「生物膜」（biofilm）這個名詞對很多人來說可能很陌生，但其實大家或多或少都曾經接觸過生物膜，例如家裡的水槽、浴缸、馬桶等如果久未清洗，可以發現在表面形成一層滑滑黏黏的薄膜，那就是生物膜。生物膜廣泛的定義：就是由微生物以及其所分泌之胞外物質（extracellular matrix）附著在物體表面所形成的結構。根據研究發現：環境中的微生物，並非如我們想像的都是離群索居，就如同人類會群居一般，百分之九十以上的微生物，都是群聚生長在生物膜的結構中。不僅如此，一部分居住在生物膜社區中的細菌，還必須自我犧牲和裂解，以釋放出細菌細胞中的染色體 DNA，稱之為胞外 DNA（extracellular DNA，eDNA），以供形成生物膜所需。由此可知：細菌形成生物膜是細菌的集體行為，彼此之間需互相協調溝通的。

 大家可能很好奇，細菌之間會互相溝通對話嗎？沒錯！就好比人們的網購行為，細菌也會揪團一起去做某些事，當細菌數目累積到一定數量，就能開團成功！這種溝通協調機制稱之為「群體感應系統」（quorum sensing）。細菌之間溝通的語言是一種化學訊息分子，細菌藉由這種化學訊息分子互相對話，並感應彼此的存在，當偵測到周遭細胞族群密度已達到最低「開團」門檻，便協調表現某些細菌特定的群體行為，因此以細菌生物膜為例，其形成步驟包括 1. 黏附：首先細菌黏附到適合生存的物質表面，然後呼朋引伴聚集在一起。 2. 成熟：當細菌的族群密度已達到最低門檻，藉由群體感應系統的調節，細菌開始分泌蛋白質、多醣類並促使某些細菌死亡並釋放 eDNA，於是成熟的細菌生物膜社區就形成了。 3. 崩解擴散：就如同人類的社區一樣，有些人會搬出社區，但也有些人會新遷入，細菌亦然，因此細菌生物膜是動態的結構，並非一成不變。