科赫的实验室里没有什么大型的科研设备
小乡村中也没有收藏着大量文献的图书馆
他甚至也难以和其他同样研究着微生物的学者进行沟通讨论
他唯一拥有的“大型”研究工具,是他的妻子送给他的显微镜
在简陋的实验室里,单枪匹马的科赫沉浸在自己的研究中
只要有时间,他就将自己关在实验室中
人们不明白科赫到底在干什么,甚至有人说他得了精神病
1863年,法国微生物学家卡西米尔·达韦纳发表了一篇论文
论文中,卡西米尔提到了炭疽病可以在牛与牛之间直接传染
科赫在看到这篇论文后,更加仔细地研究了这个疾病
炭疽是由炭疽杆菌所致,一种人畜共患的急性传染病。
人因接触病畜及其产品及食用病畜的肉类而发生感染。临床上主要表现为皮肤坏死、溃疡、焦痂和周围组织广泛水肿及毒血症症状,皮下及浆膜下结缔组织出血性浸润;血液凝固不良,呈煤焦油样,偶可引致肺、肠和脑膜的急性感染,并可伴发败血症。
图:卡西米尔·达韦纳(Casimir Davaine)
为了研究炭疽病的起因,他整夜整夜地在实验室里待着
甚至几个星期都不迈出实验室一步,像着了魔似的废寝忘食
他的妻子终于忍受不了他对自己事业的执着,离开了他
图:科赫与妻子
为了证明炭疽菌就是炭疽病的罪魁祸首
科赫从死于炭疽病的动物的脾脏中提取出了组织液
再将组织液接种到正常健康的小鼠身上
被接种后的小鼠很快就感染上了炭疽病
图:皮肤炭疽
然而,科赫对这样的实验结果并不是十分满意
他想了解从未接触动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体进行培养
科赫发现,当环境不利的时候,这些细菌会在自身内部产生圆形孢子(芽孢)
芽孢能抵御不良的环境,尤其是缺氧环境,而当周围环境恢复正常时,芽孢又成为了细菌
图:炭疽杆菌
科赫在纯培养条件下繁殖了数代炭疽菌
当他将这繁殖了很多代后的炭疽菌接种到小鼠身上的时候
小鼠仍然感染了炭疽病
1876年,科赫公开了他的发现
他去到了弗罗茨瓦夫,进行了3天的公开表演实验
他证明了炭疽杆菌是炭疽病的病因,首次提出了炭疽杆菌的生活史,即杆菌-芽孢-杆菌的循环
而能在土壤中长期生存的芽孢,就是造成炭疽大流行的罪魁祸首
图:炭疽芽孢杆菌
同时,他还提出了他对病原微生物的观点
他认为每种疾病都有特定的病原菌,而不是像人们之前所认为的,所有细菌都是一个种
科赫的报告引起了微生物学界的震动
这是人们第一次证明一种特定的细菌是引起一种特定传染病的病因
科赫的报告开启了科学家们关于病原微生物的研究的时代
发现炭疽杆菌并不是科赫事业的终结,只是他辉煌事业的一个开端
1880年,科赫应邀赴柏林工作,出任德国卫生署研究员
在这里,他终于有了良好的实验设备和研究助手
他创造了至今还在普遍使用的经典细菌培养法——悬滴法
他用不同的染液给细菌染色,给显微镜加上了照相机
显微摄影术的出现让人们可以通过照片清楚地看到显微镜下的世界
终结了仅凭肉眼观察、文字描述或手绘图案定义细菌而引发的争议与混乱
然而,一个至关重要的问题始终没有得到解决
人们仍然不知道,应该如何从许多混杂在一起的细菌中分离出纯种的细菌
细菌是会活动的生物,当它们在培养液中游走的时候,是几乎不可能分离出纯种细菌了
想明白了这点的科赫知道,只有用固体的培养基才能得到纯种的细菌
他将琼脂加到了传统的肉汤培养基中,首创了琼脂肉汤固体培养基
到今天,这仍然是细菌分离的重要工具
1881年的国际医学会议上
科赫做了关于纯种细菌培养的报告和示范
当时的微生物学权威巴斯德评价道,“这是一项伟大的进展”
(未完待续)