「白色瘟疫」奪走無數人命！天才醫不靠精密儀器　成功分解細菌終結絕症

文／SME

瘟疫，是對於具有傳染力的疾病的通俗說法，「瘟，疫也。」在中國的史料中，很早就有關於「瘟疫」的記載。《黃帝內經》中就有「五疫之至，皆相染易，無問大小，病狀相似⋯⋯」的記載。東漢時期的《傷寒雜病論》也說過：「建安紀年（西元196年）以來，猶未十稔，其死亡者，三分有二，傷寒十居其七。」

2000多年前的雅典，就差點被一場瘟疫毀掉。中世紀的歐洲，一場「黑死病」在一個月的時間裡帶走了8000多條鮮活的生命。1742年的流行性感冒，席捲了90%的東歐人。

瘟疫，給人們造成了無法估量的損失。天花，險些讓印第安人滅絕，可謂史上最大的「種族屠殺」。霍亂、傷寒，戰爭時期流行，成了戰爭最可怕的幫凶。

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長久以來，人們一直都不知道「瘟疫」到底是一種什麼東西。它看不見摸不著，卻能置人於死地，短短幾天便使一座城市變成空城，不知因何而起，更不知如何預防，剩下的，只有恐懼。

直到他的出現，他讓可怕的瘟疫現了形。他為人們揭開了瘟疫的神祕面紗。他告訴人們，瘟疫是可以被消滅的。

他就是德國著名的醫生和細菌學家，世界病原細菌學的奠基人和開拓者。他首次證明了一種特定的微生物是特定疾病的病原。

他發明了用固體培養基的細菌純培養法。他提出的科赫氏法則至今仍被用於疾病病原體確定的依據。他是羅伯特．科赫（Robert Koch），細菌學之父，1905 年諾貝爾生理學或醫學獎的獲得者。

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1843 年，科赫出生在德國一座名叫克勞斯塔爾的小城市裡。他的父親是一位礦工，和大山打交道。幼年的科赫就體現出了一位開拓者的遠大志向。當他的兄弟姐妹們還不諳世事時，他卻一個人蹲在池塘邊聚精會神地看一隻小紙船，指著小船對母親說，他要當一名水手，到大海去遠航！

科赫並不是說說而已，他5歲就已經是鄰里街坊口中的「別人家的孩子」。他的父親工作很忙，母親則忙於照顧自己的13個孩子。於是，他只能自己借助報紙學會讀書，聰明而有毅力。

在科赫7歲那年，家鄉的一位牧師因病去世。在牧師的追悼會上，科赫不解地問母親：「牧師得了什麼病？這種病難道就治不好嗎？」看著啞口無言的母親，科赫也沉默了。

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高中畢業後，科赫考入了哥廷根大學，師從弗里德里希學醫。4 年後，他拿到了哥廷根大學的醫學博士學位，成績優異的他還被評為了「優秀畢業生」。

科赫畢業那年，普法戰爭的戰火已經隱隱開始燃燒，隨後他進入軍隊，成了一名軍醫。戰爭結束後，他去了波蘭，在當地的一個小鎮當醫官。

1870 年，科赫婚後到東普魯士的一個小鄉村當外科醫生。醫生是個救死扶傷受人尊敬的職業，可讓科赫無法忍受的是，當他的患者被傳染病折磨甚至生命被吞噬的時候，他卻無能為力。

沒有人知道傳染病的病因，更談不上有效的治療。科赫經常只能對患者和家屬說幾句安慰的話，因為他自己也不明白傳染病究竟因何而起，他也沒有有效的治療方法。科赫沒有坐以待斃，他不願意再眼睜睜看著自己的患者一步步走向死亡。

在那個叫沃爾施泰因的小村子裡，科赫建立了一個簡陋的實驗室。就是在這個小小的不起眼的實驗室中，科赫開始了自己關於病原微生物的研究。科赫的實驗室裡沒有什麼大型的科研設備，小鄉村中也沒有收藏著大量文獻的圖書館。他甚至也難以和其他同樣研究微生物的學者進行溝通討論，他唯一擁有的「大型」研究工具，是他的妻子送給他的顯微鏡。

在簡陋的實驗室裡，單槍匹馬的科赫沉浸在自己的研究中，只要有時間，他就將自己關在實驗室中，人們不明白科赫到底在幹什麼，甚至有人說他得了精神病。

1863 年，法國微生物學家凱西米爾．達韋納發表了一篇論文。論文中，凱西米爾提到了炭疽病可以在牛與牛之間直接傳染。科赫在看到這篇論文後，更加仔細地研究了這個疾病。

