病菌理论

对生物学者来说，19世纪中叶是一个激动人心的时期。生命之谜的巨大拼图逐渐开始成形。细胞理论提出所有生物体都是由单个细胞组成，并逐渐成为主流认识。对生物学来说，细胞成了结构与功能的基本单位，就像之后物理学中的原子。现在，研究的焦点是细胞，而不再是器官或组织。人们发现细胞还有自己的亚结构，即细胞器，它们也会复制。到了1855年，鲁道夫·菲尔绍（Rudolf Virchow）作了一句隽永的总结：所有的细胞都来自细胞（Omnis Cellula e Cellula）。如果细胞对于理解生命至关重要，那么对于理解疾病也是如此。

在另一个领域，病菌理论登上了舞台。细菌学家，比如罗伯特·科赫（Robert Koch）、约瑟夫·李斯特（Joseph Lister）、埃米尔·冯·贝林（Emil von Behring）、路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）证明了是病菌导致了疾病，而且，更准确地说，特定的病菌会导致特定的疾病。巴斯德也表明，细菌只能来自其他细菌，有力地打击了长久以来的“自然发生说”—即，生命可以从无生命物质中自然产生的观念。^[7]与此同时，在英国，查尔斯·达尔文于1859年发表了《物种起源》，为生物学提出了指导性原则。

当然，这个过程进行得并非一帆风顺。只要看看这三个领域的翘楚是如何看待彼此的就一目了然了：菲尔绍对于病菌理论并没有什么好感，他认为人生病的主要原因是细胞没有正常工作。对于达尔文的演化理论，菲尔绍也颇有微词，他认为这套理论缺乏证据，更糟糕的是，这会助长某些主义的传播，菲尔绍作为政治活跃人士、社会改革家与公共健康的支持者，对特定的意识形态非常憎恶，在他看来，这跟宗教界的保守势力如出一辙。另一方面，巴斯德也反对达尔文的演化理论，因为他认为这不过是自然发生说的另一种诡辩，更糟的是，对于信奉天主教的巴斯德来说，演化理论有悖于《圣经》里的创世描述。简言之，如果来自未来的时间旅行者回到19世纪，告诉这三位科学巨匠他们都是正确的，可能没有一个人会相信。

之所以提到生物学的发展史，是因为它跟免疫观念的后续发展密切相关。我稍后会谈到演化观念的重要性。细胞理论为研究者如何发现细胞、看待细胞、理解细胞提供了一个概念框架。没有这种思考模式，人们就不会注意到在身体各处（而不仅局限在那些容易辨认的器官）出现的免疫现象。最后，病菌理论为医学科学提供了一个无价的资产：一个明确的科学问题。

在此之前，没有人研究过免疫系统，因为没什么理由会让人想到有这种东西存在。当我们发现病菌可以感染身体并造成伤害之后，人们就需要解释是什么因素在阻止这样的事情发生。最终，在人们找到了疾病的源头之后，他们开始更细致地研究人体。

巴斯德的职业生涯为我们理解当时的医学研究提供了有益的参考。他的职业是化学家，不是医生，由于对发酵的研究^[8]（他发现发酵其实并不是一个化学过程，而是一个生物过程），他迷上了生物学和医学。从此之后，他逐渐澄清并建立了病菌理论，为人和动物的疾病提供了解释。历时多年，他治愈了蚕病、牲畜的炭疽病、鸡的霍乱，最后，用狂犬疫苗挽救了一个被疯狗咬伤的儿童的生命（如果当时严格要求行医执照的话，巴斯德也许会陷入巨大的麻烦，也不会有今天的盛名）。(https://www.daowen.com)

总而言之，他的职业生涯可谓辉煌，不过，我无意再次称颂他的卓越贡献；我想说的是，虽然巴斯德做了所有这一切，不过，跟前人一样，他并不认为身体能对攻击它的病菌做出抵抗。1880年，为了解释他成功证实的获得性免疫的现象，他提出了一个理论。

故事是这样的：有一天，在使用霍乱病菌感染鸡的时候，巴斯德偶然使用了一批放了很久的培养基，这些受感染的鸡并没有马上生病—此外，它们对霍乱也有了抵抗力。这也是一个获得性免疫的例子，很像我们之前在天花病例中看到的例子，只是这次出现在动物疾病中，而不是人类疾病，因此可以继续实验。后来发现，这种可以赋予抵抗力的培养基是被弱化过的—由于过度接触氧气而“变弱”了。^[9]巴斯德打算人工重复这种弱化的培养基，于是开创了疫苗接种实践。在巴斯德之前，只有天花可以进行疫苗预防，因为只有牛痘可以很方便地进行取样和接种。现在，他说了，我们也可以使用弱化的病菌来对其他许多疾病进行免疫！

这种观念也许过于乐观了。不是所有的疾病都这么容易“弱化”；开发疫苗是一件非常复杂的任务。但是，它的原则是没有问题的，从此以后，疫苗也的确是按照这种原理进行开发的：在人体中使用弱化的或者灭活的细菌或病毒。

所有这一切都非常激动人心，而且的确有用，但是为什么会这样呢？巴斯德的解释是这样的：一个特定的细菌感染了人体，进而站稳了脚跟，繁衍生息。为了实现这个目的，细菌就需要从环境中摄取营养。由于每一种细菌都有独特的营养需求，包括许多含量很低但至关重要的“微量元素”，一旦细菌用完了身体里的这些营养，它们就会死于饥饿。如果身体后来再次感染上同样的细菌，这些新的入侵者找不到食物，也就无法存活。由于不同类型的细菌有不同的营养需求，因此一种细菌引起的免疫对另一种细菌就没有作用。

巴斯德的清除理论（类似的理论已经有人提出过了）跟他在实验室的观察直接相关。细菌学研究的新方法和最新进展意味着，研究人员终于可以进行纯培养了—即，在一个容器里只有一种类型的细菌，研究人员可以专门研究它。这是一个重大突破，它彻底改变了生物学（我认为，也改变了世界）。在巴斯德的实验室培养基里，不同的细菌的确需要不同的营养，否则它们就无法生长（直到今天，许多实验室仍然为此付出着大量的劳动）。如果你把一个细菌细胞丢进一个含有它喜好的营养的烧杯或者平板上，细菌就会像巴斯德所说的那样，不受控制地繁殖，直到耗尽营养，细菌最终也死去。巴斯德于是把这套动态过程引入到体内，不过他看不到体内发生的主动防御功能；它只是一个容器，从这个角度来说，身体跟实验室的烧杯并没有太大的不同。

巴斯德的理论并没有延续多久。在1880年之后，由于新的研究—比如，死去的细菌虽然不能消耗营养，却依然可以引起人体免疫—他自己也很快放弃了自己的这套理论。我之所以讲这个故事，是因为在我看来，这标志着“前免疫学”时代的结束。巴斯德通常被称为“免疫学之父”，从许多方面而言，这都没错，但他是一个细菌学家，他关于免疫学的理论也是从细菌学的角度提出来的：细菌发挥了主要的（乃至唯一的）功能，身体只是扮演了被动的角色。