中外科学家发明家丛书:科赫-第3节
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这些研究成果都写在题为 《细菌的研究、保存和摄影过程》一文中,并
且送到科恩教授的手中。教授很感兴趣,立即在一个学术会议上宣读了这篇
论文。
1870年,尽管科赫高度近观,不符合军事要求,但他作为志愿兵参加了
普法战争。在野战医院,他熟悉了创伤的处理并在传染病卫生所深入了解了
伤寒的破坏作用。这一段经历使科赫后来在伤口感染和腐烂的研究上起了很
大帮助。
科赫在1877年秋天开始研究伤口感染和腐烂,和同行一样,科赫给动物
注射变质血液。苦干小时后,动物死掉了,但是科赫在内脏器官里没有发现
细菌。把死动物的血液注射到健康白鼠身上而染病的试验也失败了。相反,
却是一只注射了一小滴发炎水肿液的小鼠在50小时后死掉了。就是在这只小
动物身上也没有发现细菌,尽管他在显微镜下观察了半夜。
问题出在哪儿呢?难道在显微镜上吗?
正好在不久以前,年轻的物理学家兼数学家恩斯特·阿贝为显微镜设计
了一个新的照明装置,英国的许多研究人员已经开始使用了,而德国还役有
人用。
科赫向阿贝求援,并且借助阿贝的聚光灯和油浸透镜,要找的细菌在视
野里出现了。科赫在论文《创伤感染微生物初探》中写道:“用适当的染色,
用阿贝的照明装置和均匀的油浸方法,情况改变了。在以前根本看不到或难
以观察清楚的独特的细菌样品里,应用这种方法,整个景象就意想不到的清
楚和明显了,就能很容易地观察到细菌了,并和样品中着色的东西完全有把
握地鉴别开来。”
这时,费尔迪南德·科恩和他的朋友们联合起来把罗伯特·科赫迎接到
布雷斯劳,聘请他担任筹备中的卫生研究院的副教授。由于在短期内不能建
立这所研究院,向教育部递交的呈文被拒绝了,致柏林的申请书和信件也都
没有得到答复。但是1879年的夏天,科恩还是成功了,未经宣布就把他调到
了布雷斯劳的诊所。
在布雷斯劳,科赫当了三个月的医生,薪水微薄,个人实验也没有什么
收获。幸亏科赫作了两手准备,他在离开沃尔施太因时,向有交情的县长请
求保留空缺,才使他能在同年的秋天回到沃尔施太因。
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七、现代细菌学的基础
1880年4月9日,罗伯特·科赫得到柏林帝国卫生局长、俾斯麦侯爵的
私人医生、主治军医施特鲁克博士的保举,几个月后,即1880年6月28日,
他出乎意外地收到皇帝威廉一世的谕旨,受封为帝国政府顾问,作为帝国卫
生局的正式成员被召赴柏林。
1880年7月10日,罗伯特·科赫在帝国卫生局就职。最初在一个小房
间里,它就像是科赫的第一位同事、后来的忠实朋友弗雷德里希·勒夫勒所
描述的那样:“这个房间与其他政府顾问的华丽实验室相比,有天壤之别。”
而科赫并不介意,因为是他从沃尔施太因来的,对困难他已经习已为常了。
使他不愉快的倒是施特鲁克局长根据28岁的军医勒夫勒的请求,派他给科赫
当助手。而罗伯特·科赫喜欢单独工作,自己做试验,并不想培养军医。科
赫腼腆,喜欢安静。
不久,当科赫有第二名助手奥尔格·加夫基的时候,才有了一个比较大
的、有三面窗子的工作室。最称心的是:他的上司施特鲁克局长没有给他定
什么清规戒律,科赫可以做他感兴趣的任何研究。他在工作中表现出只有天
才人物才能做到的献身精神,忠实的勒夫勒在庆祝科赫60寿辰时写道:
“回忆当年我们在这间屋子工作的时候,科赫在中间,我们在他的两边,
差不多每天都有新的细菌学奇迹出现在我们惊异的眼前,而我们以上级为光
荣榜样,从早到晚忙碌着,几乎无暇料理私事。当时的情景使我们终生难以
忘怀。那时我们学习,观察,细致的工作,花费很大的精力,力求达到预定
目的。”
罗伯特·科赫给自己提出的主要任务是改进他认为还远远不够的细菌学
研究方法。因为居领导地位的植物学家还一直宣称“袭殖菌”像被当时称为
细菌的那些生物一样,有同一形体,交替生长着的。
科赫默默地在他的岗位上工作着。他给细胞染色,思索自己的方法,把
