了解巴斯德的伟大事迹

路易·巴斯德(1822-1895.9.25)

法国微生物学家和化学家LouisPasteur是现代微生物学的创始人。就像牛顿开创了经典力学一样,巴斯德开创了微生物学领域,他也是一位科学巨人。

巴斯德是19世纪最有成就的科学家之一,他进行了许多探索性的研究,取得了巨大的成果。他用一生证明了三个科学问题:(1)每一次发酵都是由于一种微生物的发展。法国化学家发现加热可以杀死那些使啤酒变苦的讨厌的微生物。很快,“巴氏杀菌法”被应用到各种食品和饮料中。(2)每一种传染病都是生物体中一种微生物的发展:巴斯德通过发现并根除一种侵入蚕卵的细菌,拯救了法国丝绸业。(3)传染病的微生物在特殊培养下可降低其毒力,从而由病菌转化为预防疾病的药物疫苗。他意识到许多疾病是由微生物引起的,因此他建立了细菌理论。

路易·巴斯德被世人誉为“进入科学领域最完美的人”。他不仅是一个理论天才,还是一个善于解决实际问题的人。他在1843发表的两篇论文——《孪晶现象研究》和《晶体形态学》开创了物质光学性质的研究。从1856到1860,他提出了基于微生物代谢活动的发酵本质新理论,1857发表的《乳酸发酵实录》是微生物学公认的经典论文。1880之后,鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗研制成功,其理论和免疫方法引起了医学实践的巨大变革。此外,巴斯德的工作还成功地拯救了法国的酿酒业、养蚕业和畜牧业。

巴斯德被认为是医学史上最重要的杰出人物。巴斯德的贡献涉及几个学科,但他的声誉主要集中在捍卫和支持病菌以及开发预防疾病的疫苗。

巴斯德不是细菌的最早发现者。在他之前,基鲁拉、鲍亨利等人也曾提出过类似的假设。然而,巴斯德不仅热情勇敢地提出了关于病菌的理论,而且通过大量的实验证明了自己理论的正确性,使科学界信服。这是他的主要贡献。

很明显,病因在于细菌,所以很明显,只有阻止细菌进入人体,才能避免生病。因此,巴斯德强调医生应该使用消毒。约瑟夫·辛特(Joseph Sinter)向全世界提出在外科手术中使用消毒,他受到了巴斯德的影响。有毒细菌通过食物和饮料进入人体。巴斯德发明了一种饮料杀菌方法,后来被称为巴氏杀菌法(加热杀菌)。

50岁时,巴斯特将注意力集中在恶性痈痕上。它是一种传染病,危害家畜和其他动物,包括人;巴斯德证明了病因是一种特殊的细菌。他给动物注射减毒的棒状杆菌恶性痈。

1881年,巴斯德改进了降低病原微生物毒力的方法。他观察到患有传染病并康复的动物在未来对该疾病具有免疫力。基于此,用减毒炭疽和鸡霍乱病原体分别免疫羊和鸡,获得成功。这种方法极大地激发了科学家的热情。人们知道许多传染病可以通过这种方法避免。

1882年,巴苏德当选法兰西学院院士。同年,他开始研究狂犬病,证明了病原体存在于患病动物的唾液和神经系统中,并制成了咸活疫苗,成功地帮助人们获得了对该病的免疫力。根据巴斯德的免疫方法,医学家创造了预防几种危险疾病的疫苗,成功避免了伤寒、脊髓灰质炎等疾病的威胁。

提到狂犬病,人们自然会想到巴斯德广为人知的故事。在细菌理论占主导地位的时代,巴斯德并不知道狂犬病是一种病毒性疾病,但他从科学实践中知道,传染性物质经过反复传代和干燥后,其毒性会降低。他将含有致病性狂犬病的延髓提取液多次注射到兔子体内,再将这些减毒液注射到狗体内,使狗以正常强度抵抗狂犬病病毒的感染。1885年,一名9岁男童被疯狗咬成重伤,被送往巴斯德抢救。巴斯德犹豫片刻后,给孩子注射了上述毒性极低的提取液,然后逐渐注射毒性更大的提取液。巴斯德的想法是在狂犬病潜伏期过去之前让他产生抵抗力。结果巴斯德成功了,孩子得救了。1886年,另一位15岁的牧童朱丕业在抢救被疯狗袭击的同伴时被严重咬伤,被救。现在,这座描述这位年轻人英雄事迹和巴斯德丰功伟绩的雕塑坐落在巴黎巴斯德研究所外面。巴斯德在1889年发明了狂犬病疫苗,他还指出,这种病原体是一种“过滤性超微生物”,可以通过细菌过滤器。

