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賽先生 | 不對(duì)稱的晶體和微觀世界的戰(zhàn)爭(zhēng) :路易·巴斯德的科學(xué)人生

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路易·巴斯德(Louis Pasteur)是19世紀(jì)法國(guó)著名的化學(xué)家和微生物學(xué)家,因其在疾病病因與預(yù)防領(lǐng)域的歷史性突破而被世人稱為“微生物學(xué)之父”。他的一生充滿深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)的科學(xué)成就:早年間,他通過(guò)觀察酒石酸鹽晶體發(fā)現(xiàn)了分子的“手性”,成為了立體化學(xué)的先驅(qū);隨后,為了解決葡萄酒變質(zhì)的問(wèn)題,他提出了至今仍被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)的“巴氏消毒法”。廣為流傳的是,巴斯德通過(guò)精妙的“鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)”擊碎了“自然發(fā)生說(shuō)”,確立了疾病的細(xì)菌學(xué)說(shuō),證明傳染病是由特定微生物病原體引起的,這直接為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、無(wú)菌外科手術(shù)奠定了基石。他進(jìn)一步開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代免疫學(xué)與疫苗研發(fā),成功研制出霍亂、炭疽病以及最著名的狂犬病疫苗,并于1885年首次成功拯救了一名被瘋狗咬傷的男童。巴斯德不僅創(chuàng)立了至今仍引領(lǐng)全球傳染病研究的巴斯德研究所,更留下了“科學(xué)無(wú)國(guó)界,但科學(xué)家有祖國(guó)”的箴言。他的研究徹底重塑了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與公共衛(wèi)生體系,其貢獻(xiàn)至今仍在拯救無(wú)數(shù)人的生命。


1881年由瓦勒里拍攝的路易·巴斯德照片

(巴斯德博物館藏)


現(xiàn)在,如果在大街上隨機(jī)拉住一個(gè)人,問(wèn)他:“路易·巴斯德是誰(shuí)?”你可能會(huì)得到五花八門的答案。有人可能會(huì)說(shuō)他是一位化學(xué)家,有人可能會(huì)信誓旦旦地說(shuō)他是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的奠基人,還有人可能會(huì)猜測(cè)“巴氏殺菌法”的“巴氏”是否就是巴斯德。而熟知他的人也難用幾個(gè)簡(jiǎn)單的身份或者詞匯來(lái)概括巴斯德的貢獻(xiàn)和成就。在十九世紀(jì)的科學(xué)星空中,路易·巴斯德?lián)碛幸粋€(gè)極其“跨界”且復(fù)雜的身份。作為一名從未接受過(guò)正規(guī)醫(yī)學(xué)訓(xùn)練的化學(xué)家和物理學(xué)博士,他卻一手締造了現(xiàn)代微生物學(xué),并引發(fā)了人類醫(yī)學(xué)史上的一場(chǎng)革命。他不僅解開(kāi)了晶體不對(duì)稱性的謎團(tuán),駁斥了盛行兩千年的“自然發(fā)生說(shuō)”,還提出了挽救無(wú)數(shù)生命和產(chǎn)業(yè)的“巴氏滅菌法”以及針對(duì)炭疽和狂犬病的減毒疫苗等。不管怎樣,即使巴斯德既沒(méi)有正規(guī)的醫(yī)學(xué)學(xué)位,起初也對(duì)治病救人毫無(wú)涉獵,但他卻成為了人類歷史上拯救生命最多的人之一。

