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轉載:巴斯德(5):炭疽病

(2016-03-09 13:25:46) 下一個



作者:苦丁山

巴斯德的擴散思維能力是如同戰馬一般縱橫馳騁,即使在46歲的時候(1868年)經曆了一場中風,他的思維的穿透力也絲毫未見減損。1878年,雞霍亂疫苗的研製剛一成功,他馬上聯想到一年前他做的一項牛羊炭疽病研究。

一年前,也就是1877年,巴斯德被邀請去研究牛羊炭疽病。

畜牧業不是法國的專有產業,因為歐洲所有國家都是吃牛肉喝牛奶穿羊毛紡織品的。所以在這個方麵法國的優勢不像釀酒業或是絲綢業這麽明顯。但是這既然是全體歐洲人都離不開的產業,那它對法國當然也意義重大。這幾年法國的牛羊炭疽病蔓延得厲害,巴斯德現在已經是法國知名微生物研究專家,國家有難處就來找他。於是他就去研究牛羊炭疽了。

當時已經有不少高手在研究牛羊炭疽病,比如羅伯特·科赫就從炭疽病的研究裏總結出著名的科赫法則。但是因為對微生物的研究還處於早期,大家對微生物的生活習性了解不多,所以各家的研究結果有不少互相矛盾的。而且做這些研究的都是醫學界大牛,所以誰對誰都不服氣。

然後巴斯德以化學家的身份卷入戰團,做了一番研究,澄清了幾個關鍵的疑點,平息了這場關於炭疽病到底是不是微生物引起的爭議。

比如他發現以前大家培養炭疽杆菌的時候,其實他們的培養基裏的菌種不純淨,就是說裏麵同時有兩種致病菌。那麽有些研究裏說有動物染病之後,血液裏找不到炭疽杆菌,那就不奇怪了。因為那動物是被另一種細菌感染的。

這個發現可能對於化學家出身的巴斯德不算很神奇。做化學研究當然很注重實驗材料的純淨。所以他能發現人家實驗材料不純,可以說比較順理成章。

可是巴斯德還有一個研究,是對芽孢的研究。他在這上麵的發現是大大超出了一個化學家的“責任範圍”。

芽孢在當時已經不是一個特別新穎的概念。不過早先大家說到芽孢,定義比較模糊。是到了科赫這塊,才很肯定地說很多細菌有兩種狀態,就是生長狀態(vegetative)和芽孢狀態(spore)。但是科赫就是在顯微鏡下看到這種區別。至於這些不同狀態在微生物的生活中有啥意義,科赫的想法不是太多。

而巴斯德以“理論聯係實際”的務實態度,腦子裏揣著這個芽孢理論去調查牛羊炭疽病,於是就做出了一個重要發現。

早先,巴斯德指出炭疽病能傳染之後,農民們聽從他的意見,把染上炭疽病死亡的動物埋到地下,防止炭疽病傳給別的牛羊。但是這方法好像不管用。仍然不斷有牛羊感染炭疽。

巴斯德於是穿上高筒靴深入基層,親自到農場查看。

巴斯德沒白下鄉。他到了農場轉了一圈,就發現農場裏有些地方的土壤顏色跟周圍不一樣,就像是撒了一層黑胡椒的樣子。

他把農場主叫來一打聽,原來這就是埋病死的牛羊的地方。不過,那片土壤的顏色不同,不是因為新掩埋的土質。動物已經埋了很久了。新草早就長出來了。

巴斯德蹲下細看,發現那些深色的土壤,原來是蚯蚓的排泄物。

巴斯德恍然大悟。

他早先在實驗室裏研究細菌芽孢的時候已經發現,這些芽孢生命力特別強,沸水不能殺死,日曬不能殺死,冷凍不能殺死,高濃度氧氣也不能殺死。把它們扔到各種惡劣環境下,它們會停止生長,但是不會死亡。它們隻是蟄伏,靜候機會。一旦去到適合生長的環境,比如動物的肚子裏,它們就蘇醒了,就能重新發育成完整的細菌。

