转载：巴斯德（2）：酒和牛奶

 

作者：苦丁山

巴斯德当年第一次出门求学就因为恋家而弃学。从这表现看，巴斯德应该是有点宅的性格。

大概他自己也没想到后来他会绕着法国到处跑，每次搬家，少的几十里，多的七、八百里。

他的出生地，法国东部的阿尔布瓦，是个小地方。说是个镇，可是这镇到如今也就三千来人。巴斯德出生那年，1822年，估计这地方也就是一条小街，百十个人。那时候镇里的街道连青石板都没有，就是泥土和各种牲畜的粪便。下雨的时候满地泥浆裹着粪便在车辙里微微涌动，乡亲们必须穿高帮木靴才好出门。

他毕业之后，先是到了第戎，然后到了四百里地之外的斯特拉斯堡，下一站更远了，到了八百里之外的里尔。最后在巴黎常住，而巴黎离他家乡多尔也得有六百里地。

当然这多半也不是说他自己乐意搬家。人吧有能耐了就得找地方使劲。他25岁上发表论文，证明酒石酸旋光性是因为分子的立体结构在起作用。这让他在法国化学界有了地位，于是好些个大学纷纷邀请他去任职。

第戎本来是离家最近的地方，不过他在第戎没呆几天。在第戎的工作是在一个高中教物理。但是巴斯德现在对自己的功力已经找到了感觉，知道自己前途在化学不在物理，于是很快就转到斯特拉斯堡大学做化学教授。

在斯特拉斯堡有一段插曲很有点传奇。或许是因为出生地处在德法交界之地，巴斯德这人，虽然是个法国人，个性和作为让人觉得更像是个德国人：高效，务实，严谨，甚至有些刻板和粗暴。他的科研方法和感悟力是没得质疑的，但说到浪漫情怀那似乎就不是他的特长。可是他到斯特拉斯堡大学才两个星期就做了一件惊煞人的壮举：他直接给学校校长写信，要求娶校长的千金。

须知那时候巴斯德只不过是一个初出茅庐的年轻后生，虽然有教授的名分，但刚刚参加工作，银行里是没有积蓄的。而且巴斯德以他那种德国式的诚实，跟校长坦承自己没钱也没地位，能作为优点写在信里的就是“工作努力，身体健康，而且没有不良嗜好”。就这么个路人甲的简历，他居然真的娶到了校长千金，至于这个是校长慧眼识珠，还是歪打正着，似乎谁都没有留下故事，咱就不去猜想了。

1854年，巴斯德跑到里尔去当了两年的里尔大学理科系主任。两年时间在巴斯德将近50年的职业生涯里不算长，但是在里尔他做了一件事，后来让法国人把他敬为半仙。

因为他挽救了法国一大重要产业：造酒业。

造酒可能是人类历史最长的化学工业了。七千年前的古埃及文物里就有酒的残迹。这不算太奇怪。酒的产生是因为糖的酵解。而糖的酵解是地球生命最早的生命能源。任何生命要能活下来都得不断有能量补充。我们比较熟悉的能量来源大概就是食物氧化。但是地球上刚刚有生命的时候，有两件事情可以注意一下。第一，那时候的生命很原始，没有动物，没有植物，只有很多连细胞核都还没长出来的单细胞生物，就是一些细菌和真菌。第二，那时候没有氧气！

是的。地球上刚有生命的时候是没有氧气的。那得等到几亿年之后，蓝绿菌大量出现，才因为光合作用而产生了越来越多的氧气。

我们现在怎么得到能量？我们是靠吃饭。我们吃的饭里面有碳水化合物，就是糖。糖可以氧化，氧化的过程中产生了三磷酸腺苷，简称ATP。这个就是能量。汽车烧的是汽油，我们的细胞烧的就是ATP。

