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緝拿細菌「兇手」人類歷史上第一個發現細菌的外國「純屌絲」

緝拿細菌「兇手」

有人立志做大官,有人立志賺大錢,這個人卻立志做一件最特別的事:探索上帝所創造的最小的生命。這個沒有受過什麼教育的男人,以20年的時光,發展出一種最獨特的技術——用直徑0.3厘米的玻璃珠,磨成一個近300倍的顯微鏡。他成為人類歷史上第一個發現細菌的人……

牙垢驚現「小王國」 女皇拜訪看門人

1632年,在荷蘭的德夫特市,一個名叫列文虎克的男嬰誕生了。

他從小便失去了父親,並沒有幸福的童年。他剛滿16歲,就為了維持全家的生計,不得不來到大都會阿姆斯特丹的一家雜貨鋪當學徒。

列文虎克有很強的求知慾,不但利用業餘時間閱讀各種自然科學書籍,而且還常到與店鋪相鄰的眼鏡工匠那裡,學習磨製玻璃鏡片的技術,又從鍊金術士那裡學會了金銀匠的手藝。

列文虎克學徒期滿後,為了生活,又四處奔波多年,最後才回到故鄉定居,擔任市政府的一位看門人兼撞鐘人。這份清閑的工作,為列文虎克提供了利用早年學會的技術,進一步研究磨製鏡片的良好環境。列文虎克經過多次失敗,終於磨出了兩塊不含一點兒氣泡、光潔透亮的鏡片,組裝後,一架可以放大近300倍,當時可稱得上最精巧的顯微鏡,就這樣製成了。

列文虎克像個小孩子那般的好奇,他把想到的東西,什麼牛眼睛、羊毛、海狸毛、蒼蠅頭、蜜蜂刺、虱子腿以及自己的皮膚碎屑等,都當成了觀察樣品。顯微鏡為列文虎克展現了一個前人從未見過的新世界。他發現了人類的精子和紅血球,觀察到了血液怎樣在蝌蚪尾巴里的毛細血管中流動……最重要的是,他從一個從不刷牙的老頭兒的牙縫裡,取下一點牙垢,放在顯微鏡下觀察時,發現了一個令他驚呆的「動物園」,其中有數不清的小動物:有的像魚兒般來往穿梭不停;有的像一根小棍子在慢慢地遊盪;有的竟扭動著波浪般的身體跳著優美的舞蹈……

列文虎克把他的發現一一記錄下來,並畫出圖樣寄給英國皇家學會——歐洲當時最高的科學權威機構。開始,許多人並不相信。但是,當兩位「特使」——物理學家胡克和植物學家格魯專程前去考察並證實了列文虎克的發現後,人們終於對這個沒有學歷的看門人刮目相看,並破格吸收他為皇家學會會員。不久,俄國彼德大帝到荷蘭考察造船工業時,也向他表示了敬意。高貴的英國女皇更親臨這座小城,屈尊拜訪了這位看門人,為的是在顯微鏡中看一眼她從未見過的小動物……

1723年的一天,列文虎克剛度過91歲生日,他感到身體不適,命女兒把自己的一位好友請來。他懇切地對這位好友說:「我一生共磨製了419塊鏡頭,製成247台顯微鏡,

寫了375篇論文,請在我辭世後轉交給皇家學會。只是有一點我至今仍不明白,儘管當時做了詳盡的記錄,」一陣猛烈的咳嗽,使他說話有點艱難,「生活在牙垢里的那些小動物,比整個王國的居民還多,它們究竟是什麼呢?」

今天看來,列文虎克應該是人類發現細菌——他所謂的「小動物」的第一功臣。但是,由於歷史的局限,當時各門自然科學還處於蒙昧階段,因而列文虎克只能發出「請教上帝」的哀嘆。1865年,一種奇怪的病症威脅著法國南方的養蠶業。病蠶的身上長滿了黑色的斑點,不吃桑葉,也不吐絲做繭,成批成批地死亡了。於是蠶農們聯名向政府呼籲救援。「時勢造英雄」,化學家巴斯德登場了。

由於他曾成功地抓住了導致啤酒變酸的「元兇」——乳酸桿菌,因而這一次在他老師杜馬教授的推薦下,仍參照同樣的思路開始工作。巴斯德把病蠶用水磨成糊汁,吸上一滴放在玻璃片上,通過顯微鏡發現,其中都有一粒粒棕色微粒存在,這是一種橢圓形的細菌。而這種細菌在健康蠶體內是永遠找不到的。

經過幾百次的觀察和研究,巴斯德確認,這些微粒的細菌就是蠶病的根源,且這種細菌在產卵的雌蠶蛾體內就已經存在。為此,他提出一種快速的檢種方法:把產完卵的雌蠶蛾碾成粉末,放在顯微鏡下觀察,如果發現細菌,就把這一雌蠶蛾連同它產的卵子一起燒掉。如果沒有細菌,就把蠶蛾卵保存下來做種。巴斯德用這種方法公開預言了14批蠶種孵育後的命運,並得到了完全證實。

巴斯德奮鬥了整整6年,不但控制住了蠶病,而且由此引發了一種聯想:細菌能使蠶得病,那麼人類的傳染病又是怎樣引起的呢?鼠疫、霍亂、傷寒這些傳染病都是成批發生,且同一種傳染病的病人都是同一種發病癥狀,這些與蠶病的爆發十分相似……