要理解巴斯德,必須將他置于19世紀(jì)法國(guó)動(dòng)蕩的政治與社會(huì)洪流中。1822年12月27日,巴斯德出生在法國(guó)東部汝拉省的多勒(Dole),不久后舉家遷往阿爾布瓦(Arbois)。他的父親讓-約瑟夫·巴斯德(Jean-Joseph Pasteur)是一名制革匠,靠著一個(gè)作坊維持著全家的生計(jì)。讓-約瑟夫·巴斯德更重要的身份是拿破侖第三步兵團(tuán)中榮獲“榮譽(yù)軍團(tuán)勛章”的退伍士官。父親的軍旅生涯給家庭打下了深深的烙印。在這樣的家庭中成長(zhǎng),巴斯德從小就浸染在對(duì)拿破侖時(shí)代無(wú)限向往的氛圍中,父親的言傳身教賦予了他極度強(qiáng)烈的愛(ài)國(guó)主義情懷和堅(jiān)韌的“弗朗什孔泰人”(Franc-Comtois)性格。彼時(shí)的法國(guó)正處于波旁復(fù)辟與多次社會(huì)革命的動(dòng)蕩時(shí)期,這種宏大的時(shí)代背景與樸素的家庭教育,共同鑄就了巴斯德終其一生試圖用科學(xué)勝利來(lái)重塑法國(guó)民族榮光的底色。在隨后的歲月里,無(wú)論是面對(duì)法蘭西第二帝國(guó)的崩潰,還是普法戰(zhàn)爭(zhēng)(1870-1871)的慘痛戰(zhàn)敗,巴斯德始終認(rèn)為科學(xué)并不是孤立的象牙塔。他堅(jiān)信“科學(xué)沒(méi)有國(guó)界,但科學(xué)家有祖國(guó)”。這位制革匠的兒子,在未來(lái)幾十年中,將把實(shí)驗(yàn)室視為新的戰(zhàn)場(chǎng),用顯微鏡和試管,誓為法蘭西贏回在色當(dāng)戰(zhàn)役中失去的尊嚴(yán)。



拋開(kāi)后世為其加冕的“天才”光環(huán),早年的巴斯德展現(xiàn)出的更多是出奇的執(zhí)拗與驚人的勤奮,而非那種毫不費(fèi)力的聰慧。

在阿爾布瓦(Arbois)和貝桑松(Besan?on)的早期求學(xué)歲月里,巴斯德的成績(jī)并不拔尖。他的化學(xué)成績(jī)?cè)诶韺W(xué)業(yè)士的考核中僅僅只是“及格”。當(dāng)時(shí)的他有一個(gè)看似與科學(xué)毫無(wú)交集的愛(ài)好——畫(huà)畫(huà)。他為父母、鄉(xiāng)鄰和市長(zhǎng)畫(huà)的肖像惟妙惟肖。這段短暫的“藝術(shù)生涯”極具隱喻色彩:作畫(huà)訓(xùn)練了他對(duì)空間結(jié)構(gòu)極其敏銳的觀察力以及對(duì)細(xì)節(jié)錙銖必較的死磕精神。正是這種視覺(jué)上的極度敏感,為他日后在顯微鏡下分辨微小晶體埋下了伏筆。

為了進(jìn)入法國(guó)最高學(xué)術(shù)殿堂——巴黎高等師范學(xué)校(école Normale Supérieure),巴斯德付出了艱辛的努力。1842年,他首次參加入學(xué)考試,在22名錄取者中僅排第15名。對(duì)于這個(gè)成績(jī),驕傲且固執(zhí)的巴斯德無(wú)法接受,他毅然選擇放棄資格,回到寄宿學(xué)??嘧x一年。1843年,他以第四名的優(yōu)異成績(jī)?nèi)缭缚既氚屠韪邘煛?/p>

在巴黎,巴斯德遇到了影響他一生的導(dǎo)師:著名化學(xué)家讓-巴蒂斯特·杜馬(Jean-Baptiste Dumas)和安托萬(wàn)·巴拉爾(Antoine Balard)。真正點(diǎn)燃巴斯德研究熱情的是讓-巴蒂斯特·杜馬的講座。杜馬不僅傳授知識(shí),更展現(xiàn)了科學(xué)作為社會(huì)力量的威嚴(yán)。1847年,巴斯德獲得理學(xué)博士學(xué)位,隨后在斯特拉斯堡大學(xué)開(kāi)啟了職業(yè)生涯。正是在那里,他遇到了妻子瑪麗·洛朗(Marie Laurent)?,旣惒粌H是他家庭的支柱,更是他科研事業(yè)的忠實(shí)記錄者。

