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微生物学之父巴斯德

周铁楼

路易•巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)是微生物学家、化学家,在历史上被公认是对人类最有贡献的科学家。他发现造成人类生病的最主要原因是微生物(即细菌),因此控制病菌就能预防和治疗疾病。他在传染病与免疫学上的贡献,使世界上每一个人都受惠。

这位科学巨人是一位虔诚的基督徒,他说:“越研究大自然,就越能感受造物主的工作多么奇妙。”巴斯德临终时,一只手握着妻子的手,另一只手则握着十字架。

生平

巴斯德是法国人,1822年生于法国汝拉省的多尔(Dole)小镇。父亲曾经在拿破仑英勇善战的骑兵队中任军官,退役之后改行做皮鞋匠,家境并不富裕。巴斯德出生后两个月,举家迁往阿尔布瓦(Arbois)小镇。巴斯德年幼时,他的父亲在经历过拿破仑大败于滑铁卢之役,看着法兰西帝国从兴起到衰亡,万千感慨地对他说:“对法国而言,最危险的不是巴黎街头的不法份子,而是在知识界向社会散布错误理论的人。”这使巴斯德从小就立志,长大要成为一个大学教授,以知识救国救民。

从1839到1842年,巴斯德在贝桑松皇家学院(Collège Royalde Besançon)学习,对科学产生了兴趣。因为立志要做老师,他在求学时期就律己甚严,对每一科目都力求完美,因为日后要成为专门研究学问的人,需要有广博的知识作为基础。他的老师给他的评语是“认真”。

1843年这个来自穷乡僻壤的巴斯德报考法国最好的巴黎师范大学(Ecole Normale Superieure in Paris),以第19名被录取。但他对自己十分失望,认为自己考得不好,拒绝入学。强迫自己再努力一年后,终于次年以第五名的成绩被录取,他才欣然入学。

大学里的教授都发现,巴斯德这个年轻人与众不同,做学问的功夫十分认真、热忱,完全不求名利。一位教授说:“在这个世代,一位老教授最大的酬劳,就是在他毕生的教学生涯中,遇到一个如此认真学习又不为名利做学问的学生。”

1845年巴斯德获得巴黎师范大学的硕士学位,1847年获得博士学位。1848年任第戎大学物理学教授,1849年转至斯特拉斯堡大学理学院任化学教授。

斯特拉斯堡大学有位教授看中巴斯德为人踏实勤快,就把女儿萝兰(Marie Laurent)许配给他为妻,他们于1849年5月29日结婚。可是萝兰小姐婚后不久就向父亲抱怨,说她丈夫常常一星期也不说一句话,一个人关在实验室里好几个小时。她在门外偷听,里面安静得好像没有人存在,她不知道嫁了个什么科学怪人。她的父亲回答道:“让他保持这样,日后他会成为第二个伽利略。”虽然萝兰小姐不满意这个回答,她希望嫁给一个爱她的丈夫,而非第二个伽利略;但她还是甘心做她的巴斯德太太。他们生了五个孩子,可惜三个死于伤寒,只有两个活到成年。这事激发了巴斯德研究预防和治愈各种传染病的方法。

1867至1874年,巴斯德任巴黎大学化学教授,1869年成为英国皇家学会会员,1882年被选为法兰西学院院士,1887年被选为法国科学院永久秘书。

研究贡献

1.自然发生论(spontaneous generation)的错误

自然发生论者认为,生命可由无生命的物质中自然产生。他们认为发酵或食物腐败、发霉都是自然造成的,并以腐烂的木头可以生出蛆来,腐烂的肉可以长出苍蝇为例。

1859年达尔文发表《物种起源》,倡导进化论,更被自然发生论者拥为经典,认为生命可以由无生命的物质产生。

巴斯德相信生命是上帝所创造的,有永恒价值,而无生命的物质不能繁殖,所以是短暂的。如果无生命的物质本身可以产生生命,那生命变成短暂,物质反而成为永恒,这与他对圣经的理解相违。1859至1861年,巴斯德以实验证明,发酵与食物腐坏、发霉的过程里是有肉眼看不见的微生物参与。他将煮沸的肉汤,放在开口长而弯曲的瓶中,里面的肉汤仍能够与流通的空气接触,但因为瓶颈弯曲,细菌和霉菌等到不了肉汤,因此当年实验的那瓶肉汤,到现在都还没坏。这项实验强有力的驳斥了自然发生论。

