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第29章 学生生理发现的启迪(7)

在这次成功之后,李斯特要求医生们用石碳酸喷洒手术室、洗手和浸泡工具,手术的感染率大大降低了,许多病人被救活了。李斯特专门写了一封信给巴斯德,诚挚地感谢他指出了细菌腐败的真正原因,从而自己才找出了防腐的方法。

巴斯德本人也积极倡导消毒无菌法。1870年普法战争爆发,巴斯德是一位热忱的爱国者,他主动到医院工作,命令医生们用开水蒸煮所有的工具、纱布绷带,大大减少了战地感染,拯救了许多受伤士兵的性命。

缉拿杀人凶手

巴斯德指出了细菌是使人致命的凶手,但第一个拿到确切证据,证明一种病是由一种细菌引进,并捉拿到这个杀人凶手的是德国医生、现代细菌学的奠基人之一罗伯特·科赫。

科赫是一位矿工的儿子。他在哥廷根大学读书时,受到他的老师亨勒的影响,对微生物发生了兴趣。大学毕业后,科赫在边远的沃尔斯顿当了一名乡村医生。

巴斯德细菌致病理论的提出,李斯特的消毒灭菌法都进一步激发了他要探索细菌是怎样致病这个奥秘的决心。尽管行医非常繁忙辛苦,但他抓住一切可以利用的时间,在十分简陋的条例下,开展研究。深深理解他的妻子,在他30岁生日时,送给他一件珍贵的礼物——一台崭新的精密显微镜,从此这台显微镜就伴随着科赫,用它科赫做出了一个又一个重大的发现。

科赫在世界上首次以确凿的事实证明了炭疽菌是引起炭疽病的罪魁祸首。

当时,在欧洲的许多地区,牛羊中流行着一种可怕的炭疽病,昨天还活蹦乱跳的牛羊,第二天就直挺挺地倒下了,它们的血变成黑色。有时牛羊的主人也会传染上这种病,身上长出大疖子,严重的在一阵阵咳嗽声中死去。

科赫从农民那儿和屠宰厂找来许多患病的和健康的牛羊的血液,放在显微镜底下观察,他发现,患病的牛羊血液中有许多小棍状和线状的微生物,而健康牛羊则没有。

早在科赫之前,有好几位科学家,包括巴斯德都已经发现患炭疽病的牛羊体内有这种杆状和线状的细菌了,但怎样证明就是它们引起炭疽病的呢?

科赫找来一些小白鼠,把它们尾巴根部切开一个小口,然后用消毒过的木片蘸上一滴病死的牲畜的血液刮进切口。第二天,小鼠就可怜地死去了,它们的脾变得又黑又大。取一滴小鼠的血液在显微镜下观察,又可以看到那种可怕的杆状和线状细菌了。

但是科赫还不肯轻易下结论,他是一个极其严谨的科学家,“要证明这些细菌是炭疽病的病源,除非能把这种细菌分离出来,看到它们生长、繁殖、引起疾病。”他想。

为了防止其他杂菌混入,科赫巧妙地设计了两片贴得很紧、中间有凹槽的玻璃片,里边放了一滴牛眼分泌液做营养物质,取了一点刚死去的小鼠的脾放在液滴中。他把这个装置放在显微镜下观察,这些杆状细菌分裂成两半,成百万倍地繁殖着。

科赫从这个标本中取出一点点液体移到另一滴牛眼分泌液中继续培养,这样反复了8次,直到液滴中没有一点小鼠组织,完全是纯的炭疽菌为止。

科赫把这种体外培养的炭疽菌注射到羊、豚鼠、兔子等身上,结果它们都患炭疽病死去。

现在,科赫可以做结论了,正是炭疽菌引起了炭疽病。他激动地写信把他的发现报告给著名的植物学家柯恩。

1876年4月30日,应柯恩邀请,这位乡村医生坐火车专程到布雷斯劳,在植物学会上连续3天演示了他的实验。他的实验是那样完美无缺,轰动了整个科学界。

要证明一种细菌引起一种病,必须获得单一的这种细菌。从巴斯德开始,人们就是用肉汤来培养细菌,各种各样的菌混在一起,要把它们分开非常困难。怎样才能方便地获得纯种细菌呢?科赫日夜思索着这个问题。