巴斯德最著名的成就是开发了一种给人们接种疫苗的技术。这项技术可以保护人们免受可怕的狂犬病。其他科学家应用巴斯德的基本思想来开发针对许多严重疾病的疫苗,如斑疹伤寒和脊髓灰质炎。

正是他做了比别人多得多的实验,令人信服地解释了微生物产生的过程。巴斯德还发现了厌氧生命现象,即一些微生物可以在缺乏空气或氧气的环境中生存。巴斯德对蚕病的研究有很大的经济价值。他还开发了一种对抗鸡霍乱的疫苗。

人们经常将巴斯德与英国医生爱德华·塞纳相提并论。陈钠研制出了天花疫苗,巴斯德的方法可以并且已经应用于许多疾病的预防和治疗。

1854年9月,法国教育部任命巴斯德为里尔理工学院院长兼化学系负责人。在那里,他对酒精工业产生了兴趣,制造酒精的一个重要过程是发酵。当时,里尔的一家酒精制造厂遇到了技术问题,要求巴斯德帮助研究发酵工艺。巴斯德深入工厂,把各种甜菜根汁和发酵液带回实验室观察。经过多次实验,他发现发酵液中有一个比酵母小很多的球体,长大后就是酵母。

过一段时间,芽在叶状体上生长,长大后脱落,成为新的球体。在这个连续的循环中,甜菜根汁被“发酵”。巴斯德继续他的研究,发现发酵过程中产生的酒精和二氧化碳气体来自酵母对糖的分解。这个过程甚至可以在缺氧的情况下发生。他认为发酵是酵母的厌氧呼吸并控制其生存条件,是酿酒的关键环节。

巴斯德阐明了发酵的奥秘,从此巴斯德终于成为伟大的微生物学家,微生物学的奠基人。

当时法国的啤酒工业在欧洲非常有名,但是啤酒经常会变酸,整桶香醇可口的啤酒都变成了酸粘液,不得不倒掉,让酒商叫苦连天,有的甚至破产。1865年,里尔一家啤酒厂的老板请求巴斯德帮助治愈啤酒的疾病,看看能否添加一种化学物质来防止啤酒变酸。

巴斯德答应研究这个问题。他在显微镜下观察,发现陈年葡萄酒和啤酒的液体中有一个球形酵母细胞。当葡萄酒和啤酒变酸时,葡萄酒中会有乳酸杆菌。就是这个“坏蛋”在营养啤酒里繁殖,让啤酒“生病”了。他把封闭的酒瓶放在铁丝筐里,用水浸泡后加热到不同的温度,试图在不煮沸啤酒的情况下杀死乳酸菌。经过反复实验,他终于找到了一种简单有效的方法:只要将酒在50℃或60℃的温度下保持半小时,就可以杀死酒中的乳酸菌。这就是著名的“巴氏杀菌法”,这种方法一直沿用至今,也是市面上的消毒牛奶。

当时,酿酒厂的老板不相信巴斯德的方法。巴斯德并不着急。他给一些样品加热,另一些不加热,告诉主人耐心等几个月。结果,加热的样品打开后尝起来很纯,而未加热的样品很酸。

当巴斯德成为法国的传奇人物时,法国南部的养蚕业正面临危机。一种疾病导致大量蚕死亡,严重打击了南方的混丝业。人们向巴斯德求助,巴斯德的老师杜马也鼓励他挑起这个重担。

“可是我从来没有和蚕打过交道!”巴斯德不确定地说。

“那不是更好吗?”杜马老师鼓励他说。

当巴斯德想到法国每年会因为蚕病损失6543.8亿法郎时,他不再犹豫。作为科学家,他有责任拯救濒临毁灭的法国蚕业。巴斯德接受农业部长的任命,于1865年只身前往法国南部蚕桑灾区阿来。

