趙帥 陳安
羅伯特·科赫,德國醫(yī)學(xué)家,1905年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎獲得者。首次證明了一種特定的微生物是特定疾病的病原體,確定了以其名字命名并沿用至今的科赫法則,同時基于此思想發(fā)現(xiàn)了多種傳染病的病原體,被視為“瘟疫的克星”“細菌學(xué)之父”。
志在四方
1843年12月11日,科赫出生在德國克勞斯塔爾。父母寬厚、慈愛,思想開明。少年的科赫不僅對大自然充滿了興趣,還喜歡聽父親講故事,尤其是聽父親講述他年輕時的旅行奇遇,由此產(chǎn)生了對未知世界的向往。后來,科赫順利考進了克勞斯塔爾大學(xué)預(yù)科學(xué)校,并以優(yōu)異的成績畢業(yè)。1862年夏,科赫步入了向往已久的哥廷根大學(xué)。
進入這所著名的高等學(xué)府后,科赫如魚得水般在知識的海洋中暢游,他每門功課的成績都很優(yōu)異,尤其偏好對昆蟲、植物和動物的研究。年僅20歲的科赫由于念念不忘他8歲那年一位因病而去世的牧師,最終決定投身醫(yī)學(xué)以懲治病魔。
科赫轉(zhuǎn)入哥廷根大學(xué)醫(yī)學(xué)院后,如饑似渴地從教授那里汲取知識,而動手操作的實驗課更讓他獲得了莫大的樂趣。為了操作更熟練,他時常央求管理員允許他進入實驗室“加班”。這種自我嚴格要求的訓(xùn)練,為他日后從事細菌學(xué)領(lǐng)域的研究練就了扎實的基本功。
研究生涯
1866年,科赫來到漢堡綜合醫(yī)院擔任助理醫(yī)生,一年半后結(jié)婚育女??坪找贿吙啃嗅t(yī)維持全家生活,一邊從事他熱愛的微生物研究工作。1870年7月,普法戰(zhàn)爭爆發(fā),科赫不顧自己眼睛近視,志愿參加醫(yī)療隊,成為一名戰(zhàn)地外科醫(yī)生。在緊張的救治工作中,科赫獲得了豐富的實踐經(jīng)驗。1872年2月,科赫被推薦到地方衛(wèi)生機構(gòu)任職,兼具醫(yī)生與衛(wèi)生官員的身份。
1875年的一天,科赫像往常一樣去屠宰場收集牲口的血樣,他通過顯微鏡從一只病死的羊的血液中發(fā)現(xiàn)了形似細木棍的微小物質(zhì)。通過幾個月的觀察,他發(fā)現(xiàn)在每個因患炭疽病而死的牲口的血液標本中,都存在這種奇怪的微小物質(zhì),而健康牲口的血液中卻沒有。這使科赫相信這些微小物質(zhì)就是炭疽病的病原體——炭疽桿菌。
為了證明自己的想法,科赫設(shè)計了縝密的研究計劃:觀察這些微小物質(zhì)從生長、繁殖到引起炭疽病的過程,最終證明了炭疽桿菌就是炭疽病的病原體。
科赫獨自一人憑著自制的粗糙設(shè)備和自己摸索的研究方法,完成了“一種細菌只能引起某種特定的疾病”這項偉大的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)。隨后,科赫撰寫的論文《炭疽病病原學(xué),論炭疽桿菌發(fā)育史》,成為醫(yī)學(xué)史上的經(jīng)典著作。
1881年8月,科赫參加了在英國倫敦召開的第一屆國際醫(yī)學(xué)會議,討論了被稱為“白色瘟疫”的嚴重傳染病——肺結(jié)核病?;氐降聡?,科赫開始承擔研究肺結(jié)核病的重任,并結(jié)合之前探索的細菌學(xué)研究工作的一系列指導(dǎo)原則,最終成功分離出結(jié)核桿菌。這個指導(dǎo)原則就是沿用至今的“科赫法則”:
1.引起某種特定疾病的微生物必須在這種疾病的所有病例中被查見,而在健康動物體內(nèi)不存在;
2.必須能將這種特殊的微生物進行體外分離培養(yǎng),并得到純種微生物;
3.健康的易感動物接種這些純種微生物后,能患有同樣的疾病;
4.從人工感染的試驗動物(詳見第3條)體內(nèi),仍可分離培養(yǎng)出這種特定微生物。