可是在没有氧气的岁月里，那些原始细菌和真菌们怎么过日子？

那就是靠糖酵解。酵解的意思就是在没有氧气的情况下也能把糖“发酵”分解了，然后产生ATP，于是就得到能量。

这些能酵解糖份的古老真菌里面，有一种叫做酵母菌。酵母菌分解糖份产生能量的时候会有两个副产品，一个是乙醇，另一个是二氧化碳。

第一个副产品让人类得到了酒。第二个副产品让人类得到了面包。

当然这是我们现在知道的。古代的人不知道酒是这么来的。他们知道的就是，如果果汁放在桶里一直没喝，过了十几天再喝，有一些桶里的果汁就有了一种奇怪的冲劲，喝下去之后人会疯疯癫癫的，还会觉得自己特别有本事，有时候还能看到神仙来跟自己说话。古人把这种神奇的变质果汁叫做酒。他们喜欢喝酒产生的那种迷幻状态，于是就想办法有意的让果汁变成酒。

那时他们不知道酵母是什么东西，就只是凭经验知道要酿好酒，就要控制好温度、时间，还得把酒桶酒坛子给封口。那时没人知道需要往桶里放酵母。但是因为酵母菌是地球最早的居民之一，可谓无处不在，所以他们在把葡萄榨成汁的时候就自然有酵母菌带入果汁里。只不过因为这些酵母菌不是有意选取的，碰上是哪种就是哪种，所以酒的质量和口味就完全是靠运气。如果说有一点什么能够控制的，就是寻找不同的地方种葡萄（于是能沾染不同的酵母菌），以及用不同的水源（水里可能含某种“优质”酵母菌）。

法国人在探索酿酒条件方面做得很成功，所以那时法国的酒能远销欧洲各国。

但是有个问题让法国的酒商们很苦恼：他们的酒，虽然酿出来的时候很不错，但是如果运到国外订户那里，有时候等酒运到了，味道却变酸了，没法喝了。于是不但整桶酒都报废，这一路的开销也都打了水漂，人家还不给你付账。我订的是酒，你拉一桶醋来给我，我干嘛要给钱？

酒商们不知道酒怎么就能变酸了。那时微生物学还没产生。一些化学大牛们，比如李比希，说果汁能变酒，是因为果汁里面的白蛋白能够振动，能把自己震碎了，震碎的时候顺便就把果汁里面的糖给震散了，散了之后就变成了酒。

这种理论听起来“言之成理”，就是这白蛋白怎么的就会振起来了，没人能说明白。就好象老前辈说针灸好使，一根针扎下去就有“气”走到膻中或是神阙什么的，可是这“气”长啥样，怎么个走法，没人见过，不知道到底是个啥东西。因为真相不明，也就没法知道这白蛋白的振动为什么会这么即兴，有时候给振出酒，有时候给振出醋来。

酒商们很愁苦，找不着解决办法。

巴斯德1854年来到里尔大学。这里尔是法国最主要的产酒地区，城里大概一半人口都跟酒厂有些瓜葛。巴斯德当时手下一个学生的家里就是酿酒的。这学生回家跟他老爸学说了一下这个新教授的名声，他老爸就说哦，这教授这么厉害？那咱能不能跟他打听一下这酒怎么的就会变酸了？

巴斯德有很多德国人的品性，但有一点他很像法国人，就是爱国心特别强烈，当然他的爱国心不是表现在骂别的国家不好，或是要跟谁打仗抢回来一个小岛之类的。他的爱国就是说看到咱国家的人有啥难处了他着急，想帮着解决问题。

所以那个酿酒大爷来学校找他，问咱的酒为啥会变酸，他没嫌弃老头没念过书，没说二话就跟老大爷去到他的酿酒厂查看情况。

现场查看看不出啥蹊跷，他说这不行，得用仪器。我实验室有显微镜。你把好酒和酸酒都给我装几瓶，我带回实验室瞅瞅。

回到实验室，显微镜下这么一看就真有了发现：好酒里面能看到一些小圆球。这些圆球不是什么能振动粉碎的白蛋白。而是酵母菌，是一种活物。它不但不会震碎了，反而能繁殖增长，在显微镜下当时就能看到它们在不断增多。