炭疽病菌向贫瘠的培养基移值115次,结果病菌仍然能传播。科赫把培养好
的细菌涂在熟土豆上,然后把长出来的各种颜色的菌注射到另一个新土豆上
而得到纯菌培养。他认为,所有研究传杂病的重点就在纯菌培养上。
他对液体培养基和土豆纯菌培养的方法并不满意。他把肉汤和其他成分
熬成动物胶,分别倒入试管和杯子里,凝固后成为透明的动物胶。细菌在这
种胶冻上也能生长,科赫制成了这种简单易行并且使用可靠的无菌固体培养
基。没有这个方法,现代细菌学的发展是难以想象的。
科赫后来说:“借助这种固体培养基还可以测定空气中、土壤中和水中
的微生物。因此就可以明确判断各种病毒是否存在,事实证明这个新方法对
很多课题都大有益处,简直可以把它当作进一步深入研究微生物的钥匙,至
少要引起医学界的重视……”科赫夜以继日地培养细茵并回答对手的问题:
“在同一培养基上和其它相同情况下,通过多次培养,或叫逐代培养,根据
它们的特点可以把它们分得清清楚楚,所有这些细菌都一成不变地保留下
来,也可以看作不同情况,可以把这些看作不同种类、变种、形体或是平常
人们想要描述的那样。”
他在这时写出了细菌学的圣经——《病原组织的研究》这篇著作,后来
在著名的《帝国卫生局通报》第一卷上再次发表。他在文章中借助精致的图
片,一丝不苟地描述研究细菌学的方法。他的目的在于“防止这种方法普遍
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采用后会出现不成熟的研究报告”。
科赫建议,患炭疽病死的牲畜要深理,可怀疑的饲料要经过消除芽孢的
处理,因为巴斯德提出的抗炭疽杆菌预防注射不可靠。
这项研究工作给孜孜不倦的人提供了消毒方法。他把理论和实践结合起
来,在培养基中培养细菌,在这些细菌上做了72种化学消毒剂的灭菌效果实
验。科赫和他亲密的同事勒夫勒以及加夫基一起进行物理实验,实验结果表
明,用蒸汽消毒是非常合适的。不久,这个方法在所有的医院和手术室都采
用了。“科赫蒸馏器”的作用在于它防止了医院里的炭疽病。
在《论消毒》一文中,科赫显示出他不仅仅是在沃尔施太因甚至在他一
生中都是一位伟大的实践家。
1881年8月,科赫作为帝国卫生局代表,参加伦敦第七届国际卫生代表
大会。那时,医学界德高望重的人都汇集在伦敦。
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八、征服肺结核病与霍乱
据一位记忆力超群的人说,科赫早在1881年8月就在伦敦展示过肺结核
细菌培养基了。这件事在著名的学者中间,首先在科赫的同事和朋友中间引
起巨大的反响,因为连科赫的好友和热情的支持者——费尔迪南德·科恩于
1882年1月访问柏林时还不知道科赫做肺结核病的研究。可以肯定,科赫从
伦敦大会回来后不久就开始做肺结核病试验了。
他工作起来勇往直前,坚韧不拔,这一点连他的助手都不得不承认。他
的所做所为,正像戈特霍尔德·埃弗赖姆·莱辛100年以前所说的那样:“天
才就是勤奋。”
那时候,关于肺结核,人们知道些什么呢?首先是肺结核可怕、并且会
传染。别的传染病,如霍乱,发生了,死了人,又消失了。但肺结核不一样,
有时几个星期也不死人,有时甚至延续一年,一直把病人拖到骨瘦如柴才结
束。
欧洲国家当时每死亡7个人就有1人死于肺结核。科赫用新的培养方法
——染色法和改进过的显微镜把自己武装起来,他单枪匹马地向肺结核宣
战,把自己关在实验室里达几个星期。
科赫相信,肺结核是人们相互传染的。这一点,希腊哲学家兼自然研究
工作者亚里士多德和罗马医生加兰早就有过类似的看法。尽管国内外不少学
者和医生都说,肺结核是慢性营养失调,并且遗传。科赫不太关心别人的不
同见解,就像不太关心结核病的许多理论一样。
科赫研究了科恩海姆的一项试验,即把肺结核结节里的病茵注射到家兔
的前眼室里,并让其生长。科赫对这个试验进行了认真细致的研究,他记得
科恩海姆的一句话:“只要把结核菌传给合适的试验动物,都可以引起结核
病的发生,这是百发百中,万无一失。”科赫断言,找到结核的病原体比进
行炭疽病试验要难得多,而且危险得多!
