法国在19世纪出现了一位伟大的生物学家,他就是巴斯德。巴斯德在生物领域取得了很大的成就,他最主要的成就是同素异构的发现、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,巴斯德是近代生物学的奠基人。
19世纪60年代,巴斯德首次通过实验和观察证明细菌等微生物是传染病的罪魁祸首。
19世纪30年代初的巴黎,流行着一种人称“虎列拉”的恶性瘟疫,其实虎列拉就是霍乱。这场霍乱几乎毁灭了整个法国,甚至还危及到了欧洲的大部分地区,造成了人口的大量死亡。当时的巴黎有60万居民,但死于这场瘟疫的就有38000人。医务人员确定瘟疫的主要发源地是亚洲的恒河湾,染病的原因是人们饮用了恒河湾不干净的水,特别是饮用了生水。这项结论出来以后,人们再也不敢喝井水,连泉水也不敢喝了,只能靠酒活命。
有人记录下了当时的情况:当一个人在马路上倒下时,路人不是立即去救他,而是拔腿就逃。护士们赶过来,用带着皮手套的双手,将奄奄一息的不幸者拖走。深夜,再将尸首成批成批地运到郊外,草草地埋掉,为了防止老百姓们惊惶不安,连病人的卧具遗物也要毫不保留地烧掉。
虎列拉最终被制服了,当虎列拉这个害人的魔头被制服时,人们欢呼雀跃,在这忘情的喜悦当中有位科学家被淡忘了,他就是巴斯德。巴斯德一路追踪虎列拉,发现了虎列拉的致病菌螺旋菌,从而挽救了芸芸众生,建立了不朽的业绩。
1822年,路易·巴斯德出生在法国多耳城的一个制革工人家庭。巴斯德的父亲是拿破仑军队的退伍军人,他希望自己的儿子将来能成为一个学者和教授。巴斯德从小聪明伶俐,富于极强的进取心,特别是考取巴黎高等师范学校时表现得尤为突出。
巴黎高等师范学校是法国的名牌学校,该校培养了一大批优秀的专家。考取巴黎高等师范学校是一种光荣,有时甚至允许报考这所学校都是一种荣誉。在第一次进入该校的竞争考试中,巴斯德排列第16位,巴斯德拒绝入学,他说要准备得更好些再去就读。1843年,他再次参加入学考试,取得了第四名的优异成绩。
巴斯德在巴黎高等师范学校学到了很多东西,其中最重要的就是认识到实验可以帮助人们解决各种问题,他认为实验是用来解决生物学和医学的问题的最佳方法。学生时代的巴斯德学习成绩平常,但多才多艺,曾喜欢绘画,希望成为美术家。一次偶然的机会改变了他的人生。法国大化学家杜马的学术讲演激起了他从事科学研究的热情,这种热情一直保持终生。记得大哲学家维特根斯坦曾经说过:“天才并不比任何正常人有更多的光,但是他有一个能聚焦光至燃点的特殊的透镜。”巴斯德也有这样一个特殊透镜,他的特殊透镜就是他一生研究细菌世界的坚韧和执著。
在巴黎高等师范学校毕业后,巴斯德首先在酒石酸研究中取得了成绩,并因此引起了学术界的注意。他勇敢地推翻了当时的化学权威对酒石酸结晶体的已有成见,得出了酒石酸结晶体同质异晶的结论,也就是巴斯德首次发现晶体的旋光异构现象。这一结论引起了巴黎大学物理教授普伊雷的重视,在普伊雷的大力举荐下,巴斯德成了巴黎大学的化学教授,他以其勤勉和才华博得了学术界的尊敬。
1854年,巴斯德离开巴黎大学,来到法国著名葡萄酒产地的里尔任职。不久,他发现了发酵的奥秘,巴斯德从此踏入了细菌的神奇王国。
里尔是法国酿酒业的中心地区之一。
透过窗户,里尔企业家比戈先生在自己的办公室里看院中工作人员卸货。比戈先生看到卸货工作大体结束,正准备下班回家,这时,工厂守门人通过传声筒告诉他,巴斯德先生应邀前来,正在会客室等他。
会客室里,一名差役已经点燃了球形煤气灯,暗绿色的微光使处在幽暗中的笨重家具显得轮廓分明,那些铜饰品和整齐摆放在餐具橱上的奖杯、奖牌在熠熠闪光,它们是比戈酿酒厂半个世纪以来获得荣誉的见证。比戈先生在这间会客室里,专门向巴斯德请教甜菜根制取酒精的问题,并聘请巴斯德担任工厂的科学顾问。他向巴斯德提供一间装有先进显微镜的实验室,供巴斯德研究使用。
实验室是一座光线明亮的玻璃房,在一座四层楼上。在房内的实验桌上,放着一台德国造的显微镜,一个条状玻璃板下封着几个小瓶子,分别装着酿酒各阶段中提取出来的样品。比戈父子曾经企图找到使甜菜酒变质的原因,阻止由于发酵引起的糖分和酒精在正常情况下的分离,然而他们的尝试没有成功。
酿酒业是里尔地区的主要产业,比戈的工厂生产的香槟酒更驰名欧洲。然而各个酒厂经常发生莫名其妙的事:本来香醇芬芳的葡萄酒、啤酒突然变酸,不能饮用,工厂因此蒙受巨大的损失,酒厂老板一致推举巴斯德来解决这一难题。