而那些变酸了的酒里却找不到酵母菌，找到的是一种杆状的细菌。

巴斯德有了个猜想：酒的产生跟酵母菌有关系。而酒会变酸就很可能跟那些杆菌有关系。

当然，做科学研究，有猜想只是第一步。你得有确切的观察结果来证实你的猜想，才能算是科学结论。

于是巴斯德做了一连串的实验，用不同的成分来尝试酿酒，然后看看有什么结果，再把所有的结果做个对比，这结论就很明显了。

他做的那些实验，和各种组合产生的结果，简单地列个表，就是这样的：

实验一：白蛋白溶液，在酿制条件下培养。无发酵反应。
实验二：葡萄汁，在酿制条件下培养。无发酵反应。
实验三：葡萄汁加酵母菌，在酿制条件下培养。产生酒和新的酵母菌。
实验四：葡萄汁加酵母菌加杆菌，在酿制条件下培养，产生酸酒。

（说明一下：巴斯德是训练有素的化学家，他在专业的化学实验室里做实验，所用的原料和试剂都是高度纯化的，所以他的葡萄汁是不会像古埃及人的葡萄汁那样带有“野生”的酵母菌的。）

根据这一组实验结果，足可以得出结论：酵母菌是产生酒的关键，而那种杆菌是破坏酒的元凶。

巴斯德还做了其他一些测定，更进一步肯定酵母菌是把果汁变成酒的关键因素，比如他发现酵母菌繁殖的程度跟产酒程度成正比。用一个简单的比方来说，假如酒里看到十万个酵母菌，酒的浓度是5%。等到你能看到二十万个酵母菌的时候，酒的浓度就是10%。

而且，巴斯德还发现，发酵有很多种，比如酒的发酵，面包的发酵，奶酪的发酵，泡菜的发酵，这些都是酵母菌导致的，但是不是同一种酵母菌。不同的酵母菌会导致不同的发酵，产生不同的产品。

现在我们知道了酵母菌是果汁变酒的根源，而那些杆菌是让酒变酸的根源，所以酿制好酒的关键就是寻找合适的酵母菌品种，并且探索最适合这种酵母菌生长的条件。同时要防止酒里面混入那些杆菌。

那时候巴斯德还不知道怎么能消灭这种杆菌，但是知道了原因，就可以尝试清洗有这种杆菌的容器，尽量避免让果汁受到污染。而且，要运到国外的酒，上路之前可以先抽样检查有没有这种杆菌，如果有，那就不能付运了，等运到了肯定变酸。赶紧换一桶吧。

这当然没有根本解决问题。酒还是有变酸的，但总不至于是酒都运到外国了才发现是酸的，于是赔了运费还收不到货款。法国酒业这时候还不能说是彻底翻身，但至少没有继续下滑。

更彻底的解决方法要再等十年，等到巴斯德的微生物致病理论基本成型之后。

1864年，拿破仑三世（不是那个拿破仑·波拿巴，是波拿巴的侄儿）问巴斯德有没有更好的办法，从根本上解决酒变酸的问题，让法国的这个支柱产业真正繁荣起来。巴斯德当时回到家乡度假。对于巴斯德这种人来说，做研究也跟度假一样好玩，于是他就开始琢磨。

他十年前知道了酒变酸是因为那些杆菌在捣乱，而那个时候欧洲人在跟细菌周旋多年的经历里也慢慢地积累了不少新发现。比如意大利牧师（没错，是个牧师。文艺复兴之后的欧洲，牧师们对科学研究其实很做了不少贡献。当然他们多半会在公开演讲里把这些功劳归于上帝）发现把食物煮沸之后立即密封保存的话，食物就不会变质。巴黎一位大厨也发明了一种食物保存方法，就是把食物装在玻璃罐里，密封之后再煮熟，这样处理过的食物，在常温下放置几个月都不坏，这很解决了战场士兵的口粮问题，他也因此获得一份大奖。

