遲期，圖裡是 0-4.5h，菌種接進去要適應一下下嘛~2、對數期，4.5-14h 之間，細菌以一生二，二生四，四生萬物的節奏以對數生長的方式一路生長直到下一個階段。3、平臺期，這個時候新生的菌體量≈死掉的菌體量，所以基本維持在一個平臺的狀態。4、衰落期，因為毒素的積累，營養物質的缺乏，菌體開始死的比較多了……圖上是 25h 往後面。
哎哎說好的溫度呢?
其實就是這樣子。在一個溫度測好了生長曲線，再換一個溫度繼續測……所以我當時從 35 度到 75 度，以 5 度為間隔，兩個小時取一個樣……做這玩意兩天兩夜沒閤眼%>_