譚健鍬
路易·巴斯德(Louis Pasteur,1822—1895),法國微生物學(xué)家、化學(xué)家,微生物學(xué)的奠基人之一。他早年因發(fā)現(xiàn)酵母菌和乳酸菌而聲名鵲起,后又因發(fā)明預(yù)防接種法而聞名世界,他是第一個研制出狂犬病和炭疽病疫苗的科學(xué)家,被世人稱為“進(jìn)入科學(xué)王國最完美無缺的人”,亦被視為細(xì)菌學(xué)的鼻祖。
不甘落后的學(xué)界泰斗
巴斯德生于法國一個皮鞋匠家庭,家境并不富裕。父親曾是拿破侖騎兵隊的一名退伍軍人,雖沒有受過正式教育,但好學(xué)不倦;母親是位活潑、敏捷,具有豐富想象力的女性。巴斯德自幼就承襲了他們的優(yōu)點。父母決心讓兒子接受良好的教育,成為一個有用之才。他們節(jié)衣縮食,甚至不惜舉債讓小巴斯德上完小學(xué),后又支持他到巴黎上中學(xué)。在父母的影響下,巴斯德養(yǎng)成了勤奮學(xué)習(xí)、熱愛工作的習(xí)慣。他上小學(xué)時的成績雖不優(yōu)秀,也沒有得到老師的重視,但已顯露出一種難能可貴的品質(zhì),那就是對理想的執(zhí)著,同時具備一股韌勁,有耐心、有毅力。他很愛提問題、想問題,凡事追根究底,甚至因此成了某些老師的眼中釘。就在這樣不斷的發(fā)問、學(xué)習(xí)中,對化學(xué)、物理和藝術(shù)都有濃厚興趣的巴斯德漸漸嶄露頭角。
1843年,巴斯德考入高等師范學(xué)校,攻讀化學(xué)和物理學(xué)。課堂上學(xué)來的知識,他都要用實驗來驗證。由于他整天埋頭在實驗室里,因此被稱為“實驗室的蛀蟲”。在校期間,巴斯德雖曾半工半讀,每天需兩小時外出任教,但他依靠勤奮出色地完成了各門課程的學(xué)習(xí)。他的實驗?zāi)芰Ω浅鲱惏屋汀?/p>
25歲時,他獲得博士學(xué)位并留校擔(dān)任助教。26歲那年,他發(fā)現(xiàn)了光性原理,這是當(dāng)時許多科學(xué)家都不能解決的大課題。該原理使他成為立體化學(xué)研究的創(chuàng)始者,為后來立體化學(xué)的研究開啟了一扇門。
1854年,巴斯德?lián)卫锇豪砜拼髮W(xué)教授,其間,他專心致力于教學(xué)及研究當(dāng)?shù)毓I(yè)生產(chǎn)上遇到的難題,理論與實際的結(jié)合在此時開始綻放光彩。眾所周知,法國的葡萄酒在世界上是很有名的,但當(dāng)時的酒很容易變酸,整桶芳香可口的美酒變成了發(fā)酸的黏液,只能倒掉,這使酒商苦不堪言,有的甚至因此破產(chǎn)。巴斯德研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵液內(nèi)有一種小生物生長繁殖(后來被稱為酵母菌),沒有這些小東西的存在,美酒無法自然生成。而在變酸的發(fā)酵液中除了它們外,還有另一種小壞蛋在惡搞(后來被稱為乳酸菌)。當(dāng)時人們普遍認(rèn)為酒精是由糖經(jīng)化學(xué)變化產(chǎn)生的,并不知道有其他生物參與,巴斯德的研究顯示,發(fā)酵制酒需有某種微生物的存在才得以進(jìn)行,而酒精變酸恰恰是另一種微生物在搗蛋。
巴斯德繼續(xù)深入探索。他把封閉的酒放在鐵絲籃子里,泡在水中加熱到不同的溫度,希望殺死乳酸菌的同時又不把葡萄酒煮壞。經(jīng)過反復(fù)多次的試驗,他終于找到了一個簡便有效的方法:只要把酒放在五六十?dāng)z氏度的環(huán)境里,保持半小時,就可殺死酒中的乳酸菌,延長酒的保質(zhì)期。這就是著名的“巴斯德殺菌法”(又稱高溫滅菌法),這個方法經(jīng)改良后至今仍在使用,現(xiàn)在市場上出售的消毒牛奶就利用了這個原理。巴斯德沒有申請專利,而是將“巴斯德殺菌法”公之于世,讓更多的人受益。
巴斯德共有過五個子女,可惜只有兩個活到成年,其余三個不幸夭折,這些沉痛的經(jīng)歷激發(fā)他去研究各種疾病。在發(fā)現(xiàn)酒精變酸的秘密后,他正式向傳統(tǒng)的“自然發(fā)生論”(無生源論)發(fā)起挑戰(zhàn)。