在巴拉爾的實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任助教期間,巴斯德展現(xiàn)出了他性格中最本真的一面。他可以連續(xù)幾個(gè)星期泡在充滿刺鼻氣味、條件簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里,只為了純化一種化合物。他對(duì)當(dāng)時(shí)巴黎文人墨客的沙龍毫無(wú)興趣,生活猶如鐘表般精準(zhǔn)而單調(diào)。在同時(shí)代人的眼中,這是一個(gè)嚴(yán)肅、拘謹(jǐn)、甚至有些乏味的年輕人,但他那股不達(dá)目的誓不罷休的蠻勁,已經(jīng)預(yù)示了這具平凡軀殼下即將爆發(fā)的驚人能量。也正是在巴拉爾的實(shí)驗(yàn)室中,巴斯德展現(xiàn)出了對(duì)晶體學(xué)(Cristallographie)的興趣,并開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)和探究。


可以放大400倍的納謝顯微鏡(Microscope Nachet),約1860年由路易·巴斯德用于其發(fā)酵和自然發(fā)生相關(guān)的研究(巴斯德博物館藏)


如果說(shuō)巴斯德的科學(xué)人生是一部交響樂(lè),那么“不對(duì)稱”或者說(shuō)“反?!本褪秦灤┢渲械闹餍?。這是他一切科學(xué)直覺(jué)的源頭。

1844年,當(dāng)時(shí)的化學(xué)界被一個(gè)著名的難題困擾。德國(guó)化學(xué)家艾爾哈德·米切利希(Eilhard Mitscherlich)向巴黎科學(xué)院提交了一份報(bào)告:從釀酒木桶底部的葡萄酒渣中提取的酒石酸(Tartaric acid, 化學(xué)式C4H6O6),與在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)化學(xué)合成得到的消旋酒石酸,其化學(xué)成分、結(jié)晶形狀都一模一樣。但是,在偏振光儀器下,天然的酒石酸溶液能讓光平面向右旋轉(zhuǎn);而人工合成的消旋酒石酸卻對(duì)偏振光毫無(wú)反應(yīng)。為什么同樣的物質(zhì),光學(xué)性質(zhì)卻大相徑庭?

初出茅廬的巴斯德決定挑戰(zhàn)這個(gè)謎題。巴斯德在顯微鏡下對(duì)這些晶體進(jìn)行了極為枯燥且細(xì)致的觀察。他驚奇地發(fā)現(xiàn),米切利希錯(cuò)了——消旋酒石酸的晶體并非完全對(duì)稱!它實(shí)際上是由兩種微小的、互為鏡像的不對(duì)稱晶體混合而成的,這兩種晶體的形狀就像人的左手和右手一樣,互為鏡像卻無(wú)法重合。巴斯德運(yùn)用鑷子,以極大的耐心將這些微小的右旋晶體和左旋晶體手工分揀成兩堆。當(dāng)他分別測(cè)試這兩種晶體的溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)它們分別使偏振光向右和向左旋轉(zhuǎn);而當(dāng)把它們等量混合時(shí),旋光性便相互抵消了。這便是科學(xué)史上著名的“手性”(Chiralité)發(fā)現(xiàn)。如此,巴斯德不僅解釋了兩種酒石酸的差異,還是建立起了分析類似晶體的理論方法。


路易·巴斯德在研究發(fā)酵過(guò)程中觀察到的微生物顯微照片(巴斯德研究所藏)

當(dāng)年輕的巴斯德將這個(gè)發(fā)現(xiàn)展示給當(dāng)時(shí)法國(guó)科學(xué)界泰斗、74歲的物理學(xué)家讓-巴蒂斯特·畢奧(Jean-Baptiste Biot)時(shí),畢奧親自拿來(lái)試劑,要求巴斯德在他面前重做實(shí)驗(yàn)。當(dāng)看到偏振光果然如巴斯德所言發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),畢奧激動(dòng)地抓住巴斯德的手,熱淚盈眶地說(shuō):“孩子,我一生都如此熱愛(ài)科學(xué),你今天讓我聽(tīng)到的,讓我的心都為之顫抖!”

