[分享]微生物学家奠基人-巴斯德

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巴斯德（Pasteur,Louis）于1822年12月27日生于法国汝拉省的多尔，他的父亲是拿破仑军队的一名退伍军人，是个以制革为业的硝皮匠。1847年，巴斯德毕业于巴黎师范学院，毕业后，他从事化学研究，研究酒石酸盐的晶体，发现这些晶体并不完全相同，它们有隐蔽的不对称性，一些结晶是另一些结晶的镜像，正如左手和右手那样的关系。他在晶体研究方面的成就，对立体化学起到了决定性的推动作用。后来，人们发现，巴斯德在采取制备结晶的方法时是很幸运的，要得到分离的两种结晶，必须用一种特殊的方法，而巴斯德完全出于偶然，而采用了这种特殊方法，在他之后也很少有人能像他那样制出大的不对称结晶来。这正如巴斯德所说，“机遇偏爱有准备的头脑”。
　　巴斯德一举成名，他接到许多教授聘任书，并成为荣誉勋位团的成员。他虽然在化学方面成名，但使他彪炳史册的却是他在微生物学方面的巨大成就。
　　1854年9月，法国教育部委任巴斯德为里尔工学院院长兼化学系主任，在那里，他对酒精工业发生了兴趣，而制作酒精的一道重要工序就是发酵。当时里尔一家酒精制造工厂遇到技术问题，请求巴斯德帮助研究发酵过程，巴斯德深入工厂考察，把各种甜菜根汁和发酵中的液体带回实验室观察。经过多次实验，他发现，发酵液里有一种比酵母菌小得多的球状小体，它长大后就是酵母菌。
　　过了不久，在菌体上长出芽体，芽体长大后脱落，又成为新的球状小体，在这循环不断的过程中，甜菜根汁就“发酵”了。巴斯德继续研究，弄清发酵时所产生的酒精和二氧化碳气体都是酵母使糖分解得来的。这个过程即使在没有氧的条件下也能发生，他认为发酵就是酵母的无氧呼吸并控制它们的生活条件，这是酿酒的关键环节。
　　巴斯德弄清了发酵的奥秘，从此开始，巴斯德终于成为一位伟大的微生物学家，成了微生物学的奠基人。
　　当时，法国的啤酒业在欧洲是很有名的，但啤酒常常会变酸，整桶的芳香可口啤酒，变成了酸得让人咧嘴的粘液，只得倒掉，这使酒商叫苦不迭，有的甚至因此而破产。1865年，里尔一家酿酒厂厂主请求巴斯德帮助治治啤酒的病，看看能否加进一种化学药品来阻止啤酒变酸。
　　 巴斯德答应研究这个问题，他在显微镜下观察，发现未变质的陈年葡萄酒和啤酒，其液体中有一种圆球状的酵母细胞，当葡萄酒和啤酒变酸后，酒液里有一根根细棍似的乳酸杆菌，就是这种“坏蛋”在营养丰富的啤酒里繁殖，使啤酒“生病”。他把封闭的酒瓶放在铁丝篮子里，泡在水里加热到不同的温度，试图即杀死了乳酸杆菌，而又不把啤酒煮坏，经过反复多次的试验，他终于找到了一个简便有效的方法：只要把酒放在摄氏五六十度的环境里，保持半小时，就可杀死酒里的乳酸杆菌，这就是著名的“巴氏消毒法”，这个方法至今仍在使用，市场上出售的消毒牛奶就是用这种办法消毒的。
　　 当时，啤酒厂厂主不相信巴斯德的这种办法，巴斯德不急不恼，他对一些样品加热，另一些不加热，告诉厂主耐心地待上几个月，结果呢，经过加热的样品打开后酒味纯正，而没有加热的已经酸了。
　　巴斯德成了法国传奇般的人物时，法国南部的养蚕业正面临一场危机，一种病疫造成蚕的大量死亡，使南方的丝调工业遭到严重打击，人们又向巴斯德求援，巴斯德的老师杜马也鼓励他挑起这副担子。
