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疫苗之王

時間: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,同時也是為了紀念偉大的科學家路易·巴斯德(1822年12月27日—1895年9月28日)的逝世紀念日,他是真正的疫苗之王。

一、世界上首位登上郵票的科學家

1923年,法國發行了一套12枚紀念郵票,紀念這位科學家誕辰一百周年,12枚郵票的圖案都是一個人物的側面。在那個以各國王室領導人充滿人物郵票的時代,唯獨他登上了方寸世界。他的研究成果,讓整個人類因他而進入到現代醫學範疇。作為人類曆史上最偉大的學者之一,他在醫學(包括化學、生理學、微生物學等)方面的地位,完全不亞于牛頓在物理學上的地位。他幾乎以一己之力,将整個醫學從原始落後的物理醫學直接推上了微生物醫學的正确道路。

二、科學界的虔誠信徒

巴斯德臨終時,一隻手握着妻子的手,另一隻手則握着十字架。

他說:“我越研究自然科學,便越驚訝上帝創造的奇妙。”作為虔誠的教徒,科學研究使他看到上帝智慧的設計,看到大自然不可能來自偶然和巧合(圖2,多米尼加)。巴斯德治病救人,從來不以社會地位為限制,從來不以患者身份有所差别,更不會利用疫苗謀取利益。

三、立志的典範

巴斯德出生于法國多爾鎮的一個普通工人家庭。家裡條件不好,但他的父母決心要讓兒子接受教育,培養他成為一個有知識的人,他們節衣縮食甚至不惜舉債讓巴斯德上學。

巴斯德上小學時,成績并不優秀。後來他發奮刻苦學習,成績才逐漸好起來。他擅長繪畫,同學們都稱他“小畫家”。但他最喜歡的還是化學,做化學實驗一絲不苟,深受師生們的贊揚。

上中學後,當時的校長成為對巴斯德的一生影響最大的人,校長感覺巴斯德非常有潛力,經常跟他講述人生的哲理。

中學時代的巴斯德曾認為詞典中最重要的三個詞是“意志”“工作”和“成功”,并立志要在這三塊基石上建立起成功的金字塔。

法國化學家杜馬的學術演講,激起了巴斯德從事科學研究的熱情。1843年,他以第4名的優異成績考入巴黎高等師範學院,攻讀化學。在上大學期間,對課堂上所學的知識,他都要用實驗來驗證(圖3,加蓬)。因為他整天埋頭于實驗室,所以被同學們笑稱為“實驗室的蛀蟲”。

四、理論—實踐—理論

世界上最有名的幾個化學實驗,都是由巴斯德首創。

酒石酸分離實驗。這個實驗的意義非常重要,代表人類對化學的理解從此脫離了二次元的分子式,進入了三次元空間化學的領域。人類第一次想明白,相同的分子式也可以産生不同的空間構造,而這種不同的空間構造竟然可以在分子層面對光産生影響,使光線發生偏振。同時,人們也意識到,分子的形狀,是化學和生物學中一個極其重要的關鍵點。就像鑰匙和鎖一樣,很多化學和生物學的反應機理,其實就隐藏在這些特定的形狀之中。在這個瞬間,幾何學、物理學、化學、生物學如此和諧地結合在一起。

巴斯德熱衷于結晶化學的研究。他細心觀察反複實驗,終于發現原來是組成兩種酒石酸分子的空間結構不同。後來,以巴斯德這一發現為基礎,出現了一門名為“立體化學”的新學科(圖4,法國)。

鵝頸燒瓶實驗。這個化學實驗,我們中學都做過。一次巴斯德在研究中發現了一個疑問:引起發酵的微生物是從哪裡來的?人們都認為生物是自然産生的,腐肉中自然就長出蛆來。但巴斯德卻沒有盲目地認同,他設計了一種口很小、頸細長彎曲的曲頸燒瓶,燒瓶内放入易腐溶液,然後用高溫殺滅微生物。由于空氣中漂浮的微生物孢子不易通過細長彎曲的瓶頸,瓶内的溶液放置了很長時間也沒有變質。這充分說明了微生物不是自然産生的。5