炭疽是由炭疽桿菌所致，一種人畜共患的急性傳染病。人因接觸病畜及食用病畜的肉類而發生感染。臨床上主要表現為皮膚壞死、潰瘍、焦痂和周圍組織廣泛水腫及毒血症症狀，皮下及漿膜下結締組織出血性浸潤；血液凝固不良，呈煤焦油樣，偶可引致肺、腸和腦膜的急性感染，並可併發敗血症。

為了研究炭疽病的起因，他整夜整夜地在實驗室裡待著，甚至幾個星期都不邁出實驗室一步，像著了魔似的廢寢忘食。他的妻子終於忍受不了他對自己事業的執著，離開了他。為了證明炭疽菌就是炭疽病的罪魁禍首，科赫從死於炭疽病的動物的脾臟中提取出了組織液，再將組織液接種到正常健康的小鼠身上，被接種後的小鼠很快就感染上了炭疽病。

然而，科赫對這樣的實驗結果並不是十分滿意。

他想瞭解從未接觸動物的炭疽菌是否能引起炭疽病。因此，他提取了患了炭疽病的牛眼中的液體進行培養。科赫發現，當環境不利的時候，這些細菌會在自身內部產生圓形孢子（芽孢），芽孢能抵禦不良的環境，尤其是缺氧環境，而當周圍環境恢復正常時，芽孢又成了細菌。

科赫在純培養條件下繁殖了數代炭疽菌，當他將這繁殖了很多代後的炭疽菌接種到小鼠身上的時候，小鼠仍然感染了炭疽病。

1876 年，科赫公開了他的發現。他去了弗羅茨瓦夫，進行了3天的公開表演實驗。他證明了炭疽桿菌是炭疽病的病因，首次提出了炭疽桿菌的生活史，即桿菌—芽孢—桿菌的迴圈，而能在土壤中長期生存的芽孢，就是造成炭疽大流行的罪魁禍首。

同時，他還提出了他對病原微生物的觀點，他認為每種疾病都有特定的病原菌，而不是像人們之前所認為的，所有細菌都是一個種。科赫的報告引起了微生物學界的震動，這是人們第一次證明一種特定的細菌是引起一種特定傳染病的病因，科赫的報告開啟了科學家們關於病原微生物研究的時代。發現炭疽桿菌並不是科赫事業的終結，只是他輝煌事業的開端。

1880年，科赫應邀赴柏林工作，出任德國衛生署研究員。在這裡，他終於有了良好的實驗設備和研究助手，他創造了至今還在普遍使用的經典細菌培養法—懸滴法，他用不同的染液給細菌染色，給顯微鏡加上了照相機，顯微攝影術的出現讓人們可以透過照片清楚地看到顯微鏡下的世界，終結了僅憑肉眼觀察、文字描述或手繪圖案定義細菌而引發的爭議與混亂。

然而，一個至關重要的問題始終沒有得到解決，人們仍然不知道，應該如何從許多混雜在一起的細菌中分離出純種的細菌。細菌是會活動的生物，當它們在培養液中游走的時候，是幾乎不可能分離出純種細菌的。想明白了這點的科赫知道，只有用固體培養基才能得到純種細菌。他將瓊脂加到了傳統的肉湯培養基中，首創了肉湯瓊脂固體培養基。到今天，這仍然是細菌分離的重要工具。

科赫做了關於純種細菌培養的報告和示範，當時的微生物學權威巴斯德評價道，「這是一項偉大的進展」。

19 世紀，肺結核被稱為「白色瘟疫」，在當時的死因中占據前列，可人們無論是對死者進行病理解剖還是動物實驗，都沒辦法找到致病菌。傳統的方法在肺結核面前失去了效果，人們束手無策，只能坐以待斃。

當時有很多科學家為尋找肺結核的致病菌絞盡腦汁，科赫自然也不例外。科赫意識到，特殊的感染一定是由特殊的微生物引起的，只有找到那個微生物，將其分離培養出來，才有進一步研究的可能性。

於是，科赫用各種染料給病灶組織染色，結晶紫、美藍、伊紅、剛果紅⋯⋯常用的染料科赫都試了個遍，卻仍然一無所獲。雖然有些失落，但是科赫沒有放棄尋找合適的染料。終於，在亞甲基藍染色後的組織中，他發現了一種從未見過的細菌。