　　“但是我从来没有和蚕打过交道啊！”巴斯德没有把握地说。
　　“这岂不是更妙吗？”老师杜马鼓励他说。
　　巴斯德想到法国每年因蚕病要损失1亿法郎时，他不再犹豫了，作为一名科学家，有责任拯救濒于毁灭的法国的蚕业。巴斯德接受了农业部长的委派，于1865年只身前往法国南部的蚕业灾区阿莱。
　　蚕得的是一种神秘的怪病，让人看了心里非常不舒服，一只只病蚕常常抬着头，伸出有脚像猫爪似的要抓人；蚕身上长满棕黑的斑点，就像粘了一身胡椒粉。多数人称这种病为“胡椒病”，得了病的蚕，有的孵化出来不久就死了，有的挣扎着活到第3龄、4龄后也挺不住了，最终难逃一死。极少数的蚕结成茧子，可钻出来的蚕蛾却残缺不全，它们的后代也是病蚕。当地的养蚕人想尽了一切办法，仍然治不好蚕病。
　　 巴斯德用显微镜观察，发现一种很小的、椭圆形的棕色微粒，是它感染一丝蚕以及饲养丝蚕的桑叶，巴斯德强调所有被感染的蚕及污染了的食物必须毁掉，必须用键康的丝蚕从头做起。为了证明“胡椒病”的传染性，他把桑叶刷上这种致病的微粒，健康的蚕吃了，立刻染上病。他还指出，放在蚕架上面格子里的蚕的病原体，可通过落下的蚕粪传染给下面格子里的蚕。
　　巴斯德还发现蚕的另一种疾病--肠管病。造成这种蚕病的细菌，寄生在蚕的肠管里，它使整条蚕发黑而死，尸体像气囊一样软，很容易腐烂。
　　巴斯德告诉人们消灭蚕病的方法很简单，通过检查淘汰病蛾，遏止病害的蔓延，不用病蛾的卵来孵蚕。这个办法挽救了法国的养蚕业。
　　巴斯德一生发明很多，对生物科学和医学作出了杰出的贡献。一次偶然的机遇，使他找到了片服鸡霍的灵丹妙药。
　　鸡霍乱是一种传播迅速的瘟疫，来势异常凶猛，家庭饲养的鸡一旦染上鸡霍乱就会成批死亡。有时，人们看到有的鸡刚才还在四处觅食，过一会儿却忽然两腿发抖，随后便倒了下去，挣扎几下便一命呜呼了。有的农妇晚上在关鸡窝时，还在庆幸地看到鸡都死光了，横七竖八地躺在窝里。1880年，法国农村流行着可怕的鸡霍乱，巴斯德决心片服这种瘟疫。
　　为了弄清鸡霍乱的病因，巴斯德从培养纯粹的鸡霍乱细菌作为突破口，他试用了好多种培养液，他断定鸡肠是鸡霍乱病菌最适合的繁殖环境，传染的媒介则是鸡的粪便。他经过多次实验，但都失败了。茫然无序中，他只得放松一下，停下研究工作，休息了一段时间。
　　休息几天以后，巴斯德又开始了研究实验，这时，他们发现“新大陆”了。他用陈旧培养液给鸡接种，鸡却未受感染，好像这种霍乱菌对鸡失去了作用。这是怎么回事呢？巴斯德顺藤摸瓜，终于发现，因空气中氧气的作用，霍乱菌的毒性便日渐减弱。于是，他把几天的、1个月的、2个月和3个月的菌液，分别注入健康的鸡体，做一组对比实验，鸡的死亡率分别是100%、80%、50%和10%。如果用更久的菌液注射，鸡虽然也得病，便却不会死亡。事情并未到此结束，他另用新鲜菌液给同一批鸡再次接种，使他惊奇的是，几乎所有接种过陈旧菌液的鸡都安然无恙，而未接种过陈旧菌液的鸡却死得净光。实践证明，凡是注射过低毒性的菌液的鸡，再给它注入毒睡足以致死的鸡霍乱菌，它也具有抵抗力，病势轻微，甚至毫无影响。
　　 预防鸡霍乱的方法找到了！巴斯德从这一偶然的发现中，导致了他对减弱病免疫法原理的确认，使他产生从事制造抗炭疽的疫苗的设想。虽然在他这前英国医生琴纳发明牛痘接种法，但有意识地培养制造成功免疫疫苗，并广泛应用于预防多种疾病，巴斯德堪称第一人。

