千百年來，普遍流行著一種「自然發生說」。該學說認為，不潔的衣物會滋生蚤蝨，污穢的死水會自生蚊，骯髒的垃圾會自生蟲蟻，糞便和腐臭的屍體會自生蠅蛆。總之，生物可以從他們所在的物質元素中自然發生，而沒有上代。1668年義大利宮廷醫生佛羅倫斯實驗科學院成員F.雷迪用實驗證明腐肉生蛆是蠅類產卵的結果，首先對自然發生說提出異議。但由於他未能正確解釋蟲癭與腸道蠕蟲的來源，人們認為低等動物仍可自然發生。雖然,A.van列文虎克在1674年發現了微生物，但對微生物的進一步的研究受到許多條件的限制，微生物可以自然發生的信念反而活躍起來，並於18、19世紀達到了頂峰。1745年國天主教神甫、顯微鏡學家J.T.尼達姆用各種浸泡液經消毒後，仍有微生物發生，而堅持自然發生說；他由於受到法國博物學家G.-L.de布豐的支持,曾在科學界轟動一時。1775年義大利生理學家L.斯帕蘭扎尼通過一系列實驗，證明J.T.尼達姆實驗結果是由於加熱不夠和封蓋不嚴所造成，因而確信微生物是從空氣帶入的。他的觀點在當時已接近勝利。但他的批評者宣稱，由於他使浸出液在密閉管內煮沸了45分鐘，殺死了管內空氣中的「活力」，因而影響了自然發生。同時，法國化學家J.-L.蓋-呂薩克證明發酵和腐爛都必需氧，也使反對意見得到支持，使斯帕蘭扎尼的觀點未能取勝。1837年T.A.H.施萬改進了斯帕蘭扎尼的實驗,通入事前經過加熱或「焙燒」的空氣,並以青蛙仍能在其中生活，證明並未影響「活力」的存在。但T.A.H.施萬的實驗由於存在某些技術問題，結果並不穩定。其後一些學者採取措施消除空氣中的微生物，但也未能保證實驗取得成功。因而仍有利於自然發生的觀點。
1859年法國博物學家、巴黎科學院通訊院士F.A.普歇發表「異源發生論或自然發生論」的論文與法國微生物學家L.巴斯德間又展開類似的爭論。F.A.普歇認為在具備有機物、水、空氣和適當溫度的條件下自然發生能被促進，並設計實驗企圖證明他的觀點。巴斯德根據他從事發酵工作的經驗，認為「酵素」實際是生命有機體，並確信空氣中的微生物也來自酵素。1860～1861年L.巴斯德用火棉及S形長頸瓶進行實驗,證明空氣中的塵埃攜帶著各種微生物；而且隨著場所和高度的不同，空氣中微生物的含量也不一樣。他在高山上做實驗，由於高山上空氣新鮮，微生物及孢子少，所以酵母浸液受污染的機會也少。1863年普歇在西班牙做了類似的試驗，得到與巴斯德相反的結果。於是引起了論戰。1864年法國科學院安排論戰雙方做實驗，巴斯德做完上述實驗後，普歇就宣布退出爭論，未做實驗。1876年國H.C.巴斯特蘭作為自然發生說的支持者，就微生物能否在中性或鹼性尿液內自然發生與巴斯德展開爭論。巴斯德重複了他的實驗，認為它只證明某些低等芽孢在中性或微鹼性培養基內能抗 100℃高溫。1877年巴斯德又提出巴斯特蘭的容器可能已受污染。以後通過R.科赫、J.廷德爾等的工作,表明確實存在著一種高度抗熱的細菌內生孢子,某些微生物也能在 100℃酸性培養基內存活。而且儘管對實驗容器預先消毒，在某些溶液內仍有微生物出現。巴斯德這才充分認識到在普歇及巴斯特蘭等自然發生說的支持者所用的溶液內，有時可能一開始就有這樣的微生物存在，而非由於實驗技術操作不慎所致。以後巴斯德提出外科醫生在更多注意消滅器具或手上的微生物，而不是空氣中的。1879年C.E.錢伯蘭證明，消滅液體內的抗熱微生物至少要115℃，而消滅乾燥表面的則要180℃。1897年E.畢希納證實無細胞酵母提取液可使糖發酵產生酒精，駁斥了巴斯德關於酵素是生命有機體的觀點。但這並不影響巴斯德在否定自然發生說中的重要地位。
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