第28章 学生生理发现的启迪(6)

一次，列文虎克把一滴淤积在院子中的雨水放在显微镜下观察，天呐，他简直不敢相信自己的眼睛，在这滴清澈透明，看似什么也没有的雨水中竟然生活着许多小东西，它们灵活地游动着，会吞吃食物，并且还能繁殖。列文虎克断定它们是活生生的小生物，他管它们叫小动物，实际上这是微生物中的一类——原生动物。

列文虎克的显微镜每改进一步，就能看到更微小的东西，1683年，他发现了细菌。

列文虎克找到一个牙齿很不好，从不刷牙的老头，从他的牙齿上取下一点白垢，加水稀释后放到显微镜下观察，竟然人的口腔中隐藏着这样多的小动物，有的像小棍慢慢地移动，有的像鱼一样来回穿梭，他惊叹地记录道：“在一个人口腔中生活着的小动物，比整个王国的居民还要多！”

列文虎克把他的发现一一记录下来，并画出图，寄给英国皇家学会，这是欧洲当时最高的科学权威机构。

他的发现使那些有学问的科学家们惊叹不已。起初，许多人不相信这个看门人的发现。皇家学会派出物理学家胡克和植物学家格鲁，找来最好的显微镜，结果证实了列文虎克讲的全是真实的。

1680年，列文虎克当选为英国皇家学会会员。这个没有学历曾被人看不起的看门人以他的许多重大发现成了闻名世界的科学家。俄国彼得大帝到荷兰考察造船，前来向他表示敬意。英国女皇驾临这座小城，为的是从显微镜中看一眼连至高无上的皇帝也无法看到的小动物。

列文虎克从1632～1723年一直活了91岁，他一共向皇家学会寄送了375篇论文。

自然发生说与母体说

在中世纪以前，人们相信，许多低等生物是自然产生的，比如肉腐烂了，就会长出蛆来，霉烂的麦子会生出老鼠。这就叫自然发生说。

第一个向自然发生说发出挑战的是意大利医生雷荻。他做了一个实验，把两块肉分别放到两个容器中，一个容器上盖有纱布，一个不盖。过了几天，没有盖纱布的那块肉上长出蛆来，盖纱布的那块肉虽然也腐烂了，臭气熏人，却没有生蛆。

雷荻认为，是苍蝇在肉上产的卵，变成了蛆。用显微镜，人们果然发现了苍蝇卵。自然发生说被击败了。

可是不久，微生物被发现了。自然发生说又复活了，许多人相信，至少这种看不见的微生物是自然产生的。

意大利博物学家斯帕兰扎尼不同意这种观点，他坚信，微生物像其他动物一样，也必有母体。

斯帕兰扎尼准备了两组瓶子，都盛有肉汤，一组开口，可以让空气进入，一组煮沸，把各种微生物都杀死后再密封起来。头一组瓶子中很快长满了细菌，而第二组瓶子存放很长时间，始终没有细菌。

斯帕兰扎尼还巧妙地把一个微生物赶到清水中，在显微镜底下，看到这个杆状细菌中间慢慢变细，分裂成两个细菌，若干分钟后，这两个细菌又分裂成4个……这清楚地表明，微生物也有母体，微生物来自微生物。

但是，许多生物学家还是不服气。不管采用什么方法煮沸的汤，只要一接触凉爽空气，要不了多久，里边就会有许多微生物，也许微生物是借助空气中的化学物质生成的。

整整一个世纪，生物学家们为此争论不休，直到1862年，这个问题才由现代微生物学的创始人路易斯·巴斯德解决了。

巴斯德制作了一个有横着放的S形长颈的瓶子，空气能通过S形瓶颈出入瓶子，可是尘埃颗粒却无法通过弯曲的长颈，都聚集在瓶颈弯曲部分的底部。巴斯德将瓶子中的肉汤煮得冒了气，这样瓶子和瓶颈中的微生物都被杀死了。几个月过去了，尽管新鲜空气能不断接触到瓶子中的肉汤，汤中也没有长出微生物。