    “意志、工作、成功，是人生的三大要素。意志将为你打开事业的大门；工作是入室的路径；这条路径的尽头，有个成功来庆贺你努力的结果……只要有坚强的意志，努力的工作，必定有成功的那一天”，这是巴斯德关于成功的一段至理名言。

 

 

富康真菌

学习了！

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 巴斯德是19世纪世界著名的法国科学家。他一生做出了许多重大发现和发明，最主要的包括同素异构的发现，发酵本质的发现，主张疾病是由细菌引起的生源说，对预防接种技术的发展。在取得这些成就的过程中，巴斯德不得不始终保持战斗的精神，积极应对那些反对者和质疑者。
　　法国医学家帕特里斯·德布雷在《巴斯德传》（[法]帕特里斯·德布雷，姜志辉译，商务印书馆，2000）中，用历史和现代的眼光对巴斯德在面临各种争论时的行为表现进行了辩证地讲述，既不偶像化，也不为了揭秘。德布雷认为，巴斯德对自己的理论有时坚持得对，有时坚持得错，错误也是科学研究中的必然现象：“在某种意义上，我应该承认，当我在他的笔记里找到一些毫无意义的实验、可疑的方法或不值得推荐的观点是，真有点如释重负，巴斯德说：不对称，就是生活！本传记作者再加上：错误造就了人。”（同上，前言第12页）
　　巴斯德的科学生涯始于对对化学结晶体形态和结构的研究。通过对酒石酸细心的显微镜观察和精心实验，巴斯德发现：酒石酸有两种的不同晶体结构，造成不同的旋光性。这种同素异构现象对于认识结晶体特性和物质结构都有重大意义，立即引起了科学界的注意，包括杜马在内的许多化学家纷纷表示赞同。但是，74岁的毕奥教授却表示怀疑。毕奥是一位对石英、樟脑和酒石酸做过数10年研究的科学家。他曾经推测，结晶产生旋光性的原因很可能是分子中原子排列的某种不对称性造成的，但是没有得到实验证实。他不相信年仅26岁的巴斯德在实验上发现了晶体的不对称性。为了使毕奥信服，巴斯德主动要求在毕奥的面前重复自己的实验，结构毕奥成了巴斯德的忘年之交和导师。
　　在发酵本质上巴斯德与李比希、贝尔纳等存在着分歧。在研究酒的发酵变酸时，巴斯德发现：发酵母微生物在无氧条件下作用的结果；而导致酒变酸的酵素则是一种杆棒状的微生物。但是，世界科学界却有不少人反对巴斯德的见解。其中最有影响的是德国化家李比希。他坚持认为，糖转化为酒精这件事与酵母毫不相干，发酵必须有蛋白，也就是说发酵是一种化学作用而不是生物作用。为了说服李比希，巴斯德找到了一种没有蛋白的酵母培养液。他发现将少量的酵母放进由蒸馏水、纯糖和酒石酸铵组成的培养液中，经过培养便可以产生出千千万万的酵母；这些酵母能将溶液发酵为酒。著名生理学家贝尔纳生前曾高度赞赏巴氏的此项理论，可是在他的遗著中却提出，是葡萄汁变为酒。为了回答亡友的指责，巴斯德又设计了一项精心的实验，证明了不与酵母接触的葡萄汁是不能变成酒的。