古老的諺語說,破布可悶出小老鼠,說明古人認(rèn)為生命乃至疾病都是自然產(chǎn)生的。新鮮的食品在空氣中放久了會腐敗變質(zhì),并出現(xiàn)微生物。這些微生物從何而來?當(dāng)時有一種觀點認(rèn)為,微生物是來自食品和溶液中的無生命物質(zhì),是自然發(fā)生的。這就是所謂的“自然發(fā)生論”。巴斯德對此早有懷疑。于是,他開始著手進(jìn)行研究,一面思考,一面實驗。他特制了兩種瓶子(曲頸瓶、直頸瓶),里面放著肉汁,然后分別用火加熱將肉汁及瓶子殺菌。結(jié)果,放在有著彎曲長管的曲頸瓶里的肉汁,由于很難和空氣中的細(xì)菌接觸,經(jīng)過四年仍沒有腐敗,放在直頸瓶內(nèi)的肉汁,很快就變壞了。他認(rèn)為,由于微生物會滯留在曲頸瓶的頸中,無法順利進(jìn)入湯汁內(nèi)繁殖,使得湯汁長年不壞,而直頸瓶則相反。這說明萬事萬物都不是無中生有的,一定有原因,即使生物亦如此。在重復(fù)多次實驗后,他最終用“疾病細(xì)菌論”(菌原論)證明傳染病的發(fā)生也是由某種微生物引發(fā)的。巴斯德的獨(dú)到見解,雖然遭到一些保守學(xué)者的強(qiáng)烈反對,但他毫不氣餒,經(jīng)過多年的實驗和理論總結(jié),終于慢慢令大眾信服。也正因為他的這個發(fā)現(xiàn),人們才開始意識到傷口的腐爛和疾病的傳染都是病菌在作怪。手術(shù)前消毒遂逐漸在醫(yī)學(xué)界流行起來。
不是醫(yī)生,卻挽救了
無數(shù)生命
1877年,法國東部出現(xiàn)了炭疽病。巴斯德偶然發(fā)現(xiàn)與空氣接觸的舊培養(yǎng)菌,其毒性會變?nèi)?。根?jù)這個啟發(fā),他猜想,被處理過的細(xì)菌可能仍有免疫作用而毒性不至于引起發(fā)病,這或許可對付法國正在流行的炭疽病。
其時,炭疽病已被德國科學(xué)家柯霍揭去了神秘的面紗。于是,巴斯德在死于炭疽病的動物身上分離出炭疽桿菌,并在試管中培養(yǎng)它們,一代一代地繁殖使之毒性減弱。他又把炭疽桿菌培養(yǎng)在42攝氏度至43攝氏度的雞湯中。這樣,炭疽桿菌不能變成芽孢,從而便于被選擇出沒有毒性的菌株作為疫苗。他嘗試著把這些毒性減弱的細(xì)菌疫苗注射到健康動物的身上。不久,他又把毒性強(qiáng)的細(xì)菌注射給同一只動物。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這只動物居然沒有得?。∵@證明注射過減毒細(xì)菌的那只動物已獲得抵抗這種疾病的免疫力。
就這樣,巴斯德研發(fā)了炭疽疫苗,成功打敗了炭疽病,挽救了畜牧業(yè),同時也給力圖與新興的德意志帝國一比高下的法蘭西贏得了顏面。1881年,他因為這項突出貢獻(xiàn)榮獲十字獎?wù)隆?882年,他被選為法蘭西學(xué)院院士,這是學(xué)者的最高榮譽(yù)。
長年累月的工作和探索,嚴(yán)重?fù)p害了巴斯德的健康。他在1868年身體左側(cè)刺痛、麻木,還一度失去活動能力。在這期間,他口述一份備忘錄,論述他富有獨(dú)創(chuàng)性的實驗。
從19世紀(jì)中葉以來,世界大多數(shù)地區(qū)的人口預(yù)期壽命大約延長了一倍。這有賴于現(xiàn)代科學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展,幾乎為我們每個人提供了第二次生命。盡管功勞并非全部歸于巴斯德,但他的貢獻(xiàn)是如此的重要,以至于可以毫無疑問地說,降低人類死亡率的大部分榮譽(yù)應(yīng)屬巴斯德。
研制炭疽疫苗的成功極大地鼓舞了巴斯德,他要用這個思路去征服當(dāng)時另一種可怕的傳染病。這一次,他主動出擊。
孜孜以求的狂犬病斗士
19世紀(jì)中期以前,醫(yī)生們無法治療狂犬病,人們只能用最古老的辦法——拿著木棍,沿街追打、擊殺瘋狗,試圖獲取安全感。后來,細(xì)菌被發(fā)現(xiàn)了,人們一度認(rèn)為狂犬病的病原是某種細(xì)菌,于是又有了新的療法。歐洲人相信,火焰與高溫可以凈化任何事物,包括肉眼所看不見的細(xì)菌。當(dāng)時只要是被動物咬傷的人,都會被村莊中的壯漢們強(qiáng)押至打鐵鋪,請鐵匠用燒紅的鐵棍去烙燙傷口,想借此“燒”死看不見的病原,但如此原始、殘酷的做法,并沒有治好狂犬病,除了增加病患們的痛苦外,一無所獲,還常常加速死亡的來臨。
巴斯德就生長在那個充滿恐懼的年代,小時候就曾經(jīng)目睹過這形同酷刑、慘不忍睹的情景,9歲時還親眼看到好朋友被狂犬咬傷后致死的悲慘場景,于是從小就有征服狂犬病毒的志向。在積累了豐富的知識后,他決定迎難而上,一旦他立志要做某件事,就決不放棄,直至登上成功之巔。
19世紀(jì)80年代初,為了探索狂犬病的秘密,年近花甲且久病纏身的巴斯德可謂置個人生死于度外。他抓來瘋狗,冒著咬傷的危險,蹲下身甚至跪下來,耐心地等待被捆綁的惡犬一滴一滴地流下口水。他又一點一點地把那些毒液收集起來,如獲至寶。要知道,他是一個患有中風(fēng)的年邁老人,這需要多強(qiáng)的毅力支撐和多大的體力消耗??!