巴斯德的研究受到了巴黎科學(xué)院的廣泛關(guān)注,并受邀參加由路易·雅克·泰納爾(Louis Jacques Thénard)組織的科學(xué)院的晚宴,作為榮譽(yù)院士的米切利希以及國(guó)內(nèi)一眾化學(xué)專家都表示了對(duì)巴斯德研究的稱贊和鼓勵(lì)。

為了進(jìn)一步探究工業(yè)生產(chǎn)消旋酒石酸的方法并探究“不對(duì)稱”更深層的原理,巴斯德開(kāi)始走訪德國(guó)、法國(guó)多地的酒廠,并與許多學(xué)者建立了通信聯(lián)系。在這一過(guò)程中,巴斯德不斷思考對(duì)酒石酸的研究能否歸納出更加普遍的原理。他將其運(yùn)用于對(duì)食物和生命的思考之上,并得出結(jié)論:“任何化學(xué)物體,不管是天然的還是人工的,可根據(jù)空間形狀特征分為兩大類:具有對(duì)稱平面的一類和不具有對(duì)稱平面的一類。一類屬于礦物,另一類屬于生物?!薄安粚?duì)稱性”是生命界與無(wú)機(jī)界之間的根本界限。


安托萬(wàn)·巴拉爾在高等師范學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室。正是在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里,路易·巴斯德于1847年前后首次發(fā)現(xiàn)了分子不對(duì)稱性。照片拍攝于1890年左右。

(巴斯德研究所)


按常理來(lái)說(shuō),巴斯德本該在晶體學(xué)的領(lǐng)域持續(xù)地深耕。但研究上的瓶頸以及現(xiàn)實(shí)工業(yè)的迫切需求使得他轉(zhuǎn)向了一個(gè)全新的研究領(lǐng)域——發(fā)酵學(xué)。轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在里爾(Lille)。作為新成立的里爾理學(xué)院院長(zhǎng),巴斯德被要求將科學(xué)應(yīng)用于當(dāng)?shù)嘏畈l(fā)展的工業(yè)。當(dāng)?shù)蒯劸粕瘫雀辏˙igo)先生遇到了甜菜酒精發(fā)酵變酸的難題。當(dāng)時(shí)的學(xué)界泰斗(如德國(guó)的李比希)普遍認(rèn)為發(fā)酵僅僅是分子級(jí)的化學(xué)降解和腐敗過(guò)程。但巴斯德帶著顯微鏡進(jìn)入工廠,他發(fā)現(xiàn)正常的酒精發(fā)酵液中充滿了圓球狀的酵母,而變酸的酒液中則充滿了桿狀的乳酸菌。他由此提出:發(fā)酵根本不是純粹的化學(xué)死亡過(guò)程,而是活體微生物的生理活動(dòng)?!懊恳环N發(fā)酵都有其特定的微生物”。

緊接著,他向自古流傳的“自然發(fā)生論”(認(rèn)為生命可以憑空產(chǎn)生)開(kāi)戰(zhàn)。在與博物學(xué)家、巴黎科學(xué)院通訊院士普歇(Pouchet)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的激辯中,巴斯德設(shè)計(jì)了極其精妙且富有美感的“鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)”。


他將肉湯煮沸殺菌,肉湯所在的玻璃瓶頸部被拉長(zhǎng)并彎曲成天鵝頸狀。彎曲的玻璃管允許氧氣自由進(jìn)出,卻將空氣中攜帶微生物的灰塵死死阻擋在彎管的底部U型槽中。結(jié)果,只要不傾斜瓶身,肉湯可以放置幾年而不腐敗。這一實(shí)驗(yàn)以最直觀的方式徹底擊碎了自然發(fā)生論,證明了空氣中確實(shí)存在著微生物的“胚種”。

