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探索微生物世界的奥秘
1892年12月27日是著名的微生物学家、化学家巴斯德的70岁寿辰。在这一天,上至国家元首,下到各界平民百姓,都来为他祝寿,以表达他们的敬仰与感激之情。巴斯德是怎样的一位科学家呢?人们为何会对他如此崇敬呢?
发现致病的细菌
大家都知道,法国是一个盛产葡萄酒的国家,可在酿酒的过程中,葡萄酒经常会发酸、变质。1856年,里尔一家有着50年历史的酒厂因此快要倒闭了。焦急的厂长比戈找到了巴斯德,请求他帮忙解决这个大问题。
巴斯德把好酒和酸酒分别放在显微镜下观察。他惊奇地发现:在好酒里面,可以看到一种小球形状的微生物;而在变酸的酒里,这种小球状的微生物消失了,却多了一种形状细长的、像小木棍的杆状细菌。之后他又发现,如果把酒加热到50~60℃,就可以杀死酒里的这种杆状细菌,接着再把酒密封保存,酒就不会变酸了。但善于思考的巴斯德并没有满足于解决这一个问题,而是进一步联想到:既然微生物可以使酒变酸,经过加热灭菌后又可使酒经久不坏,那么许许多多的病人在动过手术之后,伤口常常发生溃烂,这是否也是由微生物引起的呢?如果也可以用高温杀死这些微生物,是不是就可以让伤口不再感染呢?
带着这些问题,巴斯德认真研究了危害人畜的各种疾病,如伤寒、痢疾、鼠疫、羊炭疽、霍乱等等,果真找到了引起这些传染病的微生物——细菌。
揭开免疫的秘密
在发现了细菌可以导致疾病之后,巴斯德的下一个目标就是研究如何制服这些病菌,以保护人畜的健康。他的这项研究是从当时养鸡场里的鸡经常得的一种霍乱病开始的。
首先,巴斯德发现,得过霍乱的鸡在病好了之后就不会再得这种病了。那么,是不是这些鸡在受到霍乱菌感染之后,在体内就产生了一种对这种病的抵抗力呢?如果是这样的话,那么只要制造出一种毒性比较弱的病菌,使鸡感染之后既不至于得病死亡,又可产生免疫力,不就可以预防这种病了吗?按照这个设想,巴斯德开始制造这种病菌。他从因患霍乱而死的鸡身上采集到霍乱弧菌,把它装在有培养液的玻璃瓶子里。24小时以后,从这只瓶子里取出一滴培养液放在第二只玻璃瓶里。再过24小时,又从第二只瓶子里取出一滴培养液装在第三只瓶子里。就这样,一共装了几十个瓶子。但当他从最后一只瓶子里取出培养液给鸡注射之后,鸡很快就死了。这说明,最后一瓶里的培养液与第一瓶里的培养液毒性是一样的,用这种方法不能减弱细菌的毒性。这次试验失败了。
暑假结束以后,巴斯德回到实验室,重新找出这些放置了几十天的培养液,当他再把菌液注射到鸡身上时,奇迹发生了:这些鸡在一阵轻微的不舒服之后,依然健康如常。几星期后,当巴斯德再把毒性很强的新鲜细菌注射到这些鸡身上时,发现它们还是安然无恙。原来,玻璃瓶里的培养液在空气中的氧气作用下,毒性被大大减弱了。它们不再是致病的病菌,而变成了可以抵抗疾病的疫苗。后来,巴斯德又根据同样的道理,制成了用来预防牛羊炭疽病的疫苗。从此,免疫学说开始帮助世界上的人们战胜各种传染疾病。
人类健康的保护神
