一戰封神！巴斯德如何用60只羊改寫了人類防疫史？ | 商周專欄

路易·巴斯德（1822-1895）。圖源：維基百科

撰文 | 商周

責編｜ 李珊珊

在近代數百年的科學史上，一代又一代科學巨匠層出不窮，劃時代的里程碑式發現更是不勝枚舉。然而，真正能讓公眾親眼見證的科學實驗卻寥寥無幾——這類公開實驗不僅需能在公共場合安全、有效地進行，其結果還必須通俗易懂，便于大眾理解。

在眾多傳說中，最為人熟知的或許莫過于伽利略的落體實驗。據傳，約在1590年，伽利略登上比薩斜塔，同時釋放兩個質量不同的鐵球，結果二者同時落地，從而有力駁斥了亞里士多德“重物下落更快”的觀點。然而，這一故事很可能只是后世演繹：除伽利略晚年學生維維安尼（Vincenzo Viviani，1622–1703）的記錄外，迄今未見任何同時代文獻或旁證能證實該實驗確曾發生。

與伽利略那充滿傳奇色彩的自由落體實驗不同，法國科學家路易·巴斯德（Louis Pasteur）于19世紀開展的疫苗公開接種試驗，則是一次真實、可考且影響深遠的科學公開實踐。這場實驗不僅驗證了炭疽病疫苗的有效性，更使巴斯德一舉成為科學史上的傳奇人物，幾乎可以算是“一戰封神”。

01 減毒疫苗

1880年4月，巴斯德在法國《科學院通報》上發表了一篇關于禽霍亂減毒疫苗的論文。這項研究不僅成功挽救了當時深陷疫情危機的歐洲家禽養殖業，更標志著人類歷史上第一種減毒疫苗的誕生。從科學史的角度來看，這或許正是巴斯德在疫苗領域最具開創性的貢獻。

但真正讓巴斯德名揚天下的，卻是他接下來發明的炭疽病減毒疫苗。

與愛德華·詹納（Edward Jenner）依靠偶然觀察發現牛痘可預防天花的成功不同——那種機遇幾乎無法復制——巴斯德開創的減毒疫苗制備策略卻具有普適性，能夠系統性地推廣到大多數傳染病的防控中。

事實上，第一個意識到這一點并主動將這一方法拓展到其他疾病的人，正是巴斯德本人。而他選定的下一個目標，便是每年給法國畜牧業造成巨大損失的炭疽病。

然而，炭疽病疫苗的研發并非禽霍亂疫苗的簡單復制粘貼。導致禽霍亂的多殺性巴氏桿菌（Pasteurella multocida）與炭疽桿菌（Bacillus anthracis）有一個關鍵區別：后者在常規培養條件下會形成孢子，而這些孢子對用于減毒的氧氣并不敏感。在普通培養環境中，通過通入氧氣只能使炭疽桿菌的營養體（即桿狀活躍形態）減毒，卻無法削弱其孢子的致病能力。因此，用這種方法制備的“減毒”疫苗仍具有相當毒性——接種后的動物不僅可能感染炭疽病，甚至可能因此死亡。

要解決這一問題，必須做到在整個制備過程中防止炭疽桿菌孢子的產生。在經過多次實驗之后，巴斯德找到了答案：將培養液淺淺地鋪在培養皿的表面，以便讓炭疽桿菌充分接觸氧氣，最后將它放到42攝氏度下培養。在這樣的環境下培養8天之后，炭疽桿菌就會降低到一個對動物沒有致病性的水平。

至于如何利用這些減毒的炭疽桿菌激發有效免疫，巴斯德早已制定了一套周密的接種方案。該方案分為兩步：首先，用初步減毒的炭疽桿菌為動物進行初次接種；12天后，再注射一劑毒性稍強但仍經過減毒處理的炭疽桿菌，以進一步強化免疫反應。

1881年1月初，采用這個方法，巴斯德的團隊在豚鼠、兔子和羊身上開展了實驗，并且如期獲得了成功。

02 成敗之約

1881年2月21日，法國農業協會決定向巴斯德頒發榮譽勛章，以表彰他的疫苗研究工作。在勛章頒發的典禮上，巴斯德發表了獲獎感言，并且說如果有合適的機會，他非常愿意開展一些公開試驗來證明炭疽病疫苗的效果，以便更好地進行推廣。

