路易斯·巴斯德

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同义词 巴斯德·路易斯一般指路易斯·巴斯德
路易·巴斯德(公元1822-1895年),法国微生物学家、化学家。他研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖、作用等,把微生物的研究从主要研究微生物的形态转移到研究微生物的生理途径上来,从而奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础,并开创了微生物生理学。循此前进,在战胜狂犬病鸡霍乱炭疽病蚕病等方面都取得了成果。英国医生李斯特并据此解决了创口感染问题。从此,整个医学迈进了细菌学时代,得到了空前的发展。美国学者麦克·哈特所著的《影响人类历史进程的100名人排行榜》中,巴斯德名列第12位,可见其在人类历史上巨大的影响力。其发明的巴氏消毒法直至现在仍被应用。[1]
微生物学鼻祖
像牛顿开辟出经典力学一样,巴斯德开辟了微生物领域,创立了一整套独特的微生物学基本研究方法,开始用“实践—理论—实践”的方法进行研究,他是一位科学巨人。
中文名
路易·巴斯德
外文名
Louis Pasteur
国 籍
法国
出生地
法国东尔城
出生日期
1822年(壬午年)
逝世日期
1895年9月28日
职 业
科学家化学家,微生物学家
毕业院校
巴黎大学
信 仰
基督教(天主教会)
主要成就
否定微生物自然发生说
疾病的病菌说
巴氏杀菌法
狂犬病疫苗
双晶现象研究 展开
主要成就
否定微生物自然发生说
疾病的病菌说
巴氏杀菌法
狂犬病疫苗
双晶现象研究
关于乳酸发酵的记录 收起

生平 编辑

概述

路易·巴斯德(Louis Pasteur,1822.12.27-1895.9.25) ,法国微生物学家、化学家,近代微生物学的奠基人。像牛顿开辟出经典力学一样,巴斯德开辟了微生物领域,创立了一整套独特的微生物学基本研究方法,开始用“实践—理论—实践”的方法开始研究,他是一位科学巨人
路易斯·巴斯德(
路易斯·巴斯德( (3张)
巴斯德一生进行了多项探索性的研究,取得了重大成果,是19世纪最有成就的科学家之一。他用一生的精力证明了三个科学问题:(1)每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展,这位法国化学家发现用加热的方法可以杀灭那些让啤酒变苦的恼人的微生物。很快,“巴氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上。(2)每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展:由于发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌,巴斯德拯救了法国的丝绸工业。(3)传染病的微菌,在特殊的培养之下可以减轻毒力,使他们从病菌变成防病的疫苗。他意识到许多疾病均由微生物引起,于是建立起了细菌理论。
路易·巴斯德被世人称颂为 “进入科学王国的最完美无缺的人”,他不仅是个理论上的天才,还是个善于解决实际问题的人。他于1843年发表的两篇论文——“双晶现象研究”和“结晶形态”,开创了对物质光学性质的研究。1856年至1860年,他提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论,1857年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文。1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗,其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革。此外,巴斯德的工作还成功地挽救了法国处于困境中的酿酒业、养蚕业和畜牧业。
巴斯德被认为是医学史上最重要的杰出人物。巴斯德的贡献涉及到几个学科,但他的声誉则集中在保卫、支持病菌论及发展疫苗接种以防疾病方面。
巴斯德并不是病菌的最早发现者。在他之前已有基鲁拉、包亨利等人提出过类似的假想。但是,巴斯德不仅热情勇敢地提出关于病菌的理论,而且通过大量实验,证明了他的理论的正确性,令科学界信服,这是他的主要的重大贡献。
巴斯德 巴斯德
显然病因在于细菌,那么显而易见,只有防止细菌进入人体才能避免得病。因此,巴斯德强调医生要使用消毒法。向世界提出在手术中使用消毒法的约瑟夫·辛斯特便是受了巴斯德的影响。有毒细菌是通过食物、饮料进入人体的。巴斯德发展了在饮料中杀菌的方法,后称之为巴氏消毒法(加热灭菌)。
巴斯德50岁时将注意力集中到恶性痈痕上。那是一种危害牲畜及其他动物,包括人在内的传染病;巴斯德证明其病因在于一种特殊细菌。他使用减毒的恶性痈疽杆状菌为牲口注射。
1881年,巴斯德改进了减轻病原微生物毒力的方法,他观察到患过某种传染病并得到痊愈的动物,以后对该病有免疫力。据此用减毒的炭疽、鸡霍乱病原菌分别免疫绵羊和鸡,获得成功。这个方法大大激发了科学家的热情。人们从此知道利用这种方法可以免除许多传染病。
1882年, 巴斯德被选为法兰西学院院士,同年开始研究狂犬病,证明病原体存在于患兽唾液及神经系统中,并制成病毒活疫苗,成功地帮助人获得了该病的免疫力。按照巴斯德免疫法,医学科学家们创造了防止若干种危险病的疫苗,成功地免除了斑彦伤寒,小儿麻痹等疾病的威胁。
 巴斯德(左)  巴斯德(左)
说到狂犬病,人们自然会想到巴斯德那段脍炙人口的故事。在细菌学说占统治地位的年代,巴斯德并不知道狂犬病是一种病毒病,但从科学实践中他知道有侵染性的物质经过反复传代和干燥,会减少其毒性。他将含有病原的狂犬病的延髓提取液多次注射兔子后,再将这些减毒的液体注射狗,以后狗就能抵抗正常强度的狂犬病毒的侵染。1885年人们把一个被疯狗咬得很厉害的9岁男孩送到巴斯德那里请求抢救,巴斯德犹豫了一会后,就给这个孩子注射了毒性减到很低的上述提取液,然后再逐渐用毒性较强的提取液注射。巴斯德的想法是希望在狂犬病的潜伏期过去之前,使他产生抵抗力。结果巴斯德成功了,孩子得救了。在1886年还救活了另一位在抢救被疯狗袭击的同伴时被严重咬伤的15岁牧童朱皮叶,现在记述着少年的见义勇为和巴斯德丰功伟绩的雕塑就坐落的巴黎巴斯德研究所外。巴斯德在1889年发明了狂犬病疫苗,他还指出这种病原物是某种可以通过细菌滤器的“过滤性的超微生物”。
巴斯德 巴斯德
巴斯德本人最为著名的成就是发展了一项对人进行预防接种的技术。这项技术可使人抵御可怕的狂犬病。其他科学家应用巴斯德的基本思想先后发展出抵御许多种严重疾病的疫苗,如预防斑疹伤寒和脊髓灰质炎等疾病。
正是他做了比别人多得多的实验,令人信服地说明了微生物的产生过程。巴斯德还发现了厌氧生活现象,也就是说某些微生物可以在缺少空气或氧气的环境中生存。巴斯德对蚕病的研究具有极大的经济价值。他还发展了一种用于抵御鸡霍乱的疫苗。
人们以常将巴斯德同英国医生爱德华·琴纳比较。琴纳发展了一种抵御天花的疫苗,而巴斯德的方法可以并已经应用于防治很多种疾病。
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。
巴斯德 巴斯德
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。
1857路易斯·巴斯德年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文。
1880路易斯·巴斯德成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗,其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革,被视为细菌学之祖。