如今的細菌學(xué)研究仍必須遵守這些原則。不過,也存在一些例外的情況,比如,有些疾病的細菌攜帶者或病毒攜帶者看起來無任何癥狀。著名的“傷寒瑪莉”就是其中一個例證,正肆虐全球的新冠病毒的攜帶者也有類似的無癥狀情形。此外,有的病原微生物至今未能在體外被人工培養(yǎng)出來。但是,在大多數(shù)情況下,科赫法則是傳染病研究領(lǐng)域的基本驗證步驟。
科赫通過顯微鏡來研究病逝的結(jié)核病患者的結(jié)核組織,發(fā)現(xiàn)了一種比炭疽桿菌小很多的陌生的藍色細菌。他按照科赫法則,經(jīng)過多次實驗,完成了“結(jié)核桿菌是結(jié)核病病原菌”的鑒別與確定工作。他又冒著被細菌感染的危險,進一步證明了結(jié)核病的傳播方式。
1882年3月24日晚,科赫在柏林生理學(xué)會的學(xué)術(shù)報告會上,介紹了他對結(jié)核桿菌的一系列研究工作。這一天也成為人類應(yīng)對傳染病的歷史轉(zhuǎn)折點,科赫的工作鋪平了通向研究和控制疾病的新道路。1995年,世界衛(wèi)生組織為紀念科赫對結(jié)核病病原菌的發(fā)現(xiàn),將每年3月24日定為“世界防治結(jié)核病日”。
1883年,埃及暴發(fā)了霍亂,科赫帶領(lǐng)德國霍亂調(diào)查團前往一線,明確了導(dǎo)致霍亂的元兇——霍亂弧菌,查明了該菌的特性及流行特點,找到了霍亂交叉感染的途徑和有效的控制方法。
基于科赫在細菌學(xué)領(lǐng)域的貢獻,德國政府授予他德國皇冠勛章。科赫影響力越來越大,促成德國通過了限制霍亂傳播的新衛(wèi)生條例,影響了國家政策。
19世紀90年代初,科赫無意中在數(shù)天前已注射過一次結(jié)核桿菌的豚鼠身上又注射了一次結(jié)核桿菌,豚鼠出現(xiàn)了與第一次被注射后完全不同的強烈反應(yīng),這立即引起了科赫的注意??坪沼纱税l(fā)現(xiàn)了結(jié)核菌素。
極少量的結(jié)核菌素用于人體皮下注射時,結(jié)核病患者和健康人會出現(xiàn)不同的反應(yīng),這可用于人類結(jié)核病的早期診斷。同時,結(jié)核菌素的發(fā)現(xiàn)推動了免疫疫苗的進一步發(fā)展。
科赫曾赴南非幫助消滅牛瘟,曾前往印度孟買幫助控制腺鼠疫。他用一生的工作奠定了醫(yī)用細菌學(xué)的基礎(chǔ),為人類戰(zhàn)勝炭疽、結(jié)核、霍亂、鼠疫等危害極大的傳染性疾病做出了不可磨滅的貢獻,被人們稱為“瘟疫的克星”。
科赫在細菌學(xué)技術(shù)方法的創(chuàng)造和改進方面做出了優(yōu)異的成績。他創(chuàng)用的顯微攝影術(shù)、固體培養(yǎng)基技術(shù)、分離培養(yǎng)技術(shù)和染色法等微生物學(xué)新技術(shù)與新方法,帶動了一大批醫(yī)學(xué)家和生物學(xué)家深入研究各種傳染病的病原體。19世紀的最后20年中,很多傳染病的病原體都被查明并被分離培養(yǎng)成功,科赫在其中起到了關(guān)鍵性的推動作用。
獲得諾貝爾獎
1905年,諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎被授予科赫,以表彰他在結(jié)核病研究方面所做的杰出貢獻。那時,科赫還在非洲調(diào)研傳染病。盡管科赫對榮譽一直比較淡漠,但這次面對國際學(xué)術(shù)界的最高獎賞,他還是按時前往瑞典斯德哥爾摩并出席了盛會。自大學(xué)畢業(yè)后的40年來,科赫經(jīng)歷了許多艱難險阻,其學(xué)術(shù)上的成就終于被全世界認可。
1910年5月,科赫因心力衰竭與世長辭,享年67歲。按照他的遺囑,骨灰安放在柏林傳染病研究所。
縱觀科赫的一生,他對問題的高度理解力、解決問題的創(chuàng)造力、克服困難的勇氣和毅力,是他成為一位優(yōu)秀科學(xué)家所必不可少的素質(zhì)和能力。當然,他能取得如此巨大的成就,也得益于他自身的許多優(yōu)良品性及良好的家庭環(huán)境。從某種意義上說,科赫用自己的聰慧與辛勞換來了世界上成千上萬患者的康復(fù)。
(桂玲摘自《科學(xué)畫報》2020年第5期)