改变世界的黑科技——巴氏消毒与灭菌

Struggle

自19世纪以来，世界大多数地区的人口预期寿命大约翻了一番，那时科学和医学的发展，几乎为当时每一个人提供了“第二次”生命。而谈到谁在医学领域做出了最大的贡献，巴斯德当仁不让——正是他数十年来勤勤恳恳的工作，使得人们对感染性疾病有了初步的认识，并得以逐步找到与之对抗的武器。
巴斯德一生做过最著名的四件事，分别是：用巴氏消毒法拯救了法国的葡萄酒业、用显微镜发现病蚕上的感染源挽救了法国的丝绸工业、发现酒石酸的旋光性以及发明狂犬疫苗挽救生命。而其中最令人称道的科学贡献莫过于以他自己名字命名的巴氏消毒法。

△晚年的路易·巴斯德
巴斯德出生于法国一个普通的工人家，父母虽然只是普通的鞣革工人，但却极富进取心。这样的父母自然不会放松对儿子的教育，而巴斯德也相当争气，聪明伶俐的他在读书期间取得了优异的成绩，进入知名的巴黎高等师范学院，师从大化学家——杜马。杜马非常赏识巴斯德的科学研究才能，悉心指导他进行化学研究与学习。在杜马的引领下，巴斯德沉醉于化学世界的海洋，甚至将化学比作“圣火”。
他凭借着自己坚定的意志和不懈的努力，在科学的海洋中徜徉，获得了不菲的成绩。25岁时，就已经获得了物理化学博士学位，并在晶体结构方面发表了令人震惊的论述。毕业后，巴斯德更是马上投入到晶体学的研究中，建立手性的概念，开创了立体化学研究的先河。
1849年，巴斯德迎娶了校长的女儿玛丽·劳伦特。婚后不久，他就回到了实验室，在那里，开创了药学史上的一个又一个传奇。然而，三个儿女在年幼时死于伤寒，激发了他对微生物和传染病的研究。
在执教里昂理科大学期间，巴斯德专心致力于教学及研究当地工业上所遇到的难题，很快他的这些研究就派上了用场。
在19世纪50到60年代，里昂的发酵工业蓬勃发展，但与此同时，酿酒业也正面临着瓶颈——随着产量的增加，酿酒商发现葡萄酒在存储一段时间之后就会变酸。因为当时没有便捷的物流网络，这种葡萄酒的易腐败性给他们带来了巨额损失。万般无奈之下，里昂酿酒商向巴斯德请教如何防止让酒变酸，巴斯德欣然接受了这个挑战。

△典型的法国酒窖
巴斯德首先研究了酒的发酵过程。他发现发酵液内有一种小生物生长繁殖（后来被称为酵母菌），而在变酸的发酵液中除了上述的生物外，还有另一种生物的存在（后来被称为乳酸菌）。
在19世纪中期，普遍相信酒精是由糖发生化学变化而产生，并没有其他生物参与，而巴斯德的研究结果显示发酵需有某种微生物的存在才得以进行，且引起发酵的生物，须在无氧的环境中生活。这是人类历史上第一次提出“生物参与的发酵”理论，这一理论在科学界引起了不小的震撼。
在当时，关于包括微生物在内的一切生物来源，比较流行的学说是“自然发生论”，这种理论认为现今的生物体，包括所有的生物和微生物，是在无机物中自然产生的。在这个逻辑下，生物如跳蚤，可能来自无生命物质、如灰尘，或者蛆可能由死肉产生（中国古代的一些关于生物的记载，譬如“腐草为萤”，其实背后也是这样自然发生论的思想）。巴斯德在研究中区分开了“可以酿酒的微生物”和“让酒变酸的微生物”之后，他研究的下一步就是要搞清楚这些微生物的源头。

△1885年的油画作品，巴斯德在实验室
巴斯德利用拉成鹅颈状的烧瓶进行试验，首先将烧瓶内的肉汤或者酒煮沸，杀死其中的微生物。烧瓶口并未封闭，外界物质如空气及微生物之孢子等仍可进入。数个月后，由于微生物的孢子虽然可进入瓶内但却会滞留在瓶颈，溶液中并没有微生物繁殖；与之相反，若将烧瓶倾斜使瓶颈弯曲之外亦可接触到溶液，则不久后就会有微生物的繁殖。
在重复多次试验后，得到的结果证实生物必须来自生物。也就是说，致使酒变酸的微生物只要提前被彻底杀死，再做好密封的前提下，酒中是不会再有这种微生物产生的，酒也就不会变酸了。

△鹅颈瓶
巴斯德利用既有的研究成果进一步探索，发现只要在55~60℃时加热，就能杀死使酒酸败的微生物而延长酒的储存期，这使得法国的酿酒业欣欣向荣。1857年，巴斯德证明了牛奶变酸也是由微生物引起。
1864年夏季，巴斯德在阿尔布瓦发明了一种葡萄酒和啤酒的消毒保存方法。他透过实验发现把新酒短暂加热到50~60℃就足以杀死酒中的微生物，长期保存也不会变酸，而且不牺牲酒的口味品质。这种方法以巴斯德的姓氏命名，称为“pasteurization”，这成为后世人们处理酒类、牛奶和饮料的标准方法。

△路易·巴斯德在实验室
虽然人类早就学会通过加热来更安全地享用食物，但巴斯德是第一个对发酵现象及其解决方案做出科学解释的人。巴斯德开创的巴氏消毒法堪称是人类历史上的一大创举。在此之后，人类食品和饮料的长时间储存运输成为可能。

△法国巴黎，巴斯德研究院
不仅如此，巴斯德也打开了通往微生物世界的大门。在巴斯德进入耄耋之年时，他在巴黎以募捐方式创立了一所公益型私人研究所——巴斯德研究所。此后巴斯德研究院对于传染病的防治研究一直处于领先地位，1983年成为第一个成功分离出人类免疫不全病毒的机构，对于白喉、破伤风、结核、小儿麻痹、流行性感冒、黄热病和鼠疫等疾病，也有许多革命性的发现。自1908年起，共有八位科学家于此机构获得诺贝尔生理医学奖。

来源：https://www.toutiao.com/article/7174********3089315
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！