降世

 巴斯德  巴斯德
公元1822年12月27日,巴斯德诞生在法国东部裘拉(Jura)省的洛尔镇(Dole),镇中有一条清澈的溪流,巴斯德的家就在溪边的小路旁。父亲是拿破仑军骑兵队的一名退伍军人,退伍后当鞣革工人,母亲是农家女,他有一个姊姊和两个妹妹。四岁那年,全家迁往阿尔布瓦(Arbois)。法国的中学通常是7年制,最后一学年分为哲学科和数学科。巴斯德在阿尔布瓦中学读6年,第7年转入布山松中学理科。中学时,他在学校表现普通,但很爱问问题,凡事追根究底,甚至因此成为某些老师的眼中钉。就这样不断地发问、学习,对化学、物理和艺术都有深厚兴趣的巴斯德渐渐变成优秀的学生。

大学

巴斯德 巴斯德
1840年8月,他中学毕业,10月被聘为布山松中学的助教。他边任教边准备大学入学考试。当时法国有两座大名鼎鼎的学校,那就是高等师范学校(Ecole Normale superieure)和高等理工科学校。1843年8月,巴斯德考入高等师范学校,攻读化学和物理的教学法。课堂上学来的知识,他都要用实验来验证。他整天埋头在实验室里,因此被称为“实验室的蛀虫”。1846年,23岁的巴斯德从高等师范学校毕业,并通过了物理教授资格考试。考官发现他有教授化学和物理的能力,甚至还说:「这届毕业生中只有巴斯德有教育上的才华。」他很快就收到图尔农中学(le Lycée de Tournon)物理教师的约聘书。但他想在巴黎作科学研究。于是他尽可能拖延赴职时间,计划在高等师范学校多待一年,并写信给巴黎中央理工学院(l’École centrale)的创办人之一杜玛(Jean-Baptiste Dumas),寻求在巴黎任教职的机会。杜玛终究没有帮助巴斯德。不过这件事被巴莱(Antoine Jérôme Balard,1802-1876)知道了。巴莱年轻时发现溴元素,名气很大,他决定帮助巴斯德留在巴黎。就这样,巴斯德在二十六岁那年,进入巴莱的实验室一方面当助手,一方面成为博士班研究生,也暂时不用去图尔农中学担任物理教师。
巴莱认为自己的研究生涯已告一段落,想把所有的精神放在学生上,也给予他的学生很大的自由,任凭他们选择学习的方法和方向。他注重学生的原创力和想象力,不希望他们使用既有的实验器材,如果他们必须使用器材,只能自行设计。为了待在巴莱的实验室,巴斯德欣然接受这个特别的要求。一年以后(1847),巴斯德论文获通过,巴斯德取得理学博士学位。他陆续担任过物理和化学课程的教授工作。

