书城科普读物世界大发现纪实系列丛书-自然世界的奇迹(中)
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第33章 细菌作用的发现

自从列文虎克用自制的显微镜首次发现细菌以后在很长一段岁月里,很多科学家都继续着列文虎克的工作。他们用经过改制的显微镜,从高山到海洋,从沙漠到湖泊,到处寻找各种细菌的足迹。但对细菌和人类有什么关系,它们在人类生活中究竟起什么作用,人们还一无所知。巴斯德的研究,首先揭开了细菌的这一奥秘。

勤奋的巴斯德

1822年,巴斯德诞生在法国多尔城一个勤劳能干的鞣皮匠的家庭里。

巴斯德在9岁时曾经历过这样一件事:他看到一家铁匠铺门口,有人拿白热的烙铁烫人的皮肉,被烫的人痛苦地呻吟着。这个被烫者是刚被一只疯狼咬伤的人,当时人们只有用这种方法进行治疗。但几周后这个被疯狼咬伤的人还是死于狂犬病。当时他问爸爸:“狼或狗怎么会疯?为什么人被疯狼咬了就要死?”他的父亲说:“大概是魔鬼附到了狼身上。”当时就连世界上最精明的医生,恐怕也只能这样回答。这伤口,这烙铁,在巴斯德的记忆中留下的烙印太深了。

巴斯德很早就入学读书,他是班上年龄最小的学生。他很喜欢学习而且好胜心强,学习成绩一直很好。中学毕业后,他又以优异的成绩,考上了著名的巴黎高等师范学院。

巴斯德在大学专攻化学,应该说试管、烧杯是他的亲密助手,但是他更喜欢用显微镜来观察实验过程中所发生的一切变化。他顽强努力,日积月累,不仅使自己成为一名优秀的化学家,而且最后还成为世界闻名的细菌学家了。

巴斯德26岁时,由于在酒石酸方面的卓越研究成果,一举成名。他被任命为法国里尔学院院长兼教授。在里尔城他第一次撞着了微生物,开始了他的重大研究,并向世人证明微生物是何等的重要,它和人类的关系是何等密切。

探索酸啤酒的秘密

一天,一个制酒作坊的老板,心事重重地来到巴斯德的实验室,说他的酒变酸了。

本来香味芬芳的啤酒怎么会变酸呢?这样的现象在一个一个制酒作坊里相继都发生了。老板们个个焦急万分,眼看着一批批酿好的啤酒发出酸味,全部堆在酒窖里,再也卖不出去了。那时大家都认为化学是神秘万能的,老板们就找到化学家巴斯德,寻求问题的答案。

巴斯德来到制酒作坊,闻闻那些出了毛病的酒桶,从中取些样品,又从未发酸的酒中取了样品,带回实验室。

他在显微镜下进行反复的观察。发现在这些酒里,总能看到许多以前列文虎克曾描述过的细菌。奇怪的是在发酸的酒里,它们共有两种类型,其中有一种随着酒味变酸,逐渐增多,并且变得活跃起来;而另一类细菌则始终没有变化。但是在不发酸的酒里,却只能看到后一种细菌的存在。

巴斯德经过几百次的核对,他终于弄明白了酒味变酸的原因。

原来麦芽酿成酒是由后一种细菌作用的结果因此在每种酒里都能发现它们。而前一种细菌则是酒味变酸的祸首。它们能把酿酒成分分解成酸,这样酒就变酸了。

巴斯德把酒味变酸的原因告诉了老板们,而且说只要在显微镜下检查一下酒汁,不用到嘴里品味,就能知道酒是不是变酸了。

老板们全瞪大了眼睛,“这微不足道的小东西就能使酒变酸?”他们拿来各种各样的酒,有酸得难以下咽的坏酒,也有陈年好酒,想试一试巴斯德是不是在说大话。

巴斯德把这些酒逐个滴在玻璃片上,放在显微镜下观察。他根据两种菌的情况,来判定酒味是香郁还是酸涩。每当他说出一种酒的性质后,就由一位品酒的师傅来尝味,作出鉴定。结果每一种酒的情况都被巴斯德言中了。

巴斯德继续研究发现,只要把刚发酵完毕的酒加热到一定温度,保持一定时间,就可以把能使酒发酸的细菌杀死,啤酒就可保持浓郁香甜的味道而不会变坏。这就是一直沿用至今的“巴氏消毒法”。

