巴斯德的对人类的贡献.docx

巴斯德的对人类的贡献第三组（陆春菊，杨丽波，邱传机，覃炫杰）前言路易斯·巴斯德(比 isPastr122 一 19)是十九世纪法国伟大的化学家、微生物学家, 现代微生物学和免疫学的奠基人,他在立体化学、结晶学、微生物学、医学等不同领域取得一系列的重大科学成果,特别是他作为医学上的门外汉 ,创立了微生物致病理论和免疫学,从而引起医学的重大变革,被誉为现代医学之父、人类的大救星第一章 巴斯德生平1822 年 12 月 27 日,巴斯德生于法国南部汝拉省多尔小镇一个制革匠家庭巴斯德的父亲曾是拿破仑军队中的一名军士长,跟随拿破仑征战欧洲巴斯德的父亲经常向儿子传授爱国主义思想,这对于巴斯德日后的成长起着极其重要的作用巴斯德虽非天才,但学习用功,各门功课成绩优良他爱好文学和绘画,至今还有几幅作品传世1843 年巴斯德以优异的成绩考入巴黎高等师范学校,师从著名化学家让一巴蒂斯特·毕奥(J.B.Biot 1774 一 1862)和让一巴蒂斯特·杜马(J.B.Dusa 1800 一 1884)1847 年获物理化学博士学位1849 年担任斯特拉斯堡学院化学教授,并与该学院院长的女儿玛丽 ·洛朗结婚1854 年任里尔理学院院长。

1862 年当选法国科学院院士；1873 年当选法国医学科学院院士；1881 当选法兰西学院院士；1895 巴斯德在巴黎病逝巴斯德一生进行了许多开创性的研究,在诸多领域取得了重大成果 ,是 19 世纪最有成就的科学家之一1848 年研究酒石酸,发现分子结构不对称性 ,从而创立了立体化学1856 年开始从事发酵研究,发现了酵母菌和乳酸菌的发醉机理 ,进而发明了“巴氏灭菌法” 1859 年至 1862 年巴斯德与“自然发生说”进行公开论战,他以一系列的公开实验,其中包括著名的“曲颈瓶”实验,战胜了“自然发生说” 此后,他相继征服了蚕病、霍乱、炭疽病和狂犬病等传染性疾病 ,为拯救和造福人类做出了巨大贡献1888 年巴斯德自筹巨资创建“巴斯德研究院”, 成为至今世界上最有影响力的微生物研究机构巴斯德最伟大的功绩在于创立了微生物致病理论和免疫学理论,从而引起医学的重大变革 ,被誉为现代医学之父第二章 巴斯德的科学贡献及其对后世的影响在公众的心目中,巴斯德的名字主要与狂犬病及世界级医学研究中心巴斯德研究院(研究病毒学、免疫学、变态反应学和生物化学,提供血清和疫苗)联系在一起他早年研究结晶学,在酒石酸和消旋酒石酸的研究中提出分子不对称理论 ,开创了立体化学;他研究发酵,发现了微生物的作用 ;他挽救了法国养蚕业、啤酒和葡萄酒酿造工业;他发明了目前仍用于牛奶、葡萄酒和啤酒加热消毒的巴斯德灭菌法: 他首创用科学的疫苗接种法预防炭疽病、鸡霍乱以及狂犬病。

晚年,他以募捐方式筹款建立了巴斯德研究院巴斯德主要功绩在于,他提出和证明了微生物致病理论和创立免疫学,从而成为微生物学和免疫学的奠基人这些理论在当时引发了一场医学革命,是他把科学引入医学,在此基础上建立了科学的医学他的一生累累硕果, 甚至 70 多岁卧病在床, 仍然攻克狂犬病 ,这是人类第一个被攻克的传染病美国著名的物理学家麦克.哈特(Michael H. Hart)在其所著的《影响人类历史进程的 100 名人排行榜》中,把巴斯德排在第十一位 ,仅次于爱因斯坦,其影响力比他著名的同胞拿破仑(第三十四位) 还要大得多,认为他是医学史上最重要的人物他在书中写道:“自从 19 世纪中叶以来,人类寿命的显著延长对每个人产生的巨大影响,很可能超过了整个人类历史上任何其它发展对人的影响这一现代科学和医学的发展,几乎为我们每个人提供了第二次生命如果延长生命的功劳全部归功于巴斯德的话,我会毫不犹豫地将他排在本书的第一位尽管事实并非如此, 但巴斯德的贡献是如此的重要,以至毫无疑问降低上个世纪人类死亡率的大部分荣誉应归功于巴斯德这说明巴斯德在医学发展的历史进程中,影响的程度最为深远,无人能及他的科学成果、科学方法和科学精神仍然对最前沿的科学领域产生巨大的影响。

