路易·巴斯德,开创纪元

2016-10-22 17:10谭健锹
中外书摘 2016年11期
关键词:巴斯德炭疽炭疽病

谭健锹

路易·巴斯德(Louis Pasteur,1822—1895),法国微生物学家、化学家,微生物学的奠基人之一。他早年因发现酵母菌和乳酸菌而声名鹊起,后又因发明预防接种法而闻名世界,他是第一个研制出狂犬病和炭疽病疫苗的科学家,被世人称为“进入科学王国最完美无缺的人”,亦被视为细菌学的鼻祖。

不甘落后的学界泰斗

巴斯德生于法国一个皮鞋匠家庭,家境并不富裕。父亲曾是拿破仑骑兵队的一名退伍军人,虽没有受过正式教育,但好学不倦;母亲是位活泼、敏捷,具有丰富想象力的女性。巴斯德自幼就承袭了他们的优点。父母决心让儿子接受良好的教育,成为一个有用之才。他们节衣缩食,甚至不惜举债让小巴斯德上完小学,后又支持他到巴黎上中学。在父母的影响下,巴斯德养成了勤奋学习、热爱工作的习惯。他上小学时的成绩虽不优秀,也没有得到老师的重视,但已显露出一种难能可贵的品质,那就是对理想的执着,同时具备一股韧劲,有耐心、有毅力。他很爱提问题、想问题,凡事追根究底,甚至因此成了某些老师的眼中钉。就在这样不断的发问、学习中,对化学、物理和艺术都有浓厚兴趣的巴斯德渐渐崭露头角。

1843年,巴斯德考入高等师范学校,攻读化学和物理学。课堂上学来的知识,他都要用实验来验证。由于他整天埋头在实验室里,因此被称为“实验室的蛀虫”。在校期间,巴斯德虽曾半工半读,每天需两小时外出任教,但他依靠勤奋出色地完成了各门课程的学习。他的实验能力更是出类拔萃。

25岁时,他获得博士学位并留校担任助教。26岁那年,他发现了光性原理,这是当时许多科学家都不能解决的大课题。该原理使他成为立体化学研究的创始者,为后来立体化学的研究开启了一扇门。

1854年,巴斯德担任里昂理科大学教授,其间,他专心致力于教学及研究当地工业生产上遇到的难题,理论与实际的结合在此时开始绽放光彩。众所周知,法国的葡萄酒在世界上是很有名的,但当时的酒很容易变酸,整桶芳香可口的美酒变成了发酸的黏液,只能倒掉,这使酒商苦不堪言,有的甚至因此破产。巴斯德研究发现,发酵液内有一种小生物生长繁殖(后来被称为酵母菌),没有这些小东西的存在,美酒无法自然生成。而在变酸的发酵液中除了它们外,还有另一种小坏蛋在恶搞(后来被称为乳酸菌)。当时人们普遍认为酒精是由糖经化学变化产生的,并不知道有其他生物参与,巴斯德的研究显示,发酵制酒需有某种微生物的存在才得以进行,而酒精变酸恰恰是另一种微生物在捣蛋。

巴斯德继续深入探索。他把封闭的酒放在铁丝篮子里,泡在水中加热到不同的温度,希望杀死乳酸菌的同时又不把葡萄酒煮坏。经过反复多次的试验,他终于找到了一个简便有效的方法:只要把酒放在五六十摄氏度的环境里,保持半小时,就可杀死酒中的乳酸菌,延长酒的保质期。这就是著名的“巴斯德杀菌法”(又称高温灭菌法),这个方法经改良后至今仍在使用,现在市场上出售的消毒牛奶就利用了这个原理。巴斯德没有申请专利,而是将“巴斯德杀菌法”公之于世,让更多的人受益。

巴斯德共有过五个子女,可惜只有两个活到成年,其余三个不幸夭折,这些沉痛的经历激发他去研究各种疾病。在发现酒精变酸的秘密后,他正式向传统的“自然发生论”(无生源论)发起挑战。

