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转载:巴斯德(3):微生物致病学说

(2016-03-09 13:04:15) 下一个


               

作者:苦丁山

中文有个词叫“西医”。这个词其实很不准确。如果咱能摆脱心底的某种面子焦虑,那么就应该不难明白,它的正确名称应该是“现代医学”。当然,现代医学最初是从西方发端。不过这不应该成为它的命名依据。因为,现代医学的标志性特征并不是它的发源地,而是它建立知识体现的方法:实证,或者叫循证。

现代医学之所以被我们的老祖宗叫做“西医”,很重要的一个原因是,当年现代医学进入中国的时候,老祖宗们不了解洋人历史,看这这些穿着奇怪衣服说着奇怪语言的大鼻子蛮夷跑来用药片治病,以为他们这套东西也跟咱们一样,是从黄帝时代传下来的秘术,只不过是个大鼻子的黄帝给传授的,所以有了东西方的不同,所以就把他们那套医学叫做“西医”。

其实西方也有他们的“传统医学”,那个才是真正可以叫做“西医”的东西,而且他们这个传统医学跟咱的中医很像,比如他们也说瘴气可以让人生病,还认为喝尿可以治病。

他们那儿也有一个类似咱的黄帝的大师,叫亚里士多德。这个大师的医学知识跟咱的黄帝也差不多,比如他认为人想事儿是用心脏来想的。

亚里士多德是不是不知道人脑袋里一个大脑?

他知道的,不过他认为大脑只是个散热器,唯一作用就是给心脏降温。

照这么看,如果亚里士多德说人头脑发热,应该是说这人的散热机制发生故障,不能及时给心脏降温,所以就让心脏作出了鲁莽的决定。

我们现在知道人想事儿是用大脑不是用心脏。不过咱也不必笑话亚里士多德无知。人家毕竟是两千四百年前的人。在那个时代,亚里士多德的学问已经算是很牛了。比如他很全面地总结了生物的由来有四种形式:交合生育,种子发芽,器官分泌,还有腐土滋生。

这个腐土滋生,说的不是土里有种子然后长出什么幼苗来。他说的是这土里有“元阳”(Vital heat),这元阳能孕育生命。用高端的词说话,这叫做自然发生论。用大白话说话,这就是说活物是可以从死物里长出来的。

亚里士多德在西方形象高大,地位不亚于我们这儿的黄帝,所以亚氏这个自然发生论在西方绵延一千多年,不但被后人笃信不疑,更得到发扬光大,各路百姓积极参与,发现了很多生命能无中生有的实例,比如蚜虫是从露水变来的,蛇是马尾巴掉到死水里变来的,蛆是从腐肉里变来的。最生动的是老鼠的来源。他们认为老鼠是面包和奶酪变来的,而且这个可以用实验证明。你用一团破布包上一片面包和一点奶酪,然后放到阴暗角落里,不用几天你就能在破布里看到有老鼠了。他们认为这就证明了面包加奶酪可以变老鼠。

当然,用面包变老鼠,主要是在欧洲中世纪之前。到巴斯德那个时候,欧洲已经进入启蒙时代,所以有一些比较明白的人,开始质疑古代圣人们的说法。比如那个面包变老鼠的实验,有人就不这么买账了。他会说您能不能把这面包锁在一笼子里,然后再放阴暗角落去,看看它还变老鼠不?

这当然就变不成了。因为那老鼠本来就不是面包变的。它本是当地原住民,路过此地的时候闻到那面包裹着奶酪味道不错,就钻到破布里面吃个便饭而已。您要把面包锁笼子里它没法进去。这个自然发生论的著名例证就这么给破解了。

但是相信古代圣人的那拨人很顽强,还是不肯放弃。他们说这个或许不对,但是我们还有别的证明,比如说腐肉能变成蛆,这个你不能否认吧?

