生死攸关的大事

科学界经常通过将他们的名字附在仪器或程序上来纪念他们的英雄。这些词很少能得到更广泛的传播——查尔斯·麦金托什的防水外套和博科蒂船长的社会排斥在日常话语中留下的印象比李比希的冷凝器更深。然而，在他出生两个世纪后，路易斯·巴斯德的名字仍然深嵌在我们的语言中。数百万人不知道哈伯法或格氏反应，听说过巴氏杀菌法。

巴斯德花了几十年时间探索生物和非生物之间的界限。他对发酵过程和传染病的创新研究植根于这个有争议的领域。但在他的时代，关于化学的终点和生物学的起点的问题不仅仅是一个关于学术前沿的争论。

巴斯德发现其中一种盐以两种几何形式结晶，互为镜像

19世纪几位著名的德国科学家认为，生命只是一系列非常复杂的化学过程。这些“医学唯物主义者”——例如卡尔·沃格特——把“生命力”的概念斥为过时的神话。一些激进的思想家接受了这一观点，而许多宗教信徒和政治保守派则谴责这一观点。对巴斯德的发现的接受必须放在这场文化战争的背景下来看待。

两极分化的实验

路易斯·巴斯德于1822年12月27日出生在法国东部侏罗山脉中的Dôle镇。他的父亲曾是拿破仑一世军队的军士长，但以制革为业，他鼓励儿子对化学过程产生兴趣，尽管在学校里，他表现出对绘画和素描的强烈兴趣。

在1840年获得Besançon学院的学士学位后，巴斯德在那里担任助理导师，同时攻读理科学位。在1842年获得这个证书后，他开始准备精英学校École Normale的入学考试师范学院在巴黎。他不信任贝桑松年迈的化学教授的能力，在1843年实现这一目标之前，他向当地的一位药剂师(以及巴黎的导师)寻求帮助。

在École NormaleGabriel Delafosse是一位晶体学专家，他向巴斯德介绍了一个令人困惑的现象。这个年轻的研究生对这个难题的解决让-巴蒂斯特·比奥感到惊讶，但一旦这个关键的实验在比奥的监督下成功地重复了一次，巴斯德的事业就开花了。

Biot在1815年证明了几种液态有机物质会使一束光的偏振面旋转。巴斯德在听说德国化学家艾哈德·米切利希(Eilhard Mitscherlich)在1844年发现酒石酸盐溶液以一种令人惊讶的方式影响偏光后，开始研究这一现象。但是巴斯德注意到了米切利希遗漏的东西。

米切利希知道，用传统方法(从酿酒过程中沉淀的残渣中)制成的酒石酸盐溶液总是将偏光平面向右旋转。但他发现，由实验室合成的酒石酸(也称为消旋酸)制备的盐对偏振光没有影响。然而这两种酸在化学上无法区分。

然而，巴斯德发现其中一种盐——外消旋酸铵钠——以两种几何形式结晶，这两种形式互为镜像。当他把它们分开(煞费苦心地用镊子挑出单个晶体)，然后把它们溶解在水中时，两种溶液都使偏振光光束的平面旋转——但方向相反!巴斯德得出结论，有两种酒石酸盐分子——它们都含有相同的基本原子，但几何排列不同——光学不活动的消旋盐是这两种异构体的相等混合物。

巴斯德的发现为现代立体化学打开了大门——尽管这比他想象的要幸运。并不是所有这种类型的盐都能产生可分离的镜像晶体，即使是巴斯德研究的一种盐也只是在相当低的温度下才形成这样的晶体(幸运的是，他的实验室加热不好)。

从他对酒石酸盐的研究中，巴斯德得出了一个普遍的结论，尽管最终被证明是无效的，但这有助于激发他的研究。他认为，像酒石酸这样具有光学活性的化合物只由生物体产生，并且在生物体的功能中起着重要作用。

