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世界科技全景百卷书: 巴斯德
勤奋出天才 上千年来，传染病是危害人类健康的最大敌人，人们一般把它叫瘟疫。每当瘟疫来临，无论是城镇的待头巷尾，还是农村的广阔田野，到处堆积着无人埋葬的尸体，令人谈瘟色变。即使是18世纪前后的欧洲，虽然科学技术和大工业相当发达，可对传染病却一无所知，医生们对它束手无策，眼睁睁看着瘟疫恣意横行。 经过近百年的奋斗，现在，人们已经降伏了引起传染病的罪魁祸首——病原微生物，形成了专门的学问——医学微生物学。而第一个完整地揭开微生物奥秘，并开创这门科学的人，就是伟大的科学家路易·巴斯德。 1822年12月27日，巴斯德生于法国东部的多尔。 巴斯德小的时候，是一个很平常的孩子。小学老师喜欢挑选最好的学生来带头高声朗读。小巴斯德多么希望能当上这个神气的带头人。可他一次也没被选上过。 不过小巴斯德做功课很认真。他总是反复推敲每一道题目的答案，不怕别人讥笑自己脑子慢。他的求知欲非常强烈，有永不满足的好奇心。他经常问老帅：“这是什么？”“那怎么样？”等到中学毕业，他终于成了班上的优等生。 21岁时，巴斯德以优异的成绩考入了巴黎高等师范学校，学习更刻苦了。课余不是去图书馆，就是在实验室，直到毕业。 天才就是勤奋。巴斯德由一个很平常的孩子成为优等生，就是很好的例证。 用事实来证明 科学的新发现和发明，有些是从对权威的传统理论和说法挑战开始的。法国的发酵工业相当发达，人们使用酵母发酵已经几千年了。甜莱汁加酵母，发酵后就变成酒精。化学家的传统看法认为，发酵是死了的酵母分子震动，引起甜菜汁分解的结果。 巴斯德不同意这种说法，觉得发酵是活的酵母引起的。当时巴斯德还是一个无名之辈，人家当然只相信那些名人的主张，而不会听他的“胡说”。巴斯德向权威发起了挑战。要驳倒权威，让大家心服口服，最好的办法是用事实说话，于是巴斯德开始了实验。 1875年，巴斯德搬到里尔城，他在这里做了许多化学实验，酵母实验就是其中之一。里尔居民习惯晚8点就睡觉。自从巴斯德搬来后打破了小城夜晚的漆黑，他的窗口经常彻夜透出灯光。屋子里到处是瓶子、玻璃管、煤气灯、蒸馏器、奇形怪状的煤炉以及许多气味难闻的化学药品。巴斯德长年累月没日没夜地做实验，从头到脚一身污黑，屋里又乱又臭，里尔人都说他“疯”了。 巴斯德不厌其烦地进行了上百次酵母实验，最后酵母液发浑成了灰色，说明活酵母在活动。他小心翼翼地取出一点发浑的酵母液放在显微镜下，眼睛一亮，兴奋得心突突直跳，浑身哆嗦。原来，在显微镜下，那些小小的长圆形的小东西，都能活动，它们是活的小生物。 巴斯德用实验的事实证明，甜莱汁发酵成酒精，就是这些小家伙——酵母菌在起作用，而不是什么分子震动的结果。 巴斯德的发现，结束了这场争论，创建了微生物学，他成了有名的微生物学家。 有人来问巴斯德，为什么用甜莱汁有时却做出酸味的酒精呢？巴斯德借助显微镜弄清楚了：变酸酒精中有比小圆球形小得多的长条形小生物——乳酸杆菌，这是使酒精变酸的罪魁祸首。因此甜菜汁中发现这种长条形小生物后，应趁早倒掉，以免白费工。 巴斯德的发现，促进了法国发酵工业的发展。 经过实验证明和实践，大家都接受了巴斯德的结论：甜莱汁变酒精是酵母菌活动的结果，它的变酸是乳酸杆菌活动引起的。可是，酵母菌和乳酸杆菌是怎样来的呢？对这一问题又展开了一场论战。流行的看法是“自然发生”论，即这些微生物是自己生长起来的。法国不少科学家都赞成这种说法。其中一个叫布歇的科学家，1858年12月正式向法国科学院提出了一份报告，说放在空气中的动物和植物，自己能长出微生物。 巴斯德认为微生物是从空气中进入动植物体后繁殖扩增形成的，而不是自己长出来的。他依然要靠大量的实验，用事实说话。 这场争论意义重大，按“自然发生”论，微生物能够自生，则人类不可控制。按巴斯德的微生物繁殖说，微生物是可控制的，人类能根据需要来掌握它。 