Một đĩa thức ăn để lâu thì sẽ sinh ra một số sinh vật nhỏ bé. Có khi chúng ta chỉ biết thức ăn bị biến chất nhưng lại không thể nhìn thấy những sinh vật nhỏ bé này. Đó chính là bởi vì thị lực của chúng ta chưa đạt đến mức đó. Nếu như đặt thức ăn dưới kính hiển vi để kiểm tra thì kết quả sẽ khiến mọi người ngạc nhiên. Hoá ra trong đó có hàng nghìn hàng vạn sinh vật nhỏ bé. Chúng ta gọi những sinh vật nhỏ bé này là vi sinh vật. Vậy thì vi sinh vật trong thức ăn xuất hiện bằng cách nào?
Thực tế đặt ra trước mắt chúng ta là, trong thức ăn vốn không có vi sinh vật, sau này chúng mới sinh sôi ra. Bởi vậy, lúc đầu mọi người cho rằng vi sinh vật là tự nhiên xuất hiện từ trong thức ăn, học thuyết này được gọi là thuyết sản sinh tự nhiên của vi sinh vật.
Vào thế kỉ XVII, nhà nghiên cứu sinh vật của Italia phủ nhận cách nói này. Ông đã làm một cuộc thực nghiệm. Cuộc thực nghiệm như sau: trong hai bình đều để thịt, một bình mở nắp, còn bình kia dùng miếng vải mỏng bịt kín. Sau một thời gian thì có ruồi bay vào trong bình mở nắp, tiếp sau đó sinh ra dòi, còn bình bịt vải kia lại vẫn không thấy ruồi và dòi. Rõ ràng thịt thiu thối không thể xuất hiện ruồi. Ruồi chỉ có thể là kết quả sinh sôi của đời trước. Cuộc thực nghiệm này của Leidy đã phủ nhận thuyết sản sinh tự nhiên. Nhưng những người giữ ý kiến ngược lại thì cho rằng, ruồi là loài động vật ở bậc cao tương đối nên không thể tự nhiên phát sinh, nhưng không có nghĩa là vi sinh vật cũng không thể tự nhiên phát sinh. Tạm thời thì ý kiến của hai bên giằng co vẫn chưa ngã ngũ.
Ít lâu sau, khi bước vào thế kỉ XVIII. Cha cố của đạo Thiên chúa đồng thời là nhà nghiên cứu sinh vật của Anh, John – Niderhan cũng đã làm một cuộc thực nghiệm để ủng hộ thuyết sản sinh tự nhiên. Ông để nước thịt cừu đun nóng trên lửa 5 phút, cho vào trong bình và dùng gỗ mềm đậy kín. Theo lí thuyết thì trong trường hợp này, vi sinh vật và ruồi trong không khí không có cách nào chui vào trong bình được, cũng không thể có vi sinh vật nào sinh sôi được. Nhưng sau vài ngày, kết quả kiểm tra lại hoàn toàn trái ngược lại: trong nước thịt cừu có rất nhiều vi sinh vật đang hoạt động. Vậy là thuyết phát sinh tự nhiên đã tìm ra được những chứng cứ mới.
Chính vào thời điểm này, ở Italia đã xuất hiện một nhà khoa học tên là Lazzaro Spallanzani. Spallanzani cho rằng, khuyết điểm của Niderhan có thể xuất hiện ở khâu đun nóng trong 5 phút này, nếu như 5 phút không đủ để giết chết tất cả các vi sinh vật ở trong bình, vậy thì kết quả này là bình thường. Bởi vậy, ông Spallanzani đã phỏng theo phương pháp của Niderhan để làm một cuộc thực nghiệm, ông đổ nước thịt cừu vào trong mấy bình, sau khi đun nóng bịt kín miệng bình, trong đó một bình đun nóng 5 phút, các bình còn lại đun nóng 1 giờ.
Vài ngày sau, Spallanzani đã kiểm tra, nhận thấy trong bình đựng nước thịt cừu đun nóng 5 phút thì có đầy vi sinh vật, còn trong bình đựng thịt cừu đun nóng 1 giờ thì không có sự tồn tại của bất kì vi sinh vật nào. Sự việc đến đây đã được chứng minh rất rõ ràng rồi, nhưng Niderhan đã phản kích lại: “Đun nóng 1 giờ khó mà làm cho vi sinh vật sinh sôi tự nhiên sợ mà chết hết sạch được, hơn nữa, Spallanzani dùng phương pháp khi đun nóng bịt kín bình, e rằng đã đẩy hết không khí trong bình ra ngoài, trong trạng thái chân không thì vi sinh vật tồn tại làm sao được”?
Hiển nhiên là Niderhan đã đuối lí, do vi sinh vật đã có thể phát sinh tự nhiên thì sẽ không cần tới điều kiện nước đã đun nóng bao lâu, vấn đề chỉ là trong trạng thái chân không thì kết quả thực nghiệm liệu đem lại cùng một kết quả không. Trong trường hợp này, Spallanzani khi tiến hành cuộc thực nghiệm tiếp theo, đặc biệt chú ý khi bịt kín bình tránh để không khí lọt ra ngoài, kết quả chứng minh là hoàn toàn giống nhau, như vậy, cuối cùng Niderhan đã không thể nói vào đâu được nữa.
Năm 1860, nhà khoa học kiêm nhà vi sinh vật học nổi tiếng người Pháp, Louis Pasteur đã thiết kế một cuộc thực nghiệm hợp lí hơn. Ông đổ nước thịt đun nóng vào bình chịu nhiệt cổ dài và cong, vừa không hạn chế sự ra vào của không khí, cũng không đun nóng bình, kết quả phát hiện ra vi sinh vật đều dính lại phần cong ở cổ bình, còn trong bình không có sự xuất hiện của vi sinh vật. Rõ ràng, vi sinh vật xâm nhập vào từ trong không khí, từ đó đã phủ định triệt để thuyết phát sinh tự nhiên.
Đương nhiên, vi sinh vật và tất cả các sinh vật khác cũng giống nhau, đều phải trải qua năm tháng dài mới dần dần biến hóa thành, nhưng quá trình tiến hóa với thuyết phát sinh tự nhiên nói ở trên có sự khác nhau về bản chất.