酒石酸

巴斯德在巴莱的实验室确认自己想成为化学家。1848年,当时晶体的研究开始蓬勃发展,巴斯德也很有兴趣,认为晶体的研究是「有用的科学」。
巴斯德喜欢酒,他注意到制酒时酒石酸的晶体会在酦酵过程中沉积,于是选择酒石酸盐当研究题材。其实在酦酵桶槽沉积的不只酒石酸,还有在当时被称为「类酒石酸」。
Drawings of tartaric acid crystals Drawings of tartaric acid crystals
这时酒石酸和类酒石酸的分子式已被定出,成分是相同的!但酒石酸溶液和类酒石酸溶液特性大不相同,「极化光」通过酒石酸溶液时会产生右旋光,通过类酒石酸溶液则什么事也不会发生。为什么分子式相同的化合物会有截然不同的光学特性?很多化学家都研究不出来,巴斯德想:研究不出来,其中一定有被大家忽略的地方。
巴斯德决定运用他化学和物理的知识,来解决这个问题。他直觉认为它们结晶的结构有可能不同,然后用镊子慢慢挑出酒石酸盐类结晶。细心的观察结果发现:酒石酸盐类结晶有一面较长,不是完全对称的,也因此通过酒石酸溶液的极化光会产生右旋现象。
巴斯德接着假设:类酒石酸盐类晶体应该是对称的,也因此通过类酒石酸溶液的极化光才不会改变。然而当他将类酒石酸盐类结晶挑出来观察,却吓了一大跳!类酒石酸盐类结晶和酒石酸盐类结晶一样,都有一个较长的、不对称的晶面。
 巴斯德  巴斯德
原以为解开谜底的巴斯德再次陷入困惑之中。为什么酒石酸盐类结晶和类酒石酸盐类结晶都有不对称的晶面,但前者有光学活性,后者却没有?他想了想,只能更大胆地假设:某些结晶较长的晶面在左边,某些结晶较长的晶面在右边,只有这样,才可能解释为什么类酒石酸盐类结晶具有不对称的晶面,却没有光学活性。
想到这里,巴斯德兴奋地重新检视类酒石酸盐类结晶。果然!他发现类酒石酸盐类结晶有二种,其中有些晶体较长的晶面在左边,另外一些则在右边,就像左手和右手。当他把所有较长的晶面在左边的晶体挑出、溶解,然后将溶液通过极化光,即产生左旋现象;而若将所有较长的晶面在右边的晶体挑出、溶解,然后将溶液通过极化光后,即产生右旋现象。换句话说,类酒石酸溶液不具有光学活性,是因为它是二种晶体的混合物,它同时具有左旋和右旋的光学特性,互相消弭所致。
巴斯德以他极其细心的观察力,小心实验、大胆假设,发现酒石酸盐、类酒石酸盐的晶体结构不同后,谨慎的毕欧知道巴斯德的实验后,决定亲自重复这个实验。当他最终获得相同的结论,激动地对巴斯德说:「亲爱的孩子,我这一生热爱科学,这个结果撼动了我的心。」从此,毕欧屡屡给予巴斯德实验上的建议,也成为他重要的良师挚友。

婚姻

巴斯德和他的妻子玛丽·罗兰
巴斯德和他的妻子玛丽·罗兰 (3张)
按当时的规定,高等师范的毕业生必须要在中学教一次书。1848年11月,巴斯德心怀远离研究工作的遗憾,赴第戎莱西(Dijon lycée)的中学当老师。他的导师巴拉尔和皮欧同教育部交涉,不久巴斯德被任命为斯特拉斯堡大学(University of Strasbourg)的副教授。在斯特拉斯堡大学,巴斯德见到了教务长的女儿玛丽.罗兰(MarieLaurent:图3)。他对玛丽一见倾心。1849年5月29日,巴斯德和玛丽结婚。玛丽很理解丈夫对工作的兴趣,全心操持家务,帮助丈夫,他们有五个孩子,三个孩子死于伤寒,可能是这个原因驱使巴斯德致力于治病救人。婚后,巴斯德重又投入对结晶化学的所究。
1854年9月,巴斯德被任命为新创立的里尔大学化学教授兼总务长(the Lille Faculty of Sciences)。在职时,里尔地方的葡萄酒酿酒业到大学找他,请他替他们找出葡萄酒片变酸的原因。