那些被掩埋的動物,會因為細菌的吞食而腐敗,但是除了細菌,還有一種生物喜歡從這些屍體身上挖掘一些免費食物,這就是蚯蚓。蚯蚓吃了這些帶有炭疽杆菌芽孢的動物屍體,自己沒事。因為這種細菌隻能讓牛羊生病,不能讓蚯蚓生病。於是杆菌芽孢穿腸而過,隨著蚯蚓的排泄物重新回到地麵。牛羊到這裏吃草,把芽孢吃下去,於是重新染上炭疽病。

巴斯德的發現證明了芽孢的邪惡能量。

不僅如此。動物屍體隻是芽孢的載體之一。有過炭疽流行的地方,芽孢到處飄散,在自然環境裏可以常年不死,一旦被某個動物吃下去就複蘇。這根本無法滅絕。

所以,巴斯德的研究隻是找到了炭疽病流行不絕的原因,但是當時沒有解決辦法。

這是一年前的事。

現在,因為一個意外,巴斯德發現,原來雞霍亂是可以用人工培養的疫苗來防治的。

那麽炭疽病呢?能不能把炭疽杆菌也怎麽處理一下,讓它減毒,然後做疫苗來給牛羊接種?接種之後能不能防止炭疽病的發生?

巴斯德不是空想家。他想到的立刻會動手嚐試。於是他回頭撿起去年擱置的研究,開始探索培養炭疽疫苗的方法。

他根據的還是雞霍亂疫苗製作的原理,就是讓炭疽杆菌在充分暴露於氧氣的條件下不斷培養繁殖,希望通過這樣的繁殖過程讓它們的後代減毒。

但是導致炭疽的這種細菌似乎比導致霍亂的那種細菌要頑固。這種空氣暴露法,有時有效,但並不是總有效。

這當然不能算成功的研究結果。您不能說賣一百支疫苗給醫院,然後跟人家說“我這些疫苗大部分是有效的。你們將就用著吧”。

還需要改進,需要找別的能調整的變數,看看怎麽能讓炭疽杆菌減毒。

巴斯德嚐試了不同時間,不同溫度,不同的暴露於空氣的時間,但是結果還是不穩定。

然後他的助手張伯倫了解到,巴黎南麵一千多裏地的圖盧茲那兒,有個叫杜桑的獸醫也在培養炭疽杆菌疫苗。不過杜桑用的不是空氣暴露和長時間放置這種物理方法。他用的是化學方法。他用石炭酸來處理炭疽杆菌。

巴斯德實驗室的人緊張起來。這個杜桑,會不會捷足先登,搶到炭疽杆菌疫苗的發明權?

還好,根據張伯倫的查詢,目前杜桑的處境跟巴斯德一樣,他做出來的疫苗也是有時候效果很好,但有時候不行。

但是杜桑的化學試劑方法讓巴斯德實驗室的人得到重要啟發。

要說用化學試劑,那巴斯德實驗室太有優勢了。不管巴斯德在巴黎師範學校的時候化學成績怎麽爛,他後來的業績證明他絕對不是化學白癡。他聽說杜桑用的是石炭酸,就認為這不是個好選擇。石炭酸是殺菌的。可是我們的目的不是要殺死炭疽杆菌。我們要做的讓這些炭疽杆菌繼續活著,但是毒性減弱。

而巴斯德借助這之前的研究,已經知道炭疽杆菌暴露在充足的氧氣下的話,確實是會減毒的。隻不過,單純用空氣中的氧來熏炭疽杆菌,不知道為什麽,效果不穩定。

但是氧化反應不光是靠空氣裏的氧氣才能出現。巴斯德他們在化學實驗室裏做了多少氧化實驗了。他們知道怎麽用氧化劑來製造快速氧化反應!

