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人类抗病毒史话(4)免疫学的丰碑——巴斯德 精选

已有 6893 次阅读 2012-8-20 07:02 |个人分类:科学普及|系统分类:科普集锦| 病毒, 免疫学, 巴斯德, 普歇, 生命自发论

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【按:本系列为《科学画报》约稿,转载请注明来源,系列之三与四来源为:《科学画报》2012年第八期。《科学画报》发布文章在原稿基础上有压缩修改。】【系列作品:(1)外星人来访(2)看不见的敌人(3)接力十年防天花(4)免疫学的丰碑——巴斯德(5)揭开病毒的面纱(6)保护濒危的病毒?】


“实验科学喜欢那些有准备的头脑”——路易斯*巴斯德


在1822年,中国的泰坦尼克“的星号”沉没在南中国海,死亡人数超过后来的泰坦尼克大灾难。在这一年12月7日,路易斯*巴斯德出生在法国多尔。巴斯德祖父是农奴,父亲是贫穷的鞣制工,巴斯德出身贫贱,在学业上也并不出色,如果说他早期有什么才华的话,他表现出了当画家的潜力,巴斯德纪念馆保留着他少年时代一些出色的绘画。


没有人会在贫贱的学业上并不出众的巴斯德身上看到现代医学与抗病毒性疾病的巨大希望,其中包括他自己。象其他出身贫贱的人一样,巴斯德早年的梦想无非是获得生活的保障,愿意面对的问题是实用性的问题——正是巴斯德这种解决科学具体问题的细致入微的能力让他在不知不觉中橇开了现代医学与免疫学的大门。


十九世纪中叶,法国在科学界有着举足轻重的地位,法国科学院有着不亚于如今美国科学院的地位,各地的科学家如果有重大发现,很多都选择寄送法国科学院发布,以取得最大的影响。1859年,法国著名科学家普歇采用实验方法证明生命自发论。生命自发论自古以来就是一个大有争议的话题,普歇第一次用详实的实验记录证明新的生命会从死亡生命体中重新发出,他的论文用了数百页来描述其实验结果。普歇的论文把已经存在的争议推向了高潮,法国科学院为此公开设下擂台,设立特别奖项,授予能用实验证实或者否认生命自发论的人。挟此前实验研究之余威,普歇瞄着该奖,基本上把它算作为自己的囊中之物。


然而,普歇被横空出世的巴斯德击败了,败得如此彻底,普歇都没有勇气在实验平台上跟巴斯德一较长短。巴斯德设计了一系列的实验证实普歇的所谓自发生命源于空气中细菌的污染,而一旦防止了细菌污染,就不能自发产生生命。即使在今天,巴斯德所设计的一系列实验都看上去无懈可击,展现了巴斯德把握实用技术的卓越才华。有后见之明的一些作者为普歇叫屈,认为巴斯德的实验方法杀不死细菌孢子,普歇如果坚持,他实际上有机会在当时获得该奖,击败巴斯德。但是,这种说法忽略了巴斯德在科学实验上的无与伦比的竞争力,正是他精确重复了普歇的实验并找到普歇实验的几乎所有的漏洞才导致普歇丧失拼擂的信心。如果普歇也找到了巴斯德实验的漏洞,更大的可能则是巴斯德会更早地发现煮沸也不能消灭的细菌孢子。


巴斯德终结生命自发论的理论意义在于颠覆了传统思维,把科学家的视野带入了微观世界,人们开始意识到我们生活在微生物的海洋中。这种革命性的认知导致了实验科学的飞速进展,巴斯德因此成为法国科学界实用技术的攻坚能手。巴斯德对微生物的认知导致他随后提倡的巴氏杀菌术,迄今仍然是食品安全的最关键的技术。


在1865年,法国养蚕业面临灭顶之灾,大面积爆发不知名疾病。巴斯德此前担任过化学教授与物理学教授,从未跟疾病打交道,却因为卓越的实验能力而被选中成为攻坚主力。巴斯德奔赴法国南部重灾区,通过详细的观察与分析,巴斯德判断病蚕犯的是一种微生物引起的疾病,病蚕中有微小的结节。他推荐蚕农凭此筛选无病蚕。来年新春检验巴斯德的理论,蚕病依然成灾!巴斯德为此受到了广泛的批评与攻击。巴斯德在羞愧中向蚕病寻仇,夜以继日的实验,无数的失败,最终巴斯德胜出,他发现了两种蚕病,一种是微孢子虫引起的寄生虫病,另一种是病毒引起的软虫病,他随后倡导的筛捡方法挽救了濒危的养蚕业。


1868年巴斯德因中风而偏瘫,神奇的是,他的科学创造力似乎不受影响。他在蚕病上的成功让他成为攻坚鸡霍乱的主要研究人员。他成功的分离了鸡霍乱菌,1879年,由于实验人员碰巧把毒力减弱的霍乱菌接种给了鸡,他发现了减毒菌株可以诱发接种免疫,首次通过实验室发展了免疫菌株。巴斯德随后针对炭疽病这一造成畜牧业重大损失的疾病进行攻坚,并再次印证了他的减毒菌株可以作为疫苗的免疫理论,在1881年5月,他针对炭疽病的减毒疫苗接种的公开实验取得了巨大成功,极大地推动了科学界与社会对他的免疫理论的认知。他为自己搭好了一个舞台,在这个舞台上,他将敲开人类疾病的系统免疫接种的大门。


巴斯德选中了狂犬病。狂犬病发者必死,死者在生前还要承受极大的痛苦,从疾病的恐怖程度上来说,狂犬病超过绝大多数的烈性传染病。19世纪欧洲社会经济发展极为迅速,城市化进程导致人口密度大增,狂犬病毒在野生动物中积蓄也达到极高程度,这就导致了经常性地爆发狂犬病。巴斯德从1882年开始研究狂犬病,三年后就发明了狂犬病疫苗,即使是有着现代技术的研究人员,也难以望其项背,充分说明了当时巴斯德实验室寻求新的疫苗的实验室技术的成熟程度。


詹纳发现牛痘属于抗病毒免疫学的特例,天花病毒与牛痘病毒的一系列特性决定其发现模式是不可重复的。而巴斯德实验室开发狂犬病疫苗则是基于他所发展的免疫理论系统性地寻找减毒疫苗,其成功有必然性与可重复性,因此,巴斯德是当之无愧的免疫学奠基人,是他揭示了人类驯化烈性传染病的巨大潜力。


巴斯德的工作还极大地推动了微观世界的认知,细菌在微生物研究中原形毕现,病毒虽然更为微小,但距揭开其面纱已经是一步之遥。巴斯德于1895年9月28日去世,此时,科学家已经开始了发现病毒之旅。




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