灭菌法

当时,法国的啤酒、葡萄酒业在欧洲是很有名的,但啤酒、葡萄酒常常会变酸,整桶的芳香可口啤酒,变成了酸得让人不敢闻的粘液,只得倒掉,这使酒商叫苦不已,有的甚至因此而破产。1856年,里尔一家酿酒厂厂主请求巴斯德帮助寻找原因,看看能否防止葡萄酒变酸。
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,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”在营养丰富的葡萄酒里繁殖,使葡萄酒 “变酸”。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,试图即杀死这乳酸杆菌,而又不把葡萄酒煮坏,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“巴斯德杀菌法”(又称低温灭菌法),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。
自然发生论的否定
巴斯德研究了发酵现象,发现了酵母菌乳酸菌。这是以前的人不知道的,但这些小东西是从哪里来的?古老的传说:破布可闷出小老鼠、腐草生萤的传说,说明许多生命是自然产生的。1859年自然发生论终于被巴斯德推翻了,原来在有些「生物是否自然发生」争辩的时候,达尔文的「物种起源」发表了,这给巴斯德一个重要的启示,生命是逐渐进化的,现代的生物是以前的生物演变来的。那么古代的这些传说可能有问题?他一方面想着,一方面着手实验。他取出二种瓶子(曲颈瓶、直颈瓶),里面放着肉汁,在分别用火加热,将肉汁及瓶子杀菌,结果放在曲颈瓶里煮过的肉汁,由于不再和空气中的细菌接触,结果肉汁经过4年,还没有腐败(图4),另一放在直颈瓶的肉汁,很快就变坏了,这些都可以解释万物都不是自然会发生的,即使细菌亦如此。巴斯德的实验与见解,很快得到大众的信服。也因为巴斯德的这个发现,人们才知道伤口的腐烂和疾病的传染,都是细菌在作怪。消毒与预防的方法就在医界盛行起来
1862年,巴斯德当选为法国科学院院士。使他成为院士是恩师皮欧长期以来的愿望。巴斯德正式成为科学院院士的第二天清晨,巴斯德夫人手捧鲜花,来到皮欧墓前,献花默祷,向长眠于地下的恩师报告喜讯。巴斯德高温灭菌法,没有申请专利,而把它公开了。利用研究结果获利是学者的耻辱,这种信念,终其一生都没有改变。就在取得一次次成功的同时,在1859年到1865内,他失去四位亲人:父亲和两个女儿,一个儿子,令他悲痛欲绝。但好消息传来,1867年5月,在「万国博览会」中他在巴斯德高温灭菌法的成就,获得杰出奖,也被聘为索邦大学(Sorbonne Univ)的化学教授。

蚕医生

1860年代,欧洲大陆的蚕卵都感染了疾病。法国的蚕丝业亦同遭厄运。全国三千六百个市长、议长、及养蚕者上书上议院求助,因而成立了一个研究蚕病的委员会。巴斯德的老师杜马(J. B. Dumas)担任委员会主席,杜马马上挑选巴斯德去迎战这个棘手的问题。巴斯德自认为对蚕一无所知,甚至连蚕的形态也不清楚,不肯贸然接受老师的差使。但当他想到法国每年因蚕病要损失1亿法郎时,他答应了。1865年7月,巴斯德抵达阿拉斯(Alais;养蚕重镇),亲身参与蚕病的研究。
病蚕的身上长满棕黑的斑点,就像粘了一身胡椒粉。法国人称这种病为“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龄后也挺不住死了。极少数的蚕结成茧子,可钻出茧的蚕蛾却残缺不全,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  巴斯德
巴斯德用显微镜观察,发现一种很小的、椭圆形的棕色微粒,是它感染到桑蚕和桑叶,巴斯德强调所有被感染的蚕及污染的桑叶必须毁掉,必须用健康的桑蚕从头做起。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微生物,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细菌性软化病。造成这种蚕病的细菌,寄生在蚕的肠道里,使整条蚕发黑死,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,不用病蛾的卵来孵化蚁蚕。这个办法挽救了法国的养蚕业。

