203｜巴斯德与科赫（1）：谁提出了微生物致病学说？

我是孙轶飞，欢迎来到《医学文明300讲》。

昨天我们讲到，巴斯德在化学和微生物学领域都做出了巨大贡献，在十九世纪六十年代已经是法国科学界的明星。而他更进一步，提出了微生物导致疾病的学说，让医学向前迈出了一大步。

也正是在他的名望达到巅峰的时刻，德国科学家罗伯特·科赫异军突起，两人从此展开了激烈竞争。而竞争的结果是，进一步验证了微生物致病学说的正确性。

今天我们就来了解一下，这两位科学家如何在相互竞争的情况下一起推动医学进步。

蚕病危机与显微镜研究

先讲一下巴斯德如何把微生物和疾病联系在一起。

十九世纪的法国有两大支柱产业，分别是酿酒和丝绸。巴斯德成功解决了葡萄酒变酸的问题，但很快丝绸业又遇上了大麻烦，当时的养蚕业发生了史无前例的传染病。1853年法国蚕丝产量26000吨，但这场疫情让产量降到了4000吨，整个行业近乎瘫痪。

前面我们说过，巴斯德是个著名的爱国科学家，为了拯救国家的经济，他决定进行研究。对于他来说，这项研究难度很大，因为他在此之前根本就没有见过蚕。当他到达养蚕场时，居然问：蚕蛹是什么？

好在在此之前，已经有科学家对蚕病进行了初步的研究，他们发现生病的蚕身上会出现黑色斑点。但这些斑点和蚕病之间的联系却不够明确，有些蚕虽然死了却没有斑点。而巴斯德的研究思路很直接，用显微镜观察。他要搞清楚的问题是，这些斑点是导致疾病的原因还是疾病产生的结果。

传播实验与健康蚕的筛选

于是他把一批刚孵化出来的健康蚕分成两组，一组不做任何处理，另一组做实验组。巴斯德把有斑点的蚕捣碎，把这些碎屑涂抹在桑叶上，喂给实验组的蚕。结果发现，实验组的蚕都得了病。

经过研究巴斯德发现，这些斑点实际上是微生物。在感染初期，它们只在蚕的肠道里繁殖，因此体表看不到斑点。随着病情加重，微生物扩散到全身，体表才出现斑点，但主要问题在肠道。

巴斯德进一步思考，既然和消化有关，那么蚕的粪便也应该有微生物而且有传染性。于是他把病蚕的粪便抹在桑叶上喂给健康的蚕吃，同样，健康的蚕得病了。

以我们今天的眼光看，巴斯德的研究发现了蚕病的传播途径，那么解决办法自然是切断传播途径。

于是巴斯德提出了一个解决方案：把每一只蚕蛾都做好标记。等蚕蛾产卵之后，将蚕蛾捣碎，在显微镜下观察，如果观察到了导致传染病的微生物的存在，那么它所产的卵就要被销毁。通过这样的方式，巴斯德筛选出了健康的蚕。使用这些蚕进行繁殖，就再也不会出现传染病了。

卫生标准与微生物致病理论

同时，巴斯德还给养蚕业制定了相当具体的卫生标准，比如蚕粪必须及时处理，养蚕的房间也要用石灰刷成白色，以便随时发现各种污染，而且温度和湿度也要严格控制，因为他发现这些因素也和传染病有关。

经过巴斯德五六年的努力，法国的养蚕业在1870年迎来了大丰收，而巴斯德的声望也达到了巅峰。

更重要的是，在研究蚕的过程中，巴斯德正确地指出微生物可以导致动物生病，这是微生物致病理论的重要一步。

普法战争与复仇的啤酒

也正是在1870年，普法战争爆发了。战争中，德国大炮炸毁了法国自然历史博物馆，这让巴斯德极为愤怒。两年前，德国波恩大学曾经授予他名誉博士学位，巴斯德非常自豪，还把学位证书精心装裱起来。

现在，他给波恩大学写了一封信，痛斥德国的侵略行为并放弃了荣誉学位。但是波恩大学并没有当回事，他们在回信里把巴斯德又羞辱了一番，这让巴斯德更为愤怒。

为了回击德国，他决定研究啤酒，造出一种比德国啤酒还要好的法国啤酒，而且还给它起名叫 “复仇的啤酒”。

然而，正在巴斯德研究啤酒的时候，在他所擅长的微生物领域居然出现了对手，而且对手还是德国人。现在，我们就来认识一下巴斯德的对手罗伯特・科赫。

科赫的求学与医学师承

科赫从小就聪明，在数学和科学领域的成绩非常好。他本来想成为一名海员，但因为近视问题只能放弃了理想，最终他决定在离家不远的哥廷根大学学医。

我们前面讲过，十九世纪的德国拥有最伟大的医学教育家约翰内斯・穆勒，而此时穆勒的学生雅各布・亨勒正在哥廷根大学当老师。就这样，科赫成了亨勒的学生。

值得一提的是，科赫在哥廷根大学上学时，一位来自瑞典的科学家前来拜访科赫的父亲，并且因为受到了科赫父亲的启发而对他表示极度感激。这位科学家叫阿尔弗雷德・诺贝尔。因为哥廷根大学离家近，科赫经常回家。

虽然没有明确的证据，但他很可能见过诺贝尔本人，如果这是真的，那么科赫是所有的诺贝尔医学奖得主里唯一见过诺贝尔的人。

军医经历与家庭实验室

在哥廷根大学毕业后，科赫在柏林的一家医院工作了三个月，而且受过鲁道夫・魏尔肖的指导。在普法战争期间科赫主动参军，并且在魏尔肖的帮助下成为了军医。在此期间，科赫积累了丰富的经验，亲眼见到了伤寒，也见识到了牛痘接种法对战争局势的影响。

