地球形成的最初是一片沒有生命的汪洋大海,水中的物質在劇烈的環境中偶然形成一些含較高能量的有機分子。微生物可能是最早的生命形式，他們分解週遭的各種有機分子當作食物，進而取得維持生命所需的能量和建構個體的物質。當這種最初行異營的細菌大量佔據地球，環境中的資源也變得有限，在"飢荒"的壓力之下，有些幸運的細菌經突變產生了自己製造食物的能力，開始了自營細菌的血統。而其中可行光合作用的細菌更是得以在接近水面，可吸收光能的地方大行其道，其代謝產物中的氧氣逐漸在大氣中累積,對能運用氧氣而有更高代謝效率的細菌提供了額外的競爭優勢。

微生物的生長受到許多環境因素的影響(註)，如溫度，氧氣濃度，滲透壓，酸鹼度，和鹽度等等。雖然今日的地球環境和古早以前很不一樣，(宜人多了...)有些地區的環境極端，至今仍只有一些特殊的細菌可以生活。

阿榮讀了上述的介紹後，便對細菌肅然起敬，因為他們是最早出現的生物(比蟑螂還古老)，也因為他們即使微小，仍可以適應各種環境；他想:既然細菌幾乎可以生活在地球上每個角落，在不同環境下的細菌一定有不一樣的方法來利用的環境中既有的"食物"，以取得生存所需的能量，我何不設計個實驗來看看不同環境中的細菌在取得能量的方式有何不同?

他興高采烈的著手採集細菌樣本，帶回實驗室在不同的條件下培養:用日光燈照與否來討論有沒有細菌可以不要光生活；接下來準備不同"菜色"(培養基)給各個樣本，看他們能不能利用這些養分(除了碳的來源不同外,每個樣本都有一樣的成分)。