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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。
１９４０年９月，宁波被列为首批攻击目标之一，为了观察细菌武器攻击的结果，日军加强了对宁波的空中侦察。１０月２７日晨约７时，天色阴霾，空袭警报突然嘶鸣，一架日机窜入宁波市区上空，散下大量传单后西逃，传单上写：“重庆正在闹饥荒，民不聊生，日本人民则丰衣足食，尚有余粮来接济你们……”下午２时许，日机再次入侵，投下大量麦粒和面粉，散落在市中心开明街一带，该地区上空顿呈一片淡黄色云雾，瓦砾上发出沙沙的响声。
日机过后，当地跳蚤骤增，呈红色。后经证实，它们均是吸饱了鼠疫试验者血液的疫蚤。
３１日晚，开明街口滋泉豆浆店店主赖福生夫妇最早疫死，接着附近许多人暴死。鼠疫在当地农村流行期达３４天，居民死亡惨重。据查证，这场人为鼠疫中有名有姓的死亡人数就达１０９人。有一位曾担任前上海《密勒氏评论报》的美国记者约翰·威廉·鲍威尔，他曾经目睹了这次日军在宁波的细菌战。他说：“我碰巧这时在宁彼。日本军队在当地进行细菌战，使得许多中国农民像不起眼的小虫子一样被杀掉。”战后才知道，日军在宁波的细菌战，是日本医学博士、细菌专家、７３１部队长石井四郎亲自指挥进行的。
１９４０年１０月４日，日军对衢县（又称衢州）进行细菌战。衢州在当时战略位置十分重要，不仅浙赣线横穿其境内，水陆、公路发达，而且城东建有当时中国东南各省最大的军用机场。因此，通过细菌战攻击衢州，是侵华日军早已定好的重要军事计划。凌晨５时，一架日机侵入衢州上空，旋转一周后迅速俯冲至２００～３００米高空，沿城西的西安门、上营街、水亭街、下营街、县西街、美俗坊等居民区散下大批麦粒、粟米、麦麸、碎布、棉花、跳蚤、小纸包（每包约有１０只跳蚤）及宣传单等物品，日机往返散播两次后，于上午９时３０分左右，从原方向飞离衢州。１１月１２日，柴家巷３号居民吴士英首先发病，１５日死亡，随后又有多人发病。１７日后衢城发现大量死鼠，１１月上旬，在日军散布鼠疫跳蚤的地区爆发鼠疫，并呈流行之势，衢县防疫委员会在防疫期间采取了一系列严厉的措施，但由于防疫工作开始较晚，疫病已经在鼠类中流行，加之带疫外逃者为数不少，造成疫情迅速扩散。１９４１年衢县鼠疫疫情十分严重，根据衢县各乡镇上报统计，一年中全县城乡鼠疫死亡人数达２０００余人（不包括城区患鼠疫逃避农村死亡后不报或瞒报的人数）。此次鼠疫波及义乌、江山、上饶等县市。
１９４１年１１月，日军对湖南常德地区实施细菌战。常德是当时的交通枢纽，同时是华中一带中国军队军粮及四川大后方用粮的基地，其得失对中国军队至为关键。为了断绝中国军队和后方用粮，在大范围内传播鼠疫，１１月４日上午，日军向常德城内空投了大量鼠疫细菌携带物。据目击者邓一韪老人回忆，那天天刚破晓，浓雾弥漫，常德市区便发出了空袭警报。随即有巨型日军飞机一架由东向西低飞，在常德市上空盘旋三周后，又从西门外折转市空。当其折转低飞时，没有投掷炸弹，而是在市内鸡鹅巷、关庙街、法院街、高山巷以及东门外五铺街、水府庙一带，投下大量的谷、麦、豆子、高粱和烂棉絮块、破布条、稻草屑等物。尤以关庙街一带，投下的数量最多。敌机投下谷、麦等物后的五六天中，在常德市的大街上常有死老鼠发现，有的病鼠在大街上爬行迟缓，致被行人践踏而死，街谈巷议，以为怪事，但没有人把死老鼠送医院检验，也没有引起注意。１１日，发现首例鼠疫患者，之后感染鼠疫者不断，并且患者都很快死去。直到第二年春疫情才缓解，前后共染病死亡１０６人。
１９４２年８月，浙赣战役期间，由于日军的侵略遭到了中国军民的英勇抵抗，２０日，日军细菌战部队的一支远征队（由７３１细菌部队１２０人和南京“荣”１６４４细菌部队３６人，共１５６人组成。）投入战斗，再次对衢州军民实施细菌战。２５日，日军细菌战的首犯石井