啤酒

1870年普法战争开打,法国战败投降。面对普鲁士军队的暴行,巴斯德愤慨地将德国波昂大学颁发给他的医学博士学位证书退还,以示抗议。战争毁坏了城市、学校,家乡也给德国占领了。他想,他还能做什么?这时意大利愿意给他一栋住宅,一个实验室和丰富的薪酬,请他到意大利研究,但却被巴斯德拒绝,他觉得国家在受难中,不能因为个人生活的舒适,便离开苦难的故乡。
当时法国的啤酒比不上德国,他携家去法国南部的库列尔蒙,在那里的啤酒厂,从事啤酒防腐研究。他决心使法国啤酒超过德国啤酒,因此他从啤酒的酵母菌开始研究。他发现啤酒里如果参杂有其他细菌,就会使啤酒变坏。原因找出后,法国的啤酒就做得比德国的啤酒好。
巴斯德试图探讨一个医学奥秘:人和动物的某些疾病,是否也有微生物参与。这1873年,他50岁,被选为医学科学院的院士(the Academie de Medicine)。当时的医学很落后,施行的外科手术,患者常因败血症而死亡。医生格兰怀疑伤口化脓与空气中的微生物有关。他邀请巴斯德一同研究。巴斯德用实验证明传染病和化脓症的真正原因是微生物。他建议将外科手术器具放在火焰上烧灼,以杀灭微生物。但当时大多数医生仍不承认巴斯德的学说。
巴斯德因对蚕病和酵母菌的研究而获国民议会的国民奖, 1876年9月,他代表法国出席在意大利米兰举行的国际养蚕大会,巴斯德的理论与实验,得到大会的一致肯定。回国后,他拖着不太灵便的病体,又开始对炭疽病的研究。

炭疽病

炭疽病主要是对牛、羊牲畜的感染,偶而人类也会感染,特别有95%会遭受到皮肤性炭疽病,此时感染的伤口上会呈现1-3公分直径的无痛溃疡,中央有黑色坏死的焦痂,故称炭疽病。1877年,法国东部炭疽病蔓延。巴斯德这时是索邦大学教授,他在调查鸡霍乱时,偶然发现与空气接触的旧培养菌的毒性会变弱。根据他的经验,这种菌可能有免疫作用,可解决法国正在流行的炭疽病。
他于是在得炭疽病病已死亡的动物身上,抽出这种细菌,且在试管培养这些细菌,使它们的毒性减得很弱。他尝试着把这些毒性减弱的细菌注射到健康动物的身上。然后过些时候,又把毒性强的细菌注射到同一只动物身上,结果发现,这只动物居然没有得病。而跟这只动物同在一群的其他动物,却有不少得了炭疽病死亡。这证明注射过的那只动物得到了抵抗这种疾病的能力。
到这个时候,很多人还不相信牛、羊注射毒性弱的炭疽病菌,就是不会得炭疽病这件事。为了证明自己是对的,巴斯德举行一次公开实验,对象是50只健康的羊,他把弱的炭疽病菌注射到25只羊体内,2周后又将强的炭疽病菌注射到全部的50只羊体内。他向大家预测说:「起初注射弱的炭疽病菌的25只羊,不会生病,但另外那25只先前没注射弱的炭疽病菌的,会死掉。」2天以后,一群人聚在草原观看实验结果,结果有25只羊活得好好的,另外25只羊死了。巴斯德发明了预防注射的方法,成功的打败炭疽病。
1881年,他因为这个贡献,得到杰出十字奖章。
1881年8月,巴斯德在国际医学会议上提出了关于鸡霍乱相炭疽疫苗的报告。与会代表用经久不息的掌声表达对这位不知疲倦的科学家衷心的敬意。1882年巴斯德被选为法国研究院院士(Academie Francaise),当选研究院院士是学者的最高荣誉。

狂犬病

狂犬病是一种可怕的传染病。人和家畜被病犬咬伤之后,也会患狂犬病。它每年要夺走数以百计法国人的生命,当时没有疫苗,也没有免疫球蛋白,对付狂犬病,人们只能使用烧红的铁棍,19世纪的欧洲人相信,火焰与高温可以净化任一切事物,包括肉眼所看不见的细菌。当时只要是被动物咬伤的人们,都会被村庄中的壮汉们强压至打铁铺,请铁匠用烧红的铁棍去烙烫伤口,想藉此「烧」死看不见的病原,但如此原始、残酷的作法,并没有办法治疗狂犬病,常常只是加速死亡的来临。
1880年底,一位兽医带着两只病犬来拜访巴斯德,请求帮助。能不能制成狂犬疫苗呢?
巴斯德和助理们,冒着危险采集狂犬的唾液,然后注射到健康犬只的脑中,健康的犬只果然马上发病死亡,历经过数次的动物实验,巴斯德推论出狂犬病病毒应该都集中于神经系统,因此他大胆地从病死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」。他发现,没有经过干燥的脊髓,是极为致命的,如果将脊髓研磨后将其和蒸馏水混合,注入健康的犬只体内,狗必死无疑;相反的,将干燥后脊髓和蒸馏水混合注入狗的身上,却都神奇的活了下来。巴斯德于是推断干燥后脊髓的病毒已经死了,至少已经非常微弱。因此他把干燥的脊髓组织磨碎加水制成疫苗,注射到犬只脑中,再让打过疫苗的狗,接触致命的病毒。经过反复实验后,接种疫苗的狗,即使脑中被注入狂犬病毒,也都不会发病了!巴斯德高兴的宣布狂犬疫苗研发成功!
1885年,一位几乎绝望的母亲,带着被狂犬咬伤的9岁小男孩约瑟芬(Joseph Meister),来到了巴斯德实验室门口,哀求巴斯德救救她的孩子。为了不眼睁睁看着男童死去,天人交战的巴斯德,决定为约瑟芬打下人类的第一针,这时距离约瑟芬被狗咬伤已经四、五天了;巴斯德在1 0天中连续给少年注射了十几针不同毒性的疫苗。每天晚上,焦虑的巴斯德彻夜不眠的等待,5天、10天、1个月过去了,少年健朗如常,终于安然返回家乡。消息传开,国内外络绎不绝的患者蜂拥而至。巴斯德和助手日夜忙碌。长年的过度工作,严重损害巴斯德的健康(图5)。 1887年10月23日上午,他脑溢血又发作了,倒在写字台上,舌头麻痹,说不出话来。1888年,"巴斯德研究所"竣工,法国总统和各界人士都出席了隆重的落成典礼。望着宽敞的实验室和良好的设备,梦寐以求的愿望终于实现了,不能言语的巴斯德感到莫大的喜悦。
巴斯德70岁生日,法国举行了盛大的庆祝会,巴黎索邦大学的大礼堂,座无虚席,约瑟夫·李士德上前向巴斯
巴斯德
巴斯德 (5张)
德道贺,巴斯德由法国总统掺扶。巴斯德从热烈的人群中走向主席台,受到人们的敬仰,大会送给他一枚纪念章,上面刻着:「纪念巴斯德70岁生日,一个感谢你的法兰西,一个感谢你的人类。」

