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轉載:巴斯德(3):微生物致病學說

(2016-03-09 13:04:15) 下一個


               

作者:苦丁山

中文有個詞叫“西醫”。這個詞其實很不準確。如果咱能擺脫心底的某種麵子焦慮,那麽就應該不難明白,它的正確名稱應該是“現代醫學”。當然,現代醫學最初是從西方發端。不過這不應該成為它的命名依據。因為,現代醫學的標誌性特征並不是它的發源地,而是它建立知識體現的方法:實證,或者叫循證。

現代醫學之所以被我們的老祖宗叫做“西醫”,很重要的一個原因是,當年現代醫學進入中國的時候,老祖宗們不了解洋人曆史,看這這些穿著奇怪衣服說著奇怪語言的大鼻子蠻夷跑來用藥片治病,以為他們這套東西也跟咱們一樣,是從黃帝時代傳下來的秘術,隻不過是個大鼻子的黃帝給傳授的,所以有了東西方的不同,所以就把他們那套醫學叫做“西醫”。

其實西方也有他們的“傳統醫學”,那個才是真正可以叫做“西醫”的東西,而且他們這個傳統醫學跟咱的中醫很像,比如他們也說瘴氣可以讓人生病,還認為喝尿可以治病。

他們那兒也有一個類似咱的黃帝的大師,叫亞裏士多德。這個大師的醫學知識跟咱的黃帝也差不多,比如他認為人想事兒是用心髒來想的。

亞裏士多德是不是不知道人腦袋裏一個大腦?

他知道的,不過他認為大腦隻是個散熱器,唯一作用就是給心髒降溫。

照這麽看,如果亞裏士多德說人頭腦發熱,應該是說這人的散熱機製發生故障,不能及時給心髒降溫,所以就讓心髒作出了魯莽的決定。

我們現在知道人想事兒是用大腦不是用心髒。不過咱也不必笑話亞裏士多德無知。人家畢竟是兩千四百年前的人。在那個時代,亞裏士多德的學問已經算是很牛了。比如他很全麵地總結了生物的由來有四種形式:交合生育,種子發芽,器官分泌,還有腐土滋生。

這個腐土滋生,說的不是土裏有種子然後長出什麽幼苗來。他說的是這土裏有“元陽”(Vital heat),這元陽能孕育生命。用高端的詞說話,這叫做自然發生論。用大白話說話,這就是說活物是可以從死物裏長出來的。

亞裏士多德在西方形象高大,地位不亞於我們這兒的黃帝,所以亞氏這個自然發生論在西方綿延一千多年,不但被後人篤信不疑,更得到發揚光大,各路百姓積極參與,發現了很多生命能無中生有的實例,比如蚜蟲是從露水變來的,蛇是馬尾巴掉到死水裏變來的,蛆是從腐肉裏變來的。最生動的是老鼠的來源。他們認為老鼠是麵包和奶酪變來的,而且這個可以用實驗證明。你用一團破布包上一片麵包和一點奶酪,然後放到陰暗角落裏,不用幾天你就能在破布裏看到有老鼠了。他們認為這就證明了麵包加奶酪可以變老鼠。

當然,用麵包變老鼠,主要是在歐洲中世紀之前。到巴斯德那個時候,歐洲已經進入啟蒙時代,所以有一些比較明白的人,開始質疑古代聖人們的說法。比如那個麵包變老鼠的實驗,有人就不這麽買賬了。他會說您能不能把這麵包鎖在一籠子裏,然後再放陰暗角落去,看看它還變老鼠不?

這當然就變不成了。因為那老鼠本來就不是麵包變的。它本是當地原住民,路過此地的時候聞到那麵包裹著奶酪味道不錯,就鑽到破布裏麵吃個便飯而已。您要把麵包鎖籠子裏它沒法進去。這個自然發生論的著名例證就這麽給破解了。

但是相信古代聖人的那撥人很頑強,還是不肯放棄。他們說這個或許不對,但是我們還有別的證明,比如說腐肉能變成蛆,這個你不能否認吧?

