1870年普法戰(zhàn)爭爆發(fā)后,法國戰(zhàn)敗投降,割了兩省地,賠了五十萬法郎的賠款。當時法國一位著名的科學家在科學上卓有成就,德國的波恩大學準備把名譽學位證書授予他??墒?,懷著對祖國的熱愛,他毅然退回了波恩大學的名譽學位證書,一句 科學沒有國界,但科學家卻有自己的祖國 擲地有聲,之后便一心專注于化學實驗室里做他的化學試驗和微菌學研究。
他用一生的精力發(fā)現(xiàn)證明了三個科學問題:1.每一種發(fā)酵作用都是由于一種微菌的發(fā)展;2.每一種傳染病都是一種微菌在生物體內的發(fā)展;3.傳染病的微菌,在特殊的培養(yǎng)之下可以減輕毒力,使他們從病菌變成防病的藥苗。
這三個問題從表面上看似乎都和救國大業(yè)沒有多大的聯(lián)系。然而由于第一個問題的證明,他發(fā)現(xiàn)用加熱的方法可以殺滅讓啤酒變苦的微生物,使全國的制酒業(yè)每年減除極大的損失,并遠遠超過了德國。法國每年因蠶病損失一億法郎,從第二個問題的證明他教會了全國的蠶絲業(yè)怎樣選種防病,全國的畜牧農家怎樣防止牛羊瘟疫,又教全世界怎樣注重消毒以減少外科手術的死亡率。從第三個問題的證明,他發(fā)明了牲畜的脾熱瘟的防治疫苗,每年替法國農家減除了兩千萬法郎的大損失;又發(fā)明了狂犬病的治療法,救活了無數(shù)條生命。
他就是路易斯 巴斯德。英國的科學家赫胥黎在皇家學會里稱頌他的功績上說道: 法國給了德國五十萬法郎的賠款,巴斯德先生一個人研究科學的成就足夠還清這一筆賠款了。
《圣經(jīng)》里有一句話說: 不要怕,只要信。 巴斯德,這位法國傳奇般的人物,在國家危難的時候,對科學懷有極大的信心,靠堅強的意志和努力的工作,終于締造了科學救國的奇跡。
巴斯德的對人類的貢獻
第三組(陸春菊,楊麗波,邱傳機,覃炫杰)
前言
路易斯·巴斯德(比isPastr122一19)是十九世紀法國偉大的化學家、微生物學家,現(xiàn)代微生物學和免疫學的奠基人,他在立體化學、結晶學、微生物學、醫(yī)學等不同領域取得一系列的重大科學成果,特別是他作為醫(yī)學上的門外漢,創(chuàng)立了微生物致病理論和免疫學,從而引起醫(yī)學的重大變革,被譽為現(xiàn)代醫(yī)學之父、人類的大救星。
第一章巴斯德生平
1822年12月27日,巴斯德生于法國南部汝拉省多爾小鎮(zhèn)一個制革匠家庭。巴斯德的父親曾是拿破侖軍隊中的一名軍士長,跟隨拿破侖征戰(zhàn)歐洲。巴斯德的父親經(jīng)常向兒子傳授愛國主義思想,這對于巴斯德日后的成長起著極其重要的
作用。巴斯德雖非天才,但學習用功,各門功課成績優(yōu)良。他愛好文學和繪畫,至今還有幾幅作品傳世。1843年巴斯德以優(yōu)異的成績考入巴黎高等師范學校,師從著名化學家讓一巴蒂斯特·畢奧(J.B.Biot1774一1862)和讓一巴蒂斯特·杜馬(J.B.Dusa 1800一1884)。1847年獲物理化學博士學位。1849年擔任斯特拉斯堡學院化學教授,并與該學院院長的女兒瑪麗·洛朗結婚。1854年任里爾理學院院長。1862年當選法國科學院院士;1873年當選法國醫(yī)學科學院院士;1881當選法蘭西學院院士;1895巴斯德在巴黎病逝。
