|
|
| 後一頁 前一頁 回目錄 |
路易．巴斯德（L．Pasteur ,1822-1895）是19世紀世界著名的法國科學家。在五十年左右的科學生涯中，他從化學科學衝向生物科學的一個又一個領域，做出了許多重大發現和發明。而每一成果的問世，都程度不同的遭到一些人的種種反對。在不屈不找的鬥爭中，巴斯德將自己的成果付諸於科學中踐，應用於工農業生產和醫療事業，最終戰勝了反對者。 同素異構的發現和畢奧的懷疑 還在大學時代，巴斯德便開始了對化學結晶體形態和結構的研究。酒大循環酸和異酒石酸兩種晶體看起來完全一樣，但前者有旋光性，後者則無。造成這種差異的原因何在，化學界長期未能解決。巴斯德憑著一股「牛」勁和出色的實驗才能，想碰碰這個難題。 經過一段時間細心的顯微鏡觀察和精心實驗，巴斯德發現異酒石酸原來是兩種不同酒石酸晶體的混合。一種與普通酒石酸一樣，結晶平面在右側；另一種與之相反。二者的元素構成和晶體形狀完全相同，但卻像左右手的手套一樣，不能互相重疊。巴斯德極其耐心地把兩種晶體分開，分別製成溶液，比較其旋光性。結果發現，一種溶液具有左旋光性，另一種具有右旋光性；若將兩者等量混合，則復原為異酒石酸，旋光性消失。巴斯德立即領悟到：同一物質可形成互相「對映」的不同晶體，造成不同的旋光性；而異酒石酸之所以不具有旋光性，是因為它含有旋光性相反的兩種晶體之故。 巴斯德做出的這一發現對於認識結晶體特性和物質結構都有重大意義，立即引起了科學界的注意。包括杜馬在內的許多化學家紛紛表示贊同。但是，74歲的畢奧教授卻表示懷疑。 畢奧對石英、樟腦和酒石酸做過數十年研究。他曾經推測，結晶產生旋光性的原因很可能是分子中原子排列的某種不對稱性造成的。但是，自從他提出這個猜測之後，幾十年過去了，無論是他自己還是許許多多大大小小的權威，都沒能在實驗上加以證實。年僅26歲的巴斯德，一個還沒畢業的大學生，居然聲稱在實驗上發現了晶體的不對稱性，他怎麼能相信呢？ 畢奧的態度使巴斯德有些著急。他立即寫信給從未謀面的畢奧，要求會見。畢奧同意。一天，在法國研究院，當著畢奧的面，巴斯德重複了自己的實驗，並請畢奧鑒定。畢奧親自檢驗了晶體的旋光性，結果與巴斯德所說的完全一樣。老教授表示心服。從此，這位素不交友的老教授，便成了巴斯德的忘年之交和導師。 發酵本質的發現與李比希、貝爾納等的反對 這要從巴斯德解決酒的變酸問題說起。 從19世紀50年代起，法國的釀酒業在世界上就享有很高的聲譽。但是在生產中存在著一個麻煩問題：陳的葡萄酒容易變酸，不易保存，因而損失了幾百萬法郎。恰在這時，巴斯德攜眷由斯特拉斯堡大學來到位於葡萄種植中心的裡爾學院任教。應該城商業委員會和釀造商的要求，對釀酒一無所知的巴斯德便開始了研究釀酒發酵和變酸問題。 經過一段的觀察實驗，巴斯德發現：發酵母微生物在無氧條件下作用的結果；而導致酒變酸的酵素則是另一種桿棒狀的微生物。他忍不住內心的激動，把這一發現告訴所認識的人。隨後，他又將研究成果寫成論文，在裡爾科學協會宣讀，並寄給了巴黎國家科學院。 從裡爾調任到巴黎後，巴斯德繼續進行發酵方面的研究，進一步使他堅信了發酵的生物學性質。他高興地說：「正是我的顯微鏡明白告訴我，……是酵母把大麥釀成啤酒，……是酵母把葡萄發酵為酒」。 但是，世界科學界卻有一些人反對巴斯德的見解。其中最有影響的是德國化家李比希。他堅持認為，糖轉化為酒精這件事與酵母毫不相干，發酵必須有蛋白。 面對大人物的反對，堅信自己正確的巴斯德想：「我必須做的是完全沒有蛋白的湯裡培養酵母。