但是有個意大利人叫雷迪(Francesco Redi)的說我能否認。

他用的是類似籠子隔離麵包的方法。他把一片肉放在玻璃罐裏,然後用紗布把瓶口蒙上,不讓蒼蠅進去產卵。結果肉腐爛了卻沒有產生蛆。

因為他已經觀察到了,肉產生蛆之前必定有蒼蠅在肉上麵用屁股捅那些肉。這種可疑動作讓他想到了蒼蠅是在產卵,那些蛆是蒼蠅卵變成的。

傳統派還是不願意退卻。他們繼續尋找證據。

有個叫尼德漢(John Needham)的牧師找到了一種證據。

要說這個尼德漢還是蠻有學識的。他聽說了一些生物學研究的新進展,尤其是關於一種叫做微生物的東西。那時候距列文虎克在顯微鏡下看到微生物已經有兩百多年了。雖然大多數人對於微生物能幹些啥還不是很明白(除了巴斯德,這個咱回頭會說),但對於微生物是一種生命,這個是沒有人懷疑了的。

於是尼德漢極有天分地設計了一個實驗來證明生命可以無中生有:他把去掉渣滓的清澈雞湯加熱,根據當時已經知道的微生物知識,這樣加熱就能把雞湯裏的微生物都殺死。然後他把雞湯放在室溫下觀察。幾天之後,雞湯變渾濁了。還是根據當時的生物學知識,這是充分的證據,證明雞湯裏又出現了微生物。

自然發生論的支持者們很高興,覺得這是鐵證,說明活物可以從死物裏產生出來。

巴斯德很不高興。他要推翻這個結論。

為什麽巴斯德不喜歡這個結論?

因為他這時候已經在自己腦子裏形成了“微生物能讓人生病”的構想。

巴斯德是個聯想很豐富的家夥,這讓他有很強的悟性和洞察力。他發現杆菌是讓酒變酸的元凶之後,就作出了幾個推理。

第一,釀酒的人沒有往酒裏麵放這種杆菌。當然沒人放這東西。他們想釀的是酒不是醋。既然沒人放,這些杆菌怎麽進入酒裏麵的?原汁的處理過程是很嚴謹的,沒有什麽機會接觸髒東西。唯一的解釋就是:這些杆菌漂浮在空氣中,所以隻要酒桶沒有密封,這些杆菌就能進入酒桶裏。

第二,這些杆菌雖然小得不能再小,但咱不能因為它們小就認為它們無關緊要。它們其實是很有能量的。比如,它們能讓酒“生病”。

第三,1840年的時候,一個叫亨勒的醫學家曾經猜測,人的很多疾病,尤其是傳染病,可能是由一些我們肉眼看不見的微粒生物導致的。亨勒確實能在生病的動物組織,比如得了炭疽病的羊身上找到這種微生物。但是亨勒沒有能找到有力的觀察結果或是實驗證據來證明這些微生物是導致羊生病的罪魁,而不是生病之後產生的組織碎片。現在巴斯德已經證實杆菌能讓酒生病,那麽,如果沿著這個方向去尋找,是不是同樣能證明微生物的出現和疾病的出現有必然的因果關係?

這個就是巴斯德關於細菌致病學說的最初構想。這個學說的核心就是:我們周圍,包括泥土裏和空氣裏,充滿了微生物,它們如果侵入人體血液,就可能會
讓人生病。

但是他跑去跟醫生們說到這種構想的時候,沒人相信他。醫學界主流還是相信自然發生論。他們告訴巴斯德,微生物不是你說的什麽引起疾病的東西,而是疾病產生的碎片。就是說,微生物不是導致疾病的原因,而是疾病產生的後果。你沒看到肉會腐爛嗎?沒看到腐爛的肉產生的膿嗎?那就是微生物。尼德漢的實驗已經清楚地證明了微生物就是從雞湯裏產生的。這還不明白嗎?不要去想你的什麽微生物致病原理了。老老實實地研究你的酒和醋吧。醫學的事,你一個化學家弄不明白的。

巴斯德沒這麽容易放棄。他在顯微鏡下看到過酵母菌和那種杆菌在快速繁殖,看到了杆菌能讓酒“生病”。他堅信微生物肯定也能讓人生病。但是要說服別人,就必須先徹底推翻自然發生論。他知道尼德漢的雞湯能生出新的微生物,隻不過是因為空氣裏漂浮的微生物重新落到了那瓶雞湯裏。

問題是,如果要對人們證明這一點,就必須把尼德漢的雞湯放置在沒有微生物的幹淨空氣裏。這樣才能讓人們看到:隻要空氣裏沒有微生物,這雞湯就不會長出新的微生物。

然而,巴斯德也知道,空氣裏永遠都有微生物,根本躲不開。

怎麽才能找到沒有微生物的空氣?