2.发酵的细菌理论和高温消毒法

我们都知道酒放越久越香醇,但以前并不如此,酒放久了会发酸,于是法国的酿酒商向巴斯德请教。巴斯德先研究酒的发酵过程,发现发酵是因为微生物(酵母菌)的增长造成。酒变酸也是如此,不过是由不同的微生物所引起。以往人们以为,发酵产生微生物,巴斯德的发现恰恰相反,发酵是由微生物所引起的。因此改变了那个时代的错误观点,证实发酵不是纯粹的化学变化过程。通过大量实验,巴斯德指出,环境、温度、pH值和基质的成分等因素改变,以及有毒物质都以特有的方式影响着不同的微生物。他发现,用60至65摄氏温度做短时间加热处理即可杀死有害微生物,因此解决了法国酿酒工业长期面临细菌让啤酒变酸不能喝的问题,同样的方法也可使牛奶保持新鲜。因拯救了食品业,反对他的人只好勉强送他一枚勋章。

3.免疫学和疫苗

1867年有人故意为难巴斯德,问他:法国的蚕为什么会生病?他根据三年的实验结果,分离出两种致病的杆菌,发现了治疗这种疾病的方法,拯救了法国的蚕丝与服装业。

在后来的12年间,面对炭疽病、猪的釭斑丹毒病与被视为绝症的可怕的狂犬病,他都能一一找出病毒,并用方法解救,展开免疫与传染病控制的先河。有趣的是,他的重要发现都源自助手向他提问的难题,而非他自己故意去找的。

后来他将研究范围拓展到家禽、家畜与人类的疾病,并研发出甚有成效的疫苗。巴斯德提出了预防接种措施,认为传染病的微生物在特殊的培养下可以减轻毒力,变成预防病的疫苗。1881年巴斯德著手研究狂犬病,1885年他以减毒的方式研究出预防狂犬病的疫苗,引起美国民众的重视。当时,在美国有几个男童被患了狂犬病毒的狗攻击,性命垂危。美国民众听说巴斯德发明了狂犬病的疫苗,便立刻集资,协助这些男童远渡大西洋,前往法国求助。巴斯德不负众望,用他研究出来的狂犬病疫苗,在同年7月6日治愈了一名九岁儿童,至此名声传遍欧美。

巴斯德的人生颇为坎坷,他生于贫困家庭,父亲是退伍军人,后来做皮鞋匠。根据研究巴斯德生平的传记作家Albert Keim和Louis Lumet说,巴斯德小时不是天才儿童,相反的,学习有点缓慢,他与一个智障妹妹一同成长。他和妻子生了五个孩子,三个因疾病夭折。他自己因为工作过劳而脑溢血,多次中风,行动不便。他的成就很大,对人类的贡献有目共睹,可是与他同时代的医学界却强烈反对批评他。

面对人生连串的打击,巴斯德并没有浪费时间、生命在自怜自怨和怨天尤人之中。他专心信靠上帝,把困难化为解决问题的力量。他的三个孩子死于传染病,更激发他潜心研究病毒(微生物)的决心。终于,他成功发明预防疾病的疫苗,拯救了后来无数人的孩子,包括我们和我们的后代。

巴斯德相信圣经上的话:上帝创造天地。所以,他敢于挑战自生说(生命可由无生命的物质中产生),敢于反对达尔文的进化论。他认为科学与基督教没有矛盾,相反会使人更亲近上帝。他说:“我越研究自然科学,便越惊讶上帝创造的奇妙。”研究使他看到上帝智慧的设计,看到大自然不可能来自偶然和巧合。

巴斯德于1895年9月去世,享年73岁。他是一个伟大的科学家,又是一个单纯、平实、谦卑信靠耶稣基督、一生充满正能量的人。

—编辑室


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