如果在這樣的湯裡酵母會使糖變為酒精……那麼李比希和他的理論就完蛋了」。經過幾個星期的摸索，他母於找到了一種沒有蛋白的酵母培養液。他發現將少量的酵母放進由蒸餾水、純糖和酒石酸銨組成的培養液中，經過一夜的培養，便可以產生出千千萬萬的酵母；這些酵母能將溶液發酵為酒。做出這一發現時，巴斯德激動得淚水直流，喃喃自語：「李比希錯了——蛋白不是必須的——使糖發酵的是酵母，是酵母的生長」。此後的一星期，他反覆地做這一實驗，結果完全相同。他還發現，給這些酵母以足夠的糖，它將連續工作三個月，甚至還要久一些。 隨後，巴斯德向科學界通報了這一發現。他的證據使李比希無言以對。他勝利了。 但是，圍繞發酵本質的鬥爭並未結束。1878年，在著名生理學家貝爾納逝世後，法國科學界的一些人又找出他的一篇未完成的著作，反對巴斯德的發酵理論。貝爾納生前曾高度讚賞巴氏的此項理論，可是在他的遺著中卻提出，是葡萄汁變為酒。為了回簽亡友的指責，巴斯德又設計了一項精心的實驗，證明了不與酵母接觸的葡萄汁是不能變成酒的。 「微生物也母體」理論的提出和自然發生論者的抵制 千百年來，普遍流行著一種所謂「自然發生說」。該學說認為，不潔的衣物會自生蚤虱，污穢的死水會自生蚊蚋，骯髒的垃圾會自生蟲蟻，糞便和腐敗的屍體會自生蠅蛆。總之生物可以從它們存在的物質元素中自然發生，而沒有上代，古希臘學者亞里斯多德，中世紀神學家阿奎那，甚至連17世紀的大科學家哈維和牛頓，都相信這種學說。有些過於執著的自生論者，例如17世紀的比利時化學家、醫生范．赫爾蒙脫，甚至想入非非地提出了「創造大老鼠」的方法。 意大利醫生雷地於1668年進行的實驗以及其他一些科學家的反覆驗證，曾一度動搖了人們對自然發生論的信念。可是當後來發現了微生物時，很多科學家又相信至少像微生物這樣「最小的」生物體總該是自生的。加罩容器中的腐肉不是長滿了細菌嗎！於是，微生物可能自然發生的信念又盛行起來。 巴斯德根據自己的研究實踐，不相信微生物可以自然發生，認為微生物肯定必有母體。他到宣傳這一理論。這下子可激怒了自生論者。他們問巴斯德：「酵母怎在地球的每一個角落裡，在每一世紀的每一年裡，不知道從什麼地方出現，把葡萄汁釀成酒？這些從天南地北，處處把每個罐裡的牛奶變酸，每瓶裡的牛油變壞的小動物，來自什麼地方？」 為了回答這些挑戰，巴斯德重做了斯帕蘭扎尼的實驗。他在圓瓶裡灌進一些酵母湯，把瓶頸焊封，煮沸幾分鐘後擱置適當時間。結果表明，瓶裡並沒有微生物生長。 這一試驗並不能徹底駁倒自生論者。他們坐在巴斯德的書房裡吵吵鬧鬧：「你在煮沸酵母湯時，把瓶裡的空氣加熱了。酵母湯產生小動物所需要的是自然的空氣。你不能把酵母湯和天然的未經加熱的空氣放在一起而不產生酵母、黴菌、桿菌或小動物！」 面對對方的指責，巴斯德冥思苦想，決心設計一種只讓天然空氣進入而不許其中的微生物進入的儀器。在老教授巴拉的指導下，巴斯德終於設計、製作出了符合這一要求的儀器，即著名的曲頸瓶。實驗取得了完全的成功。他喜不自勝。在一個有學者、才子、藝術家爭相參加的巴黎盛會上，巴斯德講述了他的曲頸瓶試驗，高聲宣佈：「自然發生學說，經過這簡單實驗的致命一擊之後，絕不能再爬起來了」。 接著，巴斯德又創造性地做了一次大規模的、半公開的實驗。他和助手們將煮過的裝有細菌培養液的燒瓶分放在多塵的市區、巴黎天文臺的地窖裡和其他環境中打開。發現空氣越是不潔，培養液變質就越快、越嚴重。這說明使培養液變質的細菌不是自生的，而是來自空氣。