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9五、滅菌法

當時,法國的啤酒、葡萄酒業在歐洲是很有名的,但啤酒、葡萄酒常常會變酸。一家釀酒廠廠主請求巴斯德幫助尋找原因,看看能否防止葡萄酒變酸。

巴斯德答應研究這個問題,他在顯微鏡下觀察,發現未變質的陳年葡萄酒,其液體中有一種圓球狀的酵母細胞,當葡萄酒和啤酒變酸後,酒液裡有一根根細棍似的乳酸杆菌,就是這種“壞蛋”在營養豐富的葡萄酒裡繁殖,使葡萄酒“變酸”。他把封閉的酒瓶放在鐵絲籃子裡,泡在水裡加熱到不同的溫度,試圖既殺死這種乳酸杆菌,而又不把葡萄酒煮壞,經過反複多次的試驗,他終于找到了一個簡便有效的方法:隻要把酒放在攝氏五六十度的環境裡,保持半小時,就可殺死酒裡的乳酸杆菌,這就是著名的“巴斯德殺菌法”(又稱低溫滅菌法)。這個方法至今仍在使用,市場上出售的消毒牛奶就是用這種辦法消毒的(圖5,摩納哥)。

時至今日,在你喝掉的每一盒牛奶、每一瓶啤酒上,都還能看到“巴氏消毒”的标記,這可以說是對他的最好紀念。對于巴氏消毒法,他并沒有申請專利,而是把它公布于衆。他認為利用研究結果獲利是學者的恥辱,這種信念,終其一生都沒有改變。

六、微生物學之父

巴德斯一生進行了多項探索性研究,都取得了重大成果,然而他的聲譽則集中在保衛、支持病菌論及發展疫苗接種以預防疾病方面,他在戰勝蠶病、雞霍亂、炭疽病及葡萄酒、啤酒方面都做出了巨大貢獻(圖6,加納),他的研究拯救了整個的歐洲乃至世界的養蠶業和葡萄酒業。1880年,在經過缜密的探索後,巴斯德發表了他的著名論文《論由病原微生物引起的疾病》。在這篇論文中,巴斯德明确提出,很多疾病都是由病原微生物所引起的,而針對這些病原微生物,我們可以培養出對應的疫苗,讓動物從此對這些微生物免疫,再也不受疾病的侵襲。

七、免疫疫苗的誕生

19世紀的歐洲,各種傳染病依然在肆虐不止,巴斯德家的5個孩子裡,就有3個因為瘟疫而夭折。對于這些奪去自己親人的疾病,巴斯德痛恨不已。

自從巴斯德發現微生物開始,他就已經開始思索,當微生物進入人體時,究竟會引發怎樣的現象?在研究蠶病的幾年中,巴斯德越來越确信,某些種類的微生物是令蠶得病的罪魁禍首。既然蠶可以因微生物而得病,那人類呢?正在這個時候法國農業部請他來幫忙解決動物的瘟疫。

為了弄清雞霍亂的病因,巴斯德從培養純粹的雞霍亂細菌作為突破口,試用了多種培養液,他斷定雞腸是雞霍亂病菌最适合的繁殖環境,傳染的媒介則是雞的糞便。他經過多次實驗,但都失敗了。

休息幾天以後,巴斯德又開始了研究實驗。他用陳舊培養液給雞接種,雞卻未受感染,好像這種霍亂菌對雞失去了作用。巴斯德順藤摸瓜,終于發現,因空氣中氧氣的作用,霍亂菌的毒性便日漸減弱。于是,他把幾天、一個月、兩個月和3個月的菌液,分别注入健康的雞體,做一組對比實驗,雞的死亡率分别是100%、80%、50%和10%。如果用更久的菌液注射,雞雖然也得病,便卻不會死亡。事情并未到此結束,他另用新鮮菌液給同一批雞再次接種,使他驚奇的是,幾乎所有接種過陳舊菌液的雞都安然無恙,而未接種過陳舊菌液的雞卻死得精光。實踐證明,凡是注射過低毒性的菌液的雞,再給它注入毒性足以緻死的雞霍亂菌,它也具有抵抗力,病勢輕微,甚至毫無影響。10

