微生物是如何被发现的? 什么是巴氏灭菌法!#关注新型肺炎#

最近2020新型冠状病毒突然袭来,所以近期会给大家更新一下关于这块的科普。

我们从病毒学的发展史来聊,对于病毒的突袭,我们应该如何预防,为什么?就是我们从理性的层面来分析一下,这件事情我们该如何去面对,就是这一块科普的大体思路。

病原微生物用什么方法来灭菌(微生物是如何被发现的)(1)

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我们先来聊聊病毒,它到底是什么!我们人类又是如何认识它的呢?

可以这么说病毒的历史要比人类早得多得多,就是没有人类的时候就有病毒了,只要是有生命存在的地方病毒就会存在。很有可能在地球演化出第一个细胞的时候就已经存在病毒了,但是我们人类意识到病毒的存在却也仅仅是在19世纪末期,也就100多年。

那为什么这么晚呢?

其实这还得得力于现代医学或者说现代科学的发展,现代医学已经逐渐向实证医学靠拢了。什么叫实证呢?说白了就是"百因必有果"有因就有果,这也是科学的逻辑体系。但是在这需要说明一点:这种因果需要是直接的,什么意思呢?

举个简单的例子,打比方说酒喝多了会导致头疼恶心,这件事严格来说就不算直接因果。酒是导致直接头疼恶心的直接原因吗!酒当中大部分都是水啊!那水会导致头疼恶心吗?不会啊!

那我们就把这些因素都排除掉,最后剩下了酒精(乙醇),这个酒精才是罪魁祸首,到了这一层就可以称作实证了。

但是显然,纵观人类历史,这种实证主义精神并不是一直存在,而人们相信因果这件事却是由来已久。问题就是出在有一些果一时间找不到因的。那怎么办,很不踏实啊!于是一些宗教的思想,甚至一些玄学就应运而生了。很多时候他们的出现其实就是为了凑一个答案!下面的话题就是一个很好的例子!

说人类生老病死这就是一个事实。人会生病这就是一个结果!那么这个结果的原因是什么呢?这里咱们还不得不说,能够考虑到生病是存在原因的,这事件本身就是很大的一个思想进步。从意识到生病需要一个原因开始,人类就急需一个答案了。比如是不是我们的罪看某些神灵啊!是不是家里家具摆放的位置不对啊!也许现在屏幕前的你觉得很荒唐,但是就是人类曾经给出的一些答案之一,而且到目前为止还有人深信不疑。

这也是在当时情况下没有办法的办法。一些比较容易发现的因果,就比如说刚刚的例子,说喝酒多了会导致头疼!那我少喝点就行了,这些都比较容易发现。但是有些疾病貌似毫无征兆啊!像天花、鼠疫、霍乱等等,这些曾经导致人口锐减的疾病,它们的病因就没有那么直接了!所以实在没辙,当时就只能求神拜佛了。这就是时代的局限性!

想要破除这些迷信思想就得依靠科学技术的发展。这中间一个标志性的开端事件就是微生物学之父,荷兰的物理学家列文虎通过自制改良的显微镜。首次观察到了微生物的存在,再一次的拓宽了人们的认知视野,也引出了微生物学的开端。

病原微生物用什么方法来灭菌(微生物是如何被发现的)(2)

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这里就来聊一聊微生物是啥!它与病毒又有什么关系呢!微生物其实很好理解,它就表示无法用肉眼看到的微小生物,统称为微生物。这里注意一点,这里的微小生物是个泛指,它包括细菌、真菌、藻类、原生动物等有细胞结构的微生物,也包括衣原体、支原体以及病毒这类没有完整细胞结构的。说泛指也在这了,一般认为病毒不算微生物,当然这件事也还存在一些争议。总之我们说,微生物就是包括病毒在内的各种微小生物的统称。

那列文虎发现的是啥呢!主要就是一点单细胞生物,包括细菌、草履虫之类的。可以说列文虎就是打开了一扇大门,但是显然那个时候还并没有考虑到这些东西会不会就是导致人类某些疾病的元凶!单纯就是发现了新世界、好玩、好奇!他甚至最早观察到了精虫的样子等等。

虽然说是列文虎打开了微生物这扇大门,不过意识到微生物可以致病,这又得过一段时间了。

这个关键的时间点就来到了1861年,法国化学家、微生物学家巴斯德提出了细菌致病假说。

病原微生物用什么方法来灭菌(微生物是如何被发现的)(3)