隨后,巴斯德將微生物理論推向了人類社會(huì)的核心痛點(diǎn):傳染病。在19世紀(jì)上半葉,養(yǎng)蠶業(yè)是法國(guó)的一個(gè)興旺產(chǎn)業(yè)。但在1850年,人們顯然遇到了一種新的傳染病——蠶房里的蠶大批死去,這種蠶病看來(lái)是可遺傳的,因?yàn)樗鼈鹘o了蠶。商人、農(nóng)民們都對(duì)此束手無(wú)策。

1865年,巴斯德被政府派往阿萊斯(Alès)拯救瀕臨崩潰的法國(guó)蠶絲業(yè)。他在顯微鏡下找出了導(dǎo)致蠶生?。ㄎ⒘W硬『蛙浕。┑牟≡w,并發(fā)明了隔離病蛾的方法。在這個(gè)過(guò)程中,他也遭遇了人生最大的打擊——幾年內(nèi),他的三個(gè)女兒(Jeanne, Cécile, Camille)先后死于傷寒。這種刻骨銘心的喪女之痛,成為他日后偏執(zhí)地尋求傳染病救治方案最隱秘、最深沉的動(dòng)力。

在19世紀(jì)末期,微生物學(xué)的焦點(diǎn)變成了法德兩國(guó)民族競(jìng)爭(zhēng)的縮影。巴斯德與發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌的德國(guó)科學(xué)家羅伯特·科赫(Robert Koch)展開(kāi)了極其激烈的較量。面對(duì)肆虐農(nóng)業(yè)的炭疽病,巴斯德首創(chuàng)了“減毒疫苗”的概念。

1881年,他在普儀堡(Pouilly-le-Fort)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了一場(chǎng)極具戲劇性的公開(kāi)接種實(shí)驗(yàn)。他在眾目睽睽之下為25只羊接種了炭疽疫苗,隨后給所有羊注射了致命的炭疽桿菌。幾天后,未接種的羊全部死亡,而接種了疫苗的羊安然無(wú)恙,此舉震驚世界。


在路易·巴斯德在場(chǎng)的情況下接種狂犬病疫苗?!鞍退沟孪壬慕臃N——狂犬病疫苗”。由勒·里弗倫德和F. 多希繪制,刊載于1886年4月3日《圖說(shuō)共和國(guó)》第299期。(巴斯德研究所藏)

他職業(yè)生涯的高潮,是研制狂犬病疫苗。與炭疽桿菌不同,狂犬病是由病毒引起的,這種病原體微小到當(dāng)時(shí)的顯微鏡根本無(wú)法觀察到。巴斯德陷入了“盲人摸象”的境地。但他憑借驚人的直覺(jué),通過(guò)在兔子脊髓中連續(xù)傳代、并利用干燥法來(lái)減弱病毒毒性。1885年,當(dāng)被瘋狗嚴(yán)重咬傷的9歲阿爾薩斯男孩約瑟夫·邁斯特(Joseph Meister)被送到他面前時(shí),巴斯德冒著身敗名裂甚至被控謀殺的風(fēng)險(xiǎn),跨越了動(dòng)物到人的界限,為男孩連續(xù)注射了14針毒性依次遞增的疫苗。這不僅是科學(xué)的挑戰(zhàn),更是倫理的博弈——巴斯德并非執(zhí)業(yè)醫(yī)生,他在人類身上接種未完全驗(yàn)證的疫苗,在法律上屬于非法行醫(yī)。但“老兵精神”再次占據(jù)了上風(fēng),接種成功了。這一勝利不僅挽救了男孩,更在全球范圍內(nèi)催生了捐贈(zèng)狂潮,促成了1888年巴斯德研究所(Institut Pasteur)的成立。


如果僅僅將巴斯德視為一位純粹的、毫無(wú)瑕疵的科學(xué)圣人,那我們就錯(cuò)失了科學(xué)史中最深刻、也最迷人的部分。要真正理解巴斯德,我們必須摘下英雄史觀的濾鏡,借助科學(xué)史的嚴(yán)密考證,還原一個(gè)遠(yuǎn)比神話更復(fù)雜、更具政治手腕的人。


