巴斯德、柯赫：為人類征服傳染病開辟路徑

◆文/南鐵英

巴斯德

柯赫

傳染病起因于病菌和病毒的肆虐

目前，在我國人民全力防控新型冠狀病毒導致的肺炎疫情的過程中，奮戰(zhàn)在戰(zhàn)“疫”一線的醫(yī)學專家，正在加緊研制抗擊病毒的藥物。

病毒是什么？病毒就是一種有害微生物，確切地說，就是非細胞型微生物，它們是地球上最原始的生命體，早在沒有細胞之前，病毒這種微生物就已經(jīng)存在。通過顯微鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)，這些微小的有機體——病毒的形狀，有球狀、桿狀、絲狀、冠狀等等。病毒的特點是，當它們沒有接觸宿主（寄宿的主體）——動植物的細胞之前，它們屬于非生命體，只是以一個個大化學分子的形式存在，可當它們遇到宿主的細胞，就會通過吸附、進入、復制、繁殖，呈現(xiàn)出生命特征，從而侵害宿主的機體，對宿主的健康和生命帶來巨大的威脅。宿主體內的病毒，一旦通過某種方式傳播到其他生命體上，就會像接力棒一樣傳播開來，導致某種傳染病的流行。

自古至今，流行病、傳染病就是人類的天敵。千百年來，在全球各地都曾出現(xiàn)發(fā)生在人類、禽類、牲畜和植物上的傳染病疫情，為人類的健康帶來巨大的威脅；為人類經(jīng)濟社會的發(fā)展，帶來難以估量的損失。這些流行病、傳染病的起因，就是那些微小的生命體：各類病菌（細菌）和病毒。早在19世紀，人類就開始注意到微生物與人類健康的關聯(lián)性，從而加大對微生物領域和細菌領域的研究力度。在微生物學和細菌學研究方面做出巨大貢獻、并幫助人類抗擊因病菌導致的雞霍亂病、蠶病、狂犬病、炭疽病、肺結核等傳染類疾病的人，是19世紀法國微生物學家巴斯德、德國細菌學家柯赫。

巴斯德：對導致傳染病的病菌“說不”

人類對包括細菌在內的微小的生命體的認知，起于17世紀，荷蘭人列文虎克最早通過自己制作的顯微鏡，首次發(fā)現(xiàn)微生物的存在。到了19世紀中后期，法國人巴斯德，在微生物學、細菌學的創(chuàng)建和研究方面，做出了巨大貢獻。通過大量的科學試驗，巴斯德讓人們知道，所謂的傳染病、流行病，是微小的生命體——病菌在作祟，換句話說，某種傳染病是某種病菌在生命體內發(fā)展的結果。正是這些有害的病菌，還有后來被科學界認知的非細胞型微生物——病毒，在傳播疾病，威脅著人類、禽類和牲畜的生命。

路易斯·巴斯德1822年出生于法國的一個工人家庭，從19歲開始投身科學事業(yè)。1843年，21歲的巴斯德考入巴黎高等師范學校。從學校畢業(yè)后，他開始充分展露其微生物科學研究的天賦，譬如，他通過研究觀察，確定導致啤酒變酸的原因，是啤酒中含有乳酸桿菌這種微生物，并通過高溫加熱有效殺滅乳酸干菌，從而解決了這個困擾啤酒企業(yè)多年的難題，對法國啤酒業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。

巴斯德在檢測病菌

巴斯德的最大成就，還是在醫(yī)學微生物學上的研究和實踐。在堅持不懈的科學試驗的基礎上，巴斯德站出來否定千百年來流行于科學界的“微生物自然發(fā)生說”。按照“自然發(fā)生說”的觀點，不潔的衣物會滋生蚤虱，污穢的水中會自生蚊，骯臟的垃圾會自生蟲蟻，糞便和腐臭的尸體會滋生蠅蛆?？傊?，生物可以從他們所在的物質元素中自然發(fā)生，而不是通過上代同類生物繁衍產生。巴斯德則認為，微生物不是自然發(fā)生的，而是原本就存在的微小生命體。他將這個判斷延伸到醫(yī)學領域：人類患病的病因，在于客觀存在的病菌，防止病菌進入人體，才能避免得病。這不啻是醫(yī)學界的一次革命。巴斯德之所以堅決反對“自然發(fā)生說”，主要原因在于，他發(fā)現(xiàn)這個理論對醫(yī)學科學和患者都具有極大危害。巴斯德曾經(jīng)研究了法國產科醫(yī)院流行的一種致命的疾病——產褥熱，在當時的法國，產婦進入醫(yī)院分娩，死亡率極高。沒有人了解產婦發(fā)病致死的真正原因。巴斯德通過對死于這種疾病的產婦的血液進行檢測，發(fā)現(xiàn)了導致這種疾病的微生物——病菌，并得出了這些產婦實際上是得了傳染病而死亡。之后，他對產褥熱的傳播途徑進行了研究，得出了結論：是醫(yī)護人員將已經(jīng)感染的產婦身上的微生物帶到健康產婦的身上，導致疾病的傳染和流布。在他的建議下，醫(yī)護人員對雙手和使用過的醫(yī)療器械進行高溫消毒，產婦產褥熱的發(fā)病率大大降低。巴斯德創(chuàng)制的高溫滅菌的方法，被稱為“巴氏滅菌法”，直至今日還在醫(yī)療界廣泛應用。