　　巴斯德遭遇的最大挑战来自对生源说的指责，与自然发生论者进行争论。自然发生说认为，生物可以从它们存在的物质元素中自然发生，而没有上代，古希腊学者亚里斯多德，中世纪神学家阿奎那，甚至连17世纪的大科学家哈维和牛顿，都相信这种学说。巴斯德根据自己的研究实践，不相信微生物可以自然发生，认为微生物肯定必有母体。他到宣传这一理论。面对对方的指责，巴斯德冥思苦想，决心设计一种只让天然空气进入而不许其中的微生物进入的仪器。在老教授巴拉的指导下，巴斯德终于设计、制作出著名的曲颈瓶。实验取得了完全的成功。而持反对观点的是博物学家普歇等人。他们在一些瓶子里灌进干草浸液而不是酵母汤，并造成真空，赶往比利牛斯山脉的高山玛拉得塔，登上了比勃朗峰还要高出几英尺的山巅，打开瓶口。由于他们采用的是干草浸液，加之没有加热，结果在瓶中发现了微生物。这似乎支持了布歇的观点。他们要求在科学院作公开试验。公开试验那天，巴斯德应战准时在科学院委员会做了试验。可是普歇等没有到场，于是委员会作出了赞同巴斯德意见的决定。
　　巴斯德与普歇之争是科学史上一个著名案例，有些研究者认为巴斯德的取胜多少具有偶然性（可以参见科林斯和平奇撰写的、江苏人民出版社2000年翻译出版的《人人应知的科学》），传记作者本人也持这样的观点：“事实上，如果说巴斯德在斗争中取得了胜利，那时由于阴差阳错。鉴于普歇和他的合作者拒绝做实验，并由此表明他们缺乏冷静-其对手就利用了这一点”。（[法]帕特里斯·德布雷，姜志辉译，商务印书馆，2000，第106页）
　　生源说理论的胜利直接导致了巴斯德的细菌致病理论的提出和巴斯德灭菌法的发明，强调消毒对内科手术的重要性。巴斯德曾建议外科医生利用火焰对手术器械消毒，但遭到了本国医学界的忽视。英国外科医生李斯特将巴斯德的细菌致病理论运用于外科临床，实行石炭酸消毒法，取得了很大成功。尽管如此，法国医学会的外科专家们仍然不理会李斯特的经验，照旧反对细菌致病理论。他们的理由是：“它是一个新的观念，因此，也就是一个糟糕的观念”。面对医学界的顽固反对，巴斯德继续宣传细菌致病学说。尽管顽固派们继续反对细菌致病理论和蒸煮加热消毒法，但年轻的医生却逐渐地接受了巴斯德的一套新观念，并将其付诸于医疗实践。
　　从1878年起，巴斯德和他的助手们开始了防治牛羊炭疽病和鸡霍乱。经过几年的实验研究，巴斯德提出了他的弱毒免疫理论，并开始用疫苗防治畜禽疾病。这一理论的提出，又不免遭到一些人的反对。在一次医学会议上，巴斯德谈起了自己关于免疫的发现。近80岁的医生盖兰对巴斯德冷嘲热讽，巴斯德当即反击。于是，恼羞成怒的盖兰扑向了60岁的巴斯德，险些造成一场斗架。
　　1895年巴斯德在巴黎近郊逝世。德布雷对巴斯德的盖棺论定是：“最终，在科学巨人的最高级较量中，我们能看到最完整的巴斯德形象：自信，坚强不屈，甚至武断，沿着事实上正确的道路步履坚定。”

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微生物學的生驅 --- 巴斯德

　　今年(民國八十四年西元一九九五年)是巴斯德(Louis Psateur)逝世百年，聯合國教科文組織和法國巴斯德研宄所共同發起舉辦全球性的紀念活動；並將一九九五年稱為「巴斯德年」。

　　在各項慶典活動中，集郵人感興趣的，我想就是世界各國紛紛發行的巴斯德逝世百年紀念郵票了。法國已首先發行巴斯德紀念郵票，我國也將於八十四年九月二十七日發行巴斯德逝世百年紀念郵票一枚，並鐫刻紀念郵戳，來向這位對世人有偉大貢獻的「微生物之父」，表達最崇高的敬意。