為了驗證自己的實驗結果，他在柏林的各個醫院中尋找因結核病致死的患者遺體，拿到了大量病灶組織的他繼續著自己的實驗。他將結核組織注射到各種動物體內並進行染色觀察。結果讓他十分興奮，所有患上結核病的動物體內都能看到那種細菌。而健康的動物體內，完全找不到那種細菌的蹤影。

向來嚴謹的科赫並沒有直接宣布自己發現了結核病的致病菌。在實驗中，他給動物注射的是病灶組織提取液，不是純淨的細菌。僅憑病灶組織提取液並不能證明已經發現了結核病的致病菌。他決定將那種細菌分離出來。

科赫將病灶組織提取液接種到了肉湯瓊脂固體培養基上，小心地分離出了那種他之前沒有見過的細菌，培養成純淨的菌種再注射給動物。細菌在被注射入動物體內後，成功地讓實驗動物感染上了結核病。科赫給這種細菌起了個名字—結核桿菌。

1882 年3 月24 日，德國柏林生理學會召開。當科赫將自己的研究成果公布出來的時候，全場寂靜無聲，沒有人提出質疑，連那位一直看科赫不順眼的歐洲醫學泰斗、細胞病理學創始人菲爾紹也終於不再反對科赫的觀點。沉寂了十多秒的會場突然爆發出了雷鳴般的掌聲，一些科學家甚至忍不住站起來歡呼。害死了千千萬萬人的「白色瘟疫」的元凶終於被找到了。

從此，肺結核不再是絕症，這怎能不讓人興奮呢？整個世界在那個報告後都沸騰了，科赫也成了與路易士．巴斯德齊名的微生物學家。

從1885 年起，科赫就一直在柏林大學擔任衛生學教授，成了老師的科赫帶出了一大批優秀的學生。日本著名的微生物學家北里柴三郎就是他的學生。他的門生陸續發現了白喉、傷寒、肺炎、淋病、腦炎、麻風病、破傷風、梅毒等一系列的病原體。

科赫退休後，就開始環遊世界。哪裡有傳染病流行，哪裡就有科赫的身影，他發現了霍亂弧菌，提出了控制瘧疾的新方法—消滅攜帶致病菌的昆蟲。

他提出了著名的科赫法則，用於建立疾病與微生物之間的因果關係。到今天，這個法則仍然是確定病原體的重要參考依據。2003 年流行的SARS，正是通過這個法則確定了病原體。

科赫法則主要分為四個步驟：

1.在病株罹病部位經常可以發現可能的病原體，但不能在健康個體中找到；

2.病原菌可被分離並在培養基中進行培養，並記錄各項特徵；

3. 純粹培養的病原菌應該接種至與病株相同品種的健康植株，並產生與病株相同的病徵；

4. 從接種的病株上以相同的分離方法應能再分離出病原，且其特徵與由原病株分離者應完全相同。

1905 年，科赫收到了來自斯德哥爾摩的電話。為了表彰他在結核病領域的重要貢獻，他拿到了當年的諾貝爾生理學或醫學獎，他還被授予了德國的皇冠勳章、紅鷹大十字勳章（醫學界第一位獲此殊榮者）。他是英國皇家學會會員，法國科學院院士，柏林、克勞斯塔爾授予他榮譽市民稱號，海德堡大學、博洛尼亞大學授予他榮譽博士學位。

晚年的科赫因為心臟病住進了巴登巴登溫泉療養院。在療養期間，他仍然念念不忘他的細菌學研究。逝世前的3 天，他還在普魯士科學院進行了一場關於結核桿菌的講座。1910 年5月27 日，科赫在療養院離開了人世，終年67 歲。

為了紀念他對全世界醫療研究領域開創性的貢獻，德國政府設立了羅伯特．科赫獎。這個獎項，是德國醫學領域的最高獎項。

第一次發明了細菌照相法，第一次發明了蒸汽殺菌法，第一次提出了霍亂預防法，第一次發現了鼠蚤傳播鼠疫的祕密，第一次發現了炭疽桿菌、傷寒桿菌、結核桿菌……科赫用他的一生為人類的健康保駕護航。

光有知識是不夠的，還應當運用。光有願望是不夠的，還應當行動。

＊本文摘錄自《怪奇科學研究所：42個腦洞大開的趣味科學故事》

作者： SME

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