啤酒发酸的问题解决了,人们从此意识到微生物与人类生活密切相关。后来科学家把有益的酿酒菌叫做“酵母菌”,而把令酒发酸的菌叫做“乳酸菌”。这两种菌对人类的生活都有十分重要的作用。我们吃的面包、馒头之所以又软又甜就是酵母菌发酵的结果;许多人爱喝又有益于消化的酸牛奶则是乳酸菌的功劳。

寻找蚕病病因

自从中国的养蚕和织丝技术传到欧洲以后在法国的南部形成了一个养蚕业中心。

1865年,法国南部几乎所有的蚕都得了一种蔓延于整个欧洲大陆的奇怪疾病。蚕身上长满黑色斑点,不再吃桑叶,也不再吐丝作茧,而后病蚕成批地死亡。

蚕农们为了挽救病蚕,想尽各种办法,人们用硫磺、木炭,甚至用烟灰撒在病蚕身上,但蚕还是大批死亡,蚕病继续蔓延扩大。

蚕农们给政府写信,请求政府派专家来挽救濒于毁灭的养蚕业。来自法国南部,深知蚕农困境的化学家杜马教授在心急如焚的情况下,想起了自己的学生巴斯德。他虽然知道巴斯德不是这方面的专家,但他认为巴斯德勤奋好学,观察精细,思考大胆,长于实践,一定能解决这一问题。所以就找到巴斯德,要他想方设法为蚕治病。

巴斯德对此很是为难,他说:“我对蚕一窍不通……不仅如此,我连一条蚕也没见过呢!”

但出于对老师的尊敬和对蚕农的同情,巴斯德毅然把这事应允下来了。

巴斯德来到法国南部,一边学习养蚕知识,一边查找蚕病原因,探寻救治方法。

有些养蚕人向他绝望地苦笑,甚至有人口出怨言:“政府为什么不派一位动物学家或一位蚕学家来,却选了一位化学家?” “显微镜对于蚕病能解决什么问题?”

对于这些话巴斯德并没有在意,他认真地实验观察着。

巴斯德把病蚕用水磨成糊汁,吸一滴放在玻璃片上,在显微镜下观察。经过多次细微地检查,他发现病蚕身体内都有一粒粒棕色的微粒存在,这是一种椭圆形的细菌。而这种细菌在健康蚕身上是找不到的。通过百次的观察,巴斯德最后肯定这些微粒——椭圆形的细菌,就是蚕害病的根源。这种细菌是从外部进入到蚕身上的。它不仅在病蚕身上存在,在产卵的雌蛾体内也同样存在着。

巴斯德根据这个推断,采用了一种简单而又准确的检种方法。

他把产卵后的雌蛾用水磨成糊状,在显微镜下观察,如发现有致病菌,就将母蛾和卵一起烧掉。如果完全没有这种细菌,就把卵留下作为来年的蚕种。

由于无病蚕种的保存和病蚕的隔离、消灭,保证了健康蚕种的生长繁殖,终于挽救了整个濒于毁灭边缘的法国养蚕业。巴斯德首先发现了细菌与动物生命的关系。

微生物学之父

巴斯德还研究了许多人、畜病患。指出了当时死亡率极高的产褥热是由细菌引起的,炭疽杆菌是炭疽病的病原体。他在狂犬病、鸡霍乱的研究中,实际上开创了免疫应用的先河。

巴斯德的发现使我们认识到,微生物既是人类最凶恶的敌人,也是人类最有益的助手。

巴斯德把自己的一生,全部献给了研究细菌的事业。他建立了一系列研究细菌的独特技术方法,把细菌的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平;开创了寻找各种可怕传染病的病原工作;指出了细菌在人类日常生活中所起的作用,是他奠定了微生物学的理论基础。

正如有位学者所说:巴斯德的一生,给人类带来了史无前例的影响……他的工作在人类最早的三门应用科学中都引起了变革。在工业方面,他给所有发酵工业奠定了巩固、合理的基础。在农业方面,给农学家的基本任务与方法指出了崭新的道路。在医学方面就更是做出了卓越的贡献。自从原始人类摆脱了森林野兽的威胁之后,在历史上还不曾有过像巴斯德的研究工作所引起的这样有决定意义的进步。