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2010年3月9日 星期二

法國細菌學之父巴斯脫(Louis Pasteur 1822~1895)


在人類所產生的科學家之中,與一般人的日常生活產生最密切的關係的,可能就是法國的巴斯脫。我們每天喝的牛乳,都是經過巴斯脫發明的滅菌法處理,才能喝下去不會生病。他雖不是醫生出身的科學家,但是他對基礎醫學的細菌學的貢獻,可能沒有一位醫生會超越過他。巴斯脫的個性溫和,年輕時候,表現也平平,但是他有不屈不撓的堅持下去的個性,加上無限的耐心,成為驅策他前進的動力,而造就他一生的偉大成就與發明,在他的一生中,有三個W開頭的字,對他產生深遠的影響,這三個字便是Will (意志)Work (工作)Wait (等待)
他在18221227生於法國東部猶拉 (Jura) 地區和小鎮道爾 (Dôle) ,他的父親曾在拿破崙出征義大利之役中打過戰,也得過勳章,戰後他回到他的本行當製革工人,父親雖沒有受過什麼教育,但卻娶了一位賢淑的妻子,他們生了二女一男,而巴斯脫是他們的獨生子。
巴斯脫小時候曾經搬了兩次家,先搬到瑪諾茲 (Marnoz) 再搬去亞波伊思 (Arbois) ,他在此城唸書時,雖然很聰明,但並不是一個優秀的學生,因為他喜歡釣魚,到鄉間去蹓達,在皮革工廠尋找寶貝,而他最愛的是繪畫,他的雙親最擔心的是,他長大後會成為窮畫家。
16歲時,他到巴黎上中學,不到一個月他因想家而病倒了,那時他說:「我只要聞到製皮廠的味道,我的病就會好了。」不久父親就把帶回家,讓他重享天倫之樂,並重拾畫筆、魚竿和探索的時光。巴斯脫與他的兩位姐妹都很親密,而且也很孝順,有一次他買禮物送給父親,他父親非常感動,並且以他為榮。
20歲他曾到巴黎大學上課,他深為名化學家杜瑪思 (J.B.Dumas) 所迷。1939年到1942年他先到貝桑松皇家學院就讀,並獲得「科學學士」,並在此校任數學的助理講師,而最奇怪的是,他的化學成績並不算好,勉強及格而已。
他認真讀書的時代是在巴黎高等師範學校 (18431846) 就讀時,終於在23歲時 (1845) 獲得碩士學位,25 (1847)獲得博士學位。
畢業後,他先到地戌大學 (Dijon Univ.) 任一年物理學教授,然後在1849年正式在斯特拉斯堡大學任化學教授,他在史特拉斯堡大學整整任教五年,並在此找到終身伴侶,原來是他到史特拉斯堡不久,就認識了校長勞倫特氏,到他家聚會時,巴斯脫對他年輕的女兒瑪麗一見鍾情,見面不到兩週,巴斯脫就迫不及待地正式寫了一封求婚信,信上說:他沒有錢,但在校任職,工作努力,身體健康,無不良嗜好。戲劇性的結果,他果然娶到了校長的女兒。而這位校長千金萬萬沒有料到自己所嫁的這位青年科學家,因為工作太專心,竟然連結婚的婚期 (1848529) 也全然淡忘,最後,總算由同事在實驗室中找到他,免除了在婚禮中新郎缺席的尷尬。
1854年,32歲的巴斯脫,被聘為里爾 (Lille) 地方新設立的科學院院長,就職後他所投注的研究改變了整個化學的歷史。在巴斯脫之前,很多科學家或哲學家都相信「自然發生論」 (spontaneous generation) ,認為死的東西可以產生活的東西,經過不斷做實驗的結果,在42歲之前巴斯脫終於推翻了「自然發生論」,巴斯脫證明生命是一種活的生殖細胞,「而且祇有活的東西才能創造生命,死的東西不可能創造出活的生命」。
