巴氏灭菌法的发明
中世纪时,欧洲人把疾病归咎于个人的罪孽或神的惩罚,还普遍流行一种理论叫作“自然发生论”,如吃剩的面包上会自生霉菌,吃剩的肉上会自生蛆虫,等等。总之,那时人们认为生物可以从他们所在的物质元素中自然出现,而不是通过上代此类生物繁衍产生。
到了18世纪,人们又有了新的发现:煮沸后立刻密封的肉汤不容易腐烂,不密封的肉汤会很快腐烂。于是得出结论,疾病传播至少需要跟空气接触。
这时候,一种“瘴气说”流行起来,人们认为污浊的空气、难闻的味道,就是疾病传播的来源,比如污浊的下水道,臭烘烘的贫民窟。特别是中世纪欧洲,传染病大面积暴发之后,人们对“瘴气说”更加深信不疑。其实这个猜测并不是完全没有道理,但是“瘴气”到底是什么呢?

这时,法国的微生物学家路易斯·巴斯德(1822—1895)登场了。在开始伟大的细菌学研究之前,巴斯德的研究内容其实是化学。1854年,巴斯德被任命为里尔大学的化学教授兼理科系主任。此时巴斯德已经小有名气,因此一家酿酒厂厂主找到他,想要他帮忙找到酒变酸的原因。当时法国的酿酒业在欧洲非常有名,但酒液常常变酸,只得倒掉,这令酒商损失惨重。没想到,这一挽救酿酒业的举动,意外打开了微生物世界的大门!
巴斯德用显微镜分别观察了好酒和变质酒,发现了两种不同的微生物。经过反复实验,他发现,令酒变酸的正是其中一种微生物。该如何杀死这些微生物,保证酒的品质呢?经过大量实验,巴氏灭菌法诞生了。
此后,巴斯德对这些让食物变质的小东西产生了浓厚的兴趣。他开始提取和培养细菌,特别是一些容易致病的细菌。随后巴斯德针对这些细菌开始了疫苗的研究。在巴斯德和他助手的努力下,鸡霍乱疫苗、炭疽疫苗甚至是针对狂犬病毒的疫苗先后诞生。巴斯德也因此成为微生物学的创始人。
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巴氏灭菌法(https://www.daowen.com)
巴斯德研究出的防止酒变质的方法是:以50~60℃的温度加热啤酒半小时,杀死啤酒里的乳酸杆菌和芽孢。这种灭菌方法就是我们生活中常见的“巴氏灭菌法”,至今仍被许多食品工厂采用。比如市面上的巴氏灭菌牛奶,它们最大程度地保存了牛奶中的营养成分。
在一定温度范围内,温度越低,细菌繁殖越慢;温度越高,繁殖越快。但温度过高,细菌就会死亡。不同细菌有不同的最适生长温度和耐热、耐冷能力。巴氏灭菌法其实就是利用病原体不耐热的特点,用适当的温度和加热时间灭菌,而不是用传统的超高温煮沸灭菌方式。牛奶经巴氏灭菌后,仍有小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢留存下来,但是只要在4℃左右的温度下保存,细菌的繁殖就非常慢,牛奶的营养和风味也可以在几天内保持不变。

鹅颈烧瓶实验
为了推翻“自然发生论”,证明微生物存在于空气中,并且能够繁殖,巴斯德进行了著名的“鹅颈烧瓶实验”。
他制作了一种瓶颈弯曲朝上像天鹅颈一样的烧瓶,然后在瓶子里灌进肉汤。同时,他在瓶颈竖直朝上的普通烧瓶里也灌进了肉汤。然后,他将这两种烧瓶里的肉汤煮沸,一起放在合适的温度下培养。这两种烧瓶都是敞口的,没有塞子。3天后,普通烧瓶里的肉汤就变得混浊,出现了微生物;而1个星期、1个月,甚至1年后,鹅颈烧瓶里的肉汤依然清澈,没有变质和出现微生物。
这是因为:普通烧瓶是竖直开口的,空气中的微生物可以直接落入肉汤,在肉汤中生长繁殖;而鹅颈烧瓶是弯曲的,隔绝了空气的流动,微生物仅仅落在了瓶颈上,因此不会引起肉汤的变质。
这一实验证明,生物只能源于生物,非生命物质绝对不能随时自发地产生新生命(即“生生论”)。