根据以往的经验,巴斯德认为狂犬病也是一种细菌引起的,但在显微镜下,他看不到这种细菌。因此无法将它分离出来。这是因为实际上引起狂犬病的是比细菌体型更小的病毒。但巴斯德没有灰心。他经过更加复杂和艰难的实验,终于在1885年制成了狂犬疫苗。但由于狂犬病是一种致命的疾病,如果实验失败,会造成患者的死亡,所以巴斯德只给狗注射过这种疫苗。就在这时,一位被狂犬咬伤的9岁男孩梅斯特,在他母亲的陪同下来到巴斯德的实验室。在孩子母亲的再三恳求下,巴斯德终于冒险给梅斯特注射了疫苗。14天的治疗期过去了,梅斯特恢复了健康,治疗非常成功。他成为了人类历史上第一例用狂犬疫苗治好的狂犬病患者。这标志着人类跨进了免疫时代。在免疫理论的指导下,各种各样的疫苗不断被制造出来。各种危害人类健康的传染病,如肺结核、白喉、天花、脑膜炎、小儿麻痹症都有了相应的疫苗,可以通过注射这些疫苗得到预防。从此,巴斯德被人们尊称为“人类健康的保护神”。
细胞病理学的创始人:微耳和
徜徉在石与林的世界里
鲁道夫·鲁德维格·卡尔·微耳和(Rudo]ph Ludwiq KarlVirehow)是德国医学家、细胞病理学的创始人。他的故乡地处德国波美拉尼亚地区的平原地带。在地质发展史上,这里曾长期被海水所淹没,形成了泥灰岩和土地互相混杂的奇特景观。由于长久以来受到风化的侵蚀,零星分布在各处的泥灰岩石往往呈现出各种奇异的姿态和形状。而在肥沃的土地上,不仅可以耕种出广袤的农田,而且也生长着大片的森林。这些光线黯淡的森林被赋予了浪漫、神秘的色彩,刺激着人们的想象力。微耳和童年、少年的许多时光就在这石与林组成的童话般的世界里度过。他之所以更喜欢在森林中徜徉,是因为如果仔细地观察,就会发现那里有许多神秘的事物。它们虽然就在他的身边,却显得不可捉摸。每次从林中游玩回来,他常常带着这样那样的问题去问大人。可是,有不少的问题连大人们都不知道答案。他们只能向他推荐一些关于自然科学的书籍,让他通过读书来自己研究。慢慢地,微耳和到森林中去的次数渐渐减少,因为他发现书本向他展现的自然世界比森林更加广阔。
一切细胞均来自于细胞
1938年,微耳和以优异的成绩考入了柏林大学的腓特烈一威廉学院,跟随当时著名的生理学家约翰内斯·弥勒学习医学。在弥勒教授的指导下,他逐渐掌握了严谨的研究方法。不但要踏踏实实地用实验和事实来说话,而且对所研究的对象要进行详细的分类、比较和描述。通过在柏林大学的五年学习,微耳和渐渐具备了作为一个科学家的基本素养,那就是聪明、博学和勤奋。在他毕业两年之后,他发表了自己的第一篇论文《关于白细胞病变的成因分析》,正是创作这篇论文的过程引导他走向了对细胞的研究。他决定把全部的精力投入到这项研究当中,彻底解决这个难题。为了使观测更加准确,微耳和几乎找遍了德国当时最好的显微镜制造商,终于找到了清晰度好、成像质量高的显微镜。他一边观测,一边详细地描摹自己所看到的细胞世界的变化,在实验台前一坐就是几个小时。在积累了大量的观察资料之后,再经过细致的比较和严谨的分析,他在1855年提出了“一切细胞均来自于细胞”的著名观点。他指出,生物体内的细胞不是产生于细胞质当中,而是由原有的细胞分裂出来的。在单细胞生物中,细胞分裂就是个体的繁殖,而在多细胞生物中,细胞分裂就是生物本身生长、发育和繁殖的过程。这就是细胞分裂学说。这个学说第 一次科学地揭示了生物产生、发育、生长的共同规律,促进了生物学各个领域的发展,也促进了医学技术的进步。它是人类在认识自然的过程中取得的一次巨大的飞跃。
征服又一座科学高峰
和巴斯德等著名的生物学家一样,微耳和不仅满足于完善自己的细胞理论,而且特别注重把这种理论与病理学研究相结合,把人得上疾病的原因与人体的组织结构联系起来。这样,就可以帮助人类找到治疗和战胜这些疾病的方法。为此,他进行了长达10年的钻研。
