夜思 | “科学界完美无缺的人”，他是怎么做到的？
转自：中国青年报
小年说：
在科学史上，有许多卓越的名字，但被誉为“科学界完美无缺的人”的却寥寥无几。路易·巴斯德，就是其中的典范。
你可能对这个名字略为陌生，但你一定听过“巴氏灭菌法”这一广泛应用于食品加工行业的技术，他在免疫学上的重大突破——狂犬病疫苗的成功研制，更是挽救了无数的生命。
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“科学界完美无缺的人”
他是怎么做到的？
来源：北京大学出版社
路易·巴斯德既是天才的实验科学家，又是坚定的实践者，更是怀抱家国情怀的人文主义者，“科学是没有国界的，但是科学家却有他自己的祖国”，这句名言就出自他。最终，他的卓越成就赢得了全世界的敬仰。
巴斯德的洞见彻底革新了人类对发酵现象的认知，对医学、农业等诸多领域产生了深远且持久的影响。
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普通家庭走出的“六边形战士”
“微生物学之父”传奇的一生
1822年12月27日，在法国东部多尔镇的一个普通家庭中，巴斯德诞生了。他的父亲让・约瑟夫・巴斯德曾是一名军人，退伍后经营着制革生意，母亲是农家女。他有一个姊姊和两个妹妹。
七岁时，小巴斯德踏入了阿尔布瓦中学附小的校门，毕业后顺利升入阿尔布瓦中学。
1838年，巴斯德踏上了前往巴黎的求学之路，然而，初到繁华都市的他，内心被浓浓的思乡之情所占据，不久便返回了阿尔布瓦中学。次年，他转入弗朗什-孔泰地区的贝藏松中学。
1843年，巴斯德以第四名的成绩进入巴黎高等师范学校。从巴黎高等师范学校毕业后，巴斯德留校担任实验室管理员，当时晶体研究蓬勃发展，巴斯德认为晶体研究是“有用的科学”，再加上他对酒的喜欢，于是，他首先投入于酒石酸晶体的研究之中。
按当时的规定，高等师范的毕业生必须要在中学教一次书。1848年11月，巴斯德心怀远离研究工作的遗憾，赴第戎莱西的中学当老师。
他的导师巴拉尔和皮欧同教育部交涉，不久巴斯德被任命为斯特拉斯堡大学的副教授，并对教务长的女儿玛丽一见倾心。很快，巴斯德和玛丽结婚。玛丽不仅是一位善良的妻子，也是巴斯德的得力秘书。他们有五个孩子，三个孩子死于伤寒。
19世纪50年代，法国的啤酒、葡萄酒业在欧洲很有名，但啤酒、葡萄酒常常会变酸，这使酒商叫苦不已。
1856年，里尔一家酿酒厂厂主请求巴斯德帮助寻找原因，看看能否防止酒精变酸，自此他开始了关于发酵的研究，进入了生命科学领域。巴斯德详细考察发酵过程，发现了酵母的作用，进而对微生物产生兴趣。
随后，他开始研究霍乱病、炭疽病等细菌性传染病，后又转向对狂犬病的研究中，对人类健康和相关领域产生了重大影响。
巴斯德在科学领域的贡献是多方面且具有开创性的。他对发酵理论的研究，证明了发酵是由微生物引起的生物过程，而非传统认为的化学不稳定性。他通过一系列严谨的实验，如“鹅颈瓶”实验等，有力地反驳了自然发生说。在免疫学领域，他的成就更是举世瞩目，成功研制出禽霍乱疫苗、炭疽病疫苗、狂犬病疫苗等，为人类预防和治疗传染病开辟了新的道路。
一生中，他获科普利奖章、大十字级荣誉军团勋章，被选为法兰西学院院士等，他被称为“微生物学之父”，荣誉无数。1895年9月，巴斯德逝世，法国以国葬礼在巴黎圣母院弥撒，以纪念这位伟大的科学家。
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从酿酒难题到民族复兴
为科学使命和爱国情怀终身投入
1856年，制酒商比戈找到巴斯德，称其甜菜糖发酵酒精时出了毛病，糖液变酸。当时对发酵原理认识有限，比戈期望巴斯德能查明原因。巴斯德此时主要研究晶体结构，对发酵了解甚少，但凭借科学的思维和探索精神，他决定对此进行深入研究。
他用显微镜观察样品，在不变酸样品中发现成簇酵母菌，变酸样品中有乳酸酵母（现知为乳酸链球菌）。他通过接种实验，将两种发酵与不同生物联系，于1857年提出发酵是微生物作用的全新理论，还证明了pH值对微生物代谢的影响，提出配制培养基原理，为微生物学发展奠定基础。
在此基础上，巴斯德开始研究醋酸发酵和制醋，主要关注酒精经过氧化转变为醋酸的过程，并提出以接种醋酸菌、加热抑制醋酸菌和杂菌活动生长的方法减少醋酸挥发。
一百多年前，葡萄酒业是法国重要工业，但枯叶病蔓延使其陷入困境。面对这一问题，巴斯德开始研究葡萄酒生产中的酒病。他深入走访葡萄园和酿酒厂，详细记录发酵和保存葡萄酒的经验。他发现酒变质与微生物有关，进而通过实验发明巴氏灭菌法。最初是将酒在密闭容器内加热到60-100℃灭菌1-2小时，后改进为50-60℃灭菌10分钟。经海运试验，该方法有效防治酒病，为法国葡萄酒业带来巨大经济效益。