巴斯德一生進行了許多開創(chuàng)性的研究,在諸多領域取得了重大成果,是19世紀最有成就的科學家之一。1848年研究酒石酸,發(fā)現(xiàn)分子結構不對稱性,從而創(chuàng)立了立體化學。1856年開始從事發(fā)酵研究,發(fā)現(xiàn)了酵母菌和乳酸菌的發(fā)醉機理,進而發(fā)明了“巴氏滅菌法”。1859年至1862年巴斯德與“自然發(fā)生說”進行公開論戰(zhàn),他以一系列的公開實驗,其中包括著名的“曲頸瓶”實驗,戰(zhàn)勝了“自然發(fā)生說”。此后,他相繼征服了蠶病、霍亂、炭疽病和狂犬病等傳染性疾病,為拯救和造福人類做出了巨大貢獻。1888年巴斯德自籌巨資創(chuàng)建“巴斯德研究院”,成為至今世界上最有影響力的微生物研究機構。巴斯德最偉大的功績在于創(chuàng)立了微生物致病理論和免疫學理論,從而引起醫(yī)學的重大變革,被譽為現(xiàn)代醫(yī)學之父。
第二章巴斯德的科學貢獻及其對后世的影響
在公眾的心目中,巴斯德的名字主要與狂犬病及世界級醫(yī)學研究中心巴斯德研究院(研究病毒學、免疫學、變態(tài)反應學和生物化學,提供血清和疫苗)聯(lián)系在一起。他早年研究結晶學,在酒石酸和消旋酒石酸的研究中提出分子不對稱理論,開創(chuàng)了立體化學;他研究發(fā)酵,發(fā)現(xiàn)了微生物的作用;他挽救了法國養(yǎng)蠶業(yè)、啤酒和葡萄酒釀造工業(yè);他發(fā)明了目前仍用于牛奶、葡萄酒和啤酒加熱消毒的巴斯德滅菌法:他首創(chuàng)用科學的疫苗接種法預防炭疽病、雞霍亂以及狂犬病。晚年,他以募捐方式籌款建立了巴斯德研究院。巴斯德主要功績在于,他提出和證明了微生物致病理論和創(chuàng)立免疫學,從而成為微生物學和免疫學的奠基人。這些理論在當時引發(fā)了一場醫(yī)學革命,是他把科學引入醫(yī)學,在此基礎上建立了科學的醫(yī)學。他的一生累累碩果,甚至70多歲臥病在床,仍然攻克狂犬病,這是人類第一個被攻克的傳
染病。
美國著名的物理學家麥克.哈特(Michael H. Hart)在其所著的《影響人類歷史進程的100名人排行榜》中,把巴斯德排在第十一位,僅次于愛因斯坦,其影響力比他著名的同胞拿破侖(第三十四位)還要大得多,認為他是醫(yī)學史上最重要的人物。他在書中寫道:“自從19世紀中葉以來,人類壽命的顯著延長對每個人產生的巨大影響,很可能超過了整個人類歷史上任何其它發(fā)展對人的影響。這一現(xiàn)代科學和醫(yī)學的發(fā)展,幾乎為我們每個人提供了第二次生命。如果延長生命的功勞全部歸功于巴斯德的話,我會毫不猶豫地將他排在本書的第一位。盡管事實并非如此,但巴斯德的貢獻是如此的重要,以至毫無疑問降低上個世紀人類死亡率的大部分榮譽應歸功于巴斯德?!?。這說明巴斯德在醫(yī)學發(fā)展的歷史進程中,影響的程度最為深遠,無人能及。他的科學成果、科學方法和科學精神仍然對最前沿的科學領域產生巨大的影響。
第一節(jié)巴斯德在化學領域的貢獻
巴斯德早年研究結晶學,在酒石酸和消旋酒石酸的研究中提出分子不對稱理論,開創(chuàng)了立體化學,成為著名的化學家。
1846年10月,巴斯德在化學家巴拉爾的指導下選擇了結晶學作為自己博士論文的研究課題,巴斯德認真地查閱和比較了多位著名學者的研究,以天才的直覺,把化學晶體和礦物晶體聯(lián)系在一起,用類比方法選擇了化學晶體—酒石作為研究對象。以獨創(chuàng)性的方法把空間幾何原理移植到化學領域,用結晶學和物理學的方法來研究化學,解開了著名的“密切利希之謎”—兩種同分異構體之間的光學性能差異問題。1848年5月15日巴斯德向法國科學院提交第一篇學術報告:《論結晶形狀、化學構成和旋光方向之間可能存在的關系》。該論文標志巴斯德發(fā)現(xiàn)了分子不對稱原理,創(chuàng)立了立體化學。這個發(fā)現(xiàn)也為巴斯德鍛制了一把開啟整個現(xiàn)代生物學大門的鑰匙。巴斯德的立體化學理論為有機化學研究開辟了廣闊的天地,21年后荷蘭化學家范霍夫發(fā)現(xiàn)了碳化合物分子的空間結構。如今,立體化學理論已不只局限于純化學,同時還廣泛涉及到物理化學、光學、醫(yī)學化學、生理學和發(fā)酵化學等領域,而且還在向原子結構的理論方面發(fā)展著。