1858年,微耳和把自己的研究成果总结成《细胞病理学》一书。他指出,细胞是生命的基本组成单位,所以,疾病就是人体内部的组织当中的细胞发生病变的结果,如人体器官发炎、癌变、肿胀等病症其实就是细胞的病态生长引起的。只有找到控制这些病变细胞活动的方法,才能够治疗这类疾病。这一学说使人们对疾病的研究角度转移到人体当中,为人类征服疾病、恢复健康指明了方向。《细胞病理学》也因而成为当时代表生物医学的新思维的经典著作。在这一学说的带动之下,若干年后,分子生物学家把对疾病的研究进一步深入到细胞内部的分子结构,从而为找到发生疾病的原因和有效的治疗方法,以及研究药物对人体产生作用的原理,奠定了更加坚实的基础。
让科学为社会造福
尤其可贵的是,微耳和既是一位科学家,又是一个具有强烈社会责任感和道德感的人。1848年,在德国的西里西亚地区爆发了大规模的流行性斑疹伤寒病。微耳和在闻讯后,马上带领一支医疗队前往疫区。他冒着被感染这种疾病的危险,日以继夜地工作了整整三个月。这些期间,他亲眼目睹了被病魔折磨得痛苦不堪的病人和同样痛苦、憔悴的病人家属的悲惨生活,深深感受到当地落后的医疗条件和贫困的社会环境给人们带来的不幸。由此,他认识到,科学的昌明不仅应当体现在理论上取得了怎样重大的成果,而且更应当将这些成果应用到现实生活中,来消除民众的痛苦。当他回到柏林之后,就将一份详尽的疫区调查报告投递给报社发表。在这份报告中,他一针见血地指出,社会经济的落后才是造成民众痛苦的最根本的病因,由于这种落后,使得大部分民众享受不到科学发展、进步的成果。但在当时的社会体制下,微耳和的报告却被一些官员认为是在攻击政府。这甚至使微耳和失去了自己原来的工作。这次遭遇使得微耳和认识到科学家的命运和政治是息息相关的,只有属于人民的政府才会真正用科学为社会造福。
1848年3月26日,柏林爆发了旨在推翻封建政府、建立民主共和国的示威游行,社会各界的人们与前来镇压的政府军队展开了血战。微耳和弃笔从戎,也加入了战斗的行列。经过六天六夜的激战,起义队伍取得了胜利,当时的国王被迫同意召开议会,组成新的政府内阁。微耳和作为起义民众的杰出代表被选入了议会,开始担任议员。从此,他一边继续自己的科学研究,一边为民众的疾苦奔走。他凭借自己深厚的学识,结合社会底层居民的现实需要,大力推进建设供水和净水系统,并致力于公共卫生、肉类检疫、福利医院建设等公众事业的发展。由于微耳和的努力,很多一直在德国乃至欧洲流行的疾病渐渐被消灭了。科学真正走出了封闭的实验室,给人类带来了实实在在的幸福。
微耳和的学识和人品赢得了德国民众对他的尊敬。在他的晚年,他还在积极参与筹建德国的人类学会、民族学会和史前研究学会等学术团体,为使自己的祖国在19世纪后半叶逐渐成为世界的科学文化中心贡献力量。在他80岁寿辰的那一天,德意志帝国的皇帝威廉下令,在整个柏林城举行万人火把大游行,以表达对这位科学家的无限敬意。可以说,微耳和已经成为当时德国走向全面振兴的一位历史见证人。
1892年12月27日是著名的微生物学家、化学家巴斯德的70岁寿辰。在这一天,上至国家元首,下到各界平民百姓,都来为他祝寿,以表达他们的敬仰与感激之情。巴斯德是怎样的一位科学家呢?人们为何会对他如此崇敬呢?