他的第一個想法是到高山去。

他知道塵埃的密度是跟海拔成反比的。海拔越高的地方,塵埃越稀少。他覺得微生物無非也是一種塵埃。那麽如果到很高的山上去,空氣裏或許就沒有微生物,或是微生物非常之少。

恰好,巴斯德的老家附近,阿爾布瓦東邊一百公裏就是阿爾卑斯山。那是歐洲最高的山脈。

1860年,巴斯德帶著32個燒瓶爬到了阿爾卑斯山頂。

這些燒瓶裏麵都有一些經過煮沸殺菌的肉湯。煮沸之後立刻密封,所以瓶裏現在是沒有汙染的。

巴斯德要做的是這個:到了山頂之上,在這片幾乎沒有任何微生物的地方,把那些燒瓶打開,讓山頂的空氣進入燒瓶,然後把燒瓶重新密封。

山下,在巴黎的實驗室裏,巴斯德布置了另外32個燒瓶,這些燒瓶裏有同樣的經過煮沸殺菌的肉湯,不過這些燒瓶是直接在實驗室裏打開封口,納入了巴黎城市裏汙濁的空氣。

回到實驗室,巴斯德把兩組燒瓶擺在一起,讓它們處於最適合微生物生長的溫度(32度)下孵化。幾天之後,吸收了巴黎空氣的那些燒瓶,裏麵的肉湯都變渾濁了。而那些采集了阿爾卑斯山頂空氣的燒瓶裏,肉湯依然清亮。

對於巴斯德,這已經足夠說明問題。但是他覺得,這樣的實驗拿出去做依據,頑固分子可能還是不會服輸。他們可能說山頂的空氣缺乏元陽,跟城市裏“肥沃”的空氣不是一回事。

1862年,巴斯德想出了一個實驗方法。這個方法,知道了就覺得簡單,但是第一個想到它的人,必須有開拓性的思維能力。

巴斯德定製了一批歪脖子燒瓶。這東西就是一個玻璃罐,罐子唯一的出口是一個一尺長的玻璃管子衝天而起。然後,玻璃管子半道上轉彎,像垂楊柳一樣彎向地麵。有些版本還讓玻璃管子的最末一段重新揚起頭朝上走一點點,整個玻璃罐看起來有點像鵝跟人打架的時候那種樣子。所以有人把這種歪脖子燒瓶叫做鵝頸燒瓶。

巴斯德用這種鵝頸燒瓶裝上肉汁,然後煮沸殺菌,完了就讓它呆在適合溫度下孵化。

一個星期過去了。肉汁沒有渾濁。兩個星期過去,仍然沒有渾濁。

實際上,有幾個當年巴斯德製作的這種鵝頸燒瓶,現在還放在巴黎的巴斯德學院裏公開展覽。到今年為止這些瓶子已經放置了150多年,裏麵的肉汁依然清亮。

那個彎管並沒有封口,空氣是可以自由出入的,隻不過因為它那種彎曲結構,空氣裏的微生物無法穿越。地球引力使它們無法在那段朝上走的玻璃管裏攀升。於是細菌不能進入燒瓶,燒瓶裏的肉汁就一直清澈。

然後,巴斯德把其中一些燒瓶的瓶頸打破,讓空氣裏的微生物可以降落。幾天之後,裏麵的肉汁就變渾濁了。

這個實驗實在太有說服力,自然發生論的擁躉們終於住嘴了。

自然發生論者是住嘴了,但是醫生們還是不願意采納巴斯德的學說。一個化學家來告訴他們疾病的原理,他們咽不下這口氣。他們堅持說疾病是因為“各種自然氣息與人體內部氣息相互作用的結果”。這種理論貌似深邃,但是等於什麽都沒說。

以巴斯德在設計實驗方法上的獨到天份,如果他在醫院工作,應該可以設計出一係列方法來驗證他的微生物致病學說。但是他不是醫生,所以他沒有這個實驗環境。

不過有個人幹了巴斯德不能幹的事。這個人叫做李斯特,約瑟夫·李斯特。

李斯特是英國的一個外科醫生。他當醫生的時候,托法國外科醫生帕雷的福,手術的止血問題已經解決。美國的牙醫莫頓也摸索出了用乙醚麻醉解決手術疼痛問題的方法。自古以來外科手術的三大難題已經解決了兩個。現在就是感染問題還沒有得到解決。手術之後很多病人的傷口會出現壞疽,感染引起敗血症然後導致死亡是常事。感染問題不能解決,有大約一半的時候,外科手術隻不過是讓病人換一種死法而已。