但是有个意大利人叫雷迪(Francesco Redi)的说我能否认。

他用的是类似笼子隔离面包的方法。他把一片肉放在玻璃罐里,然后用纱布把瓶口蒙上,不让苍蝇进去产卵。结果肉腐烂了却没有产生蛆。

因为他已经观察到了,肉产生蛆之前必定有苍蝇在肉上面用屁股捅那些肉。这种可疑动作让他想到了苍蝇是在产卵,那些蛆是苍蝇卵变成的。

传统派还是不愿意退却。他们继续寻找证据。

有个叫尼德汉(John Needham)的牧师找到了一种证据。

要说这个尼德汉还是蛮有学识的。他听说了一些生物学研究的新进展,尤其是关于一种叫做微生物的东西。那时候距列文虎克在显微镜下看到微生物已经有两百多年了。虽然大多数人对于微生物能干些啥还不是很明白(除了巴斯德,这个咱回头会说),但对于微生物是一种生命,这个是没有人怀疑了的。

于是尼德汉极有天分地设计了一个实验来证明生命可以无中生有:他把去掉渣滓的清澈鸡汤加热,根据当时已经知道的微生物知识,这样加热就能把鸡汤里的微生物都杀死。然后他把鸡汤放在室温下观察。几天之后,鸡汤变浑浊了。还是根据当时的生物学知识,这是充分的证据,证明鸡汤里又出现了微生物。

自然发生论的支持者们很高兴,觉得这是铁证,说明活物可以从死物里产生出来。

巴斯德很不高兴。他要推翻这个结论。

为什么巴斯德不喜欢这个结论?

因为他这时候已经在自己脑子里形成了“微生物能让人生病”的构想。

巴斯德是个联想很丰富的家伙,这让他有很强的悟性和洞察力。他发现杆菌是让酒变酸的元凶之后,就作出了几个推理。

第一,酿酒的人没有往酒里面放这种杆菌。当然没人放这东西。他们想酿的是酒不是醋。既然没人放,这些杆菌怎么进入酒里面的?原汁的处理过程是很严谨的,没有什么机会接触脏东西。唯一的解释就是:这些杆菌漂浮在空气中,所以只要酒桶没有密封,这些杆菌就能进入酒桶里。

第二,这些杆菌虽然小得不能再小,但咱不能因为它们小就认为它们无关紧要。它们其实是很有能量的。比如,它们能让酒“生病”。

第三,1840年的时候,一个叫亨勒的医学家曾经猜测,人的很多疾病,尤其是传染病,可能是由一些我们肉眼看不见的微粒生物导致的。亨勒确实能在生病的动物组织,比如得了炭疽病的羊身上找到这种微生物。但是亨勒没有能找到有力的观察结果或是实验证据来证明这些微生物是导致羊生病的罪魁,而不是生病之后产生的组织碎片。现在巴斯德已经证实杆菌能让酒生病,那么,如果沿着这个方向去寻找,是不是同样能证明微生物的出现和疾病的出现有必然的因果关系?

这个就是巴斯德关于细菌致病学说的最初构想。这个学说的核心就是:我们周围,包括泥土里和空气里,充满了微生物,它们如果侵入人体血液,就可能会
让人生病。

但是他跑去跟医生们说到这种构想的时候,没人相信他。医学界主流还是相信自然发生论。他们告诉巴斯德,微生物不是你说的什么引起疾病的东西,而是疾病产生的碎片。就是说,微生物不是导致疾病的原因,而是疾病产生的后果。你没看到肉会腐烂吗?没看到腐烂的肉产生的脓吗?那就是微生物。尼德汉的实验已经清楚地证明了微生物就是从鸡汤里产生的。这还不明白吗?不要去想你的什么微生物致病原理了。老老实实地研究你的酒和醋吧。医学的事,你一个化学家弄不明白的。

巴斯德没这么容易放弃。他在显微镜下看到过酵母菌和那种杆菌在快速繁殖,看到了杆菌能让酒“生病”。他坚信微生物肯定也能让人生病。但是要说服别人,就必须先彻底推翻自然发生论。他知道尼德汉的鸡汤能生出新的微生物,只不过是因为空气里漂浮的微生物重新落到了那瓶鸡汤里。

问题是,如果要对人们证明这一点,就必须把尼德汉的鸡汤放置在没有微生物的干净空气里。这样才能让人们看到:只要空气里没有微生物,这鸡汤就不会长出新的微生物。

然而,巴斯德也知道,空气里永远都有微生物,根本躲不开。

怎么才能找到没有微生物的空气?