第二節(jié)奠定微生物學的基礎
微生物學是現(xiàn)代人類醫(yī)學、獸醫(yī)學的基礎,也是現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)和食品工業(yè)的基礎。沒有微生物理論作為基礎就沒有我們今天健康的身體,也沒有餐桌上的美食。所有這一切都應當歸于巴斯德奠定了微生物學的基礎。
1856年巴斯德開始研究發(fā)酵工藝,經(jīng)過幾年的潛心研究,終于找到了發(fā)酵的本質。1857年和1860年,巴斯德分別發(fā)表《論乳酸發(fā)酵》和《論酒精發(fā)酵》兩篇論文,將其研究公之于世。最重要的獨創(chuàng)是他發(fā)現(xiàn)了酵母是活的微生物。他因此得出了一個革命的定義:發(fā)酵是酵母繁殖的結果。巴斯德打開了一個新的微小世界的大門:細菌的世界,由此創(chuàng)立了微生物學。
巴斯德在發(fā)酵研究過程中,認識到“自然發(fā)生說”未必成立?!白匀话l(fā)生說”是一個古老而頗有爭議的理論,它認為生命可以不從其親代生殖而來,而是從無結構的有機或無機材料中自然而然產生,并且時時處處都在進行著。1858年12月,法國科學家普歇向法國科學院提交了題為(論動物和植物原生生物在人造空氣和在氧氣中的自然發(fā)生》的論文,1859年他出版了《論自然發(fā)生》的巨著。他認為,有機質液體腐敗時就會有新的生命產生,而且是在“絕無空氣的媒介中產生氣而
巴斯德卻認為,空氣中的微生物才是問題的關鍵。由此引發(fā)了一場著名的生命“自然發(fā)生說”論戰(zhàn)。
廣義上的“自然發(fā)生說”和狹義上的“自然發(fā)生說”在內容上有著本質的區(qū)別。實際上,巴斯德所批駁的是狹義上的“自然發(fā)生說”,而不是廣義上的“自然發(fā)生說”。巴斯德通過一系列的科學實驗證實了,歷史上所謂的“自然發(fā)生說”大多都是猜測性的,即使有少量的實驗,也是荒謬絕倫,經(jīng)不起重復實驗的考驗。他堅信生命“自然發(fā)生”的不可能性是一個科學事實,因為實驗證實了,在比較短的時間微生物是不可能自然產生的,必定有其外部原因。巴斯德并不反對絕對的自然發(fā)生說,而是反對無嚴謹實驗作根據(jù)的狹義的自然發(fā)生說。生命在他看來是一個啞謎,原始的、有理的未知數(shù)。巴斯德知道人的理性主義是有限度的,他認為應留給后人來澄清自己搞不明白的事物。雖然,他是一位局限于他的觀察結果的賢哲,但他預見到了,并預先接受了,他的觀察結果總有一天要過時的。在這種辯證科學觀的指導下,巴斯德把理論的嚴密性和實驗的精確性結合在一起,用“數(shù)學推理的明晰性來使他的對手承認他的結論”,徹底駁倒了自然發(fā)生說,從而為現(xiàn)代消毒、防腐法提供了科學的依據(jù),并奠定了微生物學和免疫學的基礎。無所不在的“自然發(fā)生說”不得不縮小自己的范圍,退到至今仍然是個謎的終極自然發(fā)生問題。這是人類認識史上的一次巨大的飛躍,也是醫(yī)學史上的一次思想大解放,對后世影響極為深遠。在十九世紀的偉人中,除了巴斯德之外,很少有人預見到這一點,就是恩格斯對于巴斯德實驗的重要性也估計不足。他在《自然辯證法》中寫道“巴斯德的實驗在這個方向上是無用的:對那些相信自發(fā)生殖的可能性的人來說,他單用這些實驗是決不會來證明它的不可能性;但是這些實驗是很重要的,因為這些實驗對這些有機體、它們的生命、它們的胚種等等提供了許多啟示?!?/p>
