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“细菌武器的第一个特点是威力大，钢铁制造的炮弹只能杀伤其周围一定数量的人，细菌战剂具有传染性，可以从人再传染给人，从农村传染到城市，其杀伤力不仅远比炮弹广，而且死亡率非常高。第二个特点是使用少量的经费即可制成，这对钢铁较少的日本来说尤为合适。”
石井四郎的建议被日本政府采纳，细菌战由此成为侵华日军的一种重要作战方式。
九一八事变后，日军占领我东三省，从此日军开始在东北进行大规模的细菌战研究和生化武器的生产。
日军从事细菌战研究的机构和人数是极其庞大的。其中最著名的就是关东军第７３１部队和长春满洲第１００部队。
７３１部队又称作关东军防疫给水部，总部设在哈尔滨东南郊平房镇。内设８个部、４个支队、１个所，拥有３０００多名日本医学博士、教授、专家和技术人员，有据可考的博士、教授１５名，将校军官５０名，尉级军官６００名。
７３１部队内部的各个部门的分工十分明确。８个部的职责分别是：第一部为细菌研究部，菊地少将任部长。该部下设从事鼠疫苗研究的“高桥班”、从事病毒研究的“笠原班”、从事细菌传播媒介物——昆虫研究的“田中班”、从事冻伤研究的“吉村班”、从事赤痢研究的“江岛班”、从事霍乱研究的“凑班”、从事病理研究的“岗本班”和“石川班”、从事血清研究的“内海班”、从事伤寒研究的“四部班”、从事结核研究的“二木班”、从事药理研究的“草味班”、从事立克次氏体（包括跳蚤）研究的“野口班”、从事细菌对人传染适应性研究的“川上班”（仅存在４个月，因川上技师病死而停止）。第二部为细菌实验部，太田澄大佐兼任部长。这个部除用动物和活人进行细菌试验外，还通过“八木泽班”从事植物病毒研究和传染试验；设置了“石井”动物饲养班繁殖细菌传播媒介物的分部；在正黄旗三屯西南城子沟设立了临时实验场，在安达镇东３５华里的鞠家窑附近设置了特别实验靶场，还有为细菌实验服务的“航空班”、“无线电班”和“气象班”。第三部为防疫给水部，江口中佐任部长。这个部设在哈尔滨市内宣化班，是在原“加茂部队”旧址上重新组建的。它辖有滤水品制造厂和在杨马架子建立的细菌瓷弹壳制造厂。它在制造滤水器的掩护下，秘密生产土陶制成的“石井式”细菌弹壳。同时，它还在７３Ｉ部队本部所在地平房设置了各类小型细菌武器的研制、生产场所。此外，为整个７３１部队服务的“运输班”归该部领导。第四部为细菌生产部，川岛清少将任部长。该部下设两个分部，每个分部按照各自的分工独立进行各类细菌的制造，由柄泽班、有田班、胡北奈班、山谷班和山口班完成从细菌繁殖到细菌武器装配的全套工序。第五部是总务部，部长初期由中留中佐任，后期由太田澄大佐兼任。该部是７３１部队的中枢部门，下设调查课，包括秋贞班、调查班、庶务班、兵要地志班、照相班、印刷班、电报室、图书室、邮政所；管理课，包括劳务班、工务班、建设班、庶务课，包括动力班、酒保、食堂、宿舍等，还有人事课、会计课、企画课、标本陈列室。它的权力很大，不仅负责整个部队的文秘、人事、财务、计划、后勤和劳工管理等工作，还负责与宪兵队联系和接收供做细菌试验用的受试者。第六部是训练教育部，部长初期由园田大佐任，后期由西俊英中佐接任。下设卫生兵教育队、特种人员训练队、少年队等。这个部专门培训从事细菌研究、细菌生产、细菌实验和使用细菌武器的专业人员。第七部是器材供应部，由大谷少将任部长。下设第一仓库、第二仓库、兵器库、菌苗血清库等。它除了负责器材设备的贮存与供应外，还担负实验用的动物的运输和各类菌苗、疫苗的贮存任务。第八部是诊疗部，永山大佐任部长。设诊疗部、日本军人家属医院，负责对日本人的疾病的预防和治疗。此外，还有一个与各部平行的管理监狱的“特别班”。它由石井四郎的二哥石井刚男负责。