古老的谚语说,破布可闷出小老鼠,说明古人认为生命乃至疾病都是自然产生的。新鲜的食品在空气中放久了会腐败变质,并出现微生物。这些微生物从何而来?当时有一种观点认为,微生物是来自食品和溶液中的无生命物质,是自然发生的。这就是所谓的“自然发生论”。巴斯德对此早有怀疑。于是,他开始着手进行研究,一面思考,一面实验。他特制了两种瓶子(曲颈瓶、直颈瓶),里面放着肉汁,然后分别用火加热将肉汁及瓶子杀菌。结果,放在有着弯曲长管的曲颈瓶里的肉汁,由于很难和空气中的细菌接触,经过四年仍没有腐败,放在直颈瓶内的肉汁,很快就变坏了。他认为,由于微生物会滞留在曲颈瓶的颈中,无法顺利进入汤汁内繁殖,使得汤汁长年不坏,而直颈瓶则相反。这说明万事万物都不是无中生有的,一定有原因,即使生物亦如此。在重复多次实验后,他最终用“疾病细菌论”(菌原论)证明传染病的发生也是由某种微生物引发的。巴斯德的独到见解,虽然遭到一些保守学者的强烈反对,但他毫不气馁,经过多年的实验和理论总结,终于慢慢令大众信服。也正因为他的这个发现,人们才开始意识到伤口的腐烂和疾病的传染都是病菌在作怪。手术前消毒遂逐渐在医学界流行起来。

不是医生,却挽救了

无数生命

1877年,法国东部出现了炭疽病。巴斯德偶然发现与空气接触的旧培养菌,其毒性会变弱。根据这个启发,他猜想,被处理过的细菌可能仍有免疫作用而毒性不至于引起发病,这或许可对付法国正在流行的炭疽病。

其时,炭疽病已被德国科学家柯霍揭去了神秘的面纱。于是,巴斯德在死于炭疽病的动物身上分离出炭疽杆菌,并在试管中培养它们,一代一代地繁殖使之毒性减弱。他又把炭疽杆菌培养在42摄氏度至43摄氏度的鸡汤中。这样,炭疽杆菌不能变成芽孢,从而便于被选择出没有毒性的菌株作为疫苗。他尝试着把这些毒性减弱的细菌疫苗注射到健康动物的身上。不久,他又把毒性强的细菌注射给同一只动物。结果发现,这只动物居然没有得病!这证明注射过减毒细菌的那只动物已获得抵抗这种疾病的免疫力。

就这样,巴斯德研发了炭疽疫苗,成功打败了炭疽病,挽救了畜牧业,同时也给力图与新兴的德意志帝国一比高下的法兰西赢得了颜面。1881年,他因为这项突出贡献荣获十字奖章。1882年,他被选为法兰西学院院士,这是学者的最高荣誉。

长年累月的工作和探索,严重损害了巴斯德的健康。他在1868年身体左侧刺痛、麻木,还一度失去活动能力。在这期间,他口述一份备忘录,论述他富有独创性的实验。

从19世纪中叶以来,世界大多数地区的人口预期寿命大约延长了一倍。这有赖于现代科学和医学的发展,几乎为我们每个人提供了第二次生命。尽管功劳并非全部归于巴斯德,但他的贡献是如此的重要,以至于可以毫无疑问地说,降低人类死亡率的大部分荣誉应属巴斯德。

研制炭疽疫苗的成功极大地鼓舞了巴斯德,他要用这个思路去征服当时另一种可怕的传染病。这一次,他主动出击。

孜孜以求的狂犬病斗士

19世纪中期以前,医生们无法治疗狂犬病,人们只能用最古老的办法——拿着木棍,沿街追打、击杀疯狗,试图获取安全感。后来,细菌被发现了,人们一度认为狂犬病的病原是某种细菌,于是又有了新的疗法。欧洲人相信,火焰与高温可以净化任何事物,包括肉眼所看不见的细菌。当时只要是被动物咬伤的人,都会被村庄中的壮汉们强押至打铁铺,请铁匠用烧红的铁棍去烙烫伤口,想借此“烧”死看不见的病原,但如此原始、残酷的做法,并没有治好狂犬病,除了增加病患们的痛苦外,一无所获,还常常加速死亡的来临。