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这个想法源于生活,法国的红酒我们都知道,很有名。当时的酿酒商面临着一个问题,就是酒放时间长了就会变得越来越酸,这就导致保质期短、无法大规模量产、推广等问题。于是就有一些人找到了巴斯德说:"大佬您看看有没有办法可以解决这个问题啊?"这个问题其实还是个亘古难题!所有会酿酒的文明都会存在这困惑!这巴斯德还真就对这个问题感兴趣了。

巴斯德先发现所谓的酿酒发酵,其实就是微生物的增长所导致的,粮食变酒、酒变酸成醋这两个过程本质就是发酵,只不过起作用的是两种不同的微生物罢了。因为用显微镜一看这两种微生物长得不一样,那怎么才能让酒不变酸成醋呢!只需要把酒中的微生物杀死就可以阻止进一步发酵了,方法也很简单,短暂加热至60℃左右,就可以杀死液体中的微生物,从而到达阻止进一步发酵的作用。这也是著名的巴氏消毒法,严格的说是巴氏灭菌法。这回法国的葡萄酒终于不怕再变酸成醋了,酒商也终于是可以用"年份"的名义来清理库存了。

所以说巴氏灭菌法一点都不高大上是吧!就是普通的加热,所以在巴斯德提出这个办法的时候很多人都表示不相信!怎么可能就那么简单呢!然后巴斯德还特意做了个实验来验证自己的结论,就是大家熟知的鹅瓶中装入肉汤那个实验(鹅瓶实验),肉汤经过巴氏灭菌后保存的时间更长了。

病原微生物用什么方法来灭菌(微生物是如何被发现的)(4)

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对此巴斯德还得出另外一个结论:微生物是不可能是无中生有的。说白了,生命一定是来源于另外一个生命,这叫生源说,之前大部分人认为的是自生说,就是生命可以凭空产生,无中生有。巴斯德也通过鹅瓶实验否定了自生说。然后巴斯德又开始思考了,细菌既然可以用于发酵,那会不会有细菌可以导致疾病呢?问题的关键来了,但是很可惜,他没能证实自己的观点,不过巴斯德的观点却影响到了一些人。

在这重点提一下英国的一位外科医生约瑟夫·李斯特。

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外科医生经常会给一些病人进行手术,他的成功率并不是很高,术后死亡率达到45%,而且大部分都是死于创口发炎感染。从这李斯特受到巴斯德的启发,他就想,如果微生物可以致病,那会不会创口的发炎感染就是由于微生物造成的?如果是这样的话,那我要是能把微生物杀死不就得了吗?说巴斯德有巴氏灭菌法,我自己也要发明一个,于是李斯特就开创了石碳酸消毒法!石碳酸就是苯酚,并且李斯特还规定所有医用器具使用前也要经过消毒,医生手术是要穿白大褂、要洗手等等。所以所李斯特在消毒史带给人们的影响还是很大的,果不其然,经过消毒之后的外科手术,大大降低了手术的致死率,从原来的45%降低到15%左右。

这其实就很好的验证了巴斯德的细菌致病理论是正确的啊!不过在当年仍然有很多人表示不相信这一套,就是不相信微生物致病理论,又过了几年另外一位德国的微生物学家终于找到了确凿的证据,这位就是罗伯特·科赫。

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科赫的地位可以与巴斯德齐名,他最著名的贡献,第一个就是发明了细菌染色技术,

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并且通过明胶培养基成功的将细菌分离培养;第二个贡献就是提出科赫法则,科赫法则说的是,如何判断某一种微生物是不是某一个疾病的病原体呢?所谓病原体就是传染源,疾病的元凶。科赫法则有四条:第一、这种微生物只能在患病部位找到,不能再健康活体中找到;第二、这种微生物可以被分离提取出来,并且还得能在培养基中培养繁殖;第三、培养出的新的微生物可以导致相同的疾病;第四、这个人生病后还可以再次分离出相同的微生物。这四点都满足了就可以判断具体哪种微生物,是哪个疾病的病原体了这就是科赫法则的基本逻辑。

不过这个科赫法则现在已经不适用了,首先对于病毒来说它就不适用,因为病毒不能单独培养,可以说的是在当年确实一套很有效的指导方案,有了科赫法则再加上培养技术,这就意味着,人们可以找到明确直接的致病因果了,就是我们能够知道为什么病原体可以导致什么疾病了,现在就已经可以提出这个病原体了啊!那就好办了!不停的尝试各种方法,看看如何才能杀死这种细菌呗,虽说这是一种比较笨的方法。但是如果我们能够找到这种方法就可以从根本上杜绝这种疾病的蔓延了!这就是咱们开篇说的实证。

随后几年科赫通过这个办法发现了导致炭疽的炭疽杆菌,为此科赫还获得了1905年的诺贝尔生理医学奖,实至名归。可以说这件事是微生物致病理论的一个里程碑事件。

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