雖然大家都說醫生冷酷,外科醫生尤其冷酷,但李斯特其實很柔情。看著這麽多病人因為手術之後情況不見好轉反而直落黃泉,他感到很內疚。他覺得街上人人罵外科醫生是殺人犯其實也不算太惡毒。他想改變這種局麵,所以就一直仔細觀察,想找出解決辦法。

辦法還沒找到,但是他注意到一個規律:一個骨折病人,如果骨折是開放性的,就是說骨頭穿透了皮膚,傷口暴露在空氣中,那麽這個病人就離死期不遠了,即使做手術也救不了他——實際上,李斯特發現,如果他到醫院裏來做手術,在醫院肮髒的病房裏呆上兩天,那他就更是難逃一死。倒是那些做完手術馬上回家的病人,或許還能有幾個僥幸存活的。

而非開放性的骨折,即使裏麵骨頭裂成碎片,那就基本不會有死亡的。這種病人,醫生隻會為他們上夾板打石膏。病人身體原來就沒有傷口,醫生也不會在病人身體上切開新的創口。

為什麽有開放性傷口的病人更容易被死神帶走?當時的主流醫學大師對此有他們的解釋。他們說這是因為瘴氣入侵了傷口,導致組織發生化學反應,所以組織壞死,病人死亡。

問題是,這個“瘴氣”是個什麽東西,有什麽成分,怎麽產生,怎麽消滅,誰都不知道。所以李斯特覺得這種“原理”是一套包裝華麗的廢話,不能幫助解決實際問題。

然後,在1864年的某一天,他的一個朋友,一個知道他這幾年在為什麽勞神思索的朋友,在醫院裏遇到他的時候,問他:你知道有個叫做巴斯德的化學家嗎?

李斯特說:不知道。怎麽呢?

他朋友遞給他一份期刊,說:裏麵有一篇文章他寫的文章。我覺得你可能對這篇文章感興趣。

下班之後回到家裏,李斯特打開期刊讀完了那篇文章。

他的朋友沒說錯。李斯特讀完這篇文章之後的感覺,用咱中國話說,就叫茅塞頓開!

因為這篇文章列舉實驗數據,指出空氣裏和泥土裏的微生物,如果入侵傷口,會導致疾病。

李斯特一直在尋找一種理論,一種真正有說服力的理論,來解釋為什麽有開放性傷口的病人會有這麽高的死亡率。

這個巴斯德給了一個理論,而且是一個有確切的實驗數據來支持的理論。這個理論跟李斯特的觀察對上了號。有開發性骨折的病人,之所以會有壞疽和熱病,是因為空氣裏的微生物通過傷口進入了血液。

那麽,有沒有辦法阻止這些微生物進入傷口?

這個叫巴斯德的化學家很盡責,不僅論述了疾病的可能原因,還列舉了解決辦法,就是要對一切會接觸病人傷口的東西做“消毒”處理。消毒的方法有三種:第一,過濾。用多層紗布來過濾掉空氣裏的微生物。第二,高溫處理,比如把需要消毒的器具在火焰上燒一下。第三,用一些化學藥劑來殺死微生物。

李斯特琢磨了一下。病人受傷都是因為意外事件,不大可能事先采取過濾措施,防止微生物進入傷口。當然更不能用火燒病人的傷口。

其實,早些年,16世紀中期以前,外科醫生真的是用火燒病人的手術創麵的。比如截肢之後,就用燒紅的烙鐵“吱”的一下把那些血管燙焦。不過這不是為了消毒,而是為了止血。帕雷1564年發明繩線結紮血管技術之後,這種恐怖的止血法才被廢除了。另外有一個差不多同樣彪悍的外科處理技術,就是對戰場槍傷士兵做截肢之後,接著用滾燙的熱油澆在傷口上,說是要“清毒”,但那“毒”說的不是細菌或是什麽微生物,而是當時外科醫生認為滑膛槍的火藥有毒,是這種火藥的毒讓傷口化膿壞疽的。沒辦法,世人還不知道微生物能讓人生病之前,大家對疾病總得給個什麽解釋。這種火藥毒性就是當時大家能想出來的最“言之成
理”的解釋了。

三百年過去了,現在的外科醫生不需要這麽野蠻,不需要再用烙鐵去熨病人的傷口了。

過濾不可行,燒灼不可行,那麽剩下的就隻有從化學藥劑裏找出路。

可是用什麽藥劑呢?巴斯德給出了基本原理,但是巴斯德不是醫生,不知道什麽藥劑能給人體組織消毒殺菌,卻不會把人體組織本身給殺死。

巴斯德有一句名言:機會隻為有準備的人敞開大門。

在1865年,李斯特可以說就是這樣一個有準備的人。因為他學過化學和生物學。

這對於一個醫生居然算特殊資質?難道這不是每個醫生都應該學過的嗎?