这些方法都是用煮沸来杀死食物里的细菌。那么是不是也可以用加热的方法来杀死酒里面的那些杆菌，于是可以避免酒被它们破坏？

巴斯德跑到家乡的酿酒厂里（法国不光是里尔有酿酒厂。法国哪儿都有酒酿厂），重新开始做他的那些酿酒实验。他在早先做过的实验的基础上，增加了一个处理环节：加热。

刚开始他是把整桶原汁（果汁加酵母菌）给煮了，然后就等着果汁变酒。可是没成功。果汁这么一煮就不产酒了。原因很简单：高温不仅能杀死杆菌，也能杀死酵母菌。酵母菌杀死了，果汁就不能发酵产酒了。

那就加热之后冷却，然后再加入酵母菌。

这个成功了。果汁能酿成酒，而且因为果汁经过加热，里面的杆菌杀死了，所以酿出来的酒就不再会变酸。

但是巴斯德是在实验室里做这些实验。实验室里容易保持无菌操作。而在酿酒厂这种工业化生产环境里，很难保证果汁加热之后，在后来的一系列操作里不会再次被杆菌污染。

那么调整一下加热的时机，改在酒已经酿出来之后，对酒进行加热？

这也成功了。这样处理过的酒确实也不再变酸。而且可以在加热之后立即封装，不让杂菌有机会混进去。这样封装的酒就几乎不再有变酸的了。

但是这种方法有个重大缺点：高温加热之后，那些杆菌固然是杀死了，可是酒的口感也就大打折扣，于是法国名酒就跟隔壁赵大娘家自己酿的米酒没多大区别了。

巴斯德接着寻找新的变数。

还有什么可以调整的吗？

比如快速加热或是缓慢加热？比如直接烧熟或是隔水加热？比如用不同的温度加热？

最后的实验结果证明，温度的高低是关键：如果把酒加热到50-60度之间，只需要很短时间就能杀死那些有害细菌，而酒的口感却不受影响。

这就是举世闻名的巴氏消毒法，就是用低于沸点的温度来杀死食物里的有害微生物，而不会破坏食物的口味和营养成分。

就用这么一个似乎技术含量不高的处理方法，就彻底解决了酒变酸的问题。那以后法国酒业就真的是腾飞了。

我们现在提到巴氏消毒法，更多的时候是把它跟牛奶而不是跟酒联系在一起，这里面有个道理。虽然巴氏消毒法本来是为了酒而发明的，但是后来发现它也能用来消毒牛奶之后，它的身价就上升了一个数量级。那以后它的功能就不再限于给酒增加口感，而是具有了防病救人的重大意义。

原因呢是这样：那时候的欧洲人，跟咱现在一些养生大师一样，坚信“天然的是最好的”，所以他们喝牛奶都不加热。他们认为牛奶一加热就失去了珍贵的营养要素。

现在我们知道，生牛奶里没有什么一加热就消失的神奇要素，倒是大量存在各种细菌、病毒和寄生虫，包括结核杆菌，大肠杆菌O157:H7型，沙门氏菌，李斯特菌，伤寒杆菌，白喉杆菌。

生牛奶里有这么多种致病微生物，怎么那些欧洲人还这么傻呼呼的坚持喝生牛奶？他们喝下去不会拉肚子发高烧吗？

这是因为那时候人们还没学会科学的判断什么原因会导致什么结果，也因为那时候能活到成年的人，对生牛奶里的大部分致病微生物已经产生了免疫力。

这句话的关键词是“能活到成年”。

这话听起来很轻松，但是您如果真的活在那个时候，您就会发现活下来不是这么容易的。

不说那时候各种感染疾病和各种疗效可疑的无厘头“药物”，就说牛奶吧。那时候，如果一个刚生了孩子的母亲，不幸没有乳汁分泌，或者有乳汁不用而决定用牛奶来喂养自己的孩子，像这样单纯用牛奶喂养的婴儿，头3个月内的死亡率能高达92%（J. H. Hotchkiss, 2001）。

