緝拿細(xì)菌“兇手”

王震元

有人立志做大官，有人立志賺大錢(qián)，這個(gè)人卻立志做一件最特別的事：探索上帝所創(chuàng)造的最小的生命。這個(gè)沒(méi)有受過(guò)什么教育的男人，以20年的時(shí)光，發(fā)展出一種最獨(dú)特的技術(shù)——用直徑0.3厘米的玻璃珠，磨成一個(gè)近300倍的顯微鏡。他成為人類(lèi)歷史上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的人……

牙垢驚現(xiàn)“小王國(guó)” 女皇拜訪(fǎng)看門(mén)人

1632年，在荷蘭的德夫特市，一個(gè)名叫列文虎克的男嬰誕生了。他從小便失去了父親，并沒(méi)有幸福的童年。他剛滿(mǎn)16歲，就為了維持全家的生計(jì)，不得不來(lái)到大都會(huì)阿姆斯特丹的一家雜貨鋪當(dāng)學(xué)徒。

列文虎克有很強(qiáng)的求知欲，不但利用業(yè)余時(shí)間閱讀各種自然科學(xué)書(shū)籍，而且還常到與店鋪相鄰的眼鏡工匠那里，學(xué)習(xí)磨制玻璃鏡片的技術(shù)，又從煉金術(shù)士那里學(xué)會(huì)了金銀匠的手藝。

列文虎克學(xué)徒期滿(mǎn)后，為了生活，又四處奔波多年，最后才回到故鄉(xiāng)定居，擔(dān)任市政府的一位看門(mén)人兼撞鐘人。這份清閑的工作，為列文虎克提供了利用早年學(xué)會(huì)的技術(shù)，進(jìn)一步研究磨制鏡片的良好環(huán)境。列文虎克經(jīng)過(guò)多次失敗，終于磨出了兩塊不含一點(diǎn)兒氣泡、光潔透亮的鏡片，組裝后，一架可以放大近300倍，當(dāng)時(shí)可稱(chēng)得上最精巧的顯微鏡，就這樣制成了。

列文虎克像個(gè)小孩子那般的好奇，他把想到的東西，什么牛眼睛、羊毛、海貍毛、蒼蠅頭、蜜蜂刺、虱子腿以及自己的皮膚碎屑等，都當(dāng)成了觀(guān)察樣品。顯微鏡為列文虎克展現(xiàn)了一個(gè)前人從未見(jiàn)過(guò)的新世界。他發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)的精子和紅血球，觀(guān)察到了血液怎樣在蝌蚪尾巴里的毛細(xì)血管中流動(dòng)……最重要的是，他從一個(gè)從不刷牙的老頭兒的牙縫里，取下一點(diǎn)牙垢，放在顯微鏡下觀(guān)察時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令他驚呆的“動(dòng)物園”，其中有數(shù)不清的小動(dòng)物：有的像魚(yú)兒般來(lái)往穿梭不停；有的像一根小棍子在慢慢地游蕩；有的竟扭動(dòng)著波浪般的身體跳著優(yōu)美的舞蹈……

列文虎克把他的發(fā)現(xiàn)一一記錄下來(lái)，并畫(huà)出圖樣寄給英國(guó)皇家學(xué)會(huì)——?dú)W洲當(dāng)時(shí)最高的科學(xué)權(quán)威機(jī)構(gòu)。開(kāi)始，許多人并不相信。但是，當(dāng)兩位“特使”——物理學(xué)家胡克和植物學(xué)家格魯專(zhuān)程前去考察并證實(shí)了列文虎克的發(fā)現(xiàn)后，人們終于對(duì)這個(gè)沒(méi)有學(xué)歷的看門(mén)人刮目相看，并破格吸收他為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。不久，俄國(guó)彼德大帝到荷蘭考察造船工業(yè)時(shí)，也向他表示了敬意。高貴的英國(guó)女皇更親臨這座小城，屈尊拜訪(fǎng)了這位看門(mén)人，為的是在顯微鏡中看一眼她從未見(jiàn)過(guò)的小動(dòng)物……

1723年的一天，列文虎克剛度過(guò)91歲生日，他感到身體不適，命女兒把自己的一位好友請(qǐng)來(lái)。他懇切地對(duì)這位好友說(shuō)：“我一生共磨制了419塊鏡頭，制成247臺(tái)顯微鏡，寫(xiě)了375篇論文，請(qǐng)?jiān)谖肄o世后轉(zhuǎn)交給皇家學(xué)會(huì)。只是有一點(diǎn)我至今仍不明白，盡管當(dāng)時(shí)做了詳盡的記錄，”一陣猛烈的咳嗽，使他說(shuō)話(huà)有點(diǎn)艱難，“生活在牙垢里的那些小動(dòng)物，比整個(gè)王國(guó)的居民還多，它們究竟是什么呢？”