酵母关注事项

1847年，他在École师范学院获得博士学位，巴斯德在1848年成为斯特拉斯堡大学的初级教授之前，曾在第戎大学短暂任教。1850年，他在那里与教区长的女儿玛丽·劳伦特(Marie Laurent)结婚。在他的整个职业生涯中，她都给予他积极的支持，还有五个孩子。

巴斯德坚持认为发酵是活酵母培养物的代谢功能

巴斯德的研究在1854年有了新的转变。在成为北部城市里尔一所新成立的科学学院的院长时，大学官员敦促他解决一个影响当地经济的问题。里尔是一个以甜菜为原料生产酒精的中心，而这个工业正遭受发酵过程神秘故障的困扰。

当时，酵母在发酵中的作用受到了一些科学界大咖的争议。安托万·拉瓦锡曾断言，糖转化为酒精是一种直接的化学氧化。最近，德国著名化学家贾斯特斯·冯·李比希(Justus von Liebig)提出，酵母在发酵中的功能是外围的，关键的因素是死酵母细胞腐烂过程中产生的一种化学物质。有影响力的瑞典化学家贝采里乌斯甚至否认酵母是活的，尽管德国生物学家西奥多·施万等人提供了证据。

然而，巴斯德坚持认为发酵不是简单的化学氧化，而是活酵母培养物的代谢功能。因此，他开始设计实验来阐明这一过程，并帮助当地的酿酒师。最终，他证明了问题的根源是乳酸发酵——类似于酸奶中的乳酸发酵——只有在酿造的啤酒被特定的乳酸菌污染时才会发生。对里尔的酿酒师来说，更好的卫生条件提供了解决方案。然而，对于巴斯德来说，这一发现是进一步调查的大门。

加入俱乐部

1856年，巴斯德访问了巴黎，希望竞选Académie des Sciences的一个空缺席位。尽管有毕奥的支持，他还是没有成功。他认为委员会中的生物学家反对他是因为他们担心“化学想要接管一切”。巴斯德知道他也因为在首都缺乏立足点而受到阻碍，然而，他开始寻找一个立足点。1857年，他回到了École常态作为科学研究主任，但发现其设施过时，维护不善，财政状况不健康。

为了进行他的研究，巴斯德不得不建立一个合适的实验室——最初是他自己出钱，但随着他的名声越来越大，最终吸引了赞助。与此同时，他的行政工作也很繁重，而他对学生纪律的责任也令人不快。尽管如此，他还是被选为Académie1862年，他的出版物吸引了更多的注意。

他成了陷入困境的行业的得力助手

1863年，当法国酿酒师遭遇危机时，皇帝拿破仑三世敦促巴斯德提供帮助。管理葡萄酒的成熟一直是艺术而不是科学，但最近它在储存中的恶化已经成为一个严重的问题。巴斯德将其原因确定为侵入性微生物，并表明加热到60°C左右会杀死它。即使是专业品酒师也不能挑剔这些“巴氏杀菌”的葡萄酒。

这一成就为巴斯德赢得了国家的认可。他成了陷入困境的行业的得力助手——即使他之前对这些行业的活动没有任何经验。1865年，当一种神秘的传染病威胁到法国的丝绸生产商时，巴斯德承认他对他们的操作一无所知。但在他埋头研究这个问题之后，他找到了一个可行的解决办法。后来，他领导的努力帮助控制了鸡的霍乱，猪的丹毒和羊的炭疽。

发酵的问题

这些询问是艰苦和有压力的——当焦虑的顾客催促巴斯德快点时，批评者指责他盲目地用未经证实的治疗方法前进。他的健康状况恶化，1868年10月，他严重中风。虽然他最终恢复了一些行动能力，但仍然严重受损。尽管如此，他还是继续工作。

发酵仍然是巴斯德的主要兴趣。他努力改进法国啤酒厂的技术，试图使他们的产品与最好的德国啤酒竞争——这是一个爱国项目，在1870年法国军事上被普鲁士击败后获得了新的动力。同时，他还研究了微生物在许多其他过程中的作用。