他的第一个想法是到高山去。

他知道尘埃的密度是跟海拔成反比的。海拔越高的地方,尘埃越稀少。他觉得微生物无非也是一种尘埃。那么如果到很高的山上去,空气里或许就没有微生物,或是微生物非常之少。

恰好,巴斯德的老家附近,阿尔布瓦东边一百公里就是阿尔卑斯山。那是欧洲最高的山脉。

1860年,巴斯德带着32个烧瓶爬到了阿尔卑斯山顶。

这些烧瓶里面都有一些经过煮沸杀菌的肉汤。煮沸之后立刻密封,所以瓶里现在是没有污染的。

巴斯德要做的是这个:到了山顶之上,在这片几乎没有任何微生物的地方,把那些烧瓶打开,让山顶的空气进入烧瓶,然后把烧瓶重新密封。

山下,在巴黎的实验室里,巴斯德布置了另外32个烧瓶,这些烧瓶里有同样的经过煮沸杀菌的肉汤,不过这些烧瓶是直接在实验室里打开封口,纳入了巴黎城市里污浊的空气。

回到实验室,巴斯德把两组烧瓶摆在一起,让它们处于最适合微生物生长的温度(32度)下孵化。几天之后,吸收了巴黎空气的那些烧瓶,里面的肉汤都变浑浊了。而那些采集了阿尔卑斯山顶空气的烧瓶里,肉汤依然清亮。

对于巴斯德,这已经足够说明问题。但是他觉得,这样的实验拿出去做依据,顽固分子可能还是不会服输。他们可能说山顶的空气缺乏元阳,跟城市里“肥沃”的空气不是一回事。

1862年,巴斯德想出了一个实验方法。这个方法,知道了就觉得简单,但是第一个想到它的人,必须有开拓性的思维能力。

巴斯德定制了一批歪脖子烧瓶。这东西就是一个玻璃罐,罐子唯一的出口是一个一尺长的玻璃管子冲天而起。然后,玻璃管子半道上转弯,像垂杨柳一样弯向地面。有些版本还让玻璃管子的最末一段重新扬起头朝上走一点点,整个玻璃罐看起来有点像鹅跟人打架的时候那种样子。所以有人把这种歪脖子烧瓶叫做鹅颈烧瓶。

巴斯德用这种鹅颈烧瓶装上肉汁,然后煮沸杀菌,完了就让它呆在适合温度下孵化。

一个星期过去了。肉汁没有浑浊。两个星期过去,仍然没有浑浊。

实际上,有几个当年巴斯德制作的这种鹅颈烧瓶,现在还放在巴黎的巴斯德学院里公开展览。到今年为止这些瓶子已经放置了150多年,里面的肉汁依然清亮。

那个弯管并没有封口,空气是可以自由出入的,只不过因为它那种弯曲结构,空气里的微生物无法穿越。地球引力使它们无法在那段朝上走的玻璃管里攀升。于是细菌不能进入烧瓶,烧瓶里的肉汁就一直清澈。

然后,巴斯德把其中一些烧瓶的瓶颈打破,让空气里的微生物可以降落。几天之后,里面的肉汁就变浑浊了。

这个实验实在太有说服力,自然发生论的拥趸们终于住嘴了。

自然发生论者是住嘴了,但是医生们还是不愿意采纳巴斯德的学说。一个化学家来告诉他们疾病的原理,他们咽不下这口气。他们坚持说疾病是因为“各种自然气息与人体内部气息相互作用的结果”。这种理论貌似深邃,但是等于什么都没说。

以巴斯德在设计实验方法上的独到天份,如果他在医院工作,应该可以设计出一系列方法来验证他的微生物致病学说。但是他不是医生,所以他没有这个实验环境。

不过有个人干了巴斯德不能干的事。这个人叫做李斯特,约瑟夫·李斯特。

李斯特是英国的一个外科医生。他当医生的时候,托法国外科医生帕雷的福,手术的止血问题已经解决。美国的牙医莫顿也摸索出了用乙醚麻醉解决手术疼痛问题的方法。自古以来外科手术的三大难题已经解决了两个。现在就是感染问题还没有得到解决。手术之后很多病人的伤口会出现坏疽,感染引起败血症然后导致死亡是常事。感染问题不能解决,有大约一半的时候,外科手术只不过是让病人换一种死法而已。

