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发表于 2013-5-31 08:51:51
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科赫1862年入哥廷根大学学医,雅各布·亨勒是那里的解剖学教授,科赫因此接受了亨勒于1840年提出的观点,即传染病由活的寄生的东西所致。科赫毕业后在柏林做了六个月的化学研究,深受魏尔啸的影响,之后他去汉堡等地当医生,通过了地区医生的考试,来到沃尔什腾当地区医生。4 w. ~" c. [7 {( P( c o0 M' j
2 Q3 \. m# U0 |1 x, q8 U, H1 a此时虽然巴斯德已经取得很大成果,但他所做的都是实用性研究,无法证明究竟哪一种细菌才是致病菌。他的成就一直不被医学界主流所接受,一来因为他是一个化学家,所作的和人类疾病无关,二来是因为他的工作是不完整不准确的,他认为细菌致病,但无法回答到底是什么细菌致病。想让别人接受,必须分离出单一细来,然后检测其致病能力。对此,巴斯德无能为力。
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现在人看来,做到这一点很容易。只要找到一种办法,从一大堆细菌中分离出单个细菌来就成了。绝大多数细菌是无性繁殖的,只要培养条件合适,让这个细菌一变二、二变四繁殖起来就是了。. S m8 t& U, a
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繁殖细菌不是难事,一碗牛肉汤放在桌上,过两天回来一看,肯定长出几十亿个细菌,但是这几十亿个细菌有无数种。巴斯德等人的细菌致病说在当时是诸多致病说之一,此外还有因为吸入毒素致病的学说、由皮肤上的臭气导致的学说、蠕虫和真菌同时生长而造成的学说、排泄物分解导致的学说、氧气减少的学说等各种学说,就是由于无法分离出单一细菌,细菌致病说一直无法得到证实。" h ?* T5 v' O4 J* A/ \3 M3 ~
+ E K4 x6 h [. s2 P科赫收到太太送的显微镜后,拿着它到处看,因此是乡村医生,最常见的病是死于炭疽病的羊和牛,科赫读过巴斯德的文章,也认同他的细菌致病论,他抽出死畜的血液,在镜下看到一堆东西,因为在健康动物的血液中没有,他认为这就是细菌。
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- l" F# b2 j2 A3 A- t科赫觉得做两件事来证明细菌治病说,首先证明他看到的东西是细菌,而不是某种血细胞的碎片。如果是细菌的话,他就要证明是引起炭疽的致病菌。
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思路很合理很清晰,可是科赫一个小镇的医生,他的科研知识仅限于医学院里教的那些,他上学时学校不教有关细菌的知识。科赫只好先去读了一阵文献,准备做科研了,才想起来手头只有一架显微镜,只能从自己动手做科研仪器开始,他并不知道其实巴斯德的实验仪器基本上都自己做的。
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在读文献时,科赫读到法国科学家卡西米尔·戴维恩证明了炭疽能从感染动物传播到健康动物,基本上能确定是微生物导致炭疽病的。科赫便从这里入手,把木条烧热后从感染炭疽而死的动物的血液中取样,放到健康老鼠体内,老鼠很快死了,他解剖老鼠,看到同样的症状。用从死去的老鼠身上取来的血液给健康的老鼠注射,健康的老鼠也死了。& V X* R9 q; m1 J3 O \( _4 i6 g1 I
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这个实验只是重复戴维恩等人的试验,他那棍尖上有数不清的细菌,和巴斯德一样,他看到了现象,可是无法证明是细菌导致了炭疽病,他必须找到一个能够分离细菌的培养基。 j5 w2 R# Y5 A* t$ d; _
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经过很多次试验,终于他从牛眼中取来清澈的液体,在显微镜下没有看到细菌,然后从得病的老鼠脾脏取样加入其中,几天后牛泪液出现细菌繁殖,用这种液体给健康的老鼠注射,老鼠得了炭疽。科赫确认他分离出炭疽菌,发现炭疽菌在体外可以生存一段时间。1876年开始发表他的成果,科赫的文章描述得非常清楚,非常有条理,慢慢地引起人们的注意和信服。1880年,由于他在炭疽菌研究上的成就,被调到帝国卫生署任职。) R X6 f" H d
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科赫是第一个分离出单一种类细菌的人,因此成为和巴斯德比肩的微生物学大师。
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# V, F1 Z5 ~2 y: u# v科赫来到了柏林后,有了自己的实验室,也有了自己的一班人马,得以随心所欲地进行科学研究。他首先对自己分离纯化细菌的办法进行改进,尤其是细菌生长技术。牛泪液的办法好是好,但要养一群牛,不是长久之计,必须建立一种更为实用的培养细菌的办法。
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炭疽杆菌被巴斯德证实了,一种细菌导致一种疾病这个认识渐渐被接受,但还是个例,但无法证实,细菌无处不在,如何分离出单一细菌是一个技术难题。牛眼液虽然分离出炭疽菌,但一直不能分离出其他细菌。
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- n, ?% @8 P& _& @; R# Z有一天,科赫把吃剩下的半个熟土豆忘在实验室的桌子上了,结果长了细菌,他正要扔掉,突然发现土豆的切口上有不同颜色的斑点,他心中一动,取下一个斑点在显微镜下观察,发现有很多细菌,但都是一样的,原来这就是单一细菌繁殖的关键,以前无法解决这个难题是因为使用了液体培养基。, |3 K* C X1 I$ [5 X/ z2 n# J
; N6 X1 S+ g9 J但是土豆不能作为培养细菌的培养基。因为培养基首先要加热灭菌,保证没有细菌之后才能加入样品,土豆加热后就成土豆泥了,不再是很稳定的固体,必须找到一种加热之后还能够冷却凝固的固体培养基。
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+ h# G C, `" t科赫手下有一位做空气净化的瓦尔特·赫斯,在当年当船医的时候,在美国纽约和一位叫芬妮的女子相爱,后来成为他的妻子,来到柏林后,芬妮在赫斯手下当技术员。赫斯开始进行细菌培养基的研究,1881年夏天,在一次野餐时,他发现妻子做的果酱居然没有融化,芬妮说这是从邻居那里学到的,邻居来自印度尼西亚,她们家乡的做法是往里面加从海藻提炼出来的琼脂。
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U Z1 ` m, b7 s$ t就这样,科赫实验室用琼脂做细胞培养基的固定材料,加在液体培养基中,能够耐受高温,在常温下成为稳定的固体,而且其形状不受微生物生长的影响,是非常理想的细菌培养材料,一直沿用至今。( P; m4 F7 H: p; O7 m( l
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接下来要改进工具。科赫的助手朱里斯·理查德·佩特里设计了玻璃小圆盘,有个盖子,这样就可以把琼脂培养基放在里面进行高温消毒,无菌操作也很方便,这就是也沿用至今的佩特里皿。
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) {. a5 h8 _' `1 j& q7 l @' |" P有了琼脂培养基和佩特里皿,科赫就能够继续分离其他致病细菌。他的第一个目标是结核菌。
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