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疫苗之王

时间:2024-11-08 03:21:11

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4每年的9月28日,是世界狂犬病日,同时也是为了纪念伟大的科学家路易·巴斯德(1822年12月27日—1895年9月28日)的逝世纪念日,他是真正的疫苗之王。

一、世界上首位登上邮票的科学家

1923年,法国发行了一套12枚纪念邮票,纪念这位科学家诞辰一百周年,12枚邮票的图案都是一个人物的侧面。在那个以各国王室领导人充满人物邮票的时代,唯独他登上了方寸世界。他的研究成果,让整个人类因他而进入到现代医学范畴。作为人类历史上最伟大的学者之一,他在医学(包括化学、生理学、微生物学等)方面的地位,完全不亚于牛顿在物理学上的地位。他几乎以一己之力,将整个医学从原始落后的物理医学直接推上了微生物医学的正确道路。

二、科学界的虔诚信徒

巴斯德临终时,一只手握着妻子的手,另一只手则握着十字架。

他说:“我越研究自然科学,便越惊讶上帝创造的奇妙。”作为虔诚的教徒,科学研究使他看到上帝智慧的设计,看到大自然不可能来自偶然和巧合(图2,多米尼加)。巴斯德治病救人,从来不以社会地位为限制,从来不以患者身份有所差别,更不会利用疫苗谋取利益。

三、立志的典范

巴斯德出生于法国多尔镇的一个普通工人家庭。家里条件不好,但他的父母决心要让儿子接受教育,培养他成为一个有知识的人,他们节衣缩食甚至不惜举债让巴斯德上学。

巴斯德上小学时,成绩并不优秀。后来他发奋刻苦学习,成绩才逐渐好起来。他擅长绘画,同学们都称他“小画家”。但他最喜欢的还是化学,做化学实验一丝不苟,深受师生们的赞扬。

上中学后,当时的校长成为对巴斯德的一生影响最大的人,校长感觉巴斯德非常有潜力,经常跟他讲述人生的哲理。

中学时代的巴斯德曾认为词典中最重要的三个词是“意志”“工作”和“成功”,并立志要在这三块基石上建立起成功的金字塔。

法国化学家杜马的学术演讲,激起了巴斯德从事科学研究的热情。1843年,他以第4名的优异成绩考入巴黎高等师范学院,攻读化学。在上大学期间,对课堂上所学的知识,他都要用实验来验证(图3,加蓬)。因为他整天埋头于实验室,所以被同学们笑称为“实验室的蛀虫”。

四、理论—实践—理论

世界上最有名的几个化学实验,都是由巴斯德首创。

酒石酸分离实验。这个实验的意义非常重要,代表人类对化学的理解从此脱离了二次元的分子式,进入了三次元空间化学的领域。人类第一次想明白,相同的分子式也可以产生不同的空间构造,而这种不同的空间构造竟然可以在分子层面对光产生影响,使光线发生偏振。同时,人们也意识到,分子的形状,是化学和生物学中一个极其重要的关键点。就像钥匙和锁一样,很多化学和生物学的反应机理,其实就隐藏在这些特定的形状之中。在这个瞬间,几何学、物理学、化学、生物学如此和谐地结合在一起。

巴斯德热衷于结晶化学的研究。他细心观察反复实验,终于发现原来是组成两种酒石酸分子的空间结构不同。后来,以巴斯德这一发现为基础,出现了一门名为“立体化学”的新学科(图4,法国)。

鹅颈烧瓶实验。这个化学实验,我们中学都做过。一次巴斯德在研究中发现了一个疑问:引起发酵的微生物是从哪里来的?人们都认为生物是自然产生的,腐肉中自然就长出蛆来。但巴斯德却没有盲目地认同,他设计了一种口很小、颈细长弯曲的曲颈烧瓶,烧瓶内放入易腐溶液,然后用高温杀灭微生物。由于空气中漂浮的微生物孢子不易通过细长弯曲的瓶颈,瓶内的溶液放置了很长时间也没有变质。这充分说明了微生物不是自然产生的。5