　　巴斯德於一八二二年十二月二十七日出生在法國東部猶拉地區名叫道爾的小鎮。父親是製革工人，曾在拿破侖戰役中打過仗，得過勳章，沒有受過什麼教育，但娶了一位賢淑的妻子，在清寒的生活環境中，培植巴斯德受到良好的學校教育。

　　在中學時，巴斯德並不是一個優秀的學生，成績平平，但老愛在課堂上發問。化學老師對他最頭痛，有一次，被問急了，竟說出：「只有老師才有特權可以隨意問學生」的話來。

　　在大學時代，巴斯德受德拉福斯G. Delafosse老師的影響，對分子物理發生濃厚的興趣。當年，很多化學家從事於酒石酸的研究，年輕的巴斯德對這個題目也十分投注。

　　大學畢業後，巴斯德在法國公立中學執教，繼續研究酒石酸的結晶形狀。這一段時間的研究工作，多年後他告訴一位朋友，導引了他一生要走的路。

　　最初，巴斯德証實了前輩化學家們所發表有關酒石酸的實驗結果，繼而發現了酒石酸與酒石酸鹽具有半晶體，也可以在消旋酒石酸的雙鹽上找到的；不過，有些是左旋，有些是右旋。於是，他以人工的方法把這兩種不同的結晶體分開。此一創舉，引起了法國科學院的重視。

　　巴斯德認為結晶體構造上不勻稱的怪現象，一定可從分子結構上尋求解說，經過孜孜不斷的鑽研，終於推出了一項近代立體化學上嶄新的學說－「非對稱碳理論」。

　　一八四九年巴斯德二十六歲時，受聘為斯特拉斯堡Strasbourg大學的化學教授。他任事認真坦率，就連婚姻大事也不例外，他直接寫信向校長求親，請校長把女兒敨配給他。信上說：他沒有錢，但在校任職，工作努力，身體健康，無不良嗜好。戲劇性的結果，他娶了校長的女兒為妻。這位校長千金萬萬沒有料到自己所嫁的這位青年科學家，工作太專心，竟連結婚的婚期也全然淡忘，最後，總算由同事在實驗室中把他找到，免除了在婚禮中新郎缺席的尷尬。

　　一八五四年，巴斯德三十二歲，被聘為里爾Lille地方新設立的科學院院長。里爾最主要的工業是從甜菜和榖物釀酒。大家都期盼著這位新來的化學教授，大顯神通來解決釀酒業所發生的各種問題。

　　當時的化學家可以寫出糖水發醇變為酒的反應方程式，卻知其然而不知其所以然。雖然有極少數的學者聯想到醇母菌和發醇的關係，但僅是空泛的推論而已。巴斯德一向都認為發醇不僅僅是一種化學現象，他慎密地在當地工廠搜集實驗的材料，再加上一次再一次的培養試驗，終於在顯微鏡下看到分離出來的純醇母菌。證實活的醇母菌可以使糖水發醇變酒。

　　此外，他發現在酒中除了醇母菌外，還在其他的細菌，就是導致酒變酸變壞的原因。他把酒加熱到攝氏四十五度到六十度，可以防止酒變濁。這就是著名的巴斯德滅菌法Pasteurization的由來。

　　巴斯德使釀酒工業走上科學之途。知道如何控制醇母菌，不但使酒的產量大增，也使酒的風味醇美。後來，法國就是依靠酒業驟增的收入，才得以清償巨額的戰債。

　　一八六○年代，歐陸的蠶卵都感染了疾病。法國的蠶絲工業亦同遭厄運。全國三千六百個市長、議長、及養蠶者上書上議院求助，因而成了一個研究蠶疫的委員會。巴斯德的老師杜馬J. B. Dumas 擔任委員會主席，杜馬馬上挑選巴斯德去迎戰這個棘手的難題。

