科學大爭論

當古希臘哲學家提出自發發生說時，它只是一個哲學學說。到了17世紀，雷第試圖用實驗來驗證它，它就變成了一個科學假說。但是實驗卻沒能獲得公認的結論。一直到19世紀，微生物能否自發發生，仍然是一個爭論非常激烈的問題。

19世紀中葉的法國，成了兩軍交戰的戰場。而這場爭論，有著深刻的政治和宗教背景。此時，受到天主教會支持、代表著極端保守勢力的拿破侖三世上臺，當權者非常害怕再來一場社會革命。自發發生說被與無神論、唯物論、社會主義和其他激進的社會思潮聯系在一起。如果生命能夠自發產生，那么生命就不必靠上帝來創造。順理成章地，許多人把自發發生說看成是在反對正統的宗教教條，乃至于是在對抗法國政治和社會權威。于是一個學術問題，就成了政治和宗教問題。批判自發發生說，很容易獲得政府和教會的支持。

在這場爭論中，自發發生說的旗手是著名博物學家、盧昂自然歷史博物館館長普歇。自1855年起，普歇向法蘭西科學院提交一系列論文報告證明自發發生的實驗結果，并在1858年出版了一部專著。他聲稱，在嚴格控制的實驗條件下，已被徹底煮過的養料在密閉的燒瓶中冷卻后，仍然能長出微生物。由于普歇認為養料煮沸后原來的微生物已經都被殺死了，而且他在實驗時確保瓶中的養料不會受到外界的污染，那么從中長出的微生物，就被認為是從養料中自發產生的。

普歇是一名曾經做出過重大成果的學術權威，他的觀點在法國科學界和公眾中都引起強烈反響。不過，在相信自發發生說的人們當中，普歇其實比較另類。他并不是一個社會激進派，而是試圖把自發發生說與正統宗教調和起來，認為自發發生并不是隨機發生的，而是在上帝的指導下進行的。但是，自發發生說的反對者仍然認為普歇的觀點是異端和無神論的，必須證明那是錯誤的。法蘭西科學院懸賞2500法郎，將獎給對自發發生說的問題有新的理解的人，其實就是要獎勵人們去推翻普歇的結果。

年輕的巴斯德響應了這一號召。雖然巴斯德有時被描繪成一個虔誠的天主教徒，但是他參與自發發生說的爭論，卻不是完全出于宗教或政治的原因，而是他學術研究的興趣所致。此時巴斯德在研究葡萄酒發酵的原因。1789年，法國著名化學家拉瓦錫提出發酵是一個化學過程，是空氣和葡萄汁起反應的結果。這個觀點逐漸成為學術界的主流。但是這個說法面臨著一個問題：在酵母發酵過程中總能發現大量的微生物，它們是從哪里來的?要么是發酵后受到感染，要么是在化學反應中產生的，也就是自發發生。但是也有少數人認為這些微生物才是發酵的因素，酵母是一種活的微生物，發酵是微生物的活動引起的。

巴斯德相信的是微生物發酵學說，因此他必然要反對自發發生說。從1860年2月～1861年1月，巴斯德向法蘭西科學院遞交了5篇他為了否定自發發生說所做的實驗結果的報告。1861年巴斯德把這些報告結合成一篇論文，贏得了科學院的大獎。

在這些報告中，巴斯德介紹他是如何用一系列實驗來否定自發發生說的。他的實驗材料是煮沸的含糖酵母液，用來作為細菌的養料。實驗目的是為了說明培養液中的微生物來自飄浮在空氣中的微生物。在一個實驗中，培養液被放人密封的瓶子，輸入用過濾或加熱消毒過的空氣，培養液中不會有細菌。隨后輸入沒有處理過的空氣，微生物就出現了。

巴斯德最著名的實驗是“鵝頸瓶”實驗。他設計了一種特殊的瓶子，這種瓶子是開口的，但是瓶頸又細又長還扭曲了一下，像天鵝的脖子。他把瓶子里的培養液煮熟，再慢慢地冷卻，新鮮的空氣還能進到瓶子里面去，但是攜帶著微生物的塵土卻被瓶頸堵住，掉不到培養液中去，培養液就長不出微生物來。要是把瓶頸敲掉，培養液很快就長出了微生物。

