731部队野外实验时的情形（选自森村诚一《恶魔的饱食》，光文社）
细菌培养箱结构示意图（原细菌生产班队员田村良雄提供）
14世纪中叶，鼠疫曾席卷欧亚大陆，致使欧洲人口近四分之一被夺去生命，因此，国际社会早已认识到细菌武器的危险并形成了禁止研制和生产以鼠疫菌为战剂的细菌武器的禁令。石井四郎在欧洲考察后完全了解这一情况，但是他领导的731部队在细菌武器研究上恰恰越过这一禁令，它搜罗日本医学界精英大规模研究细菌武器，对鼠疫、伤寒、霍乱、炭疽等细菌进行精确研究和大量繁殖，并利用能有效传播鼠疫菌的染菌跳蚤进行了大量的细菌战。此外，设计了能够有效携带细菌的土陶制细菌弹等专门利用细菌进行攻击的武器。1940年，为了解决细菌的保存和杀伤力问题，731部队大规模生产干燥式粉末状细菌，相继开发出干燥式炭疽菌、干燥式鼠疫菌等剧毒粉末。
一、细菌的生产
731部队的细菌生产能力巨大。原731部队第四部生产部部长川岛清供述：731部队第四部一个月可生产鼠疫菌300公斤，伤寒菌800??900公斤，霍乱菌1000公斤。
鼠疫菌
731部队生产的细菌种类很多，主要有鼠疫、伤寒、霍乱、炭疽、梅毒等，尤其对鼠疫、伤寒、霍乱、炭疽等细菌进行了深入研究与大量繁殖。
日本陆军十分重视731部队的细菌研制工作，为731部队配备了当时世界最先进的细菌实验研究工具，显微镜作为昂贵的实验研究工具也被731部队广泛使用。当时731部队每个做试验的人都有显微镜，低级官员使用单筒显微镜，高级官员使用双筒显微镜。
柄泽十三夫曾亲自领导细菌的生产工作，参加了对活人的细菌实验，并参加远征队，在中国华中地区投撒细菌。战败逃跑时，被苏军俘获，后在前苏联设在伯力的军事法庭判上被处有期徒刑20年。
“石井式细菌培养箱”是石井四郎“发明”的细菌生产工具之一。这种器具在731部队得到了广泛使用。生产细菌时，先将辅助材料沿器体内壁注入，然后把抹有菌株的轻金属薄板插在两个中箱之间繁殖细菌，20个小时为一个生产周期。据731部队原队员田村良雄回忆，一个细菌培养箱在20个小时内可以生产10克细菌，而731部队在进行细菌生产的时候，每次至少使用1000个细菌培养箱。
731部队用来培养细菌的培养基可重复使用三次，当细菌生产的一个周期完成之后，将细菌培养基上的细菌刮出，并用溶解釜对培养基进行溶解，之后再继续往培养基上植入菌株，直至培养基使用三次后失去细菌培养能力为止。
731部队需要对一些物品进行消毒时，通常使用干热灭菌器。首先，将需要灭菌的物品放入干热灭菌器中密封后，对其通电加热，同时，将顶部的通气孔敞开。其次，当干热灭菌器内空气温度达到160摄氏度时，改为低温加热并持续30分钟至1小时。最后，当干热灭菌器内空气温度上升到170摄氏度至180摄氏度时，取消加热并关闭顶部通气孔，在密封的情况下使之逐渐冷却。
731部队制作细菌弹壳的窑体
石井四郎设计的旧式宇治型细菌炸弹
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