巴斯德關于傳染病起因于病原微生物的觀點，被他的幾次醫(yī)學實踐所反復證明。

他曾經(jīng)依托微生物導致傳染病流行的理論，有效解除了法國養(yǎng)蠶業(yè)的一次危機。當年，法國發(fā)生大面積的桑蠶病，由于桑蠶大量死亡，法國蠶農損失巨大。受蠶農之托，巴斯德在顯微鏡下仔細觀察了干燥的病蠶體，發(fā)現(xiàn)導致桑蠶死亡的原因，是一些小小的微生物——蠶病病菌。后來，他提出了將病蠶和蠶屎深埋，并對使用過的器皿進行高溫消毒。巴斯德建議的方法被廣泛使用，終于止住了桑蠶的傳染病。同時，他還選出了沒有傳染病的桑蠶，挽救了法國的桑蠶業(yè)。

巴斯德采用相同的方式，還有效地找出了傳染性極高的雞霍亂病的致病原因，并大膽地采取“以毒攻毒”的方法，發(fā)明了預防雞霍亂病的疫苗，大大緩解了這種疾病的發(fā)病率。雞瘟流行之時，健康的雛雞一旦吃了病雞糞便中的食物以后，很快就會死亡，死亡率高達90%以上。巴斯德通過實驗發(fā)現(xiàn)，導致雛雞死亡的病因，是一種霍亂病菌！他在接下來的實驗中，意外地發(fā)現(xiàn)，用新鮮的菌液注射到雛雞身上，雛雞就會很快染上霍亂疾??；而將放了一段時間的菌液注射到雛雞身上，它們只有輕微的癥狀，而且很快好了。更令人驚奇的是，再把新鮮的菌液注射到曾經(jīng)受過輕微感染的雛雞身上，它們不再發(fā)病了！于是，巴斯德將這種近乎“以毒攻毒”的方法運用于治療雞霍亂病，獲得了成功，注射了“疫苗”的雛雞不再患病。

巴斯德后來將雞瘟防治的方法，運用到炭疽病的防治上。當時歐洲流行炭疽病，這種可怕的傳染病首先在牲畜間傳播。牛、羊等牲畜一旦染病，幾個小時就會死亡，死亡率高達90%以上。后來，炭疽病又傳染到人身上，到1879年，僅俄羅斯就有500多人死亡。想一想那是多么恐怖的景象。巴斯德在牲畜身上分離出導致它們染病的微生物——炭疽桿菌，之后他用溫度為42-43度的培養(yǎng)液培養(yǎng)出只有輕微毒性的菌株。他將防治雞瘟的“以毒攻毒”的方式用在牲畜疾病防治上，對健康牲畜進行了菌株注射實驗，結果那些預先注射過輕微毒性菌液的牲畜，再被注射強毒性菌液時，不再染病。他的方法，獲得成功。

巴斯德最杰出的貢獻，是幫助人類成功地防治了狂犬病?？袢≡诋敃r，是人們談之色變的可怕的傳染病，人類一旦染上，就無藥可救。巴斯德按照他對雞瘟、炭疽病的“以毒攻毒”的防治方法，再一次在狂犬病防治中進行了大膽探索。他先在一個病故的小孩身上分離出狂犬病的病毒，之后在動物身上進行了接種實驗。1885年，巴斯德終于研制出預防狂犬病的疫苗，為人類預防狂犬病做出了重大貢獻。巴斯德還成功治愈了被瘋狗咬傷多處的小男孩的狂犬病，這次，他依舊是采取“以毒攻毒”的治療方式，從注射14天前的狂犬病疫苗開始，依次對小男孩注射了不同時間段的狂犬病菌苗，到最后，小男孩奇跡般地恢復了健康！此后，在1885年7月至1886年10月間，巴斯德共治療了2500多個狂犬病患者，治愈率達到99%以上。

巴斯德對病原微生物導致傳染病流行的認知，以及他依據(jù)這樣的認知從事的成功醫(yī)療實踐和探索，為人類防治和治療傳染病開辟出全新的天地。

柯赫：為征服肺結核打開大門的人

羅伯特·柯赫，19世紀德國的細菌學家和醫(yī)生，1843年出生于德國克勞斯特爾。他是繼巴斯德之后，第一個發(fā)現(xiàn)炭疽桿菌，并培養(yǎng)出純凈菌株，從而最終攻克炭疽病的人；也是最早發(fā)現(xiàn)導致結核病的結核桿菌的人。1905年，因發(fā)表控制結核病的論文，柯赫獲得諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。