虽然大家都说医生冷酷,外科医生尤其冷酷,但李斯特其实很柔情。看着这么多病人因为手术之后情况不见好转反而直落黄泉,他感到很内疚。他觉得街上人人骂外科医生是杀人犯其实也不算太恶毒。他想改变这种局面,所以就一直仔细观察,想找出解决办法。

办法还没找到,但是他注意到一个规律:一个骨折病人,如果骨折是开放性的,就是说骨头穿透了皮肤,伤口暴露在空气中,那么这个病人就离死期不远了,即使做手术也救不了他——实际上,李斯特发现,如果他到医院里来做手术,在医院肮脏的病房里呆上两天,那他就更是难逃一死。倒是那些做完手术马上回家的病人,或许还能有几个侥幸存活的。

而非开放性的骨折,即使里面骨头裂成碎片,那就基本不会有死亡的。这种病人,医生只会为他们上夹板打石膏。病人身体原来就没有伤口,医生也不会在病人身体上切开新的创口。

为什么有开放性伤口的病人更容易被死神带走?当时的主流医学大师对此有他们的解释。他们说这是因为瘴气入侵了伤口,导致组织发生化学反应,所以组织坏死,病人死亡。

问题是,这个“瘴气”是个什么东西,有什么成分,怎么产生,怎么消灭,谁都不知道。所以李斯特觉得这种“原理”是一套包装华丽的废话,不能帮助解决实际问题。

然后,在1864年的某一天,他的一个朋友,一个知道他这几年在为什么劳神思索的朋友,在医院里遇到他的时候,问他:你知道有个叫做巴斯德的化学家吗?

李斯特说:不知道。怎么呢?

他朋友递给他一份期刊,说:里面有一篇文章他写的文章。我觉得你可能对这篇文章感兴趣。

下班之后回到家里,李斯特打开期刊读完了那篇文章。

他的朋友没说错。李斯特读完这篇文章之后的感觉,用咱中国话说,就叫茅塞顿开!

因为这篇文章列举实验数据,指出空气里和泥土里的微生物,如果入侵伤口,会导致疾病。

李斯特一直在寻找一种理论,一种真正有说服力的理论,来解释为什么有开放性伤口的病人会有这么高的死亡率。

这个巴斯德给了一个理论,而且是一个有确切的实验数据来支持的理论。这个理论跟李斯特的观察对上了号。有开发性骨折的病人,之所以会有坏疽和热病,是因为空气里的微生物通过伤口进入了血液。

那么,有没有办法阻止这些微生物进入伤口?

这个叫巴斯德的化学家很尽责,不仅论述了疾病的可能原因,还列举了解决办法,就是要对一切会接触病人伤口的东西做“消毒”处理。消毒的方法有三种:第一,过滤。用多层纱布来过滤掉空气里的微生物。第二,高温处理,比如把需要消毒的器具在火焰上烧一下。第三,用一些化学药剂来杀死微生物。

李斯特琢磨了一下。病人受伤都是因为意外事件,不大可能事先采取过滤措施,防止微生物进入伤口。当然更不能用火烧病人的伤口。

其实,早些年,16世纪中期以前,外科医生真的是用火烧病人的手术创面的。比如截肢之后,就用烧红的烙铁“吱”的一下把那些血管烫焦。不过这不是为了消毒,而是为了止血。帕雷1564年发明绳线结扎血管技术之后,这种恐怖的止血法才被废除了。另外有一个差不多同样彪悍的外科处理技术,就是对战场枪伤士兵做截肢之后,接着用滚烫的热油浇在伤口上,说是要“清毒”,但那“毒”说的不是细菌或是什么微生物,而是当时外科医生认为滑膛枪的火药有毒,是这种火药的毒让伤口化脓坏疽的。没办法,世人还不知道微生物能让人生病之前,大家对疾病总得给个什么解释。这种火药毒性就是当时大家能想出来的最“言之成
理”的解释了。

三百年过去了,现在的外科医生不需要这么野蛮,不需要再用烙铁去熨病人的伤口了。

过滤不可行,烧灼不可行,那么剩下的就只有从化学药剂里找出路。

可是用什么药剂呢?巴斯德给出了基本原理,但是巴斯德不是医生,不知道什么药剂能给人体组织消毒杀菌,却不会把人体组织本身给杀死。

巴斯德有一句名言:机会只为有准备的人敞开大门。

在1865年,李斯特可以说就是这样一个有准备的人。因为他学过化学和生物学。

这对于一个医生居然算特殊资质?难道这不是每个医生都应该学过的吗?