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14他開創了用疫苗接種法預防炭疽病的新方法(圖7,多哥)。1882年5月,巴斯德和助手們在姆蘭村用50隻羊公開作實驗,給其中25隻注射了疫苗。幾天以後,給50隻羊全注射上毒性很強的炭疽杆菌培養液。結果,注射過疫苗的羊安然無恙,沒有注射疫苗的羊全都死于炭疽病。實驗的成功轟動了整個法國。法國政府給巴斯德和他的兩位助手頒發了勳章,以表彰他們所作的貢獻。

八、狂犬病的征服者

1880年底,一位獸醫帶着兩隻病犬來拜訪巴斯德,問他能不能制成狂犬疫苗。

1881年,巴斯德組成一個三人小組開始研制狂犬病疫苗。在尋找病原體的過程中,雖然經曆了許多困難與失敗,但最後還是在患狂犬病的動物腦和脊髓中發現一種毒性很強的病原體。

采集狂犬的唾液,然後注射到健康犬隻的腦中,健康的犬隻果然馬上發病死亡。曆經過數次的動物實驗,巴斯德推論出狂犬病病毒應該都集中于神經系統,因此他大膽地從病死的兔子身上取出一小段脊髓,懸挂在一支無菌燒瓶中,使其“幹燥”。他發現,沒有經過幹燥的脊髓,是極為緻命的,如果将脊髓研磨後将其和蒸餾水混合,注入健康的犬隻體内,狗必死無疑;相反的,将幹燥後脊髓和蒸餾水混合注入狗的身上,卻都神奇地活了下來。巴斯德于是推斷幹燥後脊髓的病毒已經死了,至少已經非常微弱。因此他把幹燥的脊髓組織磨碎加水制成疫苗,注射到犬隻腦中,再讓打過疫苗的狗,接觸緻命的病毒。經過反複實驗後,接種疫苗的狗,即使腦中被注入狂犬病毒,也都不會發病了,巴斯德高興地宣布狂犬疫苗研發成功。這張現代醫學上最為經典的場景,請允許我多放幾個國家的郵票版本,以示對巴斯德的崇高敬意(圖8,印度;圖9,塞舌爾;圖10,多米尼加)。

1885年7月6日,9歲法國小孩梅斯特被狂犬咬傷14處,醫生診斷後宣布他生存無望。然而,巴斯德每天給他注射一支狂犬病疫苗。兩周後,小孩轉危為安。巴斯德是世界上第一個能從狂犬病中挽救生命的人。此後,來找巴斯德求助的人絡繹不絕。日夜不停歇的工作,讓巴斯德腦溢血發作,倒在寫字台上,舌頭麻痹,說不出話來(圖11,多哥)。

九、巴斯德研究所

為了能更好地應對來自于全世界的患者,更有效地進行疫苗的研究,巴斯德希望能建立一個專門研究和生産疫苗的機構。但最大的問題是,他缺乏足夠的資金來建立這個研究所,如果完全讓國家出資,又可能會受到種種限制,與研究所服務于全人類、全世界的願景相悖。

他沒想到的是,源源不絕的捐款從世界各地彙集而來,再加上他自己的部分積蓄,三年後,一座有點像工廠的房子在巴黎郊區拔地而起,雖然這所建築的正式名稱叫巴斯德研究所,但好事的記者們給它起了一個更氣派的名字—狂犬病宮(圖12,多哥)。

巴斯德研究所彙集了來自全世界的、有志于探索微生物奧秘的年輕學者。在巴斯德的指導下,研究所繼續在微生物和醫學的研究道路上突飛猛進。如今,巴斯德研究所在全世界已經有20多家分所,貢獻了10名諾貝爾獎得主,數以千計的研究者們正在其中繼續探索着生命與醫學的奧秘,為人類的健康和長壽作出貢獻(圖13,新喀裡多尼亞)。

巴斯德和他的研究挽救了多少人的生命?這一點恐怕已經無法統計了。差不多有半個世紀,科學世界是由他主宰,其中有1/4,則是在他半身不遂的情況下奮力達成的,現在他已經與世長眠,但他的研究成果卻仍然在造福人群,他的偉大精神将永存人間(圖14,尼加拉瓜)。
   

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