自巴氏灭菌法用于制酒和制醋后，法国葡萄酒业、醋业得到了蓬勃发展，但啤酒制造却面临混浊、发酸和变质问题。于是，巴斯德前往英国啤酒厂考察，他发现啤酒风味不纯与发酵用酵母菌不纯有关，啤酒变质源于杂菌污染。返回巴黎后，他采用加热灭菌和纯酵母菌接种的方法解决问题，得出啤酒变质原因相关结论，推动法国改进啤酒生产工艺，1876年出版《啤酒研究》。
从葡萄酒出发进入到微生物研究领域之中，巴斯德的贡献带来了难以估量的经济效益。你可能已经发现，巴斯德此时的研究与法国重要工业的面临的瓶颈息息相关，这背后其实包含着更深的社会原因。
1870年普法战争爆发，德国强占了法国的领土。普鲁士军进逼巴黎时，不顾红十字标志，把大炮对准病院轰击，这让巴斯德非常愤怒。
在此之前，巴斯德的研究成果得到国际学界认可，德国的波恩大学曾授予他博士荣誉证书。然而，出于对祖国的深厚感情和对侵略者德国的极大憎恨，他毅然决然地把证书退还给了波恩大学。
法国战败后，内乱爆发，巴斯德本想到外国继续从事研究工作，意大利的比萨大学以优厚待遇邀请他，但他始终不忍心抛弃残垣断壁的祖国而拒绝了。
当法国的酿酒业受到重创时，巴斯德积极投身研究，努力为祖国解决这些难题，使其可与德国啤酒相抗衡。他多次接受政府的委托，研究他从未接触过的课题，为发展法国的养蚕业、制酒业和畜牧业做出了重大贡献。
英国生物学家赫胥黎在英国皇家学会上说：“单是巴斯德做出的发现，就足以抵偿法国于1870年付给德国的50亿战争赔款。”巴斯德为科学、为祖国、为人类辛勤工作了一生。
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每一针疫苗都和他有关
堪称拯救人数最多的科学家
巴斯德在微生物研究领域的深入探索，使他逐渐将目光投向医学领域，为人类健康事业带来了前所未有的变革。
研究酒石酸晶体时，巴斯德的意外发现引发了他对生命本质的深刻思考，促使他大胆质疑当时盛行的“自然发生论”。
他精心设计并开展了一系列具有里程碑意义的实验，其中“鹅颈瓶实验”尤为著名。在这个实验中，巴斯德明确得出结论：生物不会自然发生，而是由已存在的微生物繁殖而来。这一发现彻底颠覆了传统观念，使人们对生命起源和微生物传播途径有了更为科学准确的认识。
免疫学领域，巴斯德发现病菌经过特定培养后毒性会发生变化，利用这一特性，他制备出了禽霍乱疫苗。他还深入研究炭疽杆菌，发现其形成孢子的特性以及对环境的抵抗力，经过不懈努力，成功研制出炭疽病疫苗，在畜牧业中发挥了重要作用，有效降低了炭疽病的发病率和死亡率。
巴斯德所有的医学成就中，对狂犬疫苗的研究是其中最为浓墨重彩的一笔。
19世纪末，狂犬病肆虐，给人类带来了巨大的痛苦和恐惧。1880年，巴斯德亲眼目睹了一名被疯狗咬伤的男孩的悲惨遭遇，男孩最终因狂犬病发作离世，这深深刺痛了巴斯德，坚定了他攻克狂犬病的决心。
1880年12月，兽医亨利·博内带着两只病犬寻求巴斯德的帮助，希望他能研制出狂犬疫苗，这成为巴斯德狂犬病研究的重要契机。
巴斯德和他的团队开启了艰苦卓绝的研究征程。他们首先从病犬的唾液中分离出狂犬病病毒，然后将病毒接种到兔子体内，通过连续传代培养，成功减弱了病毒的毒性。经过反复试验和精心优化，他们找到了合适的病毒减毒方法，制备出了较为安全有效的狂犬疫苗。
1885年7月6日，年轻的约瑟夫·梅斯特被疯狗严重咬伤，在母亲的陪伴下绝望地来到巴斯德实验室。面对这一紧急情况，在与医生商讨后，巴斯德决定为梅斯特注射尚未在人体上进行过试验的狂犬疫苗。
接下来的10天里，巴斯德每天为梅斯特注射一针疫苗，每一针都充满了未知和希望。幸运的是，奇迹发生了，梅斯特成功抵御了狂犬病的侵袭，成为世界上第一例狂犬病疫苗接种成功的病例。这一历史性的突破，不仅拯救了梅斯特的生命，更为无数狂犬病患者带来了生的希望。
1922年，巴斯德研究所敞开了大门。参观者被允许进入学者的地下室墓穴和生前的住所。在那里，展出了装着消旋酒石酸晶体的瓶子——后来一切发现的起点，患微粒子病的蚕茧，几只由巴斯德在论证不存在自然发生时密封的、永远是无菌的玻璃瓶……接着是小玻璃瓶、曲颈甑、试管和圆底烧瓶，上面的标签帮助参观者了解巴斯德的发现史。人们为科学研究展开捐助，捐款箱为实验室——“科学的圣殿”筹措资金。
在全世界，人们以他的名字命名广场和大街，他的肖像挂在教室、实验室和医院里。巴斯德已经故去，但他的学说永远活着。