來到里爾這個甜菜和釀酒之都,大家都期盼這位新來的化學教授,大顯神通來解決釀酒業所發生的各種問題。
當時的科學家可以寫出糖水發酵為酒的反應方程式,卻知其然而不知其所以然。雖然有極少數的學者聯想到酵母菌和發酵的關係,但僅是空乏的推論而已。巴斯脫一向都認為發酵不僅僅是一種化學現象,他慎密地在當地工廠搜集實驗的材料,再加上一次再一次的培養試驗,終於在顯微鏡下看到分離出來的純酵母菌,證實活的酵母菌可以使糖水發酵變酒。
此外,他發現酒中除了酵母菌外,還有其他的細菌存在,這些細菌就是導致酒變酸變壞的原因。因此他就把酒加熱到攝氏4560度,就可以防止酒變濁。這就是著名的巴斯脫滅菌法 (Pasteurization) 的由來。
巴斯脫的實驗工作,使法國的釀酒工業走上科學化之途。知道如何控制酵母菌,不但使酒的產量大增,也使酒的風味醇美。後來,法國就是依靠酒業驟增的收入,才得以清償巨額的戰爭債務。
1857年他轉任巴黎高等師範的科學研究主任及行政管理的主管,他在此整整任職十年,1862年更被選為法國科學院院士,1860年代他又創造了奇蹟,挽救了法國的蠶絲工業。那時歐陸的蠶卵都感染了不知原因的疾病,整個法國的蠶絲工業亦同遭厄運,全國三千六百個市長、議長、及養蠶者上書上議院求助,因而成立了一個研究蠶疫的委員會。巴斯脫的老師杜馬思 (J.B.Dumas) 擔任委員會主席,杜馬思馬上挑選巴斯脫去迎戰這個棘手的難題。
巴斯脫自認對蠶一無所知,甚至連蠶的型態也不清楚,不肯貿然接受老師的差使。可是,老師卻對他充滿信心,對他說:「這樣更好,憑你敏銳的觀察力,一定會產生好的主意的。」
18657月,巴斯脫抵達阿拉斯 (Alais) ,親身參與蠶病的研究。先探求傳染的病因,繼之對引起疫病的微生物加以撲滅。然後選用健康的蠶種。就這樣,挽救了瀕臨絕路的蠶絲工業。他用四年的時間,才完成了老師所託付的任務。終於讓法國的蠶絲業起死回生,開始繁榮起來。
這時他雖然事業有成,個人的痛苦與悲劇卻頻頻發生,1859年他的大女兒Jeanne因感染斑疹傷寒而去逝了,1865年他最小的孩子Camille也在二歲時因發高燒而逝,八個月之後,他12歲的小孩Cecile又因傷寒而去逝,巴斯脫因工作過勞,加上心理上的壓力,他患遇腦出血,影響他的說話能力,而他的左手也不能動了,這時巴斯脫感嘆說:「我的一隻手好像被砍掉了。」最後還是靠他忍耐的工夫,才慢慢好轉起來。那時他讀了史邁爾思 (Smiles) 的「自助」和Bossuet的「上帝與自我的認識」讓他增加了精神的力量。
1870年那可怕的戰爭,又給他帶來了家庭的悲傷,因為他唯一的兒子參加了陸軍,而且當兵上前線數週後,一點消息都沒有,巴斯脫只好放棄實驗工作,跑去前線去找他兒子,沿途他碰到不少戰敗的軍人和受傷的人,他感嘆地說:「從莫斯科撤退是令人觸景傷情的一幕。」當他終於遇到他兒子的長官時,他告訴巴斯脫他兒子那一營本來有一千兩百人現在只剩下三百人還活著,巴斯脫聽到後心涼了一半,只好再沿著山路去找他兒子,一路上遇到不少死馬和傷口已壞死的軍人,最後他終於找到一位消瘦的軍人,因飢餓而顯得軟弱,用外套包著眼睛,這位軍人正是他的兒子,父與子相擁而泣,太感動了二人久久說不出話來。