从此,每个星期有好几次可以见到一位戴着夹鼻眼镜,穿着白色羊毛护身大褂的先生出入于比戈工厂的车间。这位先生十分细心地了解从原料洗涤机开始,经过切割机切制,最后将甜汁送入神秘的发酵罐中进行发酵的酿酒全过程。他一会儿走到这儿,一会跑到那边,不时地抽取酒样品,然后把酒样倒进几只贴着标签的小瓶里,再把这些小瓶交给小比戈。
了解了酿酒的全过程,提取了需要的酒样品,巴斯德先生便一头扎进实验室里去了。他用显微镜观察各种过程中的酒,特别是把变酸的酒和未变酸的酒进行反复的比较,最后发现了问题。
巴斯德发现,当发酵正常时,酵母菌是圆的,但是发酵异常时,酵母菌就变长了。酒变质时,会发觉小球体消失了,出现了一些杆状体,巴斯德把这种导致酒变酸的细菌叫做乳酸杆菌,并断定酒变酸是乳酸杆菌污染的结果。
让酒变酸的真凶找到了,那么怎么消灭这个凶手呢?巴斯德为此发明了加热灭菌法。巴斯德告诉比戈和酒厂老板们,必须对刚酿好的酒缓缓加热到55℃,只有这样才能杀死酒中的乳酸杆菌,然后塞紧瓶塞,保证酒不再变质发酸。“巴斯德消毒法”使比戈及里尔的酿酒业消灭了“意外事故”,酿酒的成本大大降低。
在解决了酒变酸的问题之后,巴斯德又应蚕农们的要求解决了养蚕业的蚕病问题。
不断的成功让巴斯德成为了一位闻名遐迩的大化学家,但巴斯德前进的脚步并未停止,他仍然在思考着其他问题。巴斯德由酒变酸和蚕病都是微生物所致联想到,威胁着千百万人生命的狂犬病、斑疹伤寒、霍乱、黄热病以及禽畜的瘟疫等可能也是细菌等微生物作祟的结果。巴斯德把研究细菌致人生病作为自己的研究目标,然而,真正促使他走上为人体治疗疾病的道路的是他终生难忘的那两件事情,这两件事情改变了巴斯德的一生。
在阿莱斯治疗蚕病的某天夜里,一个种葡萄的人敲响他的家门,正打算就寝的巴斯德在砖石铺地的前厅接待了他。
“我的女儿病了,而且病得很严重。巴斯德先生,您能不能去看她一下?”
“可我并不是医生啊!”
“等我去城里请到医生,我的女儿大约要死了,她喘得厉害……”
“先生,我没有权力给您的孩子治病,因为我只是一名化学家。”
“您不是治好了我们的病蚕吗?”
由于巴斯德治好了法国南部加尔省的蚕病,在蚕病重灾区阿莱斯,巴斯德已成为一位传奇式人物,人们把他看做一位高明的医师,一位像魔术师一样能够改变一切的能人。
虽然将葡萄种植者送走了,但这位种植者的话却一直萦绕在巴斯德的耳畔。是的,葡萄种植者做的论断并不完全对:他没治好蚕病,至多是指出防止蚕生病的方法罢了。然而,难道不能由此看到治病救人的前景吗?难道不能通过消灭微生物来制止传染病吗?他仿佛听到了那个女孩子的呻吟声,那是对他的召唤。
巴斯德认为首先要找到这些让人生病的病菌,才有可能让人类远离它们。怎样才能使病菌远离人类呢?这个问题长期困扰着巴斯德。病菌还没有远离人类,战争却开始了。
1870年,普鲁士同法国进行了战争,战线推进到巴黎附近,法国北部城市色当沦陷后,法军全线溃退,法国皇帝拿破仑三世做了俘虏。战争期间,最凄惨的工作就是救护那些伤员。在塞纳河上,驶过一艘艘长长的轻便帆船,船尾上悬挂着红十字标志的都成了医院。
在巴黎的圣蒙特罗医院,巴斯德看到了上百个伤员等待救治。在外科手术室里,十几个外科大夫组成的手术小组在给伤员做截肢和扩创手术。
由于乙醚的麻醉作用,一切手术都在安静地进行,听不到病人的叫喊声。然而,当时医院的手术人员还没有无菌操作的概念,就连著名的医生都相信细菌的自生说。他们认为“病菌”是在化脓的伤口内自生的,细菌不是引起疾病的原因,而是疾病造成的产物。医生的任务是截去化脓的肢体,根本不注意手术过程中的细菌感染。病菌造成的感染正从一个病床蔓延到另一个病床,从一个伤口传染到另一个伤口。细菌在大量繁殖的同时使伤口不断化脓发臭,不到24小时之内,大部分手术病人几乎都被败血症夺走了生命。
看到这样悲惨的场面,巴斯德再也无法忍受了,他不愿意只做一个显赫的化学家,他要成为一个医生,让病菌消灭在治疗阶段。他曾经写道:“看来,我非得同时研究化学和医学两种专业不可了!”
细菌到底是生物体内自生的还是外界传染的?这一问题至关重要。如果是自生的话,那么医生不需要无菌操作是允许的;如果不是自生而是传染的话,那么任何涉及人体的操作都必须设法灭菌。