1881年8月18日当科赫给两只豚鼠注射结核药物开始结核试验工作
时,他发现可以使用两个方法:一是通过动物试验来证明结核病病原体;一
是在显微镜下直接观察。科赫决定双管齐下。在等待经过注射的动物是否染
病的时候,他制成上百个结核菌样品,几个小时、几天地进行染色。
在几个星期中,这位年满38岁的医学家有时沉默寡言,有时嘟嘟嚷嚷,
有时怒不可遏。他冷落了妻子,也很少关心自己的宝贝女儿。他有时在回家
路上走过自己家门,有时竟迷了路。只有为了解剖尸体得到结核菌时,他才
去慈善医院,否则,他从不出实验室的门。
调配新颜料,配制新样品,但没有找到细菌。科赫在含有酒精的浓次甲
兰溶液内加上蒸馏水和10%的苛性钾溶液,把样品放在里边浸泡一整天,然
后再注人褐色溶液。他在一大堆样品中找啊,找啊……,终于在第271号样
品中找到了他要找的细细的、纺锤形的、弯弯曲曲的细茵。这些细菌聚集在
一起,有时呈包状,有进呈香烟状,泛着蓝蓝的颜色,而动物的组织则呈褐
色。
科赫的学生和同事都认为这些就是结核杆菌,但科赫还在进一步思索,
他没有急着公布自己的结果,以至人们议论起来:科赫在找什么呀?他跑遍
医院和兽医所,甚至在动物园内到处观察。
科赫沉默着,研究着。要证实现有的发现和资料,就得进行进一步的实
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验,培养离体细菌。科赫准备了许多液体培养基,并注入试样结核菌。几天、
几星期过去了,没有获得积极成果,科赫自言自语道:“我一定要给细菌找
到最接近自然的培养基。”为此他从屠宰场弄来牛羊血浆,每天把血清培养
基在58℃的条件下持续消毒,6天后把温度提高到65℃,继续加热若干小时,
然后血浆结成透明的琥珀色物体,最后把它同结核菌试样一起放进培养箱里
边,观察等待……
第二个星期培养基上滋长出小的鳞状物。到了第14天,科赫把一小部分
菌体从菌落上移到新鲜培养基上,4个星期后,他把这些用颜色标出的菌落
团放在显微镜下观察,看到同样景象:细细的纺锤形细菌,稍微有一些弯曲,
泛着蓝色。
到最后论证的时候了。如果在健康动物体上进行结核菌纯培养,整个论
证就可结束。科赫在各种动物体上进行了几十种试验。他想把试验做得精确
无误。这是卓绝的试验。为了追踪隐藏着的结核菌,而又不伤害它们。科赫
反复考虑传染途径。当时,他把全部力量投入这项艰巨的工作中。最重要的
来源就是患结核病的人。科赫不承认遗传,他根据自己的推断观察,做了一
个箱子,把试验的动物放在里面,然后把含有结核菌的喷雾剂喷入笼子里。
这样,动物就染上了肺结核。就是说,重要传染途径之一是因为动物吸入含
有结核菌的雾滴。
1882年3月24日,罗伯特·科赫和他亲密的同事们在柏林大学医学院
图书馆里花了好几个小时