发现致病的细菌
大家都知道,法国是一个盛产葡萄酒的国家,可在酿酒的过程中,葡萄酒经常会发酸、变质。1856年,里尔一家有着50年历史的酒厂因此快要倒闭了。焦急的厂长比戈找到了巴斯德,请求他帮忙解决这个大问题。
巴斯德把好酒和酸酒分别放在显微镜下观察。他惊奇地发现:在好酒里面,可以看到一种小球形状的微生物;而在变酸的酒里,这种小球状的微生物消失了,却多了一种形状细长的、像小木棍的杆状细菌。之后他又发现,如果把酒加热到50~60℃,就可以杀死酒里的这种杆状细菌,接着再把酒密封保存,酒就不会变酸了。但善于思考的巴斯德并没有满足于解决这一个问题,而是进一步联想到:既然微生物可以使酒变酸,经过加热灭菌后又可使酒经久不坏,那么许许多多的病人在动过手术之后,伤口常常发生溃烂,这是否也是由微生物引起的呢?如果也可以用高温杀死这些微生物,是不是就可以让伤口不再感染呢?
带着这些问题,巴斯德认真研究了危害人畜的各种疾病,如伤寒、痢疾、鼠疫、羊炭疽、霍乱等等,果真找到了引起这些传染病的微生物——细菌。
揭开免疫的秘密
在发现了细菌可以导致疾病之后,巴斯德的下一个目标就是研究如何制服这些病菌,以保护人畜的健康。他的这项研究是从当时养鸡场里的鸡经常得的一种霍乱病开始的。
首先,巴斯德发现,得过霍乱的鸡在病好了之后就不会再得这种病了。那么,是不是这些鸡在受到霍乱菌感染之后,在体内就产生了一种对这种病的抵抗力呢?如果是这样的话,那么只要制造出一种毒性比较弱的病菌,使鸡感染之后既不至于得病死亡,又可产生免疫力,不就可以预防这种病了吗?按照这个设想,巴斯德开始制造这种病菌。他从因患霍乱而死的鸡身上采集到霍乱弧菌,把它装在有培养液的玻璃瓶子里。24小时以后,从这只瓶子里取出一滴培养液放在第二只玻璃瓶里。再过24小时,又从第二只瓶子里取出一滴培养液装在第三只瓶子里。就这样,一共装了几十个瓶子。但当他从最后一只瓶子里取出培养液给鸡注射之后,鸡很快就死了。这说明,最后一瓶里的培养液与第一瓶里的培养液毒性是一样的,用这种方法不能减弱细菌的毒性。这次试验失败了。
暑假结束以后,巴斯德回到实验室,重新找出这些放置了几十天的培养液,当他再把菌液注射到鸡身上时,奇迹发生了:这些鸡在一阵轻微的不舒服之后,依然健康如常。几星期后,当巴斯德再把毒性很强的新鲜细菌注射到这些鸡身上时,发现它们还是安然无恙。原来,玻璃瓶里的培养液在空气中的氧气作用下,毒性被大大减弱了。它们不再是致病的病菌,而变成了可以抵抗疾病的疫苗。后来,巴斯德又根据同样的道理,制成了用来预防牛羊炭疽病的疫苗。从此,免疫学说开始帮助世界上的人们战胜各种传染疾病。
人类健康的保护神
根据以往的经验,巴斯德认为狂犬病也是一种细菌引起的,但在显微镜下,他看不到这种细菌。因此无法将它分离出来。这是因为实际上引起狂犬病的是比细菌体型更小的病毒。但巴斯德没有灰心。他经过更加复杂和艰难的实验,终于在1885年制成了狂犬疫苗。但由于狂犬病是一种致命的疾病,如果实验失败,会造成患者的死亡,所以巴斯德只给狗注射过这种疫苗。就在这时,一位被狂犬咬伤的9岁男孩梅斯特,在他母亲的陪同下来到巴斯德的实验室。