普林斯頓大學(xué)科學(xué)史家杰拉德·蓋森(Gerald L. Geison)在《巴斯德的私人科學(xué)》(The Private Science of Louis Pasteur, 1995)中,通過(guò)對(duì)巴斯德生前嚴(yán)密鎖藏的100多本實(shí)驗(yàn)室筆記的系統(tǒng)研讀,揭開(kāi)了一段“學(xué)術(shù)修飾”的秘史。在震驚世界的普儀堡炭疽疫苗公開(kāi)實(shí)驗(yàn)中,筆記顯示,巴斯德當(dāng)時(shí)對(duì)自己的氧氣減毒法并無(wú)完全把握。為了確保公開(kāi)實(shí)驗(yàn)不失敗,他私下使用了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手圖森特(Toussaint)提出的“化學(xué)防腐劑(重鉻酸鉀)減毒法”。而在狂犬病疫苗首次應(yīng)用于約瑟夫·邁斯特身上時(shí),其私人筆記也暴露出:此時(shí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的有效性數(shù)據(jù)遠(yuǎn)未達(dá)到他后來(lái)在論文中宣稱的“完美無(wú)缺”,提前在人體上實(shí)驗(yàn),是一次極其冒險(xiǎn)的倫理跨越。他的成功在很大程度上源于對(duì)這種可怕疾病的科學(xué)“豪賭”。通過(guò)蓋森的研究,巴斯德的形象變得立體、復(fù)雜且充滿人性:極度好戰(zhàn)且雄心勃勃的競(jìng)爭(zhēng)者、善于社交與政治籌劃的活動(dòng)家、受宗教與政治偏見(jiàn)影響的科學(xué)家、嚴(yán)謹(jǐn)卻又偏執(zhí)的實(shí)驗(yàn)室管理者都是巴斯德的縮影。

不僅如此,法國(guó)著名科學(xué)社會(huì)學(xué)家布魯諾·拉圖爾(Bruno Latour)在其名著《巴斯德的實(shí)驗(yàn)室:細(xì)菌的戰(zhàn)爭(zhēng)與和平》(The Pasteurization of France, 1993)中,更是重構(gòu)了對(duì)“科學(xué)發(fā)現(xiàn)”的傳統(tǒng)認(rèn)知。拉圖爾指出,巴斯德的偉大之處,不僅僅在于他在顯微鏡下“看見(jiàn)”了細(xì)菌,更在于他是一位無(wú)與倫比的“轉(zhuǎn)譯者”(Translator)和戰(zhàn)略家。


拉圖爾以19世紀(jì)中葉法國(guó)的衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)作為背景展開(kāi),衛(wèi)生學(xué)家們旨在解決工業(yè)化帶來(lái)的城市擁擠和疾病對(duì)財(cái)富和健康的影響,但他們面臨著巨大的知識(shí)困境——在當(dāng)時(shí),疾病的來(lái)源可能是光線、空氣、土壤乃至道德、貧困等無(wú)數(shù)種因素的混合,任何事物都可能是病因。因此,衛(wèi)生學(xué)家往往都各自為戰(zhàn),且所相信的理論往往千差萬(wàn)別。而巴斯德及其追隨者(Pasteurians)對(duì)微生物的研究和宣稱,給衛(wèi)生學(xué)家提供了一個(gè)完美的戰(zhàn)略支點(diǎn)。轉(zhuǎn)譯便在此發(fā)生,衛(wèi)生學(xué)家并不是被動(dòng)地接受巴斯德派的理論,而是主動(dòng)地轉(zhuǎn)譯了它。他們找到了具體的敵人——“微生物”,進(jìn)而他們的衛(wèi)生工程有了不可辯駁的科學(xué)依據(jù)。相應(yīng)地,巴斯德派也變得更強(qiáng),因?yàn)樗麄兊膶?shí)驗(yàn)室研究獲得了巨大的社會(huì)相關(guān)性和資源支持。正如拉圖爾所說(shuō)的:“衛(wèi)生專家把巴派學(xué)者推廣為微生物的揭示人,與此同時(shí),他們也能自我推廣,把他們成是健康的立法人。轉(zhuǎn)譯到最后,也就等于,在到處同時(shí)推廣巴派學(xué)者和衛(wèi)生專家的時(shí)候,求富的意志是通行無(wú)阻的?!保ɡ瓐D爾,第96頁(yè))