而且科赫在普法战争期间救过一位德国贵族。战争结束后，他想考取地区医疗官的职位，这位贵族正好是答辩委员会的成员。就这样，科赫顺利得到了职位，生活条件得到了改善，还在家里建立了一个简陋的实验室。

炭疽杆菌与芽孢的发现

那么科赫对于微生物致病学说做出了什么贡献呢？

当巴斯德在专心研究复仇的啤酒时，科赫对炭疽病进行了研究。当时德国很多地区每到夏天都会出现大量牛羊死亡的现象。这些得病的牲畜血液会变成黑色，像炭一样，因此这种疾病被称为炭疽病。而且不仅是牛羊这样的牲畜，人类同样可能发生炭疽病。可想而知，这种疾病给当时的德国带来了很大的恐慌，科赫决定揭开炭疽病的秘密。

在此之前，已经有科学家猜测炭疽病具有传染性。他们在生病的羊体内抽血，然后注入到健康的羊体内，结果健康的羊就得病了。但是一种新的观念被人接受是很困难的，当时的人并不相信微生物可以引起疾病。

科赫在1873年开始用显微镜观察羊的血液，他发现其中存在很多杆状的小东西，我们知道这就是炭疽杆菌。

特别是在1874年4月12日，科赫在显微镜下发现血液中的炭疽杆菌不但变长形成了细丝状，而且里面出现了一些透明的小点。这些小点其实就是炭疽杆菌的芽孢，科赫成为了第一个观察到芽孢的人。

体外培养与病原体论证

接下来，科赫运用起了老师亨勒教给他的知识。他在动物体外进行了炭疽杆菌的培养，而且连续培养了8代。之后他发现，经过8代培养的炭疽杆菌依然可以让动物死亡。接下来他再一次从死去的实验动物身上抽血，而且观察到了血液中的炭疽杆菌产生芽孢。

此时，科赫把这种微生物正式定名为炭疽杆菌，然后在1876年10月发表了相关的论文。这篇论文把炭疽杆菌这种微生物和炭疽病明确地联系到了一起，微生物致病学说得到了强有力的支持。

巴斯德的回应与进一步实验

那么巴斯德看到这篇论文会有什么反应呢？

当然非常愤怒。巴斯德在这几年一直忙着研究复仇的啤酒，再加上他之前对葡萄酒变酸的研究，他已经意识到，在发酵过程中微生物会以肉眼看不见的、不容易观察的方式进入到酒里并且大量繁殖。

巴斯德因此产生联想，这种情况很有可能在人和动物身上也能发生，也就是说，德高望重的巴斯德距离提出微生物致病理论只有一步之遥。

可是现在科赫抢先用实验进行了论证，科赫年轻、没名气这都可以忍，但他居然是个德国人，巴斯德是万万接受不了的。

于是巴斯德在1877年宣布，今年的主要工作就是研究炭疽病。他认为，科赫的研究是使用血液来传播炭疽，这不能充分说明病原体就是炭疽杆菌，也有可能是血液中的其他成分导致的。总之，科赫的研究不严谨。

而巴斯德的方法就是反复培养和稀释。他先在一杯尿液中滴入了一滴含有炭疽杆菌的血液。经过一番培养之后，从中取出一滴，滴入另一杯尿液中继续培养。经过十几次稀释，原来那杯尿液中血液成分的比例已经微乎其微，但是炭疽杆菌在每滴入新的尿液之后都在大量繁殖。

也就是说，经过巴斯德的这番操作，其他的成分都消失了，只有炭疽杆菌存活了下来。之后巴斯德证明，经过如此稀释和培养的液体仍然具有强大的杀伤力，可以轻松地杀死兔子和白鼠。这个实验证明，其中具有杀伤力的，只可能是炭疽杆菌。

相比之下，巴斯德的研究确实更加严谨，也进一步证实了微生物致病学说的正确性。

农场调查与疾病再次发生

但是还有一个问题没有解决，在发生炭疽病情的农场里，经常会在之后的年份里继续发生炭疽，这是为什么呢？于是巴斯德前往发生炭疽的农场进行观察，发现有一块土地的颜色和周围明显不一样，农场主告诉他，死掉的牲畜都被埋在了那儿。

然后巴斯德在这块土地上发现了很多蚯蚓，于是他有了一个猜测，是蚯蚓在翻土的过程中把芽孢带了上来。于是他把蚯蚓排出的粪便喂给小白鼠，果然小白鼠感染了炭疽。

由此巴斯德得出了明确的结论，蚯蚓把炭疽杆菌从地底带了出来，导致病情常常死灰复燃，这进一步确定了微生物致病学说的正确性。

基于这个发现，他还给出了实用的建议，永远不要把死掉的动物埋在农场或者种草料的土地里。

就这样，巴斯德和科赫进行了科学方面的激烈竞争，并共同阐明了微生物致病学说，为医学界解释传染病的病因提供了正确的理论。

总结

在普法战争的背景下，法国科学家巴斯德和德国科学家科赫各自带着爱国热情在科学领域展开了激烈竞争。他们都在微生物领域进行了深入研究，科赫通过实验发现了炭疽杆菌是炭疽病的病原体，而巴斯德进一步用实验验证了这一观点，而且通过调查找到了预防炭疽病的方法。

他们共同提出了微生物致病学说，使医学界找到了传染病发生的真正原因。

思考题

巴斯德和科赫在研究方法上有什么区别呢？欢迎你在评论区留言，把知识分享给我。

好啦，今天的内容就到这里，明天见！