他推測，海拔越高，空氣一定越潔淨，培養液受細菌的污染也越輕微。為了驗證這一點，他和助手們又先後登上汝拉山區的浦佩山，爬上瑞士的勃朗峰，進行實驗。結果，猜想得到了證實。 巴斯德向科學界報告了自己的實驗結果。許多聽眾無不為他們的冒險獻身所感動，為他們的證據所折服。可是堅持自然發生說的反對派仍繼續起勁地譴責巴斯德，稱他是「馬戲團的演員、騙子和小丑」。攻擊得特別凶的是博物學家布歇（Pouch-et，一譯浦捨）等人。他們還採用以巴斯德之矛攻巴斯德之盾的辦法，在一些瓶子裡灌進乾草浸液而不是酵母湯，並造成真空，趕往比利牛斯山脈的高山瑪拉得塔，登上了比勃朗峰還要高出幾英尺的山巔，打開瓶口。由於他們採用的是乾草浸液，加之沒有加熱，結果在瓶中發現了微生物。借此，布歇攻擊巴斯德是「以自己的瓶子作為對科學的最後通牒而驚世駭人」，要求在科學院作公開試驗，而且說，如果他們的瓶子有一個打開之後而不立刻生長微生物的話，他們願意承認錯誤。 公開試驗那天，巴斯德應戰準時在科學院委員會做了試驗。可是布歇等卻嚇得沒敢到場。於是委員會作出了贊同巴斯德意見的決定。 細菌致病理論和消毒法的問世與法國醫學界的冷談、攻擊 巴斯德是一個對人民具有高度責任感的科學家。為挽救法國的釀酒業和養蠶業，他進行了大量的調查研究。從這些應用研究中，巴斯德發現了一條重大原理：在每一情況下，病都來自有毒和微生物或細菌。由此，他自然地聯想到微生物和人類疾病的關係，聯想到法國醫院的現實。 當時，在巴黎的產科醫院裡，產婦死於產褥熱者高達1／19；1864年，僅在巴黎產科醫院就造成300多名產婦的死亡；產科醫院被稱為犯罪之家。外科手術的死亡率高達20％－30％，甚至50％－60％。 面對這樣的狀況，巴斯德感到自己責無旁貸。他決心迅速越過對醫學無知的障礙，拯救同胞於危難之中，儘管他觀手術而心悸，見屍體而驚怖，睹膿血而噁心，但仍繼續深入醫院，帶領助手進行試驗研究。結果發現，造成人類疾病的也是微生物。 在法國醫學會的一次會議上，巴斯德提出了細菌致病理論。他說：「開刀的傷口暴露在千百萬細菌的面前。這些細菌存在於空氣中、手術醫生的手上、洗滌傷口的海綿上、接觸傷口的刀具上以及覆蓋傷口的紗布上」。在科學院的幾次會議上，巴斯德還建議外科醫生將他們的手術器械在火陷上燒一下再使用。對於這些，法國醫學會的一些老醫生們總是報以不信任的大笑，連連搖頭，然後繼續他們的老一套。 巴斯德的建議雖遭到了本國醫學界的忽視，但卻引起了英國外科醫生李斯特的重視。李斯特將巴斯德的細菌致病理論運用於外科臨床，實行石炭酸消毒法，取得了很大成功。 儘管如此，法國醫學會的外科專家們仍然不理會李斯特的經驗，照舊反對細菌致病理論。他們的理由是：「它是一個新的觀念，因此，也就是一個糟糕的觀念」。法國的產科醫生們仍繼續講他們的錯誤的產褥熱形成理論。 面對醫學界的頑固反對，巴斯德繼續宣傳細菌致病學說。有一天，在科學院，一位醫學會會員向同行們用有關產褥熱問題的報告。當報告人一一列舉可能的病因時，巴斯德從後排站了起來，當即駁斥說：「胡說八道！產褥熱完全不是由你提到的那些東西引起的，醫生和護士才是應該負責的人。他們把微生物從一個受感染的病人帶給了另一個未受感染的病人，從而造成了很多母親的死亡」。被激怒的演講者以攻為守，諷刺地問：「那麼請你講一講，你說的那種微生物又是什麼樣子？」於是，巴斯德走上講台，在黑板上迅速地勾畫出一個念珠狀的圖形，告訴聽眾：「看，這就產它的樣子」。會場頓時沸騰起來。