目睹戰爭的悲劇,更點燃起他研究疾病細菌的決心,他發現在醫院因感染病菌而死的軍人,比死在戰場上的軍人更多。因此巴斯脫堅持必須控制和消滅那些快速傳染的細菌,而且不但在處理傷口時要徹底消毒,並且所有醫療器具和繃帶都必須消毒。他這個理論與英國著名的外科聖手的約瑟夫‧李斯特 (Joseph Lister) 主張用強烈的石碳酸消毒傷口的作法不謀而合,因此李斯特寫信感謝巴斯脫的實驗對他的啟發。
巴斯脫一生大部分埋首於實驗室中,由研究酒石酸的結果,把他帶引到「醱酵學」的問題上,由「醱酵學」的研究又把他帶引到對疾病方面的探討。前後經過了二十年,到了1877年,他55歲時,他才開始擴大其研究及于人類與高級動物的疾病。首先致力於「炭疽病」與「雞霍亂」的預防疫苗的接種,他應用牛痘苗防疫的原理和方法,防治了該兩疫病的蔓延和流行。
1881年春天,巴斯脫在米農 (Melum) 農學會公開表演替25隻綿羊做炭疽病的預防接種,轟動一時。這項成功給他帶來了一個法國最高榮譽勳章。次年他被選為法蘭西學院院士。他的門生受到激勵,他們研究的範疇亦由細菌學擴及於血清學與免疫學,甚至延伸到治療學的領域。
1885年,63歲的巴斯脫完成了他一生最卓越的成就,就是發明對狂犬病的預防接種法,俄皇為了感謝他救活了12位被瘋狗咬到的農夫,特別派了大公爵贈與他一枚聖安尼鑽十字勳章,以示酬賞。並撥十萬法郎作為響應法國籌建「巴斯脫研究所」的經費。
為了報答巴斯脫對化學工業以及醫學方面的無比貢獻,法國政府作了一件意義深長的事,那就是在1888年巴斯脫66歲那一年成立巴斯脫研究所,以達成巴斯脫一心要把法國變成全世界研究傳染病的中心的意願。
巴斯脫研究所籌建時,全國人民踴躍捐輸,建築師拒不收費,營造商也只肯接受材料費,建築工人賣力加班,18881114舉行落成典禮,法國總統親臨會場道賀。禮堂無法容納前來觀禮的人。巴斯脫感動得說不出話來,講詞由兒子代唸,巴斯脫稱許國家的教育制度優良,尤其是大學的師資對他從事研究工作的啟發,影響至巨,他由衷表示,他的成就完全是大家的愛護與支持。
巴斯脫研究所成立之後,他被任命為創所所長,在他的領導下,果然成為世界一流的研究所,二十世紀主要的疫苗的發明,差不多都是由這個研究所研發出來的,1892年巴黎大學為慶祝巴斯脫70壽辰舉行了盛大的國際性慶典,189592873高齡的巴斯脫在經營研究所七年之後,逝世於所長任內,遺體長眠在巴斯脫研究所地下室的禮拜堂內。墓碑上刻有一句他臨終時的話:「我已經盡了本分。」我們常說:做大事不做大官,巴斯脫就是最好的典範。最近法國人票選法國歷史人最受尊敬的人物,結果第一名就是巴斯脫,而拿破崙祇拿到第五名,可見巴斯脫在法國人心目中的地位。
巴斯脫事實上在他46歲那年他就因腦溢血而半身不遂,最難能可貴的是他並沒有因病在工作上受到嚴重的影響。許多重要研究的實驗和成果都是在病後二十七年中完成的。他孜孜不倦的研究精神永不懈怠,他不但奠定了微生物學的基礎,外科學和公共衛生學也因他的研究而改觀,使整個醫學的發展導向於科學與實驗之途,尤其是預防疫苗的發明,更拯救了千千萬萬的世人,因此他不僅是法國的偉人,也是世界的偉人,科學家中的科學家。

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