今天看來(lái)，列文虎克應(yīng)該是人類(lèi)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌——他所謂的“小動(dòng)物”的第一功臣。但是，由于歷史的局限，當(dāng)時(shí)各門(mén)自然科學(xué)還處于蒙昧階段，因而列文虎克只能發(fā)出“請(qǐng)教上帝”的哀嘆。1865年，一種奇怪的病癥威脅著法國(guó)南方的養(yǎng)蠶業(yè)。病蠶的身上長(zhǎng)滿(mǎn)了黑色的斑點(diǎn)，不吃桑葉，也不吐絲做繭，成批成批地死亡了。于是蠶農(nóng)們聯(lián)名向政府呼吁救援?！皶r(shí)勢(shì)造英雄”，化學(xué)家巴斯德登場(chǎng)了。由于他曾成功地抓住了導(dǎo)致啤酒變酸的“元兇”——乳酸桿菌，因而這一次在他老師杜馬教授的推薦下，仍參照同樣的思路開(kāi)始工作。巴斯德把病蠶用水磨成糊汁，吸上一滴放在玻璃片上，通過(guò)顯微鏡發(fā)現(xiàn)，其中都有一粒粒棕色微粒存在，這是一種橢圓形的細(xì)菌。而這種細(xì)菌在健康蠶體內(nèi)是永遠(yuǎn)找不到的。

經(jīng)過(guò)幾百次的觀(guān)察和研究，巴斯德確認(rèn)，這些微粒的細(xì)菌就是蠶病的根源，且這種細(xì)菌在產(chǎn)卵的雌蠶蛾體內(nèi)就已經(jīng)存在。為此，他提出一種快速的檢種方法：把產(chǎn)完卵的雌蠶蛾碾成粉末，放在顯微鏡下觀(guān)察，如果發(fā)現(xiàn)細(xì)菌，就把這一雌蠶蛾連同它產(chǎn)的卵子一起燒掉。如果沒(méi)有細(xì)菌，就把蠶蛾卵保存下來(lái)做種。巴斯德用這種方法公開(kāi)預(yù)言了14批蠶種孵育后的命運(yùn)，并得到了完全證實(shí)。

巴斯德奮斗了整整6年，不但控制住了蠶病，而且由此引發(fā)了一種聯(lián)想：細(xì)菌能使蠶得病，那么人類(lèi)的傳染病又是怎樣引起的呢？鼠疫、霍亂、傷寒這些傳染病都是成批發(fā)生，且同一種傳染病的病人都是同一種發(fā)病癥狀，這些與蠶病的爆發(fā)十分相似……

在巴黎醫(yī)學(xué)院的一次報(bào)告會(huì)上，婦產(chǎn)科權(quán)威克萊茵教授分析當(dāng)時(shí)流行于歐洲的產(chǎn)褥熱病因，認(rèn)為既可能是“血液里的毒素”，也可能是“氣候濕熱”，巴斯德便針?shù)h相對(duì)地指出：“這純屬無(wú)稽之談，引發(fā)產(chǎn)褥熱的病因完全是醫(yī)生、護(hù)士的雙手和手術(shù)器械上的細(xì)菌造成的?！?克萊茵教授不僅反唇相譏，而且揮拳動(dòng)武，幸被旁人勸阻，之后還揚(yáng)言要與巴斯德去郊外決斗……

助夫君巧解難題 擒“結(jié)核”流芳青史

臨床實(shí)踐表明，巴斯德的推斷是完全正確的。但是，第一個(gè)掌握確鑿證據(jù)的人，卻并非巴斯德，而是另一位德國(guó)鄉(xiāng)村醫(yī)生柯赫。

要證明一種細(xì)菌引起某種疾病，必須首先獲得這種單一的細(xì)菌。從巴斯德開(kāi)始，人們就用牛肉湯培養(yǎng)細(xì)菌，但是，由于肉湯的營(yíng)養(yǎng)十分豐富，多種細(xì)菌往往混和在一起，怎樣分離出單一的純種細(xì)菌呢？柯赫與巴斯德一樣，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，找不到答案。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，柯赫在廚房中發(fā)現(xiàn)半只半生不熟的土豆上，長(zhǎng)出了一些分散的紅、白色圓形小點(diǎn)。他拿起這半只土豆在顯微鏡下細(xì)心觀(guān)察?？潞瞻l(fā)現(xiàn)，紅色小點(diǎn)內(nèi)全部是均一的球形細(xì)菌，而白色小點(diǎn)上則全部是桿狀的細(xì)菌。那么細(xì)菌在土豆上繁殖生長(zhǎng)，不就可以分離出單一的純種了嗎？但是，由于土豆的營(yíng)養(yǎng)太少，不足以使各種細(xì)菌充分生長(zhǎng)繁殖，因而柯赫一次又一次的實(shí)驗(yàn)均告失敗了?！坝惺裁礀|西能使細(xì)菌既獲取營(yíng)養(yǎng)，又固定在一處繁殖而不相混雜呢？”一個(gè)不眠的深夜，柯赫在臥室中來(lái)回走動(dòng)，自言自語(yǔ)地說(shuō)，“這應(yīng)該是一種兼有液體和固體特性的物質(zhì)，可是這種物質(zhì)又在哪里呢？”