年老的醫生大罵：「巴斯德是搗亂分子、客串的外行、對醫學一無所知的門外漢，最好還是搞他的化學藥品和瓶瓶罐罐去吧」。 儘管頑固派們繼續反對細菌致病理論和蒸煮加熱消毒法，但年輕的醫生卻逐漸地接受了巴斯德的一套新觀念，並將其付諸於醫療實踐，醫院不再是殯儀館的前廳了。 圍繞免疫學說的鬥爭 從1878年起，巴斯德和他的助手們又衝向了防治牛羊炭疽病和雞霍亂的新戰場。經過三年的實驗研究，巴斯德提出了他的弱毒免疫理論，並開始用疫苗防治畜禽疾病。 這一理論的提出，又一次觸怒了醫學界和獸醫學界的頑固派。於是又展開了一場長達六年之久的驚人的激烈鬥爭。 一天，在醫學會會議上，巴斯德談起了自己關於免疫的發現，好心好意地告訴醫生們，他證明了詹納在天花上未能做到的一點，就是殺害動物的微生物正是保護動物不死的微生物。對巴斯德自以為比詹納高明，老派醫生們大為惱怒。八十多歲的著名外科醫生儒爾士．奎茵（一譯蓋朗）尤其冷嘲熱諷。巴斯德當即反擊，斥責奎茵的一次得意手術毫無意義。於是，惱羞成怒的奎茵離開座位，對準60歲的巴斯德一拳打去。在場的其他醫生連忙跑來勸阻，才制止了雙方的拳鬥。第二天，奎茵又向巴斯德提出決鬥，妄圖以拳打腳踢和頭破血流來解決真理問題。巴斯德退還了他的挑戰書，告訴來使：「我的職業是醫病，不是殺人」。 巴斯德的免疫理論和醫療措施也觸怒了獸醫學界。一天，在默倫農學會，著名獸醫兼獸醫雜誌編輯羅星約爾心懷叵測地要農會會提供經費和牛羊，讓巴斯德作公天試驗。，妄圖借此使巴斯德身敗名裂。巴斯德毫不疑心，於5月5日至6月2日在默倫的普伊勒福爾農場，與助手一起進行了公開試驗。6月2日的最後結果是：接種過的一組牛羊或吃食、或跳躍，情況良好；而沒有接種過的一組牛羊中22頭已經死去，剩下的2頭顯出炭疽桿菌病特有的症狀。泰晤士報記者稱：普伊勒福爾實驗是一次十會十美的空前的成功。反對派被迫認輸。如獸醫比俄，原是一個最尖酸刻薄、主張引巴斯德上當的人。在最後一隻未經接種的羊快死時，他奔向巴斯德：「巴斯德先生，用你的菌苗給我接種吧潹潹就像你對這些你曾如此神妙地救它們性命的羊一樣——然後我願讓你注射最毒的毒菌！人人都必須深信這個奇妙的發現呀！」 經驗與教益 如上所術，巴斯德一生做出了許多重大發現，一再遭到科學界一些人的懷疑，抵制和反對。這是為什麼呢？ 首先是由於科學發現本身的革命性和科學界的保守性之間的矛盾造成的。1888年11月14日在慶祝巴斯德研究所落成大會上，會議秘書曾指出：「巴斯德先生是一位革新家」。「他對於發酵，對於極細小的微生物，對於傳染病的原因，以及對於這些疾病的預防接種所做出的發現，對生物化學、獸醫學和醫學來說並非一般性的進展，而是完全的革命」。面對推翻舊理論的革命性發現，一些長期受舊理論熏染的科學家，當然不會接受，必然下意識地拿起舊理論向新發現進行抗爭。正因為如此，其中年齡愈大、受舊理論影響愈深者，對新發現的抵制也就愈烈。例如對細菌致病理論，老年醫生多半是反對者；而年輕醫生則往往是擁護者，朱伯特、魯和張伯蘭等，還成了巴斯德的得力助手。當然，在革命性的發現面前，年齡大小並不是決定科學家態度的唯一因素。一般說來，科學家是尊重實驗事實的。只要一個人的發現能為許多人，特別是懷疑者本人的實驗所重複，懷疑者就會由懷疑變為相信、由反對轉為擁護。例如畢奧態度的轉變、李斯特的熱烈擁護等，都是如此；而法國的博物學家們從來不做什麼實驗，完全以舊理論作為衡量真理和謬誤的標準，因而很自然地成為新理論的反對者。 其次巴斯德在生物學方面的發現所以屢遭抵制，還因為職業專門化和科學分工造成的局限性。