巴斯德立刻行動,選擇了強氧化劑重鉻酸鉀來處理炭疽杆菌,果然功效非凡,連續給14隻羊做用這種氧化劑處理過的炭疽炭疽做接種疫苗,都獲得了成功。

14例對於科研來說,尤其是變數遠遠多於物理和化學實驗的生物科學來說,其實還是太少。可是消息還是透露出去了。畢竟這結果對法國的畜牧業意義太重大,實驗室裏總有人抑製不住興奮心情而露了口風。

消息很快傳到了羅欣約爾(Rossignol)的耳朵裏。這位羅欣約爾是巴黎大大有名的一位獸醫,而且是一位堅定的自然發生論者。他聽說巴斯德在弄什麽疫苗,還號稱用這種方法就能讓他說的那種叫做微生物的東西不再能讓牛羊生病。他覺得這說法特別荒唐,於是跟巴斯德挑戰:我出錢,給你一批牛羊做實驗,你能證明你那個什麽疫苗真能有用那我服了你。

有人認為羅欣約爾其實本意是要讓巴斯德大大出醜,從此卷鋪蓋回他的實驗室研究醋酸去,別來咱農場裏裝什麽大牛。

巴斯德實驗室的人一致認為這事不可以有。但是好勝心極強的巴斯德直接接受了挑戰。

其實,他當時隻有14例成功案例。以他這個底子,他並無必勝把握。

但是他知道杜桑也在做這個研究,為了搶在對手前麵成功,他做了一場賭博,同意羅欣約爾的提議,約定在巴黎附近一家農場,在全國各大報記者到場的情況下做這個公開實驗。時間是1881年。

羅欣約爾雖然不相信巴斯德的微生物致病理論,但是他能成為巴黎知名獸醫,確實是有點料的。跟那些租個門麵掛幾麵錦旗就能開藥的傳統郎中不一樣,他知道個別神奇案例不足為憑,所以他要求這個實驗必須有對照組,就是說25隻羊給巴斯德接種他的疫苗,另外25隻不接種,等巴斯德認為他的接種已經做好,那麽接下來就給這50隻羊同時注射炭疽杆菌新鮮毒液。效果的判斷標準:接種的25隻羊一隻都不能死。沒接種的25全部都要死(那才能證明注射的毒液真的有足夠的毒性)。

這純粹就是賭博。巴斯德在別人麵前表現得堅定不移,其實他內心焦灼如同血液在倒流。實驗結果揭曉的那一天,他沒去現場。他就在自己家裏不停地踱步,怎麽都不能坐下來。

幸運的是,他賭贏了。一輛馬車帶來了快信。信裏麵寫的是:“敬啟者:……25隻經過接種的羊,一隻懷孕母羊一度出現高熱,但後來康複。其他24隻安然無恙。沒有接種的25隻羊全部死亡。非凡的成功!”

信末的署名是“羅欣約爾”。

羅欣約爾曾經有失誤的時候,曾經執著於一個錯誤理論。但他也有一個真正的科學家的胸襟。麵對這麽無可置疑的實驗結果,他沒有試圖找借口為自己挽回麵子。他第一個給巴斯德送去祝賀。

巴斯德從此名聲大噪。在法國人眼裏,甚至在眾多的外國人眼裏,巴斯德就像一座燈塔一般耀眼。

有一種說法,說法國因為這個成果,在接下來的幾年裏免受七百萬法郎的損失,相當於普法戰爭法國戰敗之後的賠款總額。

但是我們或許可以在這裏塞一行小字注解:巴斯德畢生沒有跟人說到他放棄空氣氧化法,改用氧化劑來給炭疽杆菌減毒,是受到杜桑的啟發。實際上,他在那個農場實驗的報告裏說的是,他的疫苗是用“空氣氧化法”製作的。

巴斯德因為這次華麗的現場演示會順利得到炭疽疫苗的專利權,而杜桑的研究自然從此中斷,然後在默默無聞中老去。

科學名人有卓越的研究能力,卻未必總是有完美的人品。

但是巴斯德在這項研究裏還是有足夠的獨創性。實話實說,也隻有他這麽有能量有洞察力的人,才能充分把握當時的資源,做出最重大的發現。

從雞霍亂到牛羊炭疽,兩種微生物的疫苗都獲得了成功。現在似乎已經沒人能攔住巴斯德的前進步伐了。對巴斯德來說,今後要問的問題不是“我們能不能培養疫苗”,而是“我們下一個培養什麽疫苗”。
 

轉載自《新語絲月刊》2005年12月號

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