在孩子母亲的再三恳求下,巴斯德终于冒险给梅斯特注射了疫苗。14天的治疗期过去了,梅斯特恢复了健康,治疗非常成功。他成为了人类历史上第一例用狂犬疫苗治好的狂犬病患者。这标志着人类跨进了免疫时代。在免疫理论的指导下,各种各样的疫苗不断被制造出来。各种危害人类健康的传染病,如肺结核、白喉、天花、脑膜炎、小儿麻痹症都有了相应的疫苗,可以通过注射这些疫苗得到预防。从此,巴斯德被人们尊称为“人类健康的保护神”。
细胞病理学的创始人:微耳和
徜徉在石与林的世界里
鲁道夫·鲁德维格·卡尔·微耳和(Rudo]ph Ludwiq KarlVirehow)是德国医学家、细胞病理学的创始人。他的故乡地处德国波美拉尼亚地区的平原地带。在地质发展史上,这里曾长期被海水所淹没,形成了泥灰岩和土地互相混杂的奇特景观。由于长久以来受到风化的侵蚀,零星分布在各处的泥灰岩石往往呈现出各种奇异的姿态和形状。而在肥沃的土地上,不仅可以耕种出广袤的农田,而且也生长着大片的森林。这些光线黯淡的森林被赋予了浪漫、神秘的色彩,刺激着人们的想象力。微耳和童年、少年的许多时光就在这石与林组成的童话般的世界里度过。他之所以更喜欢在森林中徜徉,是因为如果仔细地观察,就会发现那里有许多神秘的事物。它们虽然就在他的身边,却显得不可捉摸。每次从林中游玩回来,他常常带着这样那样的问题去问大人。可是,有不少的问题连大人们都不知道答案。他们只能向他推荐一些关于自然科学的书籍,让他通过读书来自己研究。慢慢地,微耳和到森林中去的次数渐渐减少,因为他发现书本向他展现的自然世界比森林更加广阔。
一切细胞均来自于细胞
1938年,微耳和以优异的成绩考入了柏林大学的腓特烈一威廉学院,跟随当时著名的生理学家约翰内斯·弥勒学习医学。在弥勒教授的指导下,他逐渐掌握了严谨的研究方法。不但要踏踏实实地用实验和事实来说话,而且对所研究的对象要进行详细的分类、比较和描述。通过在柏林大学的五年学习,微耳和渐渐具备了作为一个科学家的基本素养,那就是聪明、博学和勤奋。在他毕业两年之后,他发表了自己的第一篇论文《关于白细胞病变的成因分析》,正是创作这篇论文的过程引导他走向了对细胞的研究。他决定把全部的精力投入到这项研究当中,彻底解决这个难题。为了使观测更加准确,微耳和几乎找遍了德国当时最好的显微镜制造商,终于找到了清晰度好、成像质量高的显微镜。他一边观测,一边详细地描摹自己所看到的细胞世界的变化,在实验台前一坐就是几个小时。在积累了大量的观察资料之后,再经过细致的比较和严谨的分析,他在1855年提出了“一切细胞均来自于细胞”的著名观点。他指出,生物体内的细胞不是产生于细胞质当中,而是由原有的细胞分裂出来的。在单细胞生物中,细胞分裂就是个体的繁殖,而在多细胞生物中,细胞分裂就是生物本身生长、发育和繁殖的过程。这就是细胞分裂学说。这个学说第 一次科学地揭示了生物产生、发育、生长的共同规律,促进了生物学各个领域的发展,也促进了医学技术的进步。它是人类在认识自然的过程中取得的一次巨大的飞跃。
征服又一座科学高峰