第一节巴斯德在化学领域的贡献巴斯德早年研究结晶学,在酒石酸和消旋酒石酸的研究中提出分子不对称理论, 开创了立体化学, 成为著名的化学家1846 年 10 月 ,巴斯德在化学家巴拉尔的指导下选择了结晶学作为自己博士论文的研究课题, 巴斯德认真地查阅和比较了多位著名学者的研究 ,以天才的直觉,把化学晶体和矿物晶体联系在一起,用类比方法选择了化学晶体 —酒石作为研究对象以独创性的方法把空间几何原理移植到化学领域, 用结晶学和物理学的方法来研究化学,解开了著名的“密切利希之谜”—两种同分异构体之间的光学性能差异问题1848 年 5 月 15 日巴斯德向法国科学院提交第一篇学术报告:《论结晶形状、化学构成和旋光方向之间可能存在的关系》 该论文标志巴斯德发现了分子不对称原理, 创立了立体化学这个发现也为巴斯德锻制了一把开启整个现代生物学大门的钥匙巴斯德的立体化学理论为有机化学研究开辟了广阔的天地,21 年后荷兰化学家范霍夫发现了碳化合物分子的空间结构如今, 立体化学理论已不只局限于纯化学,同时还广泛涉及到物理化学、光学、医学化学、生理学和发酵化学等领域,而且还在向原子结构的理论方面发展着第二节奠定微生物学的基础微生物学是现代人类医学、兽医学的基础,也是现代发酵工业和食品工业的基础。

没有微生物理论作为基础就没有我们今天健康的身体,也没有餐桌上的美食所有这一切都应当归于巴斯德奠定了微生物学的基础1856 年巴斯德开始研究发酵工艺,经过几年的潜心研究 ,终于找到了发酵的本质1857 年和 1860 年 ,巴斯德分别发表《论乳酸发酵》和《论酒精发酵》两篇论文,将其研究公之于世最重要的独创是他发现了酵母是活的微生物他因此得出了一个革命的定义:发酵是酵母繁殖的结果巴斯德打开了一个新的微小世界的大门:细菌的世界,由此创立了微生物学巴斯德在发酵研究过程中,认识到“自然发生说”未必成立 “自然发生说”是一个古老而颇有争议的理论,它认为生命可以不从其亲代生殖而来 ,而是从无结构的有机或无机材料中自然而然产生,并且时时处处都在进行着 1858 年 12 月,法国科学家普歇向法国科学院提交了题为(论动物和植物原生生物在人造空气和在氧气中的自然发生》的论文,1859 年他出版了《 论自然发生》的巨著他认为, 有机质液体腐败时就会有新的生命产生,而且是在“绝无空气的媒介中产生气而巴斯德却认为,空气中的微生物才是问题的关键由此引发了一场著名的生命“自然发生说”论战广义上的“自然发生说”和狭义上的“自然发生说”在内容上有着本质的区别。

实际上, 巴斯德所批驳的是狭义上的“自然发生说 ”,而不是广义上的“自然发生说” 巴斯德通过一系列的科学实验证实了, 历史上所谓的“自然发生说”大多都是猜测性的,即使有少量的实验,也是荒谬绝伦, 经不起重复实验的考验他坚信生命“自然发生”的不可能性是一个科学事实, 因为实验证实了, 在比较短的时间微生物是不可能自然产生的,必定有其外部原因巴斯德并不反对绝对的自然发生说,而是反对无严谨实验作根据的狭义的自然发生说生命在他看来是一个哑谜,原始的、有理的未知数巴斯德知道人的理性主义是有限度的, 他认为应留给后人来澄清自己搞不明白的事物虽然,他是一位局限于他的观察结果的贤哲, 但他预见到了, 并预先接受了, 他的观察结果总有一天要过时的在这种辩证科学观的指导下,巴斯德把理论的严密性和实验的精确性结合在一起 ,用“数学推理的明晰性来使他的对手承认他的结论”,彻底驳倒了自然发生说 ,从而为现代消毒、防腐法提供了科学的依据,并奠定了微生物学和免疫学的基础无所不在的“自然发生说”不得不缩小自己的范围,退到至今仍然是个谜的终极自然发生问题这是人类认识史上的一次巨大的飞跃,也是医学史上的一次思想大解放 ,对后世影响极为深远。