此后巴斯德以其畢生精力研究三個科學問題:1、每一種發(fā)酵作用都是由于一種細菌繁殖引起的。2、每一種傳染病都是由于一種細菌入侵機體內造成的。3、傳染病菌經(jīng)過特殊處理之后可變成防治的疫苗。這三個科學問題橫跨工業(yè)生產與醫(yī)療衛(wèi)生諸多科研領域,但是它們都有一個共同的基礎—微生物學。
第三節(jié)巴斯德在工業(yè)、農業(yè)、畜牧業(yè)領域的貢獻
一、發(fā)酵工業(yè)與食品工業(yè)
人類自古以來就有釀造業(yè),但這不是真正的發(fā)酵工業(yè),釀造業(yè)一直因為各式各樣的變質問題而遭受到巨大損失。1856年巴斯德?lián)卫餇柪韺W院院長。里爾是法國甜菜主產區(qū),以甜菜為原料的制酒業(yè)十分發(fā)達。然而此時的里爾釀造業(yè)因酸敗問題正瀕臨破產的邊緣,里爾的一位工業(yè)家比戈登門向巴斯德求助。巴斯德認為,幫助這些工廠主擺脫困難是他的責任,因此他接受了請求。經(jīng)過近四年的努力巴斯德終于發(fā)現(xiàn)了發(fā)酵的機理,1857年和1860年分別發(fā)表了著名的《論乳酸發(fā)酵》和《論酒精發(fā)酵》兩篇具有劃時代意義的論文。他明確地指出發(fā)酵是酵母—有生命的微生物繁殖的作用,酒精的產生是和生物行為作用一樣復雜的一種現(xiàn)象。甜菜酒糟中的乳酸來自乳酸酵母的不幸污染。他提出了擺脫困境的方法:用高溫消滅乳酸酵母,為繁殖酒精酵母而進行移植。這就是著名的“巴斯德滅菌法”的雛型。巴斯德挽救了里爾的釀造業(yè)。
葡萄酒釀造業(yè)是法國外貿的支柱產業(yè),然而多年來法國出口的葡萄酒時有變質,導致對外貿易為之一級不振。由于巴斯德在發(fā)酵方面的出色研究,1863年3月,拿破侖三世委托巴斯德研究葡萄酒及其變質問題。巴斯德再次借助顯微鏡觀
察,證實葡萄酒中存在著一種真菌,為了解決問題,巴斯德仔細研究了葡萄酒的釀造工藝和保存經(jīng)驗,古老的釀造技術第一次得到了科學的分析。面對葡萄酒的變質,巴斯德做各種各樣的化學分析,力求找到一種預防微生物感染的辦法。巴斯德對古老的加熱法作了精確的實驗論證。這個方法實際上很簡單:在隔絕空氣的情況下,葡萄酒在60℃一100℃之間的溫度中被加熱片刻,殺滅其他霉菌和寄生蟲—這就是著名的“巴斯德滅菌法”。巴斯德為此申請了發(fā)明專利,并于18“年出版了《葡萄酒研究》一書。巴斯德又一次拯救了法國的釀酒業(yè)。
釀醋業(yè)也是法國的一大產業(yè),是法國和德意志諸國經(jīng)濟競爭中的一個不可忽視的部分。奧爾良是法國主要的產醋區(qū),有歐洲“醋都”之稱。酒精是制醋的主要原料,因為酒在變陳時搞得不好就會變成醋,但奇怪的是醋也會變質。在巴斯德之前,人們不知道醋產生的原理。巴斯德用顯微鏡觀察分析后確認醋霉菌是醋發(fā)酵的要素,它曾是使葡萄酒酸敗的原因。這種霉菌的作用強大且迅速有效,以致只需一克重的霉菌就能使幾公斤的酒精轉變成醋。當巴斯德在研究初期考察一家奧爾良醋廠時,他在過濾不當?shù)木仆袄锇l(fā)現(xiàn)了一些微生物、寄生蟲—線蟲。