长眠

1895年9月28日,也就是他72岁时,他在亲友及学生的环绕中在维伦纽夫.勒伊丹(Villeneuve L’Etang)去世。
差不多有半个世纪,科学世界是由他主宰,其中有四分之一,是在他半身不遂的情况下,往前冲的,现在他已经与世长眠,他的精神、遗留的知识和造福人群,永存在人间。

成果 编辑

乳酸杆菌

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
巴斯德在他自己的实验室里
巴斯德在他自己的实验室里 (3张)
的黏液,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医治啤酒的病,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。

救治蚕病

 巴斯德  巴斯德
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,必须用健康的丝蚕从头做起。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。

鸡霍乱

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,使他找到了克服鸡霍的灵丹妙药。
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活蹦乱跳的,但第二天就都死光了,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。
路易斯·巴斯德
路易斯·巴斯德 (3张)
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,再给它注入毒性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。

否定微生物自然发生说

新鲜的食品在空气中放久了,会腐败变质,并发现其中有微生物。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——自然发生说。而巴斯德则是该假说的反对者之一。在对发酵过程研究后,巴斯德猜想,在腐烂物上出现的微生物也存在于空气中。他进一步推断,如果食
Pasteur's swan-necked flask experiment Pasteur's swan-necked flask experiment
品也被用同种方式去除表面的有生命污染物,也就是说,如果它经无菌处理且保持隔离状态,它就不应该变质。
巴斯德通过自己精巧的实验给持有这种观点的人以有力的反驳。
巴斯德设计了一个鹅颈瓶(曲颈瓶),现称巴斯德烧瓶。烧瓶有一个弯曲的长管与外界空气相通。瓶内的溶液加热至沸点,冷却后,空气可以重新进入,但因为有向下弯曲的长管,空气中的尘埃和微生物不能与溶液接触,使溶液保持无菌状态,溶液可以较长时间不腐败。如果瓶颈破裂,溶液就会很快腐败变质,并有大量的微生物出现。实验得到了令人信服的结论:腐败物质中的微生物是来自空气中的微生物,鹅颈烧瓶实验也导致了巴斯德创造了一种有效的灭菌方法——巴氏灭菌法
巴氏灭菌法又称低温灭菌法,先将要求灭菌的物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟,随后迅速冷却到10℃以下。这样既不破坏营养成分,又能杀死细菌的营养体,巴斯德发明的这种方法解决了酒质变酸的问题,拯救了法国酿酒业。现代的食品工业多采取间歇低温灭菌法进行灭菌。可见,巴斯德的功绩有多大。

疾病的病菌说

巴斯德从研究蚕病开始,逐步解开了较高等动物疾病之迷,即由病菌引起的疾病,最后征服了长期威胁人类的狂犬病。
1865—1870年,他把全部的精力都集中到蚕病的研究上。这个研究牵涉到两种病原微生物。在搞清蚕病起因后,巴斯德提出了合理可行的防治措施,从而使法国的丝绸工业摆脱了困境。
而后,巴斯德又专心研究动物的炭疽病,他成功地从炭疽病的动物(如牛、羊)的血液中分离出一种病菌并进行纯化,证实就是这种病菌使动物感染致病而亡。这就是动物感染疾病的病菌说观点。但是,当时的内科医生和兽医们却普遍认为疾病是在动物体内产生的,由疾病产生了某种有毒物质,然后,也许是,由这些有毒物变成了微生物的错误观点。后来巴斯德又研究妇科疾病产褥热。他认为这种病是由于护理和医务人员把已感染此病的妇女身上的微生物带到健康妇女身上,而使她们得病。
由此可见,巴斯德虽不是一名医生,但他对医学的贡献也是无法估量的,他为医学生物学奠定了基础。

