CFU 是怎么来的？为什么微生物要用“菌落”来计数？

在药品、食品或环境检测报告中，经常能看到类似这样的结果：“微生物总数为 50 CFU/mL”“不得超过 100 CFU/g”。对非专业人员来说，CFU 看起来像是一个很“专业”的缩写，但真正理解它的人并不多。CFU 并不是微生物的真实个数，而是微生物学发展过程中，为了解决实际问题而形成的一种计数方式。

微生物最大的特点之一，就是“看不见”。绝大多数细菌和真菌体积极小，肉眼无法观察，即使借助显微镜，也往往只能看到一些形态相似的小点。更麻烦的是，微生物并不一定以“单个细胞”的形式存在，它们可能成对、成链，甚至成团聚集在一起。这就导致一个很现实的问题：即便看到了，也很难判断到底有多少个。

除此之外，在质量控制和安全评估中，人们真正关心的并不是“有没有微生物”，而是“有没有还能生长、还能造成风险的微生物”。显微镜下看到的细菌，可能已经死亡，也可能处于失活状态，仅凭外观无法区分。正因为如此，早期微生物学家逐渐意识到，直接“数细胞”这条路行不通。

19 世纪末，随着固体培养基技术的出现，事情发生了转变。科学家发现，如果将样品进行适当稀释，接种到琼脂培养基上，在合适的温度和时间条件下培养，存活的微生物就会不断繁殖，最终形成肉眼可见的小点，这些小点被称为“菌落”。这种方法的优势非常明显：只有活的、具备繁殖能力的微生物，才能形成菌落。

问题在于，一个菌落究竟来自一个细胞，还是来自一小团细菌？这个问题在实际操作中无法准确区分。为了避免概念上的误导，微生物学界没有使用“细胞数”这样的说法，而是引入了一个更谨慎的单位——Colony Forming Unit，中文翻译为“菌落形成单位”，也就是 CFU。

表1 CFU 在美国药典（USP）中的出现的历史

CFU 的含义并不复杂：在琼脂平板上经过一定温度和时间培养后形成的每一个菌落，是计算细菌或霉菌数量的单位。一个菌落可能源自单个细胞或多个能复制到视觉可检测数量的细胞。此外，CFU计数并非对样品中存在的细胞数量的一致准确计数，也不一定与直接细胞计数方法(包括通过荧光标记区分单个细胞的技术)相关。

正因为这种定义方式，CFU 从一开始就被设计成一个与方法密切相关的单位。培养基不同、培养温度不同、培养时间不同，最终形成的 CFU 数值都有可能发生变化。这也是为什么在法规和标准中，微生物限度要求总是与具体方法绑定出现。

尽管如今已经有了 PCR、流式细胞术等快速检测技术，CFU 仍然被广泛用于法规、药典和质量控制中。原因很简单：CFU 直接反映的是“能生长的微生物”，而这正是食品变质、药品污染和感染风险的核心因素。同时，平板计数法操作成熟、结果直观，几十年来积累了大量可比数据，监管机构和企业都对它高度熟悉。

当然，CFU 也有局限性，比如无法检测不可培养但仍存活的微生物，也无法反映微生物的全部生态状态。但在绝大多数实际应用场景中，它依然是一种可靠、可控、具有现实意义的指标。

从这个角度看，CFU 并不是一个“不精确的替代品”，而是在微生物世界复杂现实下，科学与实践之间做出的理性选择。