后者很容易在醋中繁殖,酸醋制造者卻對此毫不在乎。更糟糕的是奧爾良廠主認為線蟲是醋生產不可缺少的。巴斯德很快發(fā)覺事情并非如此。線蟲對霉菌的生存是一種威脅,因為線蟲需要空氣。當霉菌吸取氧使酒精酸化時,也同時剝奪了寄生蟲需要的氧,當霉菌按照其生長規(guī)律逐漸在液體表面上鋪開時,線蟲就聚集在霉菌的下面,通常是成團成團的,并竭力將其拖入呈皺皮狀的液體下面。被浸沒的霉菌不再起作用,于是,酒精得不到氧,不再轉變成醋。一旦知道了線蟲的危害作用,巴斯德馬上建議消滅它們,方法仍然是“巴斯德滅菌法”??茖W又一次來挽救產業(yè)。
1870一1871年法國在對普魯士的戰(zhàn)爭中慘敗,德軍占領阿爾薩斯和洛林之后,那里的啤酒花來源被切斷。巴斯德為了雪洗國恥,決心研制出如自己所說的“復仇的啤酒”。不到15個月,巴斯德的的確確成功地研制出了“復仇的啤酒”。他終于通過自己的發(fā)現(xiàn)制服了使啤酒變質的微生物,為國家的復興作出巨大貢獻。法國著名生物學家赫青黎指出:“巴斯德一人的發(fā)現(xiàn),就足以抵償1870年法國付給德國50億法郎的戰(zhàn)爭賠款。”
巴氏消毒法的發(fā)明,不僅挽救了法國葡萄酒業(yè)、醋業(yè)和啤酒業(yè),更重要的是創(chuàng)立了一門新的工業(yè)—發(fā)酵工業(yè),此法至今仍然是整個發(fā)酵工業(yè)的標準。沒有巴氏消毒法,任何發(fā)酵工業(yè)、食品加工業(yè)都失去存在的根基。如同牛頓力學原理之于今天的機械工業(yè)和建筑業(yè)一樣,巴氏消毒法及其相關工藝至今仍是發(fā)酵工業(yè)和食品工業(yè)的圣經(jīng)。如果你從“麥當勞”買一份合裝的鮮奶,只要你留意一下上面的標簽就會發(fā)現(xiàn)上面寫著“巴斯德滅菌法”。有了巴斯德才有現(xiàn)代食品工業(yè)的基礎。
二、農牧業(yè)
19世紀上半葉,蠶絲業(yè)在法國經(jīng)濟上占有舉足輕重的地位,年收益達數(shù)億法郎,1853年曾年產26000噸蠶繭,蠶絲產量達到世界的十分之一。1850年蠶病開始蔓延,1860年己席卷了整個法國和世界各個養(yǎng)蠶國。1860年法國蠶繭產量降到58噸,1865年的產量僅4000噸。蠶病連累的不僅僅是養(yǎng)蠶業(yè),紡織業(yè)和續(xù)絲業(yè)及其他產業(yè)也受到危及。不僅使養(yǎng)蠶人也使法國連續(xù)數(shù)年大幅度減收,己到破產邊緣。為了解決最極需的實際問題,巴斯德在對蠶一無所知的情況下,接受了新的艱巨任務。巴斯德在蠶病研究中發(fā)現(xiàn)寄生蟲的作用,提出了控制微生物傳染的選種新方法,清除了農業(yè)上空的陰云,挽救了危亡中的法國蠶業(yè)。直到現(xiàn)在,巴斯德的方
法仍在蠶業(yè)中得到普遍應用?,F(xiàn)代蠶業(yè)還設有巴斯德獎。
除了蠶病,巴斯德先后攻克了羊炭疽、雞炭疽、雞霍亂、豬丹毒等嚴重危害畜牧業(yè)的疾病。在研究中他發(fā)現(xiàn),所有這些疾病都是不同的微生物引起的,每一種疾病對應于一種微生物,從而建立了微生物致病理論。為了預防疾病,巴斯德發(fā)明了疫苗接種法。為了應用這一重要的理論成果,巴斯德接受挑戰(zhàn):當眾試驗預防炭疽的疫苗接種。他在普里勒富爾農場的決定性公開實驗中獲得巨大成功,減弱毒力的方法終于獲得公眾的認可,加快了在農村的推廣應用,挽救了法國的畜牧業(yè)。
