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“白色瘟疫”夺走无数人命!天才医不靠精密仪器,成功分解细菌终结绝症

2020-3-2 环球解密

瘟疫,是对于具有传染力的疾病的通俗说法,“瘟,疫也。”在中国的史料中,很早就有关于“瘟疫”的记载。《黄帝内经》中就有“五疫之至,皆相染易,无问大小,病状相似⋯⋯”的记载。东汉时期的《伤寒杂病论》也说过:“建安纪年(公元196年)以来,犹未十稔,其死亡者,三分有二,伤寒十居其七。”

2000多年前的雅典,就差点被一场瘟疫毁掉。中世纪的欧洲,一场“黑死病”在一个月的时间里带走了8000多条鲜活的生命。1742年的流行性感冒,席捲了90%的东欧人。

瘟疫,给人们造成了无法估量的损失。天花,险些让印第安人灭绝,可谓史上最大的“种族屠杀”。霍乱、伤寒,战争时期流行,成了战争最可怕的帮凶。

长久以来,人们一直都不知道“瘟疫”到底是一种什么东西。它看不见摸不着,却能置人于死地,短短几天便使一座城市变成空城,不知因何而起,更不知如何预防,剩下的,只有恐惧。

直到他的出现,他让可怕的瘟疫现了形。他为人们揭开了瘟疫的神秘面纱。他告诉人们,瘟疫是可以被消灭的。

他就是德国著名的医生和细菌学家,世界病原细菌学的奠基人和开拓者。他首次证明了一种特定的微生物是特定疾病的病原。

他发明了用固体培养基的细菌纯培养法。他提出的科赫氏法则至今仍被用于疾病病原体确定的依据。他是罗伯特.科赫(Robert Koch),细菌学之父,1905 年诺贝尔生理学或医学奖的获得者。

罗伯特.柯赫。

1843 年,科赫出生在德国一座名叫克劳斯塔尔的小城市里。他的父亲是一位矿工,和大山打交道。幼年的科赫就体现出了一位开拓者的远大志向。当他的兄弟姐妹们还不谙世事时,他却一个人蹲在池塘边聚精会神地看一只小纸船,指着小船对母亲说,他要当一名水手,到大海去远航!

科赫并不是说说而已,他5岁就已经是邻里街坊口中的“别人家的孩子”。他的父亲工作很忙,母亲则忙于照顾自己的13个孩子。于是,他只能自己借助报纸学会读书,聪明而有毅力。

在科赫7岁那年,家乡的一位牧师因病去世。在牧师的追悼会上,科赫不解地问母亲:“牧师得了什么病?这种病难道就治不好吗?”看着哑口无言的母亲,科赫也沉默了。

高中毕业后,科赫考入了哥廷根大学,师从弗里德里希学医。4 年后,他拿到了哥廷根大学的医学博士学位,成绩优异的他还被评为了“优秀毕业生”。

科赫毕业那年,普法战争的战火已经隐隐开始燃烧,随后他进入军队,成了一名军医。战争结束后,他去了波兰,在当地的一个小镇当医官。

1870 年,科赫婚后到东普鲁士的一个小乡村当外科医生。医生是个救死扶伤受人尊敬的职业,可让科赫无法忍受的是,当他的患者被传染病折磨甚至生命被吞噬的时候,他却无能为力。

没有人知道传染病的病因,更谈不上有效的治疗。科赫经常只能对患者和家属说几句安慰的话,因为他自己也不明白传染病究竟因何而起,他也没有有效的治疗方法。科赫没有坐以待毙,他不愿意再眼睁睁看着自己的患者一步步走向死亡。

在那个叫沃尔施泰因的小村子里,科赫建立了一个简陋的实验室。就是在这个小小的不起眼的实验室中,科赫开始了自己关于病原微生物的研究。科赫的实验室里没有什么大型的科研设备,小乡村中也没有收藏着大量文献的图书馆。他甚至也难以和其他同样研究微生物的学者进行沟通讨论,他唯一拥有的“大型”研究工具,是他的妻子送给他的显微镜。

在简陋的实验室里,单枪匹马的科赫沉浸在自己的研究中,只要有时间,他就将自己关在实验室中,人们不明白科赫到底在干什么,甚至有人说他得了精神病。

1863 年,法国微生物学家凯西米尔.达韦纳发表了一篇论文。论文中,凯西米尔提到了炭疽病可以在牛与牛之间直接传染。科赫在看到这篇论文后,更加仔细地研究了这个疾病。