约瑟夫·李斯特很欣赏巴斯德的工作

巴斯德强烈反对“自发产生”学说，即生命体可以从无生命物质中产生。他设计了许多巧妙的实验来证明营养肉汤——如果煮沸，然后防止与空气中的颗粒接触——几乎无限期地保持不变。但他的肉汤暴露在未经过滤的空气中后，很快就发霉了。

这些结果支持了巴斯德的信念，生命是一种神圣的礼物，而不仅仅是化学反应的结果。他们还为改善食品卫生做出了贡献，并激发了关于预防疾病的新想法。英国消毒外科的先驱约瑟夫·利斯特(Joseph Lister)很欣赏巴斯德的工作，并与他通信。

狂热的工作

由于两个女儿死于伤寒，巴斯德对传染病产生了浓厚的兴趣。爱德华·詹纳(Edward Jenner)在英国成功接种天花疫苗，这让他意识到，其他疾病也可以通过使用感染原的弱化培养物来预防。但是，很难确定一种培养必须如何减弱，以及减弱多少，才能使其既安全又有效。

巴斯德在1880年12月开始深入研究狂犬病。这项任务很困难，因为载体是一种病毒，在当时和之后的几十年里都无法用显微镜观察。尽管如此，通过艰苦的研究(以及牺牲许多实验动物)，他最终开发出了一种似乎有效的治疗方法。它的关键考验出现在1885年7月。

在九岁约瑟夫·梅斯特被一只疯狗严重咬伤，他的母亲把他带到巴斯德的实验室而不是医院。由于巴斯德缺乏医疗资质，治疗这个男孩将使他面临伦理和法律挑战。但在受人尊敬的巴黎儿科医生Alfred Vulpian的监督下，约瑟夫接受了一系列巴斯德疫苗的注射。他没有受伤，也没有狂犬病。

这一结果提高了巴斯德的声誉，但批评者认为他冒了不合理的风险，因为这种治疗仍处于实验阶段。他的辩护者回答说，等待绝对的确定性会使约瑟夫痛苦地死去。民族主义令人遗憾地加剧了争议，因为约瑟夫来自阿尔萨斯——1870年法国战败后输给德国的一个省——而巴斯德的一些批评者是德国人。早期的一些失败引起了人们对治疗有效性的怀疑，后来的许多成功证实了它的有效性。

有争议的遗产

在生命的最后十年里，巴斯德积极开展活动，建立了以他的名字命名的研究所，1895年，在巴黎圣母院举行国葬后，他的遗体被安葬在那里。他以民族英雄和全球名人的身份去世，但一个世纪后，当历史学家最终获得他的私人文件时，他的地位受到了挑战。

杰拉德·盖森1995年的书路易斯·巴斯德的私人科学声称这些记录严重损害了巴斯德的声誉，一场新的争议开始了。与盖森辩论《纽约书评》1995 - 6在美国，诺贝尔奖得主分子生物学家马克斯·佩鲁茨(Max Perutz)认为，巴斯德的方法是合理的，他的行为合乎道德，他的决定根据当时可用的证据是合理的。相关的问题在这里无法完全讨论，但有两点似乎值得注意。

已发表的科学研究论文具有高度正式化的结构。正如许多著名科学家的回忆录(以及科学历史学家的调查)所揭示的那样，以这种方式呈现发现往往会掩盖它们出现的复杂且往往混乱的过程。如果巴斯德的私人记录显示他的工作实践不如他的出版物所表明的那么有序，这并不令人惊讶。

盖森还批评了巴斯德的职业主义。当然，巴斯德培养了一些有影响力的人，这些人可以帮助(或伤害)他——包括法国著名化学家让-巴蒂斯特·杜马斯。此外，他还与失宠的前同事保持距离——比如不幸的奥古斯特·劳伦特。但是作为一个乡下制革工人的儿子，巴斯德试图闯入19世纪巴黎科学的等级世界，他的选择相当有限。无论他犯了什么实验室失误或性格缺陷，我们仍然欠他一个大人情。

迈克·萨顿是英国纽卡斯尔的科学历史学家