19世纪80年代，欧洲各个城市里，婴儿腹泻突然迅速蔓延，夺走了几百个孩子的生命。和其他医生一样，奥地利的儿科医生西奥多•冯•埃舍利希（TheodorevonEscherich）奋力救治他的病人，并尽力寻找感染的原因。他从采集的粪便样本里找到了多种细菌，但对这些菌在腹泻病情中的作用一无所知，如果它们真和发病有关的话。1885年，埃舍利希发表了一篇医学论文，描述了婴儿肠道里19种主要的细菌。特别是其中有一种细菌似乎长期存在，并且数目也很多。他把这种细菌命名为大肠杆菌（Bacteriumcolicommune）（实在是严重缺少创意），意思是“普通的结肠菌”。1958年，这种微生物被重新命名为大肠埃希菌（Escherichiacoli），以纪念它的发现者。

大肠杆菌的生理学并没有什么特别之处。它不会把多余的有用或独一无二的酶类泵出，也不会制造抗生素。它在新生儿的肠道中占有主要地位，但是，会逐渐由其他细菌所取代，这些细菌会进行消化过程中重要的微生物反应。比如说，严格厌氧菌能产生出大量的消化酶，帮助分解蛋白质、脂肪和碳水化合物。这些细菌也消化一部分纤维，合成一些宿主的新陈代谢中所需要的蛋白质和维生素。大肠杆菌对于消化能力的贡献，没有严格厌氧菌第五章单个细胞撑起整个产业1129那么多，但是它是兼性厌氧菌，有氧气的时候就利用氧气，而无氧的环境下也能生存，所以大肠杆菌的主要作用就是消耗氧气，以使厌氧菌能够在无氧环境下活跃生长。

埃舍利希很可能注意到了，大肠杆菌在实验室培养中能够很快大量繁殖。这个菌种在多种营养条件下都能生长茂盛而不需要孵育。实验台上放一瓶大肠杆菌，过上一夜，第二天早上就有浓密的培养物在等着微生物学家了。大肠杆菌生长10小时所能达到的浓度，需要消化道里的严格厌氧菌花上3天或者更久才能赶得上。
到了世纪之交，医生们还没有解决婴儿腹泻的问题—它仍然是世界范围内婴儿死亡的重要原因。然而，他们认为大肠杆菌也许能在治疗成人的肠胃疾病中发挥作用。在德国的弗赖堡，阿尔弗雷德•尼斯勒（AlfredNissle）医生计划利用大肠杆菌来治疗肠胃不适，比如说腹泻、腹部痉挛还有恶心。在这所谓的“细菌疗法”中，尼斯勒相信，把活的大肠杆菌给病人服用，就能把致病菌从消化道里赶走。

从1915年到1917年，为了对付引起伤寒的沙门氏菌，尼斯勒在培养皿里测试了大肠杆菌菌株的各种混合物。当混合物显示出对抗沙门氏菌的能力，他就试着把这混合物用于对付别的病原菌。尼斯勒最终用他所认为的最强大的大肠杆菌菌株调制出一种“鸡尾酒”，并且相当勇敢地喝掉了这鸡尾酒。接下来没有发生什么不良反应，尼斯勒认为在前方迎接他的将会是一个重要的医学发现。

尼斯勒进行他的大肠杆菌试验时，德国军队遇到了严重的痢疾，和第一次世界大战期间欧洲其他国家的病情一样。饮水不干净，食物劣质，还有身体疲惫，让散兵坑里的士兵和平民都变得很虚弱。1917年，尼斯勒到两所野战医院去寻找某种超级大肠杆菌，这细菌要比他实验室里的菌株更有效力。在一个帐篷里，他发现有一位军士身上多处受伤，但却从未腹泻，即使他周围的人都在腹泻。尼斯勒培养了一些得自这位士兵的大肠杆菌，回到了弗赖堡。

阿尔弗雷德•尼斯勒在瓶中培育这种特别的大肠杆菌，然后把其注入到胶囊里。后来他得为整个军队提供这种胶囊，因任务繁重他难以承担，就委托位于但泽（Danzig）的一家公司来生产。这种新的止泻胶囊被称为Mutaflor。一直到1945年，欧洲战时的动荡迫使尼斯勒的生产公司多次搬迁，但Mutaflor的生产从未停止。直到今天，市场上依然买得到Mutaflor，它是作为治疗消化道失调的益生菌制剂。这个药中，含有“尼氏大肠杆菌1917"，是从尼斯勒于1917年从战场上分离得到的超级细菌的直系克隆中制成的。尼斯勒最初递交给德国微生物菌种保藏中心（GermanCollectionofMicroorganisms）的菌株，依旧在布伦瑞克市的贮藏处保存。

1922年，斯坦福大学的微生物学家注意到另一种快速生长的大肠杆菌菌株，具有奇特的性质：不会让人类致病。实验室鉴定这个菌株为“K-12"。K-12成为教学和科研实验室的标准菌株，并很快被斯坦福与其他大学进行了分享。最后，诺贝尔奖的获得者乔舒亚•莱德伯格（JoshuaLederberg）和爱德华•塔特姆(EdwardTatum）开始研究基因怎样携带信息，以及生物信息交流的机制时，他们非常合理地选择K-12作为试验工具。于是，大肠杆菌总是和遗传学及生物技术上的进步息息相关。

从第一个K-12试验开始，这个菌株有超过3000种突变体用在了细胞代谢、细胞生理和基因研究上。第一个测序的细菌基因组就是K-12的基因组；1997年，K-12的4377个基因的完整序列发表了。最近50年来，14个诺贝尔奖都授予了基于大肠杆菌的研究，主要是基于K-12菌株。