和巴斯德等著名的生物学家一样,微耳和不仅满足于完善自己的细胞理论,而且特别注重把这种理论与病理学研究相结合,把人得上疾病的原因与人体的组织结构联系起来。这样,就可以帮助人类找到治疗和战胜这些疾病的方法。为此,他进行了长达10年的钻研。
1858年,微耳和把自己的研究成果总结成《细胞病理学》一书。他指出,细胞是生命的基本组成单位,所以,疾病就是人体内部的组织当中的细胞发生病变的结果,如人体器官发炎、癌变、肿胀等病症其实就是细胞的病态生长引起的。只有找到控制这些病变细胞活动的方法,才能够治疗这类疾病。这一学说使人们对疾病的研究角度转移到人体当中,为人类征服疾病、恢复健康指明了方向。《细胞病理学》也因而成为当时代表生物医学的新思维的经典著作。在这一学说的带动之下,若干年后,分子生物学家把对疾病的研究进一步深入到细胞内部的分子结构,从而为找到发生疾病的原因和有效的治疗方法,以及研究药物对人体产生作用的原理,奠定了更加坚实的基础。
让科学为社会造福
尤其可贵的是,微耳和既是一位科学家,又是一个具有强烈社会责任感和道德感的人。1848年,在德国的西里西亚地区爆发了大规模的流行性斑疹伤寒病。微耳和在闻讯后,马上带领一支医疗队前往疫区。他冒着被感染这种疾病的危险,日以继夜地工作了整整三个月。这些期间,他亲眼目睹了被病魔折磨得痛苦不堪的病人和同样痛苦、憔悴的病人家属的悲惨生活,深深感受到当地落后的医疗条件和贫困的社会环境给人们带来的不幸。由此,他认识到,科学的昌明不仅应当体现在理论上取得了怎样重大的成果,而且更应当将这些成果应用到现实生活中,来消除民众的痛苦。当他回到柏林之后,就将一份详尽的疫区调查报告投递给报社发表。在这份报告中,他一针见血地指出,社会经济的落后才是造成民众痛苦的最根本的病因,由于这种落后,使得大部分民众享受不到科学发展、进步的成果。但在当时的社会体制下,微耳和的报告却被一些官员认为是在攻击政府。这甚至使微耳和失去了自己原来的工作。这次遭遇使得微耳和认识到科学家的命运和政治是息息相关的,只有属于人民的政府才会真正用科学为社会造福。
1848年3月26日,柏林爆发了旨在推翻封建政府、建立民主共和国的示威游行,社会各界的人们与前来镇压的政府军队展开了血战。微耳和弃笔从戎,也加入了战斗的行列。经过六天六夜的激战,起义队伍取得了胜利,当时的国王被迫同意召开议会,组成新的政府内阁。微耳和作为起义民众的杰出代表被选入了议会,开始担任议员。从此,他一边继续自己的科学研究,一边为民众的疾苦奔走。他凭借自己深厚的学识,结合社会底层居民的现实需要,大力推进建设供水和净水系统,并致力于公共卫生、肉类检疫、福利医院建设等公众事业的发展。由于微耳和的努力,很多一直在德国乃至欧洲流行的疾病渐渐被消灭了。科学真正走出了封闭的实验室,给人类带来了实实在在的幸福。
微耳和的学识和人品赢得了德国民众对他的尊敬。在他的晚年,他还在积极参与筹建德国的人类学会、民族学会和史前研究学会等学术团体,为使自己的祖国在19世纪后半叶逐渐成为世界的科学文化中心贡献力量。在他80岁寿辰的那一天,德意志帝国的皇帝威廉下令,在整个柏林城举行万人火把大游行,以表达对这位科学家的无限敬意。可以说,微耳和已经成为当时德国走向全面振兴的一位历史见证人。