蚕患了一种神秘而奇怪的病,让人感觉很不舒服。病蚕经常昂着头,像猫爪一样伸着脚去抓人。蚕身上长满了褐色和黑色的斑点,好像被辣椒覆盖了一样。大多数人把这种病称为“辣椒病”。有的病蚕孵化不久就死了,有的挣扎着存活到三四龄,最后出生死去。很少有蚕结茧,但能钻出来的蚕是不完整的,后代也是病蚕。当地养蚕人什么都试过了,还是治不好蚕病。

巴斯德用显微镜观察,发现了一种椭圆形的棕色小颗粒,它感染了一只桑蚕和饲养桑蚕的桑叶。巴斯德强调,必须销毁所有被感染的蚕和被污染的食物,必须使用健康的桑蚕,从零开始。为了证明“辣椒病”的传染性,他用这种致病颗粒刷桑叶,健康的蚕吃了马上生病。他还指出,放置在蚕架上格的蚕的病原体可以通过掉落的蚕沙传染给下格的蚕。

巴斯德还发现了蚕的另一种疾病——肠道疾病。引起这种蚕病的细菌寄生在蚕的肠道内,使整个蚕变黑死亡。尸体像气囊一样柔软,容易腐烂。

巴斯德告诉人们,消灭蚕病的方法很简单。通过检查和消灭病蛾,可以阻止疾病的传播,不用病蛾的卵也能孵出蚕来。这种方法挽救了法国的养蚕业。

巴斯德一生发明了许多东西,为生物科学和医学做出了杰出的贡献。一次偶然的机会,他发现了治疗鸡的灵丹妙药。

鸡霍乱是一种迅速传播的瘟疫,极其凶猛。家里养的鸡一旦感染鸡霍乱,就会成批死亡。有时候,人们刚才看到一些鸡在周围觅食,过了一会儿突然腿发抖,然后就摔倒了,挣扎几下就死了。有些农妇晚上关鸡窝时,看到鸡都死了,躺在窝里,心里很高兴。1880年,法国农村流行一场可怕的鸡霍乱,巴斯德决心要拿下这场瘟疫。

为了找出鸡霍乱的病因,巴斯德以培养纯鸡霍乱菌为突破口。他尝试了多种文化解决方案。他得出结论,鸡的肠道是鸡霍乱菌最适宜的繁殖环境,传染媒介是鸡的粪便。他试了很多次,但都失败了。迷迷糊糊中,他不得不放松下来,停止研究工作,休息一会儿。

休息了几天后,巴斯德又开始了他的研究实验。这时,他们发现了“新大陆”。他给鸡接种了旧培养液,但鸡没有被感染,好像霍乱菌对鸡失去了作用。这是怎么回事?巴斯德最终发现,由于空气中氧气的作用,霍乱菌的毒性逐渐减弱。于是,他给健康鸡注射了几天,65,438+0个月,2个月,3个月的菌液,做了一组对比实验。鸡的死亡率分别为65,438±000%,80%,50%和65,438±00%。如果注射细菌溶液的时间更长,鸡会生病,但不会死亡。事情并没有就此结束。他又用新鲜菌液给同批鸡接种。令他惊讶的是,几乎所有接种了旧菌液的鸡都安然无恙,而没有接种旧菌液的鸡则完全死亡。实践证明,所有注射低毒菌液的鸡,再注射毒性足以致死的鸡霍乱菌,也是有抗药性的,病情较轻甚至没有影响。

预防鸡霍乱的方法找到了!巴斯德的偶然发现使他确认了减毒免疫法的原理,从而产生了制造炭疽疫苗的想法。虽然他是前英国医生,詹纳发明了牛痘接种方法,但巴斯德是第一个有意识地培养和制造成功免疫疫苗并广泛用于预防多种疾病的人。

“意志、工作和成功是人生的三大要素。意志会打开你事业的大门;工作是进入房间的方式;在这条路的尽头,有一个成功来庆祝你努力的结果...只要你有坚强的意志,努力工作,就会有成功的一天。”这是巴斯德关于成功的一句名言。