巴斯德原是個化學家，對生的學、醫學本來一竅不通。這樣，生物、醫學界的人們往往把他看成外行，不相信他有解決生物、醫學問題的能力。一般人也往往這樣看。例如當巴斯德研究蠶病開初進不大時，蠶農們就曾抱怨說，防止蠶病的事，化學家懂嗎？這是一方面。另一方面，內行們又往往把自己的研究領域看成是只共他們狩獵的圍場，而將他人的進入看作是一種非法的進犯行為。對進犯者，他們當然要加以反對；進犯者的獵物當然更得不到公正的評價了。殊不知，在19世紀像巴斯德這樣的化學家研究生物學問題，正是適應了學科之間相互移植和滲透的客觀要求。巴斯德的成功本質上是這一客觀趨勢的必然結果。當時的化學已成為一門實驗科學，而生物學還停留在描述性階段，巴斯德操起化學的實驗方法和工具，潛心地研究生物學問題，從而揭示出一個又一個從未見過的現象，提了一個又一個新見解，也就不足為奇了。 第三，巴斯德遭逢的懷疑和抵制往往達到激化程度，這與他的氣質有很大關係。貝弗裡奇曾指出：「新發現所引起的紛爭有時因發現者的人品而變本加厲。作出新發現的人往往不會也不善於處理人與人之間的關係。如果他們略微圓通一些，麻煩也就少得多」。這點在巴斯德身上表現的特別明顯。巴斯德具有藝術家和詩人的氣質，喜歡激動。這樣，在遭到他人反對時，就往往不夠冷靜、耐心，說出一些帶有刺激性的話語。例如由於揭了博物學家不會做實驗的短處，加劇了博物學家對他的反對；由於他當眾斥責奎茵的外科手術，導致奎茵採取了粗野行動。而對自己，他又往往不太廉遜，或說自己的發現超過了歷史上某位著名人物，或將幾位德高望重的科學家對他的讚美之詞引用於演講中，發表於文章內。這也刺激了科學界的反對派。克魯伊夫曾指出：巴斯德之所以樹敵，部分原因「是由於他的怒氣沖沖、魯莽從事的挑釁神氣」。 第四，巴斯德的發現受到抵制也與他的科研方法的特點有關係。巴斯德具有豐富的創造性想像力。從一個偶然的或有限的事實中，他往往便能悟出事物的真諦，做出正確的猜想。他說過：「如果有人對我說，在做出這些結論時我超越了事實，我就回答說：『是的，我確是常常置身於不能嚴格證明的設想之中。但這就是我觀察事物的方法』」。應當說，巴斯德的這種方法是一種成功的方法。問題在於他憑著這種方法做出的發現和猜想，在未經嚴格周密的實驗之前，就很快通報給了科學界。這樣，在證據不足的情況下，就不免引起科學界許多人的懷疑；而當他的猜想一時不能為實驗所證明或失敗時，倒又給反對派提供了用以攻擊的彈藥。 圍繞巴斯德的科學發現和發明的鬥爭已經載入史冊。巴斯德不僅為我們留下了科學遺產，也給我們留下了同反對派作鬥爭的經驗和教訓。我們要學習他的鬥爭精神。他說過：「一個科學家應該想到的，不是當時人們對他的辱罵和表揚，而是未來若干世紀中人們將如何講到他」。為發展科學，他無所畏懼地向一個又一個占統治地位的陳腐觀念衝擊。為宣傳、捍衛真理，他不屈不找地迎戰形形色色的反對派。我們要學習他讓事實說話的科學態度。在懷疑派、反對派面前，他總是堅持不懈地進行最巧妙的實驗，並將自己的理論應用於生產實踐，以事實戰勝對方。同時，巴斯德也給我們留下了值得注意之點。首先，對自己的猜想和發現，應在嚴格驗證、做到無懈可擊之後再公佈於眾。其次，要善於處理人與人之間的關係，不應感情用事，對反派的具體實驗證據要加以認真分析。這樣，革命性的發現儘管仍會遭到保守派的反對和抵制，但其激烈程度可能會小一些，持續時間可能會短一些。 ------------------ 亦凡公益圖書館掃校 |
後一頁 前一頁 回目錄 |
|
|