免疫学

巴斯德除了研究炭疽病外,还研究了鸡的霍乱病。这种病使鸡群的死亡率高达90%以上。巴斯德经过多次尝
巴斯德 巴斯德
试后发现,这种致病的微生物能在鸡软骨做成的培养基上很好地生长。一小滴新鲜的培养物能迅速杀死一只鸡。
巴斯德在研究此病过程中最值得庆幸的是:当某鸡用老的、不新鲜的培养物接种时,它们几乎都只有些轻微的症状,并很快恢复健康。再用新鲜的、有毒力的培养物接种时,这些鸡对这种病的抵抗力非常强,这样巴斯德就使自己的实验用鸡产生了对鸡霍乱病的获得性免疫能力了。这可以同琴纳(E.Jenner)使用牛痘对人的天花病产生免疫能力相媲美。
巴斯德在成功地研究出防止鸡霍乱病的方法后,又着手研究对付炭疽病的方法。他把炭疽病的病菌培养在温度为42~43℃的鸡汤中。这样,此病菌不形成孢子,从而选择出没有毒性的菌株作为疫苗进行接种。
巴斯德是世界上最早地成功研制出炭疽病减毒活性疫苗的人,从而使畜牧业免受灭顶之灾。

人物故事 编辑

研究顶点

路易斯·巴斯德 路易斯·巴斯德
巴斯德晚年对狂犬病疫苗的研究是他事业的光辉顶点。
狂犬病虽不是一种常见病,但当时的死亡率为100%。1881年,巴斯德组成一个三人小组开始研制狂犬病疫苗。在寻找病原体的过程中,虽然经历了许多困难与失败,最后还是在患狂犬病的动物脑和脊髓中发现一种毒性很强的病原体(现经电子显微镜观察是直径25纳米~800纳米,形状像一颗子弹似的棒状病毒)。
为了得到这种病毒,巴斯德经常冒着生命危险从患病动物体内提取。一次,巴斯德为了收集一条疯狗的唾液,竟然跪在狂犬的脚下耐心等待。这种为了科学研究而把生死置之度外的崇高献身精神,难道不值得我们后人去学习和称颂吗!
巴斯德把分离得到的病毒连续接种到家兔的脑中使之传代,经过100次兔脑传代的狂犬病毒给健康狗注射时,奇迹发生了,狗居然没有得病,这只狗具有了免疫力。
巴斯德把多次传代的狂犬病毒随兔脊髓一起取出,悬挂在干燥的、消毒过的小屋内,使之自然干燥14天减毒,然后把脊髓研成乳化剂,用生理盐水稀释,制成原始的巴斯德狂犬病疫苗。
1885年7月6日,九岁法国小孩梅斯特被狂犬咬伤14处,医生诊断后宣布他生存无望。然而,巴斯德每天给他注射一支狂犬病疫苗。两周后,小孩转危为安。巴斯德是世界上第一个能从狂犬病中挽救生命的人。1888年,为表彰他的杰出贡献,成立了巴斯德研究所,他亲自担任所长。
巴斯德严谨的、科学的实验设计,他淡漠名利的高尚情操,他为追求真理而不顾个人安危的献身精神将永远留在我们的心中。
巴斯德为微生物学、免疫学、医学,尤其是为微生物学,做出了不朽贡献,“微生物学之父”的美誉当之无愧。

作品

 巴斯德  巴斯德
巴斯德一生进行了多项探索性的研究,取得了重大成果,是19世纪最有成就的科学家之一。他用一生的精力证明了三个科学问题:1、一种发酵作用都是由于一种微菌的发展,这位法国化学家发现用加热的方法可以杀灭那些让啤酒变苦的恼人的微生物。很快,“巴氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上。2、种传染病都是一种微菌在生物体内的发展:由于发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌,巴斯德拯救了法国的丝绸工业。3、染病的微菌,在特殊的培养之下可以减轻毒力,使他们从病菌变成防病的药苗。他意识到许多疾病均由微生物引起,于是建立起了细菌理论。
他于1843年发表的两篇论文——“双晶现象研究”和“结晶形态”,开创了对物质光学性质的研究。
1856年至1860年,他提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论。
1857年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文。
1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗,其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革。
此外,巴斯德的工作还成功地挽救了法国处于困境中的酿酒业、养蚕业和畜牧业。
1881年,巴斯德改进了减轻病原微生物毒力的方法。
1882年,开始研究狂犬病,证明病原体存在于患兽唾液及神经系统中,并制成咸毒活疫苗,成功地帮助人获得了该病的免疫力,在1889年发明了狂犬病疫苗。发展了一项对人进行预防接种的技术。