第四節(jié)巴斯德在醫(yī)學領域的貢獻
英國著名外科醫(yī)生李斯特(JosePhLister,1827一1912)說:“在現(xiàn)代醫(yī)學中,沒有一個人的貢獻有巴斯德那樣大”。巴斯德一生有很多重大科學貢獻,科研領域跨越許多學科,而且都是碩果累累,但對人類影響最大的是他發(fā)現(xiàn)了細菌與疾病的關系,是他揭開了傳染病與感染的根源,引發(fā)了一場醫(yī)學革命,使人類醫(yī)學由黑暗走
向了光明。
一、近代醫(yī)學的困境
在人類漫長的歷史中,疾病和瘟疫總是在肆虐人類,人口、牲畜大量死亡的記載不絕于書。公元79年,羅馬帝國的坎帕納(C田mPag班)平原地區(qū)發(fā)生可怕的瘟疫大流行,每天的死者達萬余人。。134-61349年歐洲爆發(fā)鼠疫造成大約一半人口死亡。面對疾病和瘟疫醫(yī)生們想盡了辦法,如用放血方法試圖對鼠疫進行治療,用海綿捂著鼻子試圖抵抗“邪惡的傳播”,然而疾病和瘟疫照樣傳播。教會則借機宜傳,這是上帝對人類的懲罰。
文藝復興運動的發(fā)展,使科學獲得了解放,牛頓建立了力學體系,天文學、物理、化學等其他學科也獲得了巨大的發(fā)展,從而使人類走出了中世紀的黑暗。與此同時醫(yī)學也在進步,英國醫(yī)生哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán),荷蘭人列文虎克通過顯微鏡看到細小的微生物世界,意大利病理學家莫爾加尼建立了病理解剖學。18世紀中葉開始的工業(yè)革命,給人類社會帶來了巨大的物質財富。但是,疾病和瘟疫仍在肆虐,絲毫沒有減弱。1865年法國巴黎爆發(fā)霍亂,每天都有兩百多人死亡,甚至總理卡齊米爾。佩里埃也因此喪命。雖然醫(yī)學也在發(fā)展,但是人類對折磨自己的各種嚴重瘟疫、熱病和惡性流行病等的實際病原并不比古希臘人了解得多;相反,古代一些近乎于宗教儀式消毒方式(如用火焰對手術器皿進行灼燒)被認為是無用之舉而被棄之不用。由細菌感染產生的產褥熱,使許多母親在生產中死去。年復一年,成千上萬的人死于霍亂、傷寒、肺炎、白喉、鼠疫、肺結核、梅毒等傳染病,但醫(yī)生們并不知道這些疾病的病因,對于這些疾病的防治自然就束手無策。由于傷口容易被細菌感染而引起的并發(fā)癥使外科手術死亡率高達50%,醫(yī)生做外科手術無異于對病人宣判死刑。
面對傳染病、流行病和傷口感染造成的大量死亡,許多醫(yī)生根本沒有意識到細菌感染是這一切的根源,他們仍認為這一切都是“自然發(fā)生”的。一些醫(yī)生甚至還研究出了只要在一個封閉的容器內放入一些臟物就能生出老鼠和蒼蠅,因此他們認為傷口的感染也是自然發(fā)生的。直到19世紀中期,醫(yī)學界的權威們仍頑固堅持疾病“自然發(fā)生”說,對少數(shù)持有不同看法的醫(yī)生,采取排擠打擊做法,從而窒息了醫(yī)學科學的發(fā)展。19世紀歐洲的醫(yī)院盛行產褥熱,產婦死亡率高達20今卜30%,當時的產科醫(yī)院被人們稱為“殯儀館的前廳”。1847年匈牙利醫(yī)生塞麥爾維斯經(jīng)過比較研究,認為是傳染所至,并指出了如何防止這種疾病,以減少病人的痛
苦,降低死亡率。塞麥爾維斯所領導的產科醫(yī)院產婦死亡率從2000/下降到1%,但是他招致了權威的反對,并被所在醫(yī)院開除,最后塞麥爾維斯被關進了瘋人院,不久便含恨死去氣。
在巴斯德生活的時代以前,醫(yī)學可以說是一團漆黑。即使文藝復興運動趕走了上帝,給科學帶來了春天,唯獨吹不散醫(yī)學上空的烏云,成為春風不度的玉門關。