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9五、灭菌法

当时,法国的啤酒、葡萄酒业在欧洲是很有名的,但啤酒、葡萄酒常常会变酸。一家酿酒厂厂主请求巴斯德帮助寻找原因,看看能否防止葡萄酒变酸。

巴斯德答应研究这个问题,他在显微镜下观察,发现未变质的陈年葡萄酒,其液体中有一种圆球状的酵母细胞,当葡萄酒和啤酒变酸后,酒液里有一根根细棍似的乳酸杆菌,就是这种“坏蛋”在营养丰富的葡萄酒里繁殖,使葡萄酒“变酸”。他把封闭的酒瓶放在铁丝篮子里,泡在水里加热到不同的温度,试图既杀死这种乳酸杆菌,而又不把葡萄酒煮坏,经过反复多次的试验,他终于找到了一个简便有效的方法:只要把酒放在摄氏五六十度的环境里,保持半小时,就可杀死酒里的乳酸杆菌,这就是著名的“巴斯德杀菌法”(又称低温灭菌法)。这个方法至今仍在使用,市场上出售的消毒牛奶就是用这种办法消毒的(图5,摩纳哥)。

时至今日,在你喝掉的每一盒牛奶、每一瓶啤酒上,都还能看到“巴氏消毒”的标记,这可以说是对他的最好纪念。对于巴氏消毒法,他并没有申请专利,而是把它公布于众。他认为利用研究结果获利是学者的耻辱,这种信念,终其一生都没有改变。

六、微生物学之父

巴德斯一生进行了多项探索性研究,都取得了重大成果,然而他的声誉则集中在保卫、支持病菌论及发展疫苗接种以预防疾病方面,他在战胜蚕病、鸡霍乱、炭疽病及葡萄酒、啤酒方面都做出了巨大贡献(图6,加纳),他的研究拯救了整个的欧洲乃至世界的养蚕业和葡萄酒业。1880年,在经过缜密的探索后,巴斯德发表了他的著名论文《论由病原微生物引起的疾病》。在这篇论文中,巴斯德明确提出,很多疾病都是由病原微生物所引起的,而针对这些病原微生物,我们可以培养出对应的疫苗,让动物从此对这些微生物免疫,再也不受疾病的侵袭。

七、免疫疫苗的诞生

19世纪的欧洲,各种传染病依然在肆虐不止,巴斯德家的5个孩子里,就有3个因为瘟疫而夭折。对于这些夺去自己亲人的疾病,巴斯德痛恨不已。

自从巴斯德发现微生物开始,他就已经开始思索,当微生物进入人体时,究竟会引发怎样的现象?在研究蚕病的几年中,巴斯德越来越确信,某些种类的微生物是令蚕得病的罪魁祸首。既然蚕可以因微生物而得病,那人类呢?正在这个时候法国农业部请他来帮忙解决动物的瘟疫。

为了弄清鸡霍乱的病因,巴斯德从培养纯粹的鸡霍乱细菌作为突破口,试用了多种培养液,他断定鸡肠是鸡霍乱病菌最适合的繁殖环境,传染的媒介则是鸡的粪便。他经过多次实验,但都失败了。

休息几天以后,巴斯德又开始了研究实验。他用陈旧培养液给鸡接种,鸡却未受感染,好像这种霍乱菌对鸡失去了作用。巴斯德顺藤摸瓜,终于发现,因空气中氧气的作用,霍乱菌的毒性便日渐减弱。于是,他把几天、一个月、两个月和3个月的菌液,分别注入健康的鸡体,做一组对比实验,鸡的死亡率分别是100%、80%、50%和10%。如果用更久的菌液注射,鸡虽然也得病,便却不会死亡。事情并未到此结束,他另用新鲜菌液给同一批鸡再次接种,使他惊奇的是,几乎所有接种过陈旧菌液的鸡都安然无恙,而未接种过陈旧菌液的鸡却死得精光。实践证明,凡是注射过低毒性的菌液的鸡,再给它注入毒性足以致死的鸡霍乱菌,它也具有抵抗力,病势轻微,甚至毫无影响。10