４个支队的职责分别是：林口支队，又称１６２支队，设在林口镇和古城镇之间，拥有日本研究人员２２６名，神原秀夫少佐任支队长。孙吴支队，又称６７３支队，设在孙吴镇的西山，拥有日本研究人员１３６名，西俊英中佐兼任支队长。海拉尔支队，又称５４３支队，设在海拉尔市西南１．５公里处，拥有日本研究人员２２６名，加藤恒则少佐任支队长。牡丹江支队，又称海林支队、６４３支队，设在海林镇东北６公里处的后腰屯（现在的福利屯），拥有日本研究人员２００名，尾上正男少佐任支队长。
设在大连市内的“满铁卫生研究所”，拥有日本研究、工作人员９２名，由安东洪次少将任所长。该所过去属于伪满铁道株式会社，由于石井四郎的要求，编入了第７３１部队。其任务是除制造各种传染病的预防疫苗外，还为细菌战养殖大量的小白鼠。
而长春的第１００部队又称做牲畜及农作物细菌战部队，有６００～８００人，总部设在长春南郊孟家屯。名义上进行兽疫预防和农作物病菌研究，其实主要研制专门杀伤牲畜、植物的细菌武器。它是一个用许多细菌学工作人员、化学家、兽医和农艺家配备起来的一个实验工作队。这支秘密部队所进行的全部工作，都是为准备反苏的破坏性的细菌战。其工作人员曾进行一种科学研究工作，来专门探求大量使用各种细菌和烈性毒药来大规模杀死人和牲畜的方法。为了达到这个目的，在这支部队内专门养有马匹、乳牛及其他牲畜，并且还单独拘禁一些活人，专门作为实验之用。
７３１部队和第１００部队这两支特殊部队惨无人道地以活人为实验品进行细菌战实验，制造了大量细菌战用剂，使细菌武器成为关东军异常厉害的武器。
七·七事变后，全面抗战爆发。由于战线不断拉长，侵华日军的细菌战部队也随之大规模扩充。１９３８年７月，成立了１８个师团属防疫给水部队（即细菌战部队），在战场上的各个师团中进行活动。为了对付各地的抗日斗争，１９３９年起侵华日军又先后在华北的北平建立了北支甲第１８５５部队，在华中的南京建立了荣字第１６４４部队，在华南的广州建立了波字第８６０４部队，在东南亚的新加坡和马来西亚各建立了冈字第９４２０部队，并在华北、华中、华南数十个城市设立了支队，来从事细菌战活动。整个中华大地基本上都笼罩在日军的细菌战网络中。
第二部分 秘密武器：罪恶的细菌战第4节 种类繁多的细菌武器
日军细菌战部队携带的培养物多得惊人，仅南京细菌工厂一处的培养用物就能装满１０节火车车厢，林口支部的培养用物可装６０辆卡车，其他部队也是同样的装备标准。细菌战是日军战场上的杀手锏。日军战败前，还准备释放大量各种烈性致病菌以及３００万只带鼠疫菌的老鼠，用心极其险恶。幸亏我军和盟军及时反攻，才制止了这场灾难。
侵华日军研究出的细菌武器种类之多，也骇人听闻。
这些能够在细菌战中运用的武器包括肠伤寒、副伤寒、霍乱、赤痢、炭疽热、马鼻疽、鼠疫、破伤风、瓦斯、坏疽等等病源菌，以及过滤性病毒、立克次氏体（斑疹伤寒等病原体）。
根据７３１队员揭发，石井中将把鼠疫和霍乱两大菌种，看作是进行细菌战的“两种基本武器”，不但是他们的主要研究课题，而且进行了大量生产。为此，７３１部队建立了鼠疫、霍乱“两大武器”的特别研制基地，并负责对老鼠和跳蚤的饲养。有一个田中班，拥有４５００个鼠疫跳蚤饲养器，几天时间，就可繁殖一亿只跳蚤，两个月可以制造几十公斤鼠疫跳蚤。在海拉尔的第５４３支队内，通常养育着１．６万只老鼠。在一个生产周期里，这个部队即能生产不下３万万亿的微生物，培养出３００公斤鼠疫细菌及用做细菌武器的跳蚤。１９４５年，为挽救日军败局，石井下达了“增产３００万只老鼠的命令，鼠疫跳蚤增产目标定为３００公斤，约１０亿只。这支部队全力以赴突击生产细菌武器，光鼠疫菌就增产了大约２０公斤，加上原来贮藏的干燥鼠疫菌（速溶鼠疫苗），已达到１００公斤。这种干燥鼠疫茵比普通鼠疫苗毒性大６０倍。这个部队还生产了大量的伤寒、霍乱、赤痢、脾脱疽等各种细菌。