Louis Pas-teur(1822—1895)是法国著名的微生物学家。

巴斯德曾任里尔大学、巴黎师范大学教授和巴斯德研究所所长。他一生在异构化、发酵、细菌培养和疫苗等方面的研究取得了巨大成就,奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础,开创了微生物生理学,被后人誉为“微生物学之父”。

第一次胜利

巴斯德是一个法国皮匠的儿子,也是拿破仑军队的老兵。他小时候家里很穷。巴斯德勤奋好学,聪明又有艺术天赋,因此他很可能成为一名画家。然而在19岁的时候,他放弃了绘画,投身于科学。

巴斯德首先从事化学研究——关于酒石酸的光学性质。他通过实验制备了19种不同的酒石酸盐和外消旋酒石酸盐晶体。在显微镜下检查时,他发现这些晶体可以用机械方法分为两种——左旋晶体和右旋晶体,它们具有旋光度值相同但旋光度方向相反的偏振光特性,从而揭示了酒石酸的“异构现象”。

巴斯德在化学领域的杰出成就引起了人们的关注,赢得了荣誉。但他并没有将目光仅仅停留在化学领域,而是将实验化学的原理和技巧广泛应用于发酵问题,从而开辟了人类科学史上的新纪元。

为了荣耀

巴斯德从化学研究转向生物学研究,发现了微生物对酸的选择作用。在研究葡萄酒发酸问题的过程中,明确指出发酵是微生物的作用,不同的微生物会引起不同的发酵过程。它改变了以往认为微生物是发酵的产物,发酵是一个纯化学变化过程的错误观点。同时,巴斯德通过大量实验提出,环境、温度、pH值和底物成分的变化,以及有毒物质都以独特的方式影响不同的微生物。比如酵母发酵产生的酒精最适pH值为酸性,而乳酸菌更喜欢pH值为中性的环境。

巴斯德广泛应用微生物发酵原理指导工业生产,开创了“微生物工程”,被誉为“微生物工程之父”。

巴斯德在发酵问题的研究中确立了自己的学术地位,但他并不满足,仍然奋斗在科学实验的最前沿,因为他坚信“科学实验”可以解决很多问题,是最有力的证据之一。1868 10他患了脑出血,使他的左侧发麻,最后失去了行动能力。期间,他还口授了一份关于自己当初实验的备忘录——如何检查和发现刚刚开始染病的蚕卵,最终实验成功,让纯正的“种子”(即蚕卵)遍布欧洲和日本。多么感人的科研精神啊!正是凭借这种精神,他成为了一名伟大的微生物学家。

不朽的成就

1.巴斯德否定了微生物自发产生的理论。

新鲜的食物放在空气中久了会腐烂变质,里面发现了微生物。这些微生物来自哪里?当时有一种观点认为微生物来源于食物和溶液中的无生命物质,是自然发生的——自发生成论。巴斯德通过他别出心裁的实验,对持这种观点的人进行了有力的反驳。

巴斯德设计了一个鹅颈(弯颈瓶),现在叫做巴斯德烧瓶。烧瓶有一个与外界空气相通的长弯管。将瓶中的溶液加热到沸点,冷却后,空气可以重新进入。但由于长管向下弯曲,空气中的灰尘和微生物无法与溶液接触,使溶液保持无菌状态,溶液不能长时间腐烂。如果瓶颈被打破,溶液会迅速变质,出现大量微生物。实验得出了一个令人信服的结论:腐败物质中的微生物是来自空气中的微生物,这也让巴斯德创造了一种有效的灭菌方法——巴氏灭菌法。

巴氏灭菌法又称低温灭菌法,先将待灭菌物料加热至65℃30分钟或72℃15分钟,然后迅速冷却至10℃以下。这样既不会破坏营养成分,又能杀死细菌的植物体。巴斯德发明的这种方法解决了酸葡萄酒的问题,拯救了法国的葡萄酒工业。在现代食品工业中,经常采用间歇式低温杀菌进行杀菌。可见巴斯德的成就之大。