您别惊奇。在欧洲,自古以来外科的工作不是由医生而是由剃头师傅来做的。所以呢,传统上,学习外科的方法是徒弟模仿着师傅的手法直接下刀子。

到李斯特这个时候,外科开始进入现代医学的大门,不过还没形成系统的教学制度。做外科医生之前应该学习什么,学校没有固定的教学大纲。所以当时很多外科医生也就是跟着前辈外科医生直接动手实践,跟剃头师傅的路子也差不多。

李斯特不一样的地方是,他挂牌做外科医生之前,还到医学院学习过医学课程,所以他有足够的生物学和化学知识。

生物学知识让他能立刻从巴斯德的论文里看出了微生物致病学说的临床意义。化学知识加上医学知识使他能有根据地寻找合适的消毒药剂。

李斯特查阅了一下当时的文献,发现当时有几个国家,英国,比利时和荷兰,都在用一种叫做石炭酸的药剂对下水道的污水做除臭防腐处理。石炭酸本来是用在木材上,防止木材腐烂朽坏的。那时的城市卫生官员看到石炭酸能防止木材朽坏,就推想或许这东西也能防止下水道里那些食物残渣或是死亡动物尸体之类的有机质腐化变臭。试用之后效果确实不错,于是就变成了常规处理方法。

李斯特也做了一番推想。根据巴斯德的实验结果,酒变质是因为微生物在起破坏作用。而且巴斯德指出这样的微生物很可能也是导致人体组织腐坏(就是坏疽)的罪魁祸首。那就是说,木材的腐坏,下水道有机物的腐坏,跟人体组织的腐坏,其实都是微生物导致的。

那么,如果石炭酸能防止木材腐坏,能防止下水道食物残渣腐坏,应该也就能防止人体组织腐坏?

李斯特先谨慎地用棉签蘸了石炭酸,涂在病人伤口的表面。果然有用。术后坏疽的发生率有明显下降。李斯特觉得比较有把握了。

这天医院来了一个11岁的男孩。他的大腿被马车车轮碾成开放性骨折。

李斯特把一大片纱布浸透了石炭酸,然后覆盖在男孩的伤口上。

四天之后他揭开纱布查看,没有化脓,没有坏疽。伤口已经有新生组织出现,正在开始愈合。

他继续用这个方法给男孩换药。六个星期之后,伤口不但没有化脓或是坏疽,连粉碎性骨折都愈合了!

效果已经确定,李斯特在自己的病房里制定了制度,所有外科器械都要用石炭酸浸泡消毒,做手术的时候要用5%石炭酸溶液洗手。手术室的空气里要用石炭酸喷雾处理(这个我们后来知道意义不大,所以现在已经不再这么做)。

这些改革让他病房里的术后死亡率从接近50%下降到15%。

15%跟今天的近乎零死亡相比还是太高,但是对于刚刚开始探索消毒方法的李斯特来说,这已经是很了不起的进步了。别忘了那是1865年。更有效,对人体损伤更小的消毒剂(石炭酸对人体组织有一定程度的灼伤作用),要到很多年之后才探索出来。

跟一切革命性的新技术一样,李斯特的消毒措施并不是马上被医学界接受的。实际上,这种抵制持续了足足十年,直到1875年,慕尼黑一家术后死亡率高达80%的医院半信半疑的尝试了李斯特日益改进的消毒措施,然后术后死亡率骤降至不到1%,于是世界震惊了,李斯特的消毒概念这才开始被普遍推广,李斯特也因此名声鹊起。

1874年,李斯特写了一封信给巴斯德。信里说的是:“感谢您证实了微生物致病学说。因为您的理论,我才能成功实施了手术室消毒措施。”

巴斯德1864年正式推出微生物致病学说,那以后他的理论一直被巴黎的医学专家们攻击嘲笑。现在终于有一个职业医学工作者认同自己的理论,而且用实践证明了自己的理论是正确的。

巴斯德很欣慰。
 

转载自《新语丝月刊》2005年10月号

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