据日本作家森村估计，“７３１”的细菌储备量，在科学上讲灭绝全人类也是绰绰有余的。
为了更多更快的杀人，侵华日军还研究了散布细菌的手段，即用飞机、炮弹和人工散布三种方法。首先他们研制了特殊投掷细菌的炸弹、炮弹和飞机喷雾器。据石井供认，他们
“已经发明和实验了９种用于飞机投掷的炸弹，其中包括为污染地面和产生传染云而设计的炸弹，还有破坏人的皮肤，利用伤口进行感染的炸弹。”
日军细菌部队广泛使用的炸弹，即所谓“石井式黏土制细菌炸弹”，它的特点是既不会损伤细菌，也不会留下罪行物证。石井曾向盟军司令部供认：７３１制造的细菌炸弹总数，６年共有２４７０枚各种型号的炸弹。有一种“５０型宇治式”炸弹总重量约２５公斤，容量为１０公升。而“１００型宇治式”炸弹则更大，装载容量约２５公升。
日军实施细菌战，也必然会染及其自身的兵员。为了自身的安全，７３１部队还研制出疫苗血清和多种药品，以达到预防和诊断治疗的目的。这些药品和医术被当时日本医学界称为“精华”，被日军赞为“天才”的发现。他们成功研制出伤寒、霍乱、破伤风、鼠疫等类血清，特别是防治鼠疫的血清为世界首创。据冈村宁茨战后回忆录中说：“石井亲自对我透露说，获得专利权的项目就有２００种之多。”
然而，他们研制的血清，是强迫成百上千活人饮用或注射活菌进行感染和发病的实验而获得的。
日本战败投降，为销毁他们细菌战的罪证，全部摧毁了他们在各地的细菌战研究中心和细菌工厂，杀死了全部剩下用作活体试验的战俘，销毁了他们研制的细菌武器，万余参与细菌战人员、部分设备、全部资料偷运回国。冈村宁茨说，石井“在苏军迫近哈尔滨以前，他就把研究资料的精髓部分装在三个皮箱里边，坐飞机带回东京”。当东京美军总部发现日本据有细菌战试验的资料时，细菌战犯石井等人与美军就达成了一笔肮脏的交易，石井等人表示，如果美国当局能出面保证他本人、他的上级和下级不致作为战犯受审，他可以详细介绍细菌战试验的情况。
美国当局不仅获得了有关用活人和动物解剖所得到的几千张幻灯片，而且获得了有关研究成果、细菌武器等大量报告。
这些报告书至今仍藏在美国。冈村宁茨还说：“后来经过多次洽商，其间并有赠送给石井黄金的事，结果前面谈到的那三个宝贵的皮箱，和里面装的资料一起，全部被拿到美国去了。
一位接收细菌战资料的美国医务人员说，这些资料主要是活人而并非仅仅用动物做试验，因而“具有不可估量的价值”。
第二部分 秘密武器：罪恶的细菌战第5节 祸害无穷的细菌战
侵华日军大力研究和制造细菌武器的目的很明确，就是要在战场上战胜我军，并在民众中造成心理恐慌。侵华日军开始在正面战场广泛使用细菌武器是在抗日战争进入相持阶段后。特别是太平洋战争爆发后，海上战事吃紧，日军统率部决定减少在中国战场的兵力，把战略重点转向南方，并决定在浙江、江西、湖南等地实施细菌战。
细菌战的参战部队主要由７３１部队与１６４４部队联合组成，对外使用奈良部队番号，直属支那派遣军总司令部，由石井四郎负责指挥；具体攻击方法为飞机散播菌液和空投感染鼠疫的跳蚤；７３１部队参战人员和疫菌、器材、车辆等运至前线基地——杭州，与南京“荣”字第１６４４部队参战人员会合，把杭州笕桥机场划给奈良部队专用。根据当时担任中国派遣军作战主任参谋的井本熊男中佐的９月１８日业务日志记载可知，日军此次细菌战攻击目标是浙赣沿海城市。１９４０年８月此次细菌战的战前准备完成，９月浙赣细菌战正式开始。