二、現(xiàn)代醫(yī)學的革命
十七世紀杰出的科學家羅伯特.波義耳(RobertByole)曾預言:能發(fā)現(xiàn)酵素和發(fā)酵本質的人將比誰都有資格解釋某些疾病的本質。如果乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵和酪酸發(fā)酵中的變化是由于微小的、具有生命的有機物引起的,難道這種微小的生物不會在人體內引起腐敗性、化膿性疾病嗎?發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程的實質,使巴斯德打開了通向認識疾病的大門,同時也引發(fā)了科學界關于“自然發(fā)生說”的論戰(zhàn)。這場論戰(zhàn)對醫(yī)學產生了巨大影響,其直接成果體現(xiàn)在外科手術的改革上,成為人類最偉大的福利之一。
正當巴斯德與普歇為“自然發(fā)生說”論戰(zhàn)之時,在英國格拉斯哥一家外科醫(yī)院任職的青年外科醫(yī)師約瑟夫·李斯特一直為外科手術高死亡率所困擾,經(jīng)朋友介紹他仔細閱讀了巴斯德有關發(fā)酵方面的論文,通過重復巴斯德的實驗他認識到,是細菌從外界侵入引起病人的傷口感染。此后,李斯特采用石炭酸滅菌法,使所在的醫(yī)院外科手術死亡率從55%迅速下降到5%,從而結束了外科手術令人恐怖的時代。1874年2月,李斯特致信巴斯德,他在信中寫道:“請允許我乘此機會向您表示衷心的謝意,感謝您以出色的研究向我證明了微生物和發(fā)酵理論的真實性,并給了我使滅菌法取得成功的唯一原理?!薄C鎸钏固責崆榈馁濏?巴斯德謹慎對待,他認為李斯特的方法還應更完善一些。此后巴斯德與醫(yī)生們一道,對手術中的消毒方法進行了改進。他與助手尚貝爾蘭發(fā)明了用于手術器械消毒的高壓蒸汽鍋,并提出了一整套隔絕感染源的無菌法,取代了李斯特滅菌法。經(jīng)過這樣一系列的改善,李斯特滅菌法發(fā)展成了現(xiàn)代外科消毒法。
外科消毒法的普遍實施,為解決奪走許多婦女生命的產褥熱開辟了道路。造成塞麥爾維斯悲劇的根本原因是:婦產科沒有巴斯德的微生物致病學說的理論指導,僅憑經(jīng)驗找到一些有效的措施,無法在實踐中得到推廣,只能以失敗告終。1873年3月25日,巴斯德被選為醫(yī)學科學院院士。經(jīng)過深入研究,巴斯德終于找到產褥熱的根源—葡萄鏈球菌。1880年5月3日,巴斯德作《論微生物致病理論延伸至癤子、骨髓炎和產褥熱病因學》的學術報告,在產科學中極力推廣無菌法和滅菌法。巴斯德最終征服了產褥熱,避免了塞麥爾維斯悲劇的重演。
巴斯德在傳染病學上的突破,首先從研究蠶病開始。巴斯德在研究蠶病過程中,發(fā)現(xiàn)了蠶病是通過寄生蟲等微生物傳染的,從而發(fā)現(xiàn)了細菌的致病作用,并確定傳染病三原則:第一,傳染必須有一定的病原:第二,傳染要有一定的媒介;第三,傳染要有一定的生理條件。他是人類歷史上第一個認識到疾病與細菌關系的人。這些發(fā)現(xiàn)不僅挽救了養(yǎng)蠶業(yè),還使他了解到流行病的原因。他的《蠶病研究》成為傳染病研究人員的真正向導。蠶病研究的最主要功績是將巴斯德引向動物生物學。正是蠶使巴斯德從微生物學轉向獸醫(yī)學和人類醫(yī)學,最終建立了細菌致病理論。巴斯德的微生物理論為近代醫(yī)學走出困境,提供了堅實的理論基礎。從巴斯德之后,不僅醫(yī)院的死亡率大幅度減少,更重要的是人類掌握了控制疾病的方法,此后科學家沿巴斯德開創(chuàng)的道路研究出各種疫苗和抗生素,到今天各種惡性傳染病已基本消失,人類的生命己大為延長。