二、巴斯德与疾病的病菌理论

巴斯德开始研究蚕病,逐渐解开高等动物疾病之谜,即由病菌引起的疾病,最终攻克了长期威胁人类的狂犬病。

从1865到1870,他把全部精力都投入到蚕病的研究中。这项研究涉及两种病原微生物。巴斯德在查明蚕病原因后,提出了合理可行的防治措施,从而使法国丝绸业摆脱了困境。

接着,巴斯德致力于动物炭疽的研究。他成功地从患有炭疽病的动物(如牛、羊)的血液中分离出一种病菌,并对其进行了纯化,证明了正是这种病菌感染了动物,导致了动物的死亡。这就是动物感染疾病的病菌理论。但当时的医师和兽医普遍认为,疾病产生于动物,疾病产生了一些有毒物质,然后,也许,这些有毒物质就转化成了微生物。后来,巴斯德研究了产褥热,一种妇科病。他认为,这种疾病是由于护士和医务人员将感染女性体内的微生物带到健康女性体内,使她们患病。

因此,虽然巴斯德不是医生,但他对医学的贡献是不可估量的,他奠定了医学生物学的基础。

第三,巴斯德和免疫学

巴斯德不仅研究炭疽,还研究鸡霍乱。这种疾病使鸡的死亡率高达90%以上。经过多次尝试,巴斯德发现这种致病微生物可以在鸡软骨制成的培养基上很好地生长。一滴鲜培养液能迅速杀死一只鸡。

巴斯德对这种疾病的研究中最值得庆幸的是,当一只鸡接种了陈旧的、不新鲜的培养物时,几乎所有的鸡都只有轻微的症状,而且恢复得很快。当接种新鲜的和有毒的培养物时,这些鸡对这种疾病有很强的抵抗力,因此巴斯德使他的实验鸡对鸡霍乱有了免疫力。这可与E. Jenner产生抗天花免疫力的能力相比。

在成功研究了预防鸡霍乱的方法后,巴斯德开始研究对付炭疽的方法。他在42 ~ 43℃的鸡汤里培养出炭疽病菌。这样病原体就不会形成孢子,所以选择无毒菌株作为疫苗进行接种。

巴斯德是世界上第一个成功研制炭疽减毒疫苗的人,从而拯救了濒临灭绝的畜牧业。

荣耀的顶峰

巴斯德晚年对狂犬病疫苗的研究是他职业生涯的光辉顶点。

狂犬病不是常见病,但当时的死亡率是100%。1881年,巴斯德组建了一个三人小组研发狂犬病疫苗。在寻找病原体的过程中,虽然经历了许多困难和失败,但最终在患狂犬病动物的大脑和脊髓中发现了一种剧毒病原体(直径25纳米至800纳米,形状像子弹的杆状病毒)。

为了得到这种病毒,巴斯德经常冒着生命危险从患病的动物身上提取。有一次,为了收集一只疯狗的唾液,巴斯德跪在疯狗的脚下,耐心等待。这种置生死于度外的崇高科研奉献精神,不值得我们后人学习和歌颂!

巴斯德连续将分离出的病毒接种到兔子的大脑中,使其世代相传。当狂犬病毒在兔子大脑中经过100次传代后,被注射到一只健康的狗体内,奇迹发生了。狗没有生病,狗有免疫力。

巴斯德将携带多代兔脊髓的狂犬病毒取出,挂在干燥、消毒的小屋里,自然干燥14天,使病毒减毒。然后将脊髓磨成乳化机,用生理盐水稀释,制成最初的巴斯德狂犬病疫苗。

1885年7月6日,法国九岁儿童梅斯特在14被一只患狂犬病的狗咬伤。医生诊断后,宣布他无药可救。然而,巴斯德每天都给他注射狂犬疫苗。两周后,孩子转危为安。巴斯德是世界上第一个从狂犬病中拯救生命的人。1888年,为表彰他的突出贡献,巴斯德研究所成立,他亲自担任所长。

巴斯德严谨科学的实验设计,淡泊名利的高尚情操,不顾个人安危追求真理的献身精神,将永远留在我们心中。

巴斯德在微生物学、免疫学、医学,尤其是微生物学方面做出了不朽的贡献,是当之无愧的“微生物学之父”。