在巴黎醫學院的一次報告會上,婦產科權威克萊茵教授分析當時流行於歐洲的產褥熱病因,認為既可能是「血液里的毒素」,也可能是「氣候濕熱」,巴斯德便針鋒相對地指出:「這純屬無稽之談,引發產褥熱的病因完全是醫生、護士的雙手和手術器械上的細菌造成的。」 克萊茵教授不僅反唇相譏,而且揮拳動武,幸被旁人勸阻,之後還揚言要與巴斯德去郊外決鬥……

助夫君巧解難題 擒「結核」流芳青史

臨床實踐表明,巴斯德的推斷是完全正確的。但是,第一個掌握確鑿證據的人,卻並非巴斯德,而是另一位德國鄉村醫生柯赫。

要證明一種細菌引起某種疾病,必須首先獲得這種單一的細菌。從巴斯德開始,人們就用牛肉湯培養細菌,但是,由於肉湯的營養十分豐富,多種細菌往往混和在一起,怎樣分離出單一的純種細菌呢?柯赫與巴斯德一樣,在相當長的時間內,找不到答案。一個偶然的機會,柯赫在廚房中發現半隻半生不熟的土豆上,長出了一些分散的紅、白色圓形小點。他拿起這半隻土豆在顯微鏡下細心觀察。柯赫發現,紅色小點內全部是均一的球形細菌,而白色小點上則全部是桿狀的細菌。那麼細菌在土豆上繁殖生長,不就可以分離出單一的純種了嗎?但是,由於土豆的營養太少,不足以使各種細菌充分生長繁殖,因而柯赫一次又一次的實驗均告失敗了。「有什麼東西能使細菌既獲取營養,又固定在一處繁殖而不相混雜呢?」一個不眠的深夜,柯赫在卧室中來回走動,自言自語地說,「這應該是一種兼有液體和固體特性的物質,可是這種物質又在哪裡呢?」

「那是洋菜!」柯赫夫人實際上也在思考,所以根據自己家庭主婦的生活經驗,解答了這個難題。

「對!是洋菜!」柯赫夫婦立即點燃爐火,在廚房中開始了新的實驗。天亮了,調和好的肉湯和洋菜漸漸冷卻,凝成一塊膠凍狀的平板。柯赫小心翼翼地把細菌接種上去,在平板上划下了一道道淺淺的痕迹。這樣,細菌既能固定在凝凍的一處,又充分吸收它下面洋菜里的營養,充分繁殖起來。接著,柯赫又用一種苯胺染料給細菌「穿」上各種色彩鮮艷的「衣裳」。在顯微鏡下,細菌就更易原形畢露。柯赫發明的細菌「固體培養基」和「細菌染色法」,至今仍在世界各國的每一個細菌實驗室中廣泛使用。

柯赫運用自己的發明,首先「抓獲」了當時嚴重威脅歐洲各國畜牧業的炭疽菌,

並提出了切實可行的防範措施。由於他的出色工作,1880年春,他被上調至柏林帝國衛生局任職。

與寄生在牛羊身上的炭疽病相比,結核病更直接危害人類的生命。這種流行病使當時歐洲人口的死亡率高達1/7。往往父母患了肺結核,其子女就很難倖免。很多一流醫學專家都推斷這是一種無法防治的遺傳病。但柯赫卻不以為然。他從死於結核病的人或動物屍體中取來標本,終於在第271號玻璃片上找到了比炭疽菌小得多,彎曲度卻大一些的細長桿狀體。他稱之為「結核桿菌」。

但是柯赫又碰到了新的難題:這種細菌在牛肉湯凍和其他膠凍上都不能繁殖生長。經過多次失敗後,柯赫終於找到了一種新的培養基——血清培養基。他親自去屠宰場採集了好幾個試管的血樣。

當血清凝成半透明的黃色膠凍時,柯赫把豚鼠身上的結核病變物接種在上面,並裝進與豚鼠體溫相同的培養器中。15天以後,柯赫終於在顯微鏡下看到了這種桿菌正在扭動……

接著,柯赫進一步做了對比實驗:一組豚鼠接種了培養出來的結核菌,一個多月後,全部因患肺結核而死去;另一組未接種的,全部健康地活著。柯赫又把兔子和豚鼠都放在一個大箱子里,用噴霧器把結核桿菌噴進去。幾周以後,這些動物都相繼死去。這就充分證明,結核病是一種通過空氣傳播的傳染病,而並非遺傳病。結核桿菌隨著病人的咳嗽、噴嚏產生的飛沫進入空氣,傳染給了其他人。

1882年3月24日晚,柯赫在聽眾長時間熱烈的掌聲中,向柏林生理學會年會宣讀了名為《肺結核病因學》的論文。在「柯赫法則」的指引下,一個個細菌「兇手」被揪了出來:1884年,發現白喉桿菌;1886年,肺炎球菌現形;1887年,腦膜炎球菌被發現;1894年,鼠疫菌又露出廬山真面目……

1905年,柯赫榮獲諾貝爾生理學與醫學獎。烈士暮年,壯心未已。柯赫在他生命的最後歲月,更加努力地進行預防結核病的開拓性研究。1910年5月27日,柯赫在巴登療養院的一張長椅上,因心臟病突然發作,帶著終身相伴的顯微鏡與世長辭,享年67歲。這位現代細菌學的奠基人,由於揭開了人類征服傳染病的序幕而流芳史冊!

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