您別驚奇。在歐洲,自古以來外科的工作不是由醫生而是由剃頭師傅來做的。所以呢,傳統上,學習外科的方法是徒弟模仿著師傅的手法直接下刀子。

到李斯特這個時候,外科開始進入現代醫學的大門,不過還沒形成係統的教學製度。做外科醫生之前應該學習什麽,學校沒有固定的教學大綱。所以當時很多外科醫生也就是跟著前輩外科醫生直接動手實踐,跟剃頭師傅的路子也差不多。

李斯特不一樣的地方是,他掛牌做外科醫生之前,還到醫學院學習過醫學課程,所以他有足夠的生物學和化學知識。

生物學知識讓他能立刻從巴斯德的論文裏看出了微生物致病學說的臨床意義。化學知識加上醫學知識使他能有根據地尋找合適的消毒藥劑。

李斯特查閱了一下當時的文獻,發現當時有幾個國家,英國,比利時和荷蘭,都在用一種叫做石炭酸的藥劑對下水道的汙水做除臭防腐處理。石炭酸本來是用在木材上,防止木材腐爛朽壞的。那時的城市衛生官員看到石炭酸能防止木材朽壞,就推想或許這東西也能防止下水道裏那些食物殘渣或是死亡動物屍體之類的有機質腐化變臭。試用之後效果確實不錯,於是就變成了常規處理方法。

李斯特也做了一番推想。根據巴斯德的實驗結果,酒變質是因為微生物在起破壞作用。而且巴斯德指出這樣的微生物很可能也是導致人體組織腐壞(就是壞疽)的罪魁禍首。那就是說,木材的腐壞,下水道有機物的腐壞,跟人體組織的腐壞,其實都是微生物導致的。

那麽,如果石炭酸能防止木材腐壞,能防止下水道食物殘渣腐壞,應該也就能防止人體組織腐壞?

李斯特先謹慎地用棉簽蘸了石炭酸,塗在病人傷口的表麵。果然有用。術後壞疽的發生率有明顯下降。李斯特覺得比較有把握了。

這天醫院來了一個11歲的男孩。他的大腿被馬車車輪碾成開放性骨折。

李斯特把一大片紗布浸透了石炭酸,然後覆蓋在男孩的傷口上。

四天之後他揭開紗布查看,沒有化膿,沒有壞疽。傷口已經有新生組織出現,正在開始愈合。

他繼續用這個方法給男孩換藥。六個星期之後,傷口不但沒有化膿或是壞疽,連粉碎性骨折都愈合了!

效果已經確定,李斯特在自己的病房裏製定了製度,所有外科器械都要用石炭酸浸泡消毒,做手術的時候要用5%石炭酸溶液洗手。手術室的空氣裏要用石炭酸噴霧處理(這個我們後來知道意義不大,所以現在已經不再這麽做)。

這些改革讓他病房裏的術後死亡率從接近50%下降到15%。

15%跟今天的近乎零死亡相比還是太高,但是對於剛剛開始探索消毒方法的李斯特來說,這已經是很了不起的進步了。別忘了那是1865年。更有效,對人體損傷更小的消毒劑(石炭酸對人體組織有一定程度的灼傷作用),要到很多年之後才探索出來。

跟一切革命性的新技術一樣,李斯特的消毒措施並不是馬上被醫學界接受的。實際上,這種抵製持續了足足十年,直到1875年,慕尼黑一家術後死亡率高達80%的醫院半信半疑的嚐試了李斯特日益改進的消毒措施,然後術後死亡率驟降至不到1%,於是世界震驚了,李斯特的消毒概念這才開始被普遍推廣,李斯特也因此名聲鵲起。

1874年,李斯特寫了一封信給巴斯德。信裏說的是:“感謝您證實了微生物致病學說。因為您的理論,我才能成功實施了手術室消毒措施。”

巴斯德1864年正式推出微生物致病學說,那以後他的理論一直被巴黎的醫學專家們攻擊嘲笑。現在終於有一個職業醫學工作者認同自己的理論,而且用實踐證明了自己的理論是正確的。

巴斯德很欣慰。
 

轉載自《新語絲月刊》2005年10月號

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