三、現(xiàn)代免疫學莫基人
巴斯德在研究細菌致病的基礎上,重新發(fā)現(xiàn)了免疫法,從而為人類開辟了防治傳染病的有效方法。1796年,英國鄉(xiāng)村醫(yī)生愛德華·詹納(EUw別drJenner,1749一1823)發(fā)明了牛痘接種法。雖然,人類手中有了對付天花病毒的方法,但由于詹納無法從理論上加以解釋,使這種方法過于簡單,毒素的弱化程度無法控制,而且易被感染,危險性很大,很難推廣。巴斯德在研究雞霍亂中發(fā)現(xiàn)免疫的奧秘,隨后又研制出炭疽病疫苗。巴斯德以微生物學為基礎重新研究了詹納的牛痘疫苗,解決了疫苗不純的問題,從而減小了牛痘接種的風險??袢∫呙绲恼Q生標志著巴斯德免疫學理論的成熟。從此免疫學為人類戰(zhàn)勝疾病提供了又一有力的武器。與詹納發(fā)明用牛痘治療天花相比,巴斯德的免疫法有以下特點:
l、有堅實的理論基礎,在預防疾病時能有的放矢,減少盲目性,降低了預防風險,適宜于廣泛推廣。
2、具有普遍適用性。盡管詹納制備天花疫苗的方法要比巴斯德發(fā)現(xiàn)免疫法早80年,但是詹納的重要性比巴斯德小很多,因為詹納的免疫法只能用于一種疾病,而巴斯德的方法可以并已經(jīng)應用于防治多種疾病。
3、能夠明確和控制疫苗的劑量,利于臨床治療。而詹納的天花疫苗在劑量上無法控制,臨床應用的風險性很大。
在疫苗原理的指導下,巴斯德攻破了狂犬病。盡管雞霍亂、炭疽病和豬丹毒的研究極為重要,但預防狂犬病的疫苗接種才是巴斯德偉績最主要的標志,治愈被狂犬咬傷的約瑟夫。梅斯特,這是有史以來第一例能阻止狂犬病發(fā)病的治療,也是第一次攻破的人類傳染病??袢⊙芯康某晒?使巴斯德跨入了人類病理學領域。在巴斯德微生物致病理論和免疫學理論的指引下,一批又一批像科赫這樣優(yōu)秀的追隨者相繼攻克了各種各樣的傳染病。后來諾貝爾獎的大部分醫(yī)學獎項都頒發(fā)給攻克傳染病的醫(yī)生,其中包括青霉素的發(fā)明者弗萊明,他們都是巴斯德事業(yè)的繼承者。
1980年5月8日,世界衛(wèi)生大會莊嚴宣布:天花己從地球上最終根除。橫行數(shù)千年之久的天花瘟神終于徹底授滅。這是被人類徹底根除的第一種惡性傳染病,是人類與疾病作斗爭的漫長征途中取得的一項劃時代的勝利?,F(xiàn)在威脅人類的各種傳染病己消滅得差不多了,盡管還發(fā)現(xiàn)新的傳染病,但再也沒有像黑死病這樣大規(guī)模能毀滅人類的傳染病出現(xiàn)了。而巴斯德是這一偉大成就的最主要的功臣。
1995年是巴斯德逝世100周年,聯(lián)合國教科文組織為了紀念他的偉大貢獻及其對現(xiàn)代多學科領域的深刻影響,把1995年定為巴斯德年,為此聯(lián)合國教科文組織和法國巴斯德研究院聯(lián)合組織了六次學術討論會以紀念這位上個世紀偉大的科學家對現(xiàn)代科學所作出的重大貢獻。美國斯坦福大學藥學院生物化學系的名譽教授阿瑟·考恩貝格(Arthur Kornberg,諾貝爾醫(yī)學獎獲得者)認為巴斯德的貢獻就在于在化學和生物學之間架起了一座橋梁。今天科學家們發(fā)現(xiàn)的艾滋病病毒由于其基因突變比其他微生物更具有致病力,它直接攻擊人體的免疫系統(tǒng),以使它不受中和抗體的攻擊。但這種新型的“狡猾”微生物或病毒仍然處于巴斯德學說的范圍之中。我們沒有脫離巴斯德時代。對當今的病人來說,巴斯德的范例是希望的源泉。