不夸张地说，那时候让婴儿喝牛奶跟喝毒药没多大区别。

当然，那时候能要人命的不光是生牛奶。以那时的医学知识水平，人只要能活下来就需要感谢上苍。即使不喝生牛奶，完全母乳喂养，那时新生儿死亡率仍然有33%。基本上每生三个孩子就必然有一个会夭折。

所以，那些能挺过婴儿期活下来的人，都是命特别大的。当初挺过来了，那么他们对这些细菌的大部分就有了免疫力。因为这种病魔锤炼之下产生的免疫力，那些成年人继续喝生牛奶，多数时候不会立刻出现致命的症状——但还是有很多人会生病，只是那时候的观察和检验技术不高，大家没有意识到疾病是生牛奶引起的，尤其是一些进程缓慢的疾病，比如结核病。

对于成年人来说，生牛奶的一个大问题就是它能传播牛型结核病。

现代医学成熟之前，那时候的人类，除了黑死病那样的大型瘟疫，死亡率最高的日常疾病就是结核病。因为结核病能传染，而那时候患上结核病就只能等死，就像现在的艾滋病。实际上，结核病的一个外号就叫“白色瘟疫”（体内的结核病灶是灰白色团块）。工业革命之前的欧洲，单单在英国，每年就有几千人死于结核病（那时候全英国总共也只有两千万人）。而结核病的一个重要亚型，牛型结核病，就是通过生牛奶传播的。

那时还没有发现抗生素，对结核病、肠炎、伤寒、白喉等等感染性疾病，唯一能做的就是预防。而巴氏消毒法就是一个很有效的预防措施，它能消灭牛奶里的所有致病微生物。

不过，就跟赛麦尔维斯的医生洗手技术遭到抵制一样，巴氏消毒法刚出现的时候，也有很多人嗤之以鼻，认为那会破坏牛奶的纯天然。

最早尝试大面积推行巴氏消毒法的人，是一个连锁店老板，美国梅西连锁店业主之一，名叫内森·斯特劳斯。斯特劳斯的孩子早夭。他的儿科医生告诉他，孩子死亡的原因就是因为喝了生牛奶，染上了传染病。斯特劳斯于是决心做点什么，免得别的孩子步自己孩子的后尘。他请教儿科医生有什么办法避免牛奶导致的疾病，儿科医生告诉他，巴斯德十年前就发明了巴氏消毒法，只不过很多人不愿意尝试。

斯特劳斯选了纽约蓝道尔岛的一个儿童收容院做试点，自己掏钱让收容院安装设备，对所有牛奶使用巴氏消毒法灭菌。

那是1897年。那时的美国，疾病防治观念虽然比亚非洲大部分国家要有进步，但比欧洲还是落后了一大截，卫生防疫措施基本是零。加上那时抗生素还没被发现，所以人口死亡率还是很高。在那个蓝道尔岛儿童收容院，年度死亡率高达44%。

斯特劳斯让这个收容院实施了巴氏消毒法之后，下一年全院儿童死亡率下降到20%。

这期间收容院没有任何其他的技术改革。唯一的变化就是给牛奶做了消毒，用巴氏消毒法。

仅此一项改变，就让院里的儿童死亡率下降了55%。

根据1997年美国亚特兰大疾病防治中心的报道，现在跟食物有关的疾病里，由牛奶导致只占0.2%，而且无一例死亡病例。所以现在牛奶被列为最安全的食品之一。

当然，现在的牛奶消费技术有了改进，使用的是高温短促（2-3秒）消毒法，这样既能灭菌，又能最大限度地保持牛奶原来的口味。

但是巴斯德的贡献仍然是不能低估的。在这个问题上，重要的不是用什么技术，而是那个概念，牛奶需要灭菌的概念。

 

转载自《新语丝月刊》2005年9月号