炭疽是由炭疽桿菌所致,一种人畜共患的急性传染病。人因接触病畜及食用病畜的肉类而发生感染。临床上主要表现为皮肤坏死、溃疡、焦痂和周围组织广泛水肿及毒血症症状,皮下及浆膜下结缔组织出血性浸润;血液凝固不良,呈煤焦油样,偶可引致肺、肠和脑膜的急性感染,并可并发败血症。

为了研究炭疽病的起因,他整夜整夜地在实验室里待着,甚至几个星期都不迈出实验室一步,像着了魔似的废寝忘食。他的妻子终于忍受不了他对自己事业的执着,离开了他。为了证明炭疽菌就是炭疽病的罪魁祸首,科赫从死于炭疽病的动物的脾脏中提取出了组织液,再将组织液接种到正常健康的小鼠身上,被接种后的小鼠很快就感染上了炭疽病。

然而,科赫对这样的实验结果并不是十分满意。

他想瞭解从未接触动物的炭疽菌是否能引起炭疽病。因此,他提取了患了炭疽病的牛眼中的液体进行培养。科赫发现,当环境不利的时候,这些细菌会在自身内部产生圆形孢子(芽孢),芽孢能抵御不良的环境,尤其是缺氧环境,而当周围环境恢复正常时,芽孢又成了细菌。

科赫在纯培养条件下繁殖了数代炭疽菌,当他将这繁殖了很多代后的炭疽菌接种到小鼠身上的时候,小鼠仍然感染了炭疽病。

1876 年,科赫公开了他的发现。他去了弗罗茨瓦夫,进行了3天的公开表演实验。他证明了炭疽桿菌是炭疽病的病因,首次提出了炭疽桿菌的生活史,即桿菌—芽孢—桿菌的回圈,而能在土壤中长期生存的芽孢,就是造成炭疽大流行的罪魁祸首。

同时,他还提出了他对病原微生物的观点,他认为每种疾病都有特定的病原菌,而不是像人们之前所认为的,所有细菌都是一个种。科赫的报告引起了微生物学界的震动,这是人们第一次证明一种特定的细菌是引起一种特定传染病的病因,科赫的报告开启了科学家们关于病原微生物研究的时代。发现炭疽桿菌并不是科赫事业的终结,只是他辉煌事业的开端。

1880年,科赫应邀赴柏林工作,出任德国卫生署研究员。在这里,他终于有了良好的实验设备和研究助手,他创造了至今还在普遍使用的经典细菌培养法—悬滴法,他用不同的染液给细菌染色,给显微镜加上了照相机,显微摄影术的出现让人们可以透过照片清楚地看到显微镜下的世界,终结了仅凭肉眼观察、文字描述或手绘图案定义细菌而引发的争议与混乱。

然而,一个至关重要的问题始终没有得到解决,人们仍然不知道,应该如何从许多混杂在一起的细菌中分离出纯种的细菌。细菌是会活动的生物,当它们在培养液中游走的时候,是几乎不可能分离出纯种细菌的。想明白了这点的科赫知道,只有用固体培养基才能得到纯种细菌。他将琼脂加到了传统的肉汤培养基中,首创了肉汤琼脂固体培养基。到今天,这仍然是细菌分离的重要工具。

科赫做了关于纯种细菌培养的报告和示范,当时的微生物学权威巴斯德评价道,“这是一项伟大的进展”。

19 世纪,肺结核被称为“白色瘟疫”,在当时的死因中占据前列,可人们无论是对死者进行病理解剖还是动物实验,都没办法找到致病菌。传统的方法在肺结核面前失去了效果,人们束手无策,只能坐以待毙。

当时有很多科学家为寻找肺结核的致病菌绞尽脑汁,科赫自然也不例外。科赫意识到,特殊的感染一定是由特殊的微生物引起的,只有找到那个微生物,将其分离培养出来,才有进一步研究的可能性。

于是,科赫用各种染料给病灶组织染色,结晶紫、美蓝、伊红、刚果红⋯⋯常用的染料科赫都试了个遍,却仍然一无所获。虽然有些失落,但是科赫没有放弃寻找合适的染料。终于,在亚甲基蓝染色后的组织中,他发现了一种从未见过的细菌。

