二、查清微小生物的家族

在微生物家族中，“病菌”是另一种比原生动物还小、还简单的生物， 丹麦的米勒借助显微镜在 1773 年分清了两种病菌，一种称为“杆菌”（形似小杆），另一种叫“螺旋菌”（形似螺丝钉）。奥地利的外科医生比尔罗特用消色差显微镜观察到更小的病菌，他把这种病菌称为“球菌”（来源于希腊文中的草莓）。最后，由德国植物学家科恩把“杆菌”、“螺旋菌”和“球菌”统称为“细菌”。

法国的巴斯德把所有只能在显微镜下看到的生物称为微生物。巴斯德也是第一位把微生物与疾病联系起来的人，他奠定了现代微生物学的基础。

在 19 世纪 60 年代，法国丝织工业受到一种蚕病的影响而面临崩溃，当养蚕的农户请求巴斯德帮助时，他用显微镜仔细地检查了病蚕和桑叶，结果发现，微生物感染了蚕及桑叶，于是他建议将所有已感染微生物的蚕及桑叶全部消毁，并从未感染的蚕与桑叶重新做起。就这样，巴斯德挽救了法国的养蚕业，使法国的蚕丝工业得到复兴，巴斯德也从自己多方面研究的结果中， 综合发表了“病原菌学说”。

当巴斯德发现传染病是因微生物造成及传播时，传染病在世界范围内正方兴未艾。在印度，霍乱一直是地方性病病，在其他不发达的国家，也经常发生严重的传染病。疫病也是战时的一大危机，新的病菌随着士兵的流动和难民的逃跑而传播，卫生条件的不具备又使病菌不断产生并迅速蔓延，几乎到了肆虐全球的程度。1918 年的流行性感冒，全球约死亡 1500 万人，这个数字几乎接近当时刚结束的第一次世界大战死亡人数的两倍。

病原菌的发现是一个伟大的转折点。由于巴斯德对病原菌研究所取得的成就，欧洲及美国的死亡率开始明显下降，人的预期寿命稳定地上升。在巴

斯德之前，人的平均寿命最多只有 40 岁。

巴斯德发现蚕体内病原微生物时，英国的外科医生利斯特已根据巴斯德细菌传染疾病的学说，采用化学法灭菌消毒。这位医生在给骨折病人包扎前， 先用苯酚（石炭酸）清洗伤口，凡采用这种清洗法的病人康复非常顺利。从此，利斯特便用苯酚喷洒手术房。但是在消毒、灭菌方面作出重大贡献的， 依然是巴斯德，他不仅发明了用 50—60℃温水处理葡萄酒以延长酒的保藏期的方法，而且说服外科医生用水煮沸用具和用蒸气消毒绑带。直到 1881 年， 德国一位乡村医生科赫发明了流动蒸汽灭菌法，1877 年，英国人丁达尔根据细菌芽孢萌发后会失去抗热性的原理发明了间歇灭菌法，至此，灭菌技术基本形成。

无菌技术，尤其是加压蒸汽灭菌技术，对推动微生物学的研究有重大作用使培养纯种微生物、进行一系列深入的观察研究成为可能。无菌技术跟人类的经济活动和日常生活也息息相关。例如，在粮食、水果的保存中应用无菌技术，可以大大减少这些物品的损失。

在研究灭菌技术的同时，人们也已经对引起不同疾病的病原菌发生了兴趣。为了揭开在自然上杂居混生的各种微生物的秘密，了解某一种微生物的特点，必须把它们一一分离出来，这种技术用现在的语言说就是纯种分离技术。因为微生物很小，没有巧妙的方法休想把它们分离开来。利斯特很幸运， 在 1878 年，他利用自己设计的螺旋状微量注射器，把极微量的稀释了 100

万倍的酸牛奶，移接到 5 只盛有灭菌牛奶的杯子里，每只杯子里只有一个细菌。他用这种方法终于分离出引起牛奶变酸的乳酸链球菌纯种。

不过，纯种分离技术的真正突破是在应用固体培养基以后。1872 年，施罗脱创造了用马铃薯块、淀粉糊等固体培养基分离细菌纯种的方法。1881 年，德国医生科赫找到了一种能立即灭菌而且又是透明的固体培养材料—— 营养明胶。科赫把加热的营养明胶倒在经过灭菌的载玻片上，随即用一根针挑取菌种在载玻片上，已凝固了明胶上方划线，然后放在钟罩内培养，以防止其它杂菌同时生长（即污染），待一个细菌长成一团细菌（菌落）后再把每个菌落分别转移到试管内成斜面状的固体培养基上，这样分离纯种要比利斯特的方法方便多了。科赫的助手海斯的夫人建议科赫用琼脂（洋菜）代替明胶，并且取得成功，科赫的另一名助手彼德立发明了玻璃双重皿，用这种双重皿代替玻璃平板，操作更加方便，而且又可防止污染。分离细菌纯种的技术到此就基本完善了。细菌纯种分离技术的建立，开创了寻找多种病原微生物的黄金时代，科赫等在 1882 年用自己创造的技术分离出一起引起炭疸病及肺结核的杆菌，1884 年，他又分离出引起霍乱的细菌。1883 年，德国病理学家克莱布斯根据科赫的方法也分离出了白喉病菌。由于科赫创造的方法， 使许多病原菌一一被发现，科赫于 1905 年荣获诺贝尔医学与生理学奖。