巴黎巴斯德博物館的科學(xué)物品陳列室,

桌上陳列著巴斯德使用過(guò)的物品。

拉圖爾還將巴斯德派的實(shí)驗(yàn)室操作稱為“巴斯德派學(xué)者的彈簧跳”(Le saut de ressort)。巴斯德并非對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)或者一種現(xiàn)象持續(xù)不斷地研究,而是在建立其基礎(chǔ)的認(rèn)知方式之后便馬上位移(déplacement)到其他相關(guān)的領(lǐng)域或者場(chǎng)所。巴斯德并未將自己局限在烏爾姆街(Rue d'Ulm)的實(shí)驗(yàn)室里。相反,他深入農(nóng)場(chǎng)、釀酒廠和絲綢產(chǎn)地的現(xiàn)場(chǎng),專注于提取特定的“樣本”——受感染的血液或是發(fā)酵的酒液等,并帶回到“安全地帶”(即實(shí)驗(yàn)室)中去研究。他將宏觀的、復(fù)雜的社會(huì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可以帶回實(shí)驗(yàn)室研究的微觀樣本。如此并形成了拉圖爾所說(shuō)的“彈簧跳”——用原文的話來(lái)說(shuō)就是:“將實(shí)驗(yàn)室調(diào)動(dòng)到另一個(gè)地方,在那里‘現(xiàn)象’被重新發(fā)現(xiàn)”,然后“將轉(zhuǎn)變后的‘現(xiàn)象’帶回安全地帶”,最后“改變出發(fā)的條件,使第二階段完成的工作得以應(yīng)用”(拉圖爾,第168頁(yè))。

這樣的跳轉(zhuǎn)凸顯出了實(shí)驗(yàn)室的巨大力量(Forces):在田野中,微生物是強(qiáng)大的、不可見(jiàn)的,人類對(duì)其束手無(wú)策。但在實(shí)驗(yàn)室里,通過(guò)培養(yǎng)皿、顯微鏡、滅菌器等技術(shù),力量關(guān)系被徹底顛倒。拉圖爾強(qiáng)調(diào),實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)“證據(jù)劇場(chǎng)”(Theater of Proof),在這里,現(xiàn)象被簡(jiǎn)化、放大并展示給公眾。在技術(shù)細(xì)節(jié)上,巴斯德所做的最關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)步不是殺菌技術(shù),而是能夠人為地增強(qiáng)或減弱微生物的毒性,這也構(gòu)成了上文所說(shuō)的力量的一環(huán)。更加獨(dú)特,或者用拉圖爾自己的話說(shuō),更具戲劇性的是巴斯德派所進(jìn)行的第三階段的“彈跳”。

1881年的普儀堡實(shí)驗(yàn)(Pouilly-le-Fort)是巴斯德生涯的巔峰。他公開(kāi)預(yù)測(cè)接種疫苗的綿羊?qū)⒋婊?,而未接種的將死亡。這不僅是科學(xué)實(shí)驗(yàn),更是一場(chǎng)精心編排的政治表演。而為了讓疫苗在農(nóng)場(chǎng)有效,農(nóng)場(chǎng)必須變得像實(shí)驗(yàn)室一樣:動(dòng)物必須被標(biāo)記、隔離、定期接種、嚴(yán)格消毒——“農(nóng)場(chǎng)轉(zhuǎn)變成部分符合實(shí)驗(yàn)室的條件”。巴斯德將整個(gè)世界“實(shí)驗(yàn)室化”了——他沒(méi)有簡(jiǎn)單地將知識(shí)應(yīng)用于社會(huì),而是迫使社會(huì)進(jìn)行改造,以符合實(shí)驗(yàn)室的條件。