當人畜共患、病死率極高的炭疽病在歐洲蔓延的時候，當時還是鄉(xiāng)村醫(yī)生的柯赫，使用夫人給他購買的顯微鏡，從病畜的血液里發(fā)現(xiàn)了一種長條形的微生物，這種長條形的微生物，在健康牲畜的血液里是沒有的?？潞沼纱藬喽ǎ@些長條形的微生物，就是致病的原因。之后，在夫人的啟發(fā)下，他用肉凍作為炭疽病病菌的培養(yǎng)基，成功培養(yǎng)出這種長條形的炭疽桿菌的純凈菌株，為他今后的實驗奠定了基礎。再后來，柯赫經(jīng)過在小白鼠、兔子和山羊身上進行的反復實驗，最終破解了病原細菌——炭疽桿菌導致人畜罹患炭疽熱的秘密。

柯赫經(jīng)過進一步的研究，發(fā)現(xiàn)了炭疽病傳播的渠道——炭疽桿菌的孢子。在適宜的環(huán)境里，只要溫度在攝氏15度以上，炭疽桿菌會長成一個個長條形的不分枝的絲狀體，同時產生許多孢子。這些孢子很快又長成新的炭疽桿菌?？潞瞻l(fā)現(xiàn)，正是炭疽桿菌的孢子，導致炭疽病廣泛而迅速的傳播。這些孢子的抵抗能力超強，它們在干燥、潮濕或干濕交替的環(huán)境中保存一年，仍舊具有生命力。一個死于炭疽病的動物尸體，剛好是可以產生出無數(shù)個孢子的傳染源。

基于對炭疽病傳播原因的研究和認知，柯赫向德國政府提出了有效的預防措施，即將炭疽病致死的動物尸體深埋，深埋的深度是2-10米，在這樣深度的土壤里，溫度剛好在15度以下，能有效禁絕孢子的生長，由此消除炭疽桿菌的危害。柯赫提供的科學的防治方法，使人類終于控制住了炭疽病的傳播。

柯赫堅信，一種特定的病原微生物是引起一種特定疾病的原因，每種傳染病都是由某種病原細菌感染造成的。他后來循著這個思路，致力于肺結核傳染病的研究。肺結核在中國被稱為“癆病”，在相當長的歲月里，肺結核被視為絕癥，人類一旦染上，就無再生希望。19世紀，肺結核是人類傳播最廣、死亡率最高的傳染病，危害大于鼠疫，其傳染性也是超強的?？潞账诘臍W洲人民，也正在痛苦地遭受著肺結核的侵襲。正如柯赫所介紹的，當時，“全世界有1/7的人死于肺結核”。對人類健康富有強烈責任感的柯赫，開始在顯微鏡下追蹤肺結核病原細菌的蹤跡。他從患結核病死亡的尸體上收集結核病的結節(jié)，將經(jīng)過反復實驗確認含有病菌的溶液，放到顯微鏡下觀察，卻始終沒有發(fā)現(xiàn)導致結核病的病菌存在。后來，他對檢驗對象進行染色，再將染色的液體放到顯微鏡下仔細觀察，終于讓透明的結核桿菌現(xiàn)出原形。結核桿菌是一種比炭疽桿菌小10倍的透明微生物，它們有的整齊地排列在一起，有的單獨游動在一邊。它們就是結核病的元兇！柯赫對結核桿菌的發(fā)現(xiàn)，為人類最終征服肺結核打開了大門。

柯赫還是世界上首次發(fā)現(xiàn)傷寒桿菌、首次發(fā)現(xiàn)霍亂弧菌、首次發(fā)現(xiàn)鼠蚤傳播鼠疫秘密的人，他也是世界上首次發(fā)明蒸汽殺菌法、首次提出霍亂預防法、首次發(fā)明預防炭疽病接種方法的人。尤其是他制定的被稱為“柯赫法則”的研究病原微生物準則，至今依舊是醫(yī)學界普遍遵循的法則，其內容包括：第一，這種微生物必須能夠在患病動物組織內找到，而未患病的動物體內則找不到；第二，從患病動物體內分離的這種微生物能夠在體外被純化和培養(yǎng)；第三，經(jīng)培養(yǎng)的微生物被轉移至健康動物后，動物將表現(xiàn)出感染的征象；第四，受感染的健康動物體內又能分離出這種微生物。

柯赫和巴斯德，這兩位產生于19世紀歐洲的杰出微生物學家、細菌學家和醫(yī)學家，為人類有效防控傳染病疫情、最終征服各種傳染疾病，開辟出正確的道路，讓后世的人類，能夠遵循他們指引的路徑，在防控各類疫情的征程中，繼續(xù)堅定地走下去。