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第22章 路易斯·巴斯德:微生物學之父的科學革命

酒商帶來了巨大的經濟損失,甚至導致一些酒廠破產。在這種情況下,里爾一家釀酒廠的廠主請求巴斯德幫助尋找原因,看看是否能找到防止葡萄酒變酸的方法。

巴斯德接受了這一挑戰,他深知這個問題不僅關係到酒商的生計,也關係到法國這一傳統行業的聲譽。他開始深入研究,首先在顯微鏡下觀察未變質的陳年葡萄酒。他發現,這些葡萄酒的液體中有一種圓球狀的酵母細胞,這些酵母細胞在發酵過程中起到了關鍵作用,使葡萄酒保持其特有的香氣和口感。然而,當葡萄酒變酸後,酒液裡出現了一種細棍狀的微生物,後來被確認為乳酸桿菌。這些乳酸桿菌在營養豐富的葡萄酒中迅速繁殖,導致葡萄酒變酸。

巴斯德意識到,要解決這一問題,必須找到一種既能殺死乳酸桿菌又不破壞葡萄酒品質的方法。他開始了一系列實驗,試圖透過加熱來殺死這些有害微生物。他將封閉的酒瓶放在鐵絲籃子裡,然後將籃子浸入水中加熱到不同的溫度,觀察不同溫度對乳酸桿菌的影響。

經過反覆多次的試驗,巴斯德終於找到了一個簡便有效的方法:只需將酒放在50-60攝氏度的環境中,保持半小時,就可以殺死酒中的乳酸桿菌,而不破壞葡萄酒的品質。這一方法後來被稱為“巴斯德殺菌法”(pasteurization),也稱為低溫滅菌法。

巴斯德的這一發現不僅解決了酒商的燃眉之急,還為食品和飲料的儲存提供了新的思路。這一方法迅速被應用於其他食品和飲料的消毒,例如牛奶。市場上的消毒牛奶就是透過巴斯德殺菌法處理的,這種方法不僅有效殺死了有害微生物,還保留了食品的營養價值和風味。

巴斯德的這一發明不僅在當時產生了巨大的經濟和社會效益,還為後來的微生物學和食品科學的發展奠定了基礎。他透過實驗驗證了微生物在發酵過程中的重要作用,這一成果不僅在化學和微生物學領域產生了深遠影響,還為後來的疫苗研發和醫學進步提供了重要的理論支援。巴斯德的“巴斯德殺菌法”至今仍在廣泛使用,成為食品和飲料工業中不可或缺的一項技術。

六、自然發生論的否定

1859年,科學界圍繞“生物是否自然發生”的爭論達到了白熱化。傳統的自然發生論認為,許多生命形式是自然產生的,無需父母的繁殖過程。這一理論在當時被廣泛接受,但也有不少科學家對此表示懷疑。這一年,查爾斯·達爾文發表了《物種起源》,提出了進化論,這給了路易斯·巴斯德重要的啟示。達爾文的理論表明,生命是逐漸進化的,現代的生物是由過去的生物演變而來。這一觀點讓巴斯德開始質疑自然發生論的合理性,他決定透過實驗來驗證這一理論。

巴斯德設計了一組巧妙的實驗來測試自然發生論的正確性。他選取了兩種瓶子:一種是曲頸瓶,另一種是直頸瓶。在每個瓶子裡放入肉汁,然後用火加熱,將肉汁和瓶子徹底殺菌。實驗的關鍵在於曲頸瓶的設計,它的頸部彎曲,可以阻止空氣中的微生物進入瓶內,而直頸瓶則沒有這種保護。

實驗結果顯示,放在曲頸瓶裡的肉汁經過4年的時間依然沒有腐敗,因為曲頸瓶的設計阻止了空氣中的微生物進入。而放在直頸瓶裡的肉汁很快就變壞了,因為微生物可以直接進入瓶內。這一實驗結果明確地證明了肉汁的腐敗是由微生物引起的,而不是自然發生的。巴斯德的這一發現徹底推翻了自然發生論,證明了微生物的存在和傳播機制。

巴斯德的實驗結果很快得到了科學界的認可,人們開始相信生命不是自然產生的,而是由微生物引起的。這一發現不僅在生物學領域產生了深遠影響,還對醫學和公共衛生領域產生了重要影響。人們開始意識到,傷口的腐爛和疾病的傳染都是由細菌引起的,因此消毒和預防的方法在醫學界迅速流行起