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法國微生物學家、化學家路易·巴士德是巴氏殺菌法的發明者,同時也是分子不對稱性理論、生源論的發表者,並曾研發減毒狂犬病疫苗,成功治療一位受狂犬病感染的9歲兒童。

撰文=黃宜稜

還記得中學時期生物課本都會出現的實驗嗎?有位科學家在2個鵝頸瓶中倒進肉汁,並將其中一個鵝頸瓶連同肉汁一起以高溫煮沸,再將2個鵝頸瓶都放置於室溫上好幾天,再去觀察,發現沒有經過煮沸的鵝頸瓶,裡面的肉汁已經腐敗發臭了,但經過煮沸的鵝頸瓶卻仍然保存良好,之後科學家將煮沸過的鵝頸瓶拔去上方的細頸,再經過好幾天,發現其中的肉汁也腐敗了。這個實驗證實了微生物並不會無中生有,被科學界視為微生物學的一大重要里程碑,而這位科學家就是巴氏殺菌法的發明者路易·巴士德(Louis Pasteur)。


鵝頸瓶實驗(圖片來源=Kgerow16)

1822年12月27日巴士德出生於法國,是知名的微生物學家、化學家,同時也是微生物學的奠定人之一,他從小就對科學非常感興趣,大學時期開始對化學結晶體形態和結構的研究,並在多年的研究後發表分子不對稱性理論,獲頒獲英國皇家學會頒發的朗福德獎章,更因此開啟科學界對立體化學的研究之路。

由於法國是葡萄酒釀造大國,但當時卻經常面臨葡萄酒放太久腐敗的問題,這讓巴士德決定投入葡萄酒發酵的研究,在研究過程,巴士德發現發酵是由於葡萄酒內的微生物增長所造成的(目前已知此微生物就是酵母菌),而讓酒發酵與讓酒腐敗的原因都是微生物增長,差別在於兩者的微生物不同。而這項發現也改變以往認為釀酒過程僅是一連串的化學反應,微生物則是反應產物的觀點。

為了消滅食品中的微生物,1862年4月20日,巴士德和法國生理學家克勞德·伯納德(Claude Bernard)共同完成首次巴氏殺菌法的測試。巴氏殺菌法又稱為巴士德殺菌法,不同於傳統的高溫殺菌,而是根據不同食品類型適合的殺菌溫度與時間不同,區分為低溫長時間殺菌法(Low Temperature Long Time,LTLT)與高溫短時間殺菌法(High Temperature Short Time,HTST),目前最大宗的應用在於鮮奶與優酪乳的殺菌。

此外,因為當時人們普遍相信「生物隨時可由非生物產生」,也就是自然發生論(又稱為無生源論),例如腐肉生蛆表示腐敗的肉(非生物)可以產生蛆(生物),這項理論卻受到巴士德的質疑,於是決定以鵝瓶頸做實驗。實驗結果發現未煮沸(未殺菌)的肉汁腐敗了,但煮沸過(殺菌過)的肉汁卻沒有腐敗,因為微生物都被殺死了,而且外來的微生物也無法通過鵝頸瓶細小彎取的瓶口,此實驗證明微生物並不會無中生有,巴士德遂提出「一切的生物都來自於生物」,即生源論。

除了完成被大眾沿用至今的巴氏殺菌法,以及提出撼動整個科學界的生源論,巴士德的研究還包含人畜共同疾病,並於1881年開始研究狂犬病疫苗,1885年成功以減毒的方式(the method for attenuatio of virulent microorganisms)研製出減毒狂犬病疫苗,並在同年7月成功治療一位受狂犬病感染的9歲兒童。


巴士德在實驗室中研究狂犬病疫苗,由Albert Edelfelt繪製於1885年。(圖片來源=Encyclopædia Britannica大英百科官網)

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路易·巴士德
Louis Pasteur
Louis Pasteur