自然发生说被彻底埋葬了。正像小鸟是由鸟下的蛋孵化而成，苍蝇是由苍蝇卵变成的，微生物也只能来自另一个同类的微生物。

揭开发酵的秘密

随着显微镜的进步，人们发现的微生物的种类越来越多了。可是，微生物究竟与人类有什么关系，这种几乎无处不有的小生命在人类生活中起着什么样的作用呢？第一个完整揭示微生物奥秘的就是刚才提到的巴斯德。

巴斯德1822年出生在法国东部的多尔镇，他的父亲是个制革匠。由于家境贫寒，他曾被迫停学和半工半读，21岁时考入巴黎师范学校。受到著名化学家杜马的影响，巴斯德走上了化学研究的道路。这个有着火一般求知欲、狂热工作热情的年轻人，很快就做出了惊人的成绩。他揭开了酒石酸有不同旋光性之谜，提出同样化学成分的物质所以旋光性不同，是因为有不不同的分子结构，这就是同分异构现象。

1854年，小有名气的巴斯德出任里尔大学理科系主任。

酿酒业是里尔的重要工业。可是当地的酿酒厂却遇到了一个难题，他们酿造的酒不知什么原因常常变质发酸，只好一桶桶倒掉。不仅里尔，整个法国每年都有大批酒因变质发酸而蒙受巨大的损失。

年轻的化学家的到来，使这里的酿酒厂厂主似乎看到了救星，因为当时人们都认为酿酒是一个化学过程，他们请求巴斯德帮助他们解决酒发酵的问题。

巴斯德来到酿酒厂，仔细观察研究整个酿酒过程。他取了几滴酒放在显微镜下观察。酒里边有许多圆形、椭圆形的微生物，有的边上还长出小芽。原来是这些酵母菌使糖变成了酒精。

可是酒为什么会变酸呢？他将好酒和变质的酒分别放在显微镜下观察。在那些变酸了的酒中，小球状的微生物不见了，取代它们的是杆状微生物，正是这些产酸的菌使酒变酸了。

症结找到了。巴斯德向酿酒厂的厂主们建议，当酒酿好以后，用文火缓缓加热，到约60℃，杀死其中的细菌，然后把酒密封起来，这样酒就可以保存很长时间不变质了。这种用缓缓加热杀死微生物的防腐方法就叫巴氏消毒法，现在还广泛用以消毒牛奶、啤酒等。

大批的酒得救了，酒厂的老板们对巴斯德感恩不尽。

法国政府获悉巴斯德发明的这一方法后，特地派了一艘巡洋舰，装了6500升用巴氏消毒法处理过的酒和500升未经处理的酒，从法国启航，远渡重洋，驶向非洲。当几个月后到达目的地时，人们惊异地发现，凡是用巴氏消毒法处理过的酒都醇香扑鼻，风味依旧，而那些没有处理过的酒都酸得不能喝了。从此巴氏消毒法不胫而走，传遍全世界。

接着，法国中部的人要求巴斯德挽救他们的制醋业。因他们酿造的醋，时间一久就失去了醋味。

于是，巴斯德又奔往图尔。他在漂在醋缸上的醋垢中发现许多短棒状的菌，这就是醋酸杆菌。经过仔细研究，巴斯德搞清楚了，这些醋酸杆菌一开始使酒精变成醋，可是当全部酒精变成醋后，它们继续发酵，使醋又变成了二氧化碳和水，于是醋味就消失了。

巴斯德建议，在醋刚刚酿好后，加热杀死这些醋酸杆菌，醋就不会变质了。

是的，早在几千年前人们就在利用微生物的发酵产物酿酒制醋，但人们并不知道这是微生物的功劳，是巴斯德揭开了这个秘密。今天，人们在现代发酵罐中，利用微生物生产各种各样的生物制品，追根溯源，我们还应当感谢巴斯德呢，难怪有人把他称作生物工程之父。

