巴斯德,微生物学的奠基人

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“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等只要有坚强的意志,努力的工作,必定有成功的一天.”――巴斯德名言

机遇偏爱有准备的头脑

巴斯德(Pasteur)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足发酵.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同实验室观察.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.

帮啤酒“治病”

当时,法国的啤酒业在欧洲是很有名的,但啤酒常常会变酸,整桶芳香可口的啤酒,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”.

于是,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,试图既杀死了乳酸杆菌又不把啤酒煮坏,经过反复试验,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.

诊治丝蚕病疫

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.于是,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,伸出猫爪似的脚像要抓人;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,正是它感染了丝蚕以及饲养丝蚕的桑叶.因此,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.这个办法果然挽救了法国的养蚕业.

征服鸡霍乱

巴斯德一生发明很多,对生物科学和医学做出了杰出的贡献.一次偶然的机遇,使他再次找到了征服鸡霍乱的灵丹妙药.

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.1880年,法国农村正流行着这种可怕的鸡霍乱,巴斯德决心征服这种瘟疫.

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,再给它注入足以使鸡致死的鸡霍乱菌,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疫苗的设想.虽然在他之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.他当之无愧地成为微生物学的奠基人.

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