为了验证自己的实验结果,他在柏林的各个医院中寻找因结核病致死的患者遗体,拿到了大量病灶组织的他继续着自己的实验。他将结核组织注射到各种动物体内并进行染色观察。结果让他十分兴奋,所有患上结核病的动物体内都能看到那种细菌。而健康的动物体内,完全找不到那种细菌的踪影。

向来严谨的科赫并没有直接宣布自己发现了结核病的致病菌。在实验中,他给动物注射的是病灶组织提取液,不是纯净的细菌。仅凭病灶组织提取液并不能证明已经发现了结核病的致病菌。他决定将那种细菌分离出来。

科赫将病灶组织提取液接种到了肉汤琼脂固体培养基上,小心地分离出了那种他之前没有见过的细菌,培养成纯净的菌种再注射给动物。细菌在被注射入动物体内后,成功地让实验动物感染上了结核病。科赫给这种细菌起了个名字—结核桿菌。

1882 年3 月24 日,德国柏林生理学会召开。当科赫将自己的研究成果公布出来的时候,全场寂静无声,没有人提出质疑,连那位一直看科赫不顺眼的欧洲医学泰斗、细胞病理学创始人菲尔绍也终于不再反对科赫的观点。沉寂了十多秒的会场突然爆发出了雷鸣般的掌声,一些科学家甚至忍不住站起来欢呼。害死了千千万万人的“白色瘟疫”的元凶终于被找到了。

从此,肺结核不再是绝症,这怎能不让人兴奋呢?整个世界在那个报告后都沸腾了,科赫也成了与路易士.巴斯德齐名的微生物学家。

从1885 年起,科赫就一直在柏林大学担任卫生学教授,成了老师的科赫带出了一大批优秀的学生。日本著名的微生物学家北里柴三郎就是他的学生。他的门生陆续发现了白喉、伤寒、肺炎、淋病、脑炎、麻风病、破伤风、梅毒等一系列的病原体。

科赫煺休后,就开始环游世界。哪里有传染病流行,哪里就有科赫的身影,他发现了霍乱弧菌,提出了控制疟疾的新方法—消灭携带致病菌的昆虫。

他提出了著名的科赫法则,用于建立疾病与微生物之间的因果关系。到今天,这个法则仍然是确定病原体的重要参考依据。2003 年流行的SARS,正是通过这个法则确定了病原体。

科赫法则主要分为四个步骤:

1.在病株罹病部位经常可以发现可能的病原体,但不能在健康个体中找到;

2.病原菌可被分离并在培养基中进行培养,并记录各项特征;

3. 纯粹培养的病原菌应该接种至与病株相同品种的健康植株,并产生与病株相同的病征;

4. 从接种的病株上以相同的分离方法应能再分离出病原,且其特征与由原病株分离者应完全相同。

1905 年,科赫收到了来自斯德哥尔摩的电话。为了表彰他在结核病领域的重要贡献,他拿到了当年的诺贝尔生理学或医学奖,他还被授予了德国的皇冠勋章、红鹰大十字勋章(医学界第一位获此殊荣者)。他是英国皇家学会会员,法国科学院院士,柏林、克劳斯塔尔授予他荣誉市民称号,海德堡大学、博洛尼亚大学授予他荣誉博士学位。

晚年的科赫因为心脏病住进了巴登巴登温泉疗养院。在疗养期间,他仍然念念不忘他的细菌学研究。逝世前的3 天,他还在普鲁士科学院进行了一场关于结核桿菌的讲座。1910 年5月27 日,科赫在疗养院离开了人世,终年67 岁。

为了纪念他对全世界医疗研究领域开创性的贡献,德国政府设立了罗伯特.科赫奖。这个奖项,是德国医学领域的最高奖项。

科赫诞辰百年纪念邮票。

第一次发明了细菌照相法,第一次发明了蒸汽杀菌法,第一次提出了霍乱预防法,第一次发现了鼠蚤传播鼠疫的秘密,第一次发现了炭疽桿菌、伤寒桿菌、结核桿菌……科赫用他的一生为人类的健康保驾护航。

光有知识是不够的,还应当运用。光有愿望是不够的,还应当行动。

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