在十九世纪的伟人中,除了巴斯德之外 ,很少有人预见到这一点, 就是恩格斯对于巴斯德实验的重要性也估计不足他在《自然辩证法》中写道“巴斯德的实验在这个方向上是无用的:对那些相信自发生殖的可能性的人来说, 他单用这些实验是决不会来证明它的不可能性; 但是这些实验是很重要的, 因为这些实验对这些有机体、它们的生命、它们的胚种等等提供了许多启示 ”此后巴斯德以其毕生精力研究三个科学问题:1、每一种发酵作用都是由于一种细菌繁殖引起的2、每一种传染病都是由于一种细菌入侵机体内造成的3、传染病菌经过特殊处理之后可变成防治的疫苗这三个科学问题横跨工业生产与医疗卫生诸多科研领域,但是它们都有一个共同的基础 —微生物学第三节巴斯德在工业、农业、畜牧业领域的贡献一、 发酵工业与食品工业人类自古以来就有酿造业,但这不是真正的发酵工业 ,酿造业一直因为各式各样的变质问题而遭受到巨大损失1856 年巴斯德担任里尔理学院院长里尔是法国甜菜主产区,以甜菜为原料的制酒业十分发达然而此时的里尔酿造业因酸败问题正濒临破产的边缘,里尔的一位工业家比戈登门向巴斯德求助巴斯德认为, 帮助这些工厂主摆脱困难是他的责任,因此他接受了请求。

经过近四年的努力巴斯德终于发现了发酵的机理,1857 年和 1860 年分别发表了著名的《论乳酸发酵》和《论酒精发酵》两篇具有划时代意义的论文他明确地指出发酵是酵母—有生命的微生物繁殖的作用,酒精的产生是和生物行为作用一样复杂的一种现象甜菜酒糟中的乳酸来自乳酸酵母的不幸污染他提出了摆脱困境的方法:用高温消灭乳酸酵母,为繁殖酒精酵母而进行移植这就是著名的 “巴斯德灭菌法”的雏型巴斯德挽救了里尔的酿造业葡萄酒酿造业是法国外贸的支柱产业,然而多年来法国出口的葡萄酒时有变质, 导致对外贸易为之一级不振由于巴斯德在发酵方面的出色研究,1863 年 3月, 拿破仑三世委托巴斯德研究葡萄酒及其变质问题巴斯德再次借助显微镜观察, 证实葡萄酒中存在着一种真菌,为了解决问题, 巴斯德仔细研究了葡萄酒的酿造工艺和保存经验,古老的酿造技术第一次得到了科学的分析面对葡萄酒的变质, 巴斯德做各种各样的化学分析,力求找到一种预防微生物感染的办法巴斯德对古老的加热法作了精确的实验论证这个方法实际上很简单:在隔绝空气的情况下,葡萄酒在 60℃一 100℃之间的温度中被加热片刻, 杀灭其他霉菌和寄生虫—这就是著名的“巴斯德灭菌法” 。

巴斯德为此申请了发明专利,并于 18“年出版了《葡萄酒研究》一书巴斯德又一次拯救了法国的酿酒业酿醋业也是法国的一大产业,是法国和德意志诸国经济竞争中的一个不可忽视的部分奥尔良是法国主要的产醋区,有欧洲“醋都 ”之称酒精是制醋的主要原料,因为酒在变陈时搞得不好就会变成醋,但奇怪的是醋也会变质在巴斯德之前,人们不知道醋产生的原理巴斯德用显微镜观察分析后确认醋霉菌是醋发酵的要素,它曾是使葡萄酒酸败的原因这种霉菌的作用强大且迅速有效, 以致只需一克重的霉菌就能使几公斤的酒精转变成醋当巴斯德在研究初期考察一家奥尔良醋厂时,他在过滤不当的酒桶里发现了一些微生物、寄生虫 —线虫后者很容易在醋中繁殖,酸醋制造者却对此毫不在乎更糟糕的是奥尔良厂主认为线虫是醋生产不可缺少的巴斯德很快发觉事情并非如此线虫对霉菌的生存是一种威胁, 因为线虫需要空气当霉菌吸取氧使酒精酸化时 ,也同时剥夺了寄生虫需要的氧, 当霉菌按照其生长规律逐渐在液体表面上铺开时 ,线虫就聚集在霉菌的下面, 通常是成团成团的,并竭力将其拖入呈皱皮状的液体下面被浸没的霉菌不再起作用,于是,酒精得不到氧, 不再转变成醋一旦知道了线虫的危害作用,巴斯德马上建议消灭它们,方法仍然是“巴斯德灭菌法” 。

科学又一次来挽救产业1870 一 1871 年法国在对普鲁士的战争中惨败, 德军占领阿尔萨斯和洛林之后, 那里的啤酒花来源被切断巴斯德为了雪洗国耻 ,决心研制出如自己所说的“复仇的啤酒” 不到 15 个月,巴斯德的的确确。