巴斯德用不同瓶颈的烧瓶装上肉汤，或烧开或不烧开，或敞口或不敞口，或用不同的物品堵口，或在院子里或地下室，甚至在3000米以上的阿尔卑斯山上收集空气等等，反复进行一系列实验。1864年4月7日，巴黎大学举行辩论报告会，巴斯德的实验报告获得了热烈的掌声。事实胜于雄辩，驳得“自然发生”论者哑口无言，最终销声匿迹。 法国的酿造业世界有名。1860年，法国有的制酒作坊发生了一件怪事：本来香味芬芳的酒都变成酸得难以下咽的黏液了，酒商损失惨重，个个焦急万分，束手无策，不少人因而破了产。最后酒商们给巴斯德写了封信，请他帮助解决这个难题。 巴斯德在研究甜莱汁发酵中，已知道酒精变酸是微生物搞的鬼。啤酒和葡萄酒发酸变坏可能还是这些小东西在作怪。 假想需要实验证实。巴斯德再次借助显微镜反复观察，发现酒中确实有些小东西，有的呈圆形，有的像小棍。凡是酸酒都有棍状小家伙，它们繁殖越多，活动越厉害，酒就越酸，而好酒中只有圆形微生物，没有棍状小家伙。巴斯德将观察结果告诉酒商们，酒里有小小的生物，圆形的使酒变香，棍形的使酒变酸。这些有几十年酿酒经验的老板们还是第一次听到这种说法，都不敢相信。于是，他们搬来好坏掺杂的酒让巴斯德鉴别。 巴斯德不用酒商们的鼻闻嘴尝，而是每瓶酒取一滴放在显微镜下观察，迅速准确地判定了好酒和坏酒。使酒商们个个点头称赞，并要求巴斯德帮助解决酒变酸的问题。 一场新的攻关开始了。巴斯德想到，人们为防止一些食物腐败，总是把它们烧熟，这可能是加热能将捣乱的微生物烧死，从而防止了食物的腐败。于是他也把酒烧沸，结果，显微镜下小长棍微生物的确不活动了。可小圆球微生物也一道被烧死了，没有小圆球微生物的活动，酒的香味也没有了，酒也不再是酒了。 两种微生物的热程度是否有区别呢？经过几年探索实验，巴斯德终于攻下了这一难关。他找到了理想的温度，既可以杀死捣乱的小长棍微生物，却又不伤害小圆球微生物。这个温度是62℃，加热时间是30分钟。 巴斯德的发现，为工业微生物学奠定了基础，使法国酿酒业重整旗鼓，欣欣向荣。后来，许多食品生产部门也应用这种方法，既能保证食品的香郁味道，又不会变质。 为纪念巴斯德，人们把这种方法叫做“巴斯德氏消毒法”，简称“巴氏消毒法”，即现在还广泛应用的低温消毒法。 攀登顶峰 在工业微生物学取得成就之后，巴斯德根据国家和社会需要，又转向了与动物的疾病打交道，攀登新的高峰。 法国南部的蚕丝业很发达。可是，不知何故，蚕不断生病，不吐丝，不作茧，浑身起棕黑色斑点，并成批死亡。蚕丝业面临破产的局面。 巴斯德勇敢地挑起了拯救法国蚕丝业的重任。他利用与酒发酵打交道的经验，把病蚕放在水中，然后把它磨成石浆一样的汁，取一滴放在显微镜下观察，结果发现一粒粒微小的椭圆形的颗粒。 经多次观察，结果完全相同。他还发现，连产卵的雌蚕蛾也有这种微生物。巴斯德断定，这些小小的微生物是使蚕生病的罪魁祸首。于是，巴斯德建议：把病蚕包括病蚕蛾及所产的卵统统烧掉。 蚕丝商采纳巴斯德的建议，蚕丝业得救了，为法国带来了巨大的财富。 后来法国的羊群因炭疽病大量死亡。这是一种十分厉害的传染病，患病的牛羊只只都得死亡。农民要求巴斯德救救他们的羊群。 巴斯德从病羊的血液中，找到了引起炭疽病的细菌——炭疽杆菌。巴斯德想到变酸的酒，认为可用相似的方法来预防牛羊碳疽病。 此时，一种鸡霍乱病又困扰着养鸡业。得这种病的鸡不吃食、拉稀、脑袋和翅膀耷拉着、眼睛闭着、浑身出血，没两天就死了。养鸡业主当然得求救于巴斯德。 巴斯德在实践中已摸索出一套研究动物传染病的方法了，即把引起病的微生物找到，进行培养繁殖，然后注射到正常动物身上。如果动物得病，还得在其体内找到同样的微生物…… 巴斯德也用这种方法研究鸡霍乱。他和助手把病鸡血滴一点在肉汤里，再把它放进暖箱培养；第二天取出一滴培养液，放到另一瓶新鲜培养液里，再放到暖箱继续培养。与此同时，他们每天用新鲜培养液给鸡接种，观察鸡霍乱病的情况。 由于助手偶然疏忽，把几天没放进暖箱的培养液给一只鸡注射后，这只鸡竟活蹦乱跳没发病，而用新制培养液注射的鸡都病死了。 