巴氏灭菌法

巴氏灭菌法(pasteurize)的产生来源于巴斯德解决啤酒变酸问题的努力。当时,法国酿酒业面临着一个令人头疼的问题,那就是啤酒在酿出后会变酸,根本无法饮用。而且这种变酸现象还时常发生。巴斯德受人邀请去研究这个问题。经过长时间的观察,他发现是啤酒变酸的罪魁祸首是乳酸杆菌。营养丰富的啤酒简直就是乳酸杆菌生长的天堂。采取简单的煮沸的方法是可以杀死乳酸杆菌的,但是,这样一来啤酒也就被煮坏了。
路易斯·巴斯德邮票 路易斯·巴斯德邮票
巴斯德尝试使用不同的温度来杀死乳酸杆菌,而又不会破坏啤酒本身。最后,巴斯德的研究结果是:以50~60摄氏度的温度加热啤酒半小时,就可以杀死啤酒里的乳酸杆菌和芽孢,而不必煮沸。这一方法挽救了法国的酿酒业。这种灭菌法也就被称为“巴氏灭菌法”
巴氏灭菌法是一种湿热灭菌法。通常,我们有两种做法(说法可能略有出入),一是在61.7℃~62.8℃下加热30分钟(低温长时间处理),二是在71.6℃或更高温度下加热15分钟(高温短时间处理)。如果加压,一般效果会更好。
通常,我们喝的袋装牛奶就是采用巴氏灭菌法生产的。工厂采来鲜牛奶,先进行低温处理,然后用巴氏消毒法进行灭菌。用这种方法生产的袋装牛奶通常可以保存较长时间(几天左右,牛奶不是葡萄酒,你贮藏它作甚么?)。当然,具体的处理过程和工艺要复杂的多,不过总体原则就是这样。
需要指出的是,喝新鲜牛奶(指刚刚挤出的牛奶)反而是不安全的,因为它可能包含对人身体有害的细菌。另一点是,巴氏消毒法也不是万能的,经过巴氏消毒法处理的牛奶仍然要储存在较低的温度下(一般<4℃),否则还是有变质的可能性。因此我们看到大街上很多出售袋装牛奶的方法是很不规范的。当然,随着技术的进步,人们还使用超高温灭菌法(高于100℃,但是加热时间很短,对营养成分破坏小)对牛奶进行处理。经过这样处理的牛奶的保质期更长,纸盒包装的牛奶大多是采用这种方法。

爱国

路易斯·巴斯德邮票 路易斯·巴斯德邮票
巴斯德是19世纪法国一位杰出的科学家,微生物学的奠基人,因发明了传染病预防接种法,为人类和人类饲养的家畜、家禽防治疾病做出了巨大的贡献。由于在科学上的卓越成就。使得他在整个欧洲享有很高的声誉,德国的波恩大学郑重地把名誉学位证书授予了这位赫赫有名的学者。但是,普法战争爆发后,德国强占了法国的领土,出于对自己祖国的深厚感情和对侵略者德国的极大憎恨,巴斯德毅然决然把名誉学位证书退还给了波恩大学,他说:“科学虽没有国界,但科学家却有自己的祖国。”这掷地作响的话语,充分表达了一位科学家的爱国情怀,并因此而成为一句不朽的爱国名言。

评价 编辑

自从19世纪中叶以来,世界大多数地区的人口预期寿命大约翻了一翻。人类寿命的显著延长对每一个人产生的巨大影响,很可能超过了整个人类历史上任何其他发展对人的影响。这一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。尽管延长生命的功劳并非全部归功于巴斯德,但巴斯德的贡献是如此的重要,以致毫无疑问的是,降低人类死亡率的大部分荣誉应归功于巴斯德。巴斯德不仅是人类历史上最具影响力的人物之一,也是最值得所有人尊敬的人。

纪念 编辑

为表彰巴斯德在狂犬病研究领域做出的贡献,法国政府于1888年在巴黎建立了巴斯德研究所。起初,该研究仅作为一个治疗狂犬病和其他传染病的
临床中心。到了今天,巴斯德研究所已成为著名的生物医学研究中心,其主要方向为抗血清和疫苗的研究与生产。
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参考资料
  • 1. 麦克﹒哈特,赵梅.影响人类历史进程的100名人排行榜:海南出版社,2008年
  • 2. Michael.T.Madigan.Brock Biology of Microorganisms.13th:Pearson,2010:13
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