于是,實(shí)驗(yàn)室不再僅僅是一個(gè)擺放著燒瓶和顯微鏡的房間,它變成了一個(gè)撬動(dòng)整個(gè)法國(guó)社會(huì)的“支點(diǎn)”(Fulcrum)。巴斯德及其追隨者形成了一股強(qiáng)大的政治與科學(xué)結(jié)盟力量。他們走出實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入農(nóng)場(chǎng)、醫(yī)院、城市下水道和殖民地,用一套標(biāo)準(zhǔn)化的衛(wèi)生程序重新規(guī)范了社會(huì)秩序。在這個(gè)意義上,巴斯德與其說(shuō)是在“發(fā)現(xiàn)”自然規(guī)律,不如說(shuō)是在“構(gòu)建”一個(gè)新的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。他讓整個(gè)社會(huì)都變成了他實(shí)驗(yàn)室的延伸。


理解真實(shí)的巴斯德,就是理解科學(xué)運(yùn)作的真正模式。他的專斷、野心、公關(guān)手腕以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的修飾,恰恰與他無(wú)與倫比的科學(xué)直覺(jué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髂芰采泊?。他向我們證明,改變世界的偉大科學(xué),從來(lái)不是在真空的象牙塔中由不聞世事的學(xué)者獨(dú)自完成的;它混合著實(shí)驗(yàn)室的酸味、民族主義的狂熱、利益群體的博弈以及人性的極其復(fù)雜??茖W(xué)與社會(huì)、權(quán)力與利益、天才與凡人的深度糾纏,才構(gòu)成了路易·巴斯德波瀾壯闊的科學(xué)人生。

[ 參考文獻(xiàn) ] .

布魯諾·拉圖爾. 2016. 巴斯德的實(shí)驗(yàn)室:細(xì)菌的戰(zhàn)爭(zhēng)與和平. 翻譯 伍啟鴻和陳榮泰. 群學(xué).

帕特里斯·德布雷(Patrice Debre). 2000. 巴斯德傳. 翻譯 姜志輝. 商務(wù)印書(shū)館.

Geison, Gerald L. 1995. The Private Science of Louis Pasteur. American Council of Learned Societies. Princeton University Press.

Latour, Bruno. 1993. The Pasteurization of France. Translated by Alan Sheridan and John Law. Harvard University. Press.

Wikipedia. 2026. "Louis Pasteur." Accessed March 4, 2026.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Louis_Pasteur


路易·巴斯德(Louis Pasteur,1822年12月27日-1895年9月28日),法國(guó)微生物學(xué)家、化學(xué)家,近代微生物學(xué)的奠基人。曾任里爾大學(xué)和巴黎高等師范學(xué)校教授,巴斯德研究所所長(zhǎng)。在微生物發(fā)酵和病原微生物方面的研究,奠定了工業(yè)微生物學(xué)和醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的基礎(chǔ),并開(kāi)創(chuàng)了微生物生理學(xué)。早年研究酒石酸的光學(xué)性質(zhì),揭示了酒石酸的“同分異構(gòu)”現(xiàn)象;并發(fā)現(xiàn)微生物對(duì)同分異構(gòu)體的選擇作用。在研究釀酒生產(chǎn)中酒質(zhì)變酸的問(wèn)題時(shí),指出發(fā)酵是微生物的作用,不同微生物引起不同的發(fā)酵;并應(yīng)用加熱滅菌(即巴氏消毒法)解決了酒的變質(zhì)問(wèn)題。在研究蠶病、雞霍亂和牛羊炭疽病中,證實(shí)傳染病由病原微生物所引起,并發(fā)現(xiàn)被減毒的雞霍亂和炭疽病病原菌能誘發(fā)免疫性。晚年在狂犬病疫苗的研究上卓有貢獻(xiàn)。曾用肉湯做滅菌實(shí)驗(yàn),證明生物“自然發(fā)生”之不可能,主張生命只能來(lái)自生命的“生源論”。主要著作有《乳酸發(fā)酵》、《酒精發(fā)酵》、《蠶病學(xué)》等。

策劃|尹菱

撰文|楊明繁

審核 | 范愛(ài)紅

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