“那是洋菜！”柯赫夫人實(shí)際上也在思考，所以根據(jù)自己家庭主婦的生活經(jīng)驗(yàn)，解答了這個(gè)難題。

“對(duì)！是洋菜！”柯赫夫婦立即點(diǎn)燃爐火，在廚房中開(kāi)始了新的實(shí)驗(yàn)。天亮了，調(diào)和好的肉湯和洋菜漸漸冷卻，凝成一塊膠凍狀的平板?？潞招⌒囊硪淼匕鸭?xì)菌接種上去，在平板上劃下了一道道淺淺的痕跡。這樣，細(xì)菌既能固定在凝凍的一處，又充分吸收它下面洋菜里的營(yíng)養(yǎng)，充分繁殖起來(lái)。接著，柯赫又用一種苯胺染料給細(xì)菌“穿”上各種色彩鮮艷的“衣裳”。在顯微鏡下，細(xì)菌就更易原形畢露?？潞瞻l(fā)明的細(xì)菌“固體培養(yǎng)基”和“細(xì)菌染色法”，至今仍在世界各國(guó)的每一個(gè)細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室中廣泛使用。

柯赫運(yùn)用自己的發(fā)明，首先“抓獲”了當(dāng)時(shí)嚴(yán)重威脅歐洲各國(guó)畜牧業(yè)的炭疽菌，并提出了切實(shí)可行的防范措施。由于他的出色工作，1880年春，他被上調(diào)至柏林帝國(guó)衛(wèi)生局任職。

與寄生在牛羊身上的炭疽病相比，結(jié)核病更直接危害人類(lèi)的生命。這種流行病使當(dāng)時(shí)歐洲人口的死亡率高達(dá)1/7。往往父母患了肺結(jié)核，其子女就很難幸免。很多一流醫(yī)學(xué)專(zhuān)家都推斷這是一種無(wú)法防治的遺傳病。但柯赫卻不以為然。他從死于結(jié)核病的人或動(dòng)物尸體中取來(lái)標(biāo)本，終于在第271號(hào)玻璃片上找到了比炭疽菌小得多，彎曲度卻大一些的細(xì)長(zhǎng)桿狀體。他稱(chēng)之為“結(jié)核桿菌”。

但是柯赫又碰到了新的難題：這種細(xì)菌在牛肉湯凍和其他膠凍上都不能繁殖生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)多次失敗后，柯赫終于找到了一種新的培養(yǎng)基——血清培養(yǎng)基。他親自去屠宰場(chǎng)采集了好幾個(gè)試管的血樣。

當(dāng)血清凝成半透明的黃色膠凍時(shí)，柯赫把豚鼠身上的結(jié)核病變物接種在上面，并裝進(jìn)與豚鼠體溫相同的培養(yǎng)器中。15天以后，柯赫終于在顯微鏡下看到了這種桿菌正在扭動(dòng)……

接著，柯赫進(jìn)一步做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)：一組豚鼠接種了培養(yǎng)出來(lái)的結(jié)核菌，一個(gè)多月后，全部因患肺結(jié)核而死去；另一組未接種的，全部健康地活著?？潞沼职淹米雍碗嗍蠖挤旁谝粋€(gè)大箱子里，用噴霧器把結(jié)核桿菌噴進(jìn)去。幾周以后，這些動(dòng)物都相繼死去。這就充分證明，結(jié)核病是一種通過(guò)空氣傳播的傳染病，而并非遺傳病。結(jié)核桿菌隨著病人的咳嗽、噴嚏產(chǎn)生的飛沫進(jìn)入空氣，傳染給了其他人。

1882年3月24日晚，柯赫在聽(tīng)眾長(zhǎng)時(shí)間熱烈的掌聲中，向柏林生理學(xué)會(huì)年會(huì)宣讀了名為《肺結(jié)核病因?qū)W》的論文。在“柯赫法則”的指引下，一個(gè)個(gè)細(xì)菌“兇手”被揪了出來(lái)：1884年，發(fā)現(xiàn)白喉?xiàng)U菌；1886年，肺炎球菌現(xiàn)形；1887年，腦膜炎球菌被發(fā)現(xiàn)；1894年，鼠疫菌又露出廬山真面目……

1905年，柯赫榮獲諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。烈士暮年，壯心未已?？潞赵谒淖詈髿q月，更加努力地進(jìn)行預(yù)防結(jié)核病的開(kāi)拓性研究。1910年5月27日，柯赫在巴登療養(yǎng)院的一張長(zhǎng)椅上，因心臟病突然發(fā)作，帶著終身相伴的顯微鏡與世長(zhǎng)辭，享年67歲。這位現(xiàn)代細(xì)菌學(xué)的奠基人，由于揭開(kāi)了人類(lèi)征服傳染病的序幕而流芳史冊(cè)！