巴斯德認為空氣中的微生物濃度和環境狀況、空氣運動和海拔高度有關。他在山上的不同高度打開裝著煮過的培養液的瓶子，發現海拔越高，培養液被微生物污染的可能性就越小。在高山上，20個裝了培養液的瓶子，只有1個長出了微生物。普歇用煮過的干草浸液作材料重復了“巴斯德”實驗，卻得出不同的結果：即使在海拔很高的地方，所有裝了培養液的瓶子都很快長出了微生物。普歇認為，只要有氧氣的刺激，微生物就會從培養液中自發地生出來。

1864年1月，法蘭西科學院指定一個委員會來解決巴斯德和普歇的爭論，要求兩人在委員會的監督下，分別到大教堂屋頂、氣球、山頂上取空氣樣品做實驗。這個委員會的成員都是巴斯德的朋友或支持者。普歇在這一年的6月為抗議委員會不公平，退出了競賽。于是委員會宣布巴斯德獲勝。巴斯德成了法國英雄。

如果普歇不退出競賽，他倒是很可能獲勝。普歇和巴斯德都以為，雖然他們用的實驗材料不同，但是經過煮沸都能有效地滅菌。這個假定是錯誤的。當時不知道的是，普歇所用的材料——干草浸液中含有一種耐高溫的細菌枯草桿菌，它的孢子在120℃溫度下能存活20分鐘，一般的煮沸并不能把它們殺死，因此培養液一旦冷卻，枯草桿菌的孢子就會復活，迅速繁殖。所以，普歇的實驗結果并無問題，但是他做出了錯誤的解釋。

即使是巴斯德的實驗，也不像他報告的那么完美。巴斯德的實驗記錄現在已公開了，根據這些記錄可以知道，他的實驗只有一小部分(占10％)得到了他想要的結果，絕大部分都失敗了，培養液中長出了微生物，但是巴斯德不認為它們是自發發生的，而歸咎于實驗錯誤，不做報道，而只報道符合他的觀點的結果。

在這次競賽之后，自發發生說在法國沒有了市場，巴斯德本人也轉而研究其他問題去了。現在的教科書經常把巴斯德的鵝頸瓶實驗作為否定自發發生說的決定性實驗，從此自發發生說就被徹底推翻了。果真如此嗎?其實，巴斯德的實驗并沒有證明生物不能自發地從非生物產生——想要用實驗證明某個東西不可能發生，本身就是個不可能完成的使命。巴斯德實驗只是表明了，現在的生物不太可能從非生物材料中自發產生。在巴斯德實驗之后，有關自發發生說的爭論并沒有從此銷聲匿跡。只不過，這回戰場改換到了英國，爭論的背景也換了，改成了與進化論有關。

(待續)

鏈接

路易斯·巴斯德，法國微生物學家、化學家，近代微生物學的奠基人。像牛頓開辟出經典力學一樣，巴斯德開辟了微生物領域，創立了一整套獨特的微生物學基本研究方法，開始用“實踐一理論一實踐”的方法開始研究，他也是一位科學巨人。

巴斯德一生進行了多項探索性的研究，取得了重大成果，是19世紀最有成就的科學家之一。他用一生的精力證明了三個科學問題：①每一種發酵作用都是由于一種微生物的繁殖，這位法國化學家發現用加熱的方法可以殺滅那些讓啤酒變苦的惱人的微生物；②每一種傳染病都是一種微菌在生物體內的發展；③傳染病的微茵，在特殊的培養之下可以減輕毒力，使他們從病菌變成防病的疫苗。他意識到許多疾病均由微生物引起，于是建立起了細菌理論。

巴斯德被認為是醫學史上最重要的杰出人物。巴斯德的貢獻涉及幾個學科。但他的聲譽則集中在保衛、支持病菌論及發展疫苗接種以防疾病方面。

他常說：“立志是一種很重要的事情。工作隨著志向走，成功隨著工作來，這是一定的規律。立志、工作、成功，是人類活動的三大要素。立志是事業的大門，工作是登堂入室的旅程，這旅程的盡頭就是成功在等待著，來慶祝你努力的結果。”

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