微生物和疾病

巴斯德对人类的一个更伟大的贡献，是发现了微生物和疾病的关系。

在巴斯德那个时代之前，瘟疫经常夺去成千上万人的性命。例如14世纪的一场黑死病，就曾使欧洲1／3的人丧命。

可是过去，人们不知道疾病的原因，以为生病是鬼魂附体或上帝的惩罚。就是在一些发达国家，医生们能做的也不外乎是让病人多加休息，加强营养，呼吸新鲜空气。外科医生们能给人挤出脓血，接好骨头，可是许多病人手术虽然成功了，却死于感染。

那么，巴斯德是怎样发现细菌致病的呢？

1865年，一种奇怪的病威胁着法国南方的养蚕业，农民们养的蚕不知为什么纷纷病了，蚕的身上长满了黑色的斑点，不吃桑叶，也不吐丝做茧，成批成批的死亡。

农民们联名给政府写信，请求派专家来拯救濒临破产的养蚕业。巴斯德拯救了法国的酿酒业、制醋业，这次人们又把希望寄托于他。巴斯德的老师杜马也写信请巴斯德帮助他家乡的农民制止这场灾难。

巴斯德虽然从未接触过蚕，但他的信条是“帮助人类”。他带着显微镜来到南方蚕区，向农民们学习养蚕的知识，仔细观察蚕的生长过程，千方百计寻找蚕得病的原因。

巴斯德把病蚕碾成粉加水，取出一滴放在显微镜下观察，他看到在病蚕的体内有一粒粒椭圆形的棕色的微生物，而健康蚕体内却没有这种微生物。巴斯德还发现，健康的蚕如果吃了被病蚕粪便污染了的桑叶，也会传染上这种病。事情很清楚，正是这种微生物侵入蚕体使蚕生病的。

酒可以加热杀死其中的微生物，怎样消灭藏在蚕的身体内让蚕得病的微生物呢？巴斯德教给农民一个办法，那就是等雌蛾产完卵后，把雌蛾碾成粉，放在显微镜下观察，如果有细菌，就把雌蛾连同卵子一起烧掉，如果没有细菌，就把卵保存下来做种。

巴斯德奋斗了6年，终于制服了蚕病。

细菌能使蚕得病，那么人类的传染病又是怎样引起的呢？为什么人类得传染病时也是一批批地发病，得同一种病的人症状都差不多呢？巴斯德反复思考着这些问题，他提出人类的传染病也是这种肉眼看不见的微生物在作祟，细菌从有病组织转移到健康组织，健康组织也就会得病。

巴斯德公布了他的细菌致病理论。

其实，早在巴斯德之前，有一个维也纳医生泽梅尔魏斯也在寻找致病的原因，并向细菌发起了攻击，只不过他并不知道他进攻的就是细菌。

泽梅尔魏斯在一个妇产科医院当医生。当时医院中有许多产妇死于产褥热。奇怪的是，那些在家里生孩子，由不懂医术的助产婆帮助接生的产妇反倒很少得产褥热。

一次，医院里有一位医生，在解剖尸体时不小心割破了手指，结果得了很像产褥热的病症而死去。泽梅尔魏斯怀疑，是不是医生们在解剖尸体时，把尸毒带了出来，传染给了产妇们。

于是，他要求医生、护士进产房前必须用漂白粉水洗手。一年之内，他所在的产科病房产妇患产褥热的死亡率大大降低。

但是，泽梅尔魏斯的做法却激怒了他的同事们，他们认为让他们洗手是对他们莫大的侮辱，因为这意味着医生们是“杀人犯”。他们借口泽梅尔魏斯是匈牙利人把他赶出了这家奥地利的医院。后来，泽梅尔魏斯在一次手术中，手意外被割伤，不幸得了败血症而死亡。

巴斯德的细菌致病理论为泽梅尔魏斯开创的灭菌防腐法提供了科学依据，扫清了障碍。英国医生李斯特在巴斯德理论的启发下，首先用石碳酸给一位骨折病人的伤口消毒，过去像这样严重的伤口几乎都会化脓感染，这次病人却顺利地痊愈了。