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14他开创了用疫苗接种法预防炭疽病的新方法(图7,多哥)。1882年5月,巴斯德和助手们在姆兰村用50只羊公开作实验,给其中25只注射了疫苗。几天以后,给50只羊全注射上毒性很强的炭疽杆菌培养液。结果,注射过疫苗的羊安然无恙,没有注射疫苗的羊全都死于炭疽病。实验的成功轰动了整个法国。法国政府给巴斯德和他的两位助手颁发了勋章,以表彰他们所作的贡献。

八、狂犬病的征服者

1880年底,一位兽医带着两只病犬来拜访巴斯德,问他能不能制成狂犬疫苗。

1881年,巴斯德组成一个三人小组开始研制狂犬病疫苗。在寻找病原体的过程中,虽然经历了许多困难与失败,但最后还是在患狂犬病的动物脑和脊髓中发现一种毒性很强的病原体。

采集狂犬的唾液,然后注射到健康犬只的脑中,健康的犬只果然马上发病死亡。历经过数次的动物实验,巴斯德推论出狂犬病病毒应该都集中于神经系统,因此他大胆地从病死的兔子身上取出一小段脊髓,悬挂在一支无菌烧瓶中,使其“干燥”。他发现,没有经过干燥的脊髓,是极为致命的,如果将脊髓研磨后将其和蒸馏水混合,注入健康的犬只体内,狗必死无疑;相反的,将干燥后脊髓和蒸馏水混合注入狗的身上,却都神奇地活了下来。巴斯德于是推断干燥后脊髓的病毒已经死了,至少已经非常微弱。因此他把干燥的脊髓组织磨碎加水制成疫苗,注射到犬只脑中,再让打过疫苗的狗,接触致命的病毒。经过反复实验后,接种疫苗的狗,即使脑中被注入狂犬病毒,也都不会发病了,巴斯德高兴地宣布狂犬疫苗研发成功。这张现代医学上最为经典的场景,请允许我多放几个国家的邮票版本,以示对巴斯德的崇高敬意(图8,印度;图9,塞舌尔;图10,多米尼加)。

1885年7月6日,9岁法国小孩梅斯特被狂犬咬伤14处,医生诊断后宣布他生存无望。然而,巴斯德每天给他注射一支狂犬病疫苗。两周后,小孩转危为安。巴斯德是世界上第一个能从狂犬病中挽救生命的人。此后,来找巴斯德求助的人络绎不绝。日夜不停歇的工作,让巴斯德脑溢血发作,倒在写字台上,舌头麻痹,说不出话来(图11,多哥)。

九、巴斯德研究所

为了能更好地应对来自于全世界的患者,更有效地进行疫苗的研究,巴斯德希望能建立一个专门研究和生产疫苗的机构。但最大的问题是,他缺乏足够的资金来建立这个研究所,如果完全让国家出资,又可能会受到种种限制,与研究所服务于全人类、全世界的愿景相悖。

他没想到的是,源源不绝的捐款从世界各地汇集而来,再加上他自己的部分积蓄,三年后,一座有点像工厂的房子在巴黎郊区拔地而起,虽然这所建筑的正式名称叫巴斯德研究所,但好事的记者们给它起了一个更气派的名字—狂犬病宫(图12,多哥)。

巴斯德研究所汇集了来自全世界的、有志于探索微生物奥秘的年轻学者。在巴斯德的指导下,研究所继续在微生物和医学的研究道路上突飞猛进。如今,巴斯德研究所在全世界已经有20多家分所,贡献了10名诺贝尔奖得主,数以千计的研究者们正在其中继续探索着生命与医学的奥秘,为人类的健康和长寿作出贡献(图13,新喀里多尼亚)。

巴斯德和他的研究挽救了多少人的生命?这一点恐怕已经无法统计了。差不多有半个世纪,科学世界是由他主宰,其中有1/4,则是在他半身不遂的情况下奋力达成的,现在他已经与世长眠,但他的研究成果却仍然在造福人群,他的伟大精神将永存人间(图14,尼加拉瓜)。
   

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