巴斯德就生长在那个充满恐惧的年代,小时候就曾经目睹过这形同酷刑、惨不忍睹的情景,9岁时还亲眼看到好朋友被狂犬咬伤后致死的悲惨场景,于是从小就有征服狂犬病毒的志向。在积累了丰富的知识后,他决定迎难而上,一旦他立志要做某件事,就决不放弃,直至登上成功之巅。

19世纪80年代初,为了探索狂犬病的秘密,年近花甲且久病缠身的巴斯德可谓置个人生死于度外。他抓来疯狗,冒着咬伤的危险,蹲下身甚至跪下来,耐心地等待被捆绑的恶犬一滴一滴地流下口水。他又一点一点地把那些毒液收集起来,如获至宝。要知道,他是一个患有中风的年迈老人,这需要多强的毅力支撑和多大的体力消耗啊!

随后,巴斯德把疯狗的口水提炼并注射到健康犬的大脑中,不久,被注射的犬发病死亡。经过多次动物实验,巴斯德推论出狂犬病的病原,应该都集中在被害动物的神经系统。

这是可喜的第一步。此刻,制备炭疽疫苗的过程启发了巴斯德。他大胆地提出一个设想,从患狂犬病死亡的兔子身上取出一小段脊髓,悬挂在一支无菌烧瓶中,使其干燥,看它是否还有致命的危险。经过反复实验,他发现,没有经过干燥的脊髓是极为危险的,而经过干燥的脊髓却没那么危险。如果将未干燥的脊髓研磨后注入健康犬体内,此犬必死无疑;相反,将干燥后的脊髓研磨后注入健康犬体内,这些犬都安然无恙地活了下来。

于是,巴斯德推断出干燥处理过的脊髓,病原体已经死了,至少毒力非常微弱。最后,他把干燥的脊髓组织磨碎加水制成疫苗,注射到一条健康犬的脑中,再让它接触致命的病毒,奇迹发生了,它安然无恙!又经过反复实验后,巴斯德终于证明:接种过疫苗的犬即使脑中被注入狂犬病的病原也不会发病!于是,巴斯德把多次传代的狂犬病病原体随兔脊髓一起取出,悬挂在干燥的、消毒过的小屋内,使之自然干燥14天减毒,然后又把脊髓研成乳化剂,用生理盐水稀释,这就制成了原始的巴斯德狂犬疫苗。

经过五年的艰苦努力,巴斯德终于宣布狂犬疫苗研发出来了!可是,人类也能得到良好的预期效果吗?谁也不敢打保票。

按当时的法律规定,巴斯德很难找到可供试验的人。他要求在死刑犯人身上尝试,但法庭坚决不同意。万般无奈之下,他竟打算在自己身上做试验。家人和亲友们得知后大惊失色,百般劝阻,最后竟将这位老人看管了起来。

1885年7月6日,一名9岁的小男孩在母亲的陪伴下,来到巴斯德的实验室。他被疯狗咬伤了。在孩子母亲的哀求下,他开始一项惊心动魄的尝试——用在狗身上试验成功的疫苗给孩子治病。从7月7日开始,他天天给孩子接种疫苗,疗程共10天。

7月16日,治疗结束。这位幸运的男孩挽着母亲的手,活蹦乱跳地回到了家乡。

狂犬疫苗在人类身上试验成功了!消息很快轰动了整个欧洲。人们亲切地称他为“伟大的学者,人类的恩人”。

今天,狂犬病已经在发达国家很罕见了。回过头来,现代人不禁要问,为何狂犬病能让人们如此恐慌,能让巴斯德如此费心劳神呢?

1887年他再次中风,倒在书桌上,说不出话来。

巴斯德七十寿辰时,法国举行了盛大的庆祝会。他由法国总统搀扶着,在掌声中走向主席台,接受人们的欢呼和祝福。大会颁给他一枚纪念章,上面刻着:“纪念巴斯德七十岁生日,一个感谢你的法兰西,一个感谢你的人类。”

1895年9月28日,在亲友及学生的环绕中,巴斯德安详地与世长辞。

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