巴斯德没有责备他们，他低头沉思。突然，他高兴得跳了起来：“我明白了，那只鸡有抵抗力，所以没有死亡。”他们抓紧进行实验，把那瓶培养液给其他鸡注射后发现，这些鸡也有了对鸡霍乱的免疫力。他们再用同样的方法，把新培养液长期暴露在空气中，再给鸡注射，也取得了同样的效果。巴斯德把这种具有引起免疫力的细菌称为“菌苗”。 在防治鸡霍乱病取得成功后，他又重新研究牛羊炭疽病的预防。用同样的方法制出炭疽杆菌的菌苗，给牛羊注射来预防炭疽病。可是，他失败了。 经过仔细思考，他认为可能与温度有关。经过十多次的试验，他找到了培养预防炭疽病菌苗的适合温度是42℃～43℃。 巴斯德在长期的科学研究实践中，抓住了一次偶然事件，经过认真思考、敏锐观察和周密实验，不仅拯救了法国的畜牧业，而且取得了战胜传染病的划时代成就——创立了免疫学。 巴斯德在发酵、细菌培养和疫苗研究方面取得了辉煌成就。可是巴斯德想：我研究菌苗，总得为人类健康服务才行，不能光和酒、蚕、鸡和牛羊打交道。为了造福人类，年已60岁、身体病残的巴斯德决定研究狂犬病。这是一种死亡率极高的传染病。他从小目睹疯犬窜到村里一连咬伤8人的经过：这些被咬伤的人不久就发病，先是发烧头痛，随后四肢抽搐，头和背后仰，牙关紧闭，十分痛苦。最后，这8人全部死亡。 1881年，巴斯德成立一个3人小组，开始研究狂犬疫苗。按照惯例，研究传染病，首先要找到致病微生物。巴斯德用尽了过去的各种办法，历经困难和失败，都没有找到它。有时甚至要冒生命危险。一次，巴斯德为了收集一条疯狗的唾液，竟跪在狂犬脚下，耐心地等待它的分泌。小组为了得到这种病原微生物，经常冒险从各种致病动物组织中提取。最后终于发现一种毒力很强的病毒，存在于患狂犬病动物的脑和脊髓中。经实验证明，狂犬病的确是微生物引起的传染病。而致病微生物都集中在神经系统。 他们将因狂犬病而死的兔脊髓放入置有干燥剂的小屋内，使其在室温下自然干燥，时间越长，毒力越低，到第14天，微生物毒力最低，于是就将其乳化，再用生理盐水稀释，制成了预防接种的疫苗。 第二天开始，巴斯德用干燥程度不同脊髓制成的疫苗给健康兔子每天注射一次，共13天。最后，他用刚取出的死兔脊髓做的疫苗注射，被注射的这只兔竟没有死亡。照此给其他动物注射，也不得狂犬病。 成功了！巴斯德制成了狂犬疫苗。 但是，这种疫苗能治人的狂犬病吗？巴斯德没有把握。他打算用自身做实验，先染上狂犬病再注射疫苗治疗。他的助手极力阻止，也愿以自身来实验。 凑巧，有个叫迈斯特的9岁男孩儿，两天前在上学路上被疯狗咬伤14处，由他母亲带领从千里之外赶来，请求巴斯德救救孩子。 于是，巴斯德用接种的方法，为孩子注射防治狂犬病疫苗，一天注射一次，毒性逐步增大，迈斯特安然无恙，病情逐步好转。到第14天，巴斯德给孩子注时了一针最毒的狂犬疫苗。 这一夜，巴斯德根本没睡，他担心孩子会出意外，精神高度紧张，坐立不安。狂犬疫苗能否成功，明天就要见分晓。这是他一生中最心神不安的一夜。 第二天，当小迈斯特欢蹦乱跳地跑来找他时，巴斯德激动得泪流满面。紧紧抱着小迈斯特亲吻，高兴地连声说：“孩子，你的病治好了！” 这一成功，使巴斯德的科研成就达到了光辉的顶点。 这一奇迹，很快传遍了全世界。不到10个月的时间，巴斯德的实验室就接待了法、美、俄等国被疯狗咬伤的患者1726人，除10人伤势太重外，1716人挣脱了死神的追捕。 巴斯德为全人类健康直接服务的免疫学诞生了。他开创了战胜传染病的新纪元，使千千万万人免于死亡。 1892年12月27日，法国政府为巴斯德70寿辰举行盛大宴会。当残疾衰弱的巴斯德挽着法国总统的手臂走进大厅时，来自法国和外国的著名科学家一齐站起来向他欢呼致意，国家乐队奏起了胜利进行曲。最后，英国的伟大外科学家李斯德在颂词中说：“您为人类揭开了传染病的黑幕，当今后世人们受惠无穷！” |
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