一天早上,科赫来到厨房,无意中发现一个煮熟的土豆,上边长出了一些红色和白色的斑点,作为细菌学家的科赫马上想到,这是细菌落在上边了,可是为什么这些斑点的颜色不一样呢?他用一根针挑了一点斑点上的物质放在显微镜下观察,发现原来一种颜色的斑点上全是一种细菌,另一种颜色的斑点上又全是另一种细菌,也就是说在固体上,细菌不能自由移动了,这一发现使科赫惊喜万分。

不过土豆的营养太少了,好多细菌不能在上边生长繁殖。经过反复实验,科赫终于发明了用肉汤加洋菜做成的半固体胶状的培养基,用针尖把一个细菌挑在这种培养基上,很快就会繁殖出一个纯的菌落。

科赫还首先采用染色法给细菌染色,以观察细菌的形态,他还为显微镜下的细菌拍照,这些方法为人们捉拿“杀人凶手”提供了有力武器,致病的细菌一个个被分离出来,在显微镜下显出原形。

在追捕“杀人凶手”中,科赫一马当先。1882年,他发现了结核杆菌,揭开了这个曾夺去千百万人性命,在过去被人们视为不治之症的奥秘。

1883年~1884年,他冒着生命危险到埃及和印度疫区考察霍乱,发现了霍乱弧菌,并向人们提出了控制这种疾病的建议。

科赫还不畏艰险,到南非帮助消灭口蹄疫,到印度考察鼠疫,到马来群岛、新几内亚考察预防疟疾,到东非研究扁虱引起的回归热、采采蝇引起的昏睡病等,他的一生都在不倦地与危害人类的疾病作斗争。

1905年,科赫因在病原学研究中为人类作出的伟大贡献获得了诺贝尔生理学和医学奖。这位科学家却谦虚地说:“如果我的成绩真的比一般情况略大的话,那是因为我在医学领域漫游时,遇到了一些地区,这些地区金子都放在路边。显然将金子与普通金属分开是必要的,但那也不是什么伟大的成就。”

在科赫之后,更多的细菌被人们一一发现了,1884年发现白喉杆菌,1886年发现肺炎球菌,1887年发现脑膜炎球菌,1894年发现鼠疫菌……

人们不仅把一个个引起传染病的“杀人凶手”缉拿归案,而且还发明了一个比一个更有效地杀灭这些细菌的办法。1909年,德国医生艾立希发明了可以杀死螺旋体的药物606。1935年,德国化学家杜马克发明了杀伤力更强的百浪多息,这也就是世界上第一个被发现的磺胺药物,当时被人们称作是万应灵药,不久,磺胺又被新的效力更大的广谱杀菌药青霉素所代替。艾立希、杜马克还有发现青霉素的弗莱明以及弗洛里、钱恩都获得了诺贝尔奖。

比细菌还小的病毒

有了磺胺、青霉素等“魔弹”,许多烈性传染病被控制住了。但是,人们也发现,这些万应灵药在某些传染病前却不那么灵,这是为什么呢?

巴斯德、科赫都指出,一种传染病是由一种细菌引起的,可是有的传染病,人们用显微镜怎么也找不出它们的病原菌来,难道是这些病原体小到连显微镜也看不到吗?

巴斯德在研究狂犬病时就对此发生怀疑了,他能够把狂犬病从一个动物体转移到另一个动物体,而且制出了能预防狂犬病的疫苗,可却始终没有发现这种微生物,巴斯德当时就猜想,可能是这种病菌太小了,小到没法看见。

巴斯德猜对了。引起狂犬病的是比细菌还要小得多的病毒。在世界上第一个发现病毒的,是俄国植物学家、病毒学的创始人之一伊凡诺夫斯基。他不是在研究人类疾病,而是在研究植物的疾病时发现病毒的。