隨后,巴斯德把瘋狗的口水提煉并注射到健康犬的大腦中,不久,被注射的犬發(fā)病死亡。經(jīng)過多次動物實驗,巴斯德推論出狂犬病的病原,應(yīng)該都集中在被害動物的神經(jīng)系統(tǒng)。
這是可喜的第一步。此刻,制備炭疽疫苗的過程啟發(fā)了巴斯德。他大膽地提出一個設(shè)想,從患狂犬病死亡的兔子身上取出一小段脊髓,懸掛在一支無菌燒瓶中,使其干燥,看它是否還有致命的危險。經(jīng)過反復(fù)實驗,他發(fā)現(xiàn),沒有經(jīng)過干燥的脊髓是極為危險的,而經(jīng)過干燥的脊髓卻沒那么危險。如果將未干燥的脊髓研磨后注入健康犬體內(nèi),此犬必死無疑;相反,將干燥后的脊髓研磨后注入健康犬體內(nèi),這些犬都安然無恙地活了下來。
于是,巴斯德推斷出干燥處理過的脊髓,病原體已經(jīng)死了,至少毒力非常微弱。最后,他把干燥的脊髓組織磨碎加水制成疫苗,注射到一條健康犬的腦中,再讓它接觸致命的病毒,奇跡發(fā)生了,它安然無恙!又經(jīng)過反復(fù)實驗后,巴斯德終于證明:接種過疫苗的犬即使腦中被注入狂犬病的病原也不會發(fā)?。∮谑?,巴斯德把多次傳代的狂犬病病原體隨兔脊髓一起取出,懸掛在干燥的、消毒過的小屋內(nèi),使之自然干燥14天減毒,然后又把脊髓研成乳化劑,用生理鹽水稀釋,這就制成了原始的巴斯德狂犬疫苗。
經(jīng)過五年的艱苦努力,巴斯德終于宣布狂犬疫苗研發(fā)出來了!可是,人類也能得到良好的預(yù)期效果嗎?誰也不敢打保票。
按當(dāng)時的法律規(guī)定,巴斯德很難找到可供試驗的人。他要求在死刑犯人身上嘗試,但法庭堅決不同意。萬般無奈之下,他竟打算在自己身上做試驗。家人和親友們得知后大驚失色,百般勸阻,最后竟將這位老人看管了起來。
1885年7月6日,一名9歲的小男孩在母親的陪伴下,來到巴斯德的實驗室。他被瘋狗咬傷了。在孩子母親的哀求下,他開始一項驚心動魄的嘗試——用在狗身上試驗成功的疫苗給孩子治病。從7月7日開始,他天天給孩子接種疫苗,療程共10天。
7月16日,治療結(jié)束。這位幸運(yùn)的男孩挽著母親的手,活蹦亂跳地回到了家鄉(xiāng)。
狂犬疫苗在人類身上試驗成功了!消息很快轟動了整個歐洲。人們親切地稱他為“偉大的學(xué)者,人類的恩人”。
今天,狂犬病已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家很罕見了。回過頭來,現(xiàn)代人不禁要問,為何狂犬病能讓人們?nèi)绱丝只牛茏尠退沟氯绱速M(fèi)心勞神呢?
1887年他再次中風(fēng),倒在書桌上,說不出話來。
巴斯德七十壽辰時,法國舉行了盛大的慶祝會。他由法國總統(tǒng)攙扶著,在掌聲中走向主席臺,接受人們的歡呼和祝福。大會頒給他一枚紀(jì)念章,上面刻著:“紀(jì)念巴斯德七十歲生日,一個感謝你的法蘭西,一個感謝你的人類?!?/p>
1895年9月28日,在親友及學(xué)生的環(huán)繞中,巴斯德安詳?shù)嘏c世長辭。