　　巴斯德自認對蠶一無所知，甚至連蠶的形態也不清楚，不肯貿然接受老師的差使。可是，老師卻對他充滿信心，對他說：「這樣更好，憑你敏銳的觀察力，一定會產生好主意的」。

　　那時候，巴斯德由於微生物引起發醇作用的啟示，正致力於推翻「自然發生」學說的膠誤。他用由頸瓶做實驗，證明物體如果能與微生物隔絕，或經過高溫處理，便不會腐敗，也不會自然孳生出什麼東西來。微生物的繁殖是由於本身的分裂而來，自然發生是不可能的。物腐而蟲生的傳統觀念是不正確的。

　　一八六五年七月，巴斯德抵達阿拉斯Alais，親身參與蠶病的研究。先探求傳染的病因，繼之對引起疫病的微生物加以撲滅。然後，選用健康的蠶種。就這樣，挽救了瀕臨絕路的蠶絲工業。完成了老師所託付的任務。

　　巴斯德不但是一個篤學力行的人，而具有高度的愛國情操。一八六八年德國波恩大學頒贈醫學博士的名譽學位給他。但在普法戰爭後，他把這學位退回。因為他不願看到自己的名字出現在一張德意志帝國的羊皮文憑上。

　　巴斯德一生大部份埋首於實驗室中，由研究酒石酸的結果，把他帶引到醱酵學的問題上，由醱酵學的研究又把他帶引到對疾病方面的探討。前後經過了二十年。到了一八七七年，他才開始擴大其研究及于人類與高級動物的疾病。首先致力於炭疽病與雞霍亂的預防疫苗的接種，他應用牛痘苗防疫的原理和方法，防治了該兩疫病的蔓延和流行。

　　一八八一年春，巴斯德在米農Melum農學會公開表演替二十五隻綿羊作炭疽的預防接種，轟動一時。這項成功給他帶來了一個法國最高榮譽勳章。次年他被選進入法國學會。他的門生們受到激勵，他們研究的範疇亦由微生物學擴及於血清學與免疫學，甚至延伸到治療學的領域。

　　一八八五年，巴斯德完成了他一生最卓越的成就，就是對狂犬病的預防接種法。俄皇為了感謝他救活了十二位被瘋狗咬到的農夫，特別派了大公爵贈與一枚聖安尼鑽十字勳章，以示酬賞。並撥十萬法郎作為響應法國籌建巴斯德研究所的經費。

　　為了報答巴斯德對化學工業以及醫學的無比貢獻。法國政府作了一件意義深長的事。就是建立巴斯德研究所。以達成巴斯德一心要把法國變成全世界研究傳染病的中心願望。

　　巴斯德研究所籌建時，全國人民踴躍捐輸，建築師拒不收費，營造商也只肯接受材料費，建築工人賣加班。一八八八年十一月十四日舉行落成典禮。法國總統親臨會場道賀。禮堂無法容納前來觀禮的人。巴斯德感動得說不出話來，講詞由兒子代唸，巴斯德稱許國家的教育制度優良，尤其是大學的師資對他從事研究工作的啟發，影響至巨。他由衷地表示，他的成就完全是大家的愛護與支持。

　　巴斯德事實上在他四十六歲那年就因病而半身不遂，雖然可貴的是他並沒有因病在工作上受到嚴重的影響。許多重要研究的實驗和成果都是在病後三十年中所完成。他孜孜不倦的研究精神永不懈怠，不但奠定了微生物學的基礎，外科學和公共衛生學也因之改觀，使整個醫學的發展導向於科學與實驗之途。

巴斯德於一九○五年九月二十八日逝世。遺體長眠在巴斯德研究所地下室的禮拜堂內。墓碑上刻有一句他臨終時的話：「我已經盡了本分」。我們常說：做大事不做大官，巴斯德就是我們的最好的典範。

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“我已經盡了本分 ”
他说的应该是法语，翻译成英语是：I can't。翻译成“我已經盡了本分”好象不合适。