1892年,在俄国成片成片的烟草田间,一种奇怪的病在蔓延着。得病的烟叶上出现白色的疮斑,它们越来越多,最后整个烟草枯萎腐烂,这就是烟草花叶病。

年轻的植物学家伊凡诺夫斯基来到农田,决心查清烟草花叶病的病因。

他把患病的烟叶捣碎,把汁液滴到健康的烟叶上,结果健康的烟叶也被传染上了这种病,显然,引起这种病的病原体就在烟叶里。他把烟叶汁放在显微镜下观察,希望找到引起疾病的细菌,却什么也没找到。

为了逮住这些细菌,伊凡诺夫斯基又想了一个办法,他用一个非常精细的陶瓷过滤器来过滤烟草汁液,这个陶瓷过滤器的滤孔小到连显微镜也看不见,比细菌还小,如果有细菌的话,细菌将被留在过滤器上,滤液应当不会再使烟草害病了。

奇怪的是,当他把这些滤液涂在健康的烟叶上,不久,健康的烟叶又害病了。

“会不会是某种毒素呢?毒素溶解在烟草汁中,是可以通过过滤器的。”伊凡诺夫斯基想。为了证实这一想法,他把这棵被滤液染上花叶病的烟草捣成浆,让浆液通过过滤器,然后把滤液滴在一棵没患病的烟叶上,结果与前次一样,这棵烟草也害病了,用同样的方法,他把第二株烟草的病传染给第三株,第三株的病传给第四株……

如果是毒素引起的疾病,那么把毒素从一株接种到另一株,应该是作用越来越小,可是现在每一株的情况都与原来一样,伊凡诺夫斯基断定:“这决不是没有生命的毒素引起的,而是一种比细菌还要小,可以通过过滤器的微生物!”

1897年,荷兰科学家贝查克林重复了伊凡诺夫斯基的实验,他把这种可以通过过滤器的微生物叫滤过性病毒,现在,我们通常都称之为病毒。

人们发现,许多疾病,包括麻疹、腮腺炎、水痘、流感、天花、狂犬病等都是由病毒引起的。到1931年,人们发现由病毒造成的病已不下40种,可是病毒究竟是什么样的,还是没有人看到过。

1935年,美国生物化学家斯坦利从患烟草花叶病的烟叶汁中分离提纯到了烟草花叶病的结晶,把这种结晶溶在水中,它的感染性完全和以前一样。这是人们第一次得到了纯病毒。

而真正看到病毒的真面目,是在1940年,人们发现了能把物体放大几万到几十万倍的电子显微镜之后。

原来病毒是那样小,呈细棒状的烟草花叶病毒长只有0.28微米,粗细只有0.015微米,脊髓灰质炎、黄热病、口蹄疫病毒,直径为0.025到0.02微米,一个普通细菌中可以容纳下4万个这样小的病毒。

正因为病毒这样小,所以整个身体连一个完整细胞也构不成,它们的结构非常简单,多数只有一个核酸的芯子,外边包着一层蛋白质外壳。它们的体内几乎没有自己的代谢机器,必须寄生在别的活细胞中,靠那个细胞供应原料,才能进行自我复制。这也就是为什么许多对细菌有效的药物,对病毒却不灵了的原因,因为很难找到一种药物,既能杀死病毒,又不伤害寄生细胞。

人们发现的病毒已有400多种,凡是有生物的地方,几乎就有病毒,它们可以传染动物、植物,还可以传染细菌。传染细菌的病毒就叫噬菌体。

病毒还不是最小的微生物。1971年,人们又发现了类病毒,类病毒还不到已知的最小的病毒的1/80,它的结构更简单,连蛋白质外壳都没有,只由核酸组成。

通过300多年许许多多科学家的奋斗,人们终于揭开了这个肉眼看不见的微生物王国的秘密。人们不仅发明了各种药物、疫苗,征服了由微生物制造的形形色色的传染病,而且还让它们服服贴贴为人类服务,除了利用自然界存在的微生物工作外,人们还用遗传工程的方法,制造出符合人类要求的人造微生物,让它们为人类生产宝贵的药品、食物、金属等,微生物正在人类生活中发挥着越来越大的作用。

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