有兩類人愿意為巴斯德提供這樣的公開試驗機會：第一類人是盼著巴斯德試驗成功，讓科學知識盡早在農業上獲得應用；第二類人是希望巴斯德失敗，等著看他和他所創建的微生物致病說的笑話。顯然，第二類人更多一些。

最后，塞納-馬恩省省會默倫的一名獸醫、編輯羅西尼奧爾（M. Rossignol）先生組織了一個大型的公開田野試驗。羅西尼奧爾屬于上面提到的兩類人中的后者，就在一個月前，他曾經在一篇文章里這樣嘲笑過巴斯德和他的微生物致病說：

微生物致病說是一種時尚，它無可爭議地霸占著主導地位。這是一個甚至不能被討論的教義，尤其是當它被它的教宗、博學的巴斯德先生宣讀的時候。

與不少當時的獸醫一樣，羅西尼奧爾懷疑巴斯德的細菌理論，更不相信巴斯德的疫苗。為了驗證他對巴斯德的懷疑，羅西尼奧爾聯系了近100個農場主，獲得了他們在經費上的支持，可以開展一個大型的免疫接種試驗，地點就選在默倫北郊普伊勒堡的農場。

雖然看出對方的不懷好意，也知道不少獸醫和醫生都在等著他的公開試驗失敗，巴斯德還是毫不猶豫地答應了下來。

這一公開實驗的計劃于4月2日提交給了默倫農業協會，并且迅速得到了批準。總共60只動物將會被用到這次試驗里。除了原本計劃的50只羊外，還臨時按照默倫農業協會主席德拉羅切特男爵的意愿，加上了10頭牛。

在這項試驗被批準后，羅西尼奧爾充分發揮了他作為編輯的宣傳能力，將這一公開試驗的信息傳播到了整個法國。這吸引了法國社會各階層人士的注意，其中還包括英國《泰晤士報》駐巴黎的記者德布羅維斯基先生。通過德布羅維斯基的進一步報道，普伊勒堡這個之前默默無聞的法國小村莊，成為了國際社會關注的焦點。

4月底，巴斯德開始制定實驗計劃，他召回了正在休假的助手錢伯蘭和魯克斯。按照巴斯德的計劃，他們將在5月初和中旬分別對動物進行兩次減毒疫苗的接種，然后在5月底注射致命性的炭疽桿菌，檢測疫苗接種的效果。

面對即將用到的50只羊，兩位助手有些不太自信，因為之前實驗室里總共才用14只羊做過試驗。但巴斯德充滿信心地告訴兩位助手，在實驗室里的動物身上取得的成功將會在普伊勒堡重現。

03 公開實驗

5月3日那天，大量的人從附近的默倫和塞松兩個城市涌向普伊勒堡。這個龐大的觀眾人群職業多樣，包括農民、藥劑師、獸醫、公務員，他們說笑著在那里看熱鬧，其中不少獸醫更是期待著巴斯德接種的失敗。

巴斯德帶來了3個助手，除了錢伯蘭和魯克斯，還有一年前新加入實驗室的路易·圖利爾。他們將試驗動物分成兩組：25只羊和6頭牛接種減毒疫苗，25只羊和4頭牛不接受任何接種。

在接種完成后，巴斯德在農場的大廳里就炭疽病發表了演講，并且回答了現場觀眾的各種問題。因為觀眾的職業多樣，對科學的理解也良莠不齊，所以提出的問題也很不相同，有的甚至不太友好，或者就是直接的質疑。巴斯德對這樣不友好的態度早已習慣。在近一個小時的時間里，他真誠而且耐心地回答了形形色色的提問。

巴斯德在普伊勒堡為綿羊接種炭疽病疫苗圖。圖源：維基百科

第一次接種完之后，錢伯蘭和魯克斯在接下來的四天里每天都來回訪，為被接種動物測量體溫，觀察是否有異常情況出現。被接種疫苗的動物沒有出現什么異常反應，一切都在如期進展。

5月17日那天，巴斯德的團隊第二次為那25只羊和6頭牛接種了疫苗。這一次接種的雖然仍然是減毒疫苗，但它比第一次接種的毒性要稍微強一些。

第二次接種后幾天，錢伯蘭和魯克斯還是每天都來回訪，依然沒有異常情況發生。所有31只被接種的動物都生長良好，和另外29只沒有接種的動物一起，等待著最終驗證時刻的到來。

在試驗的最后一步，所有60只動物都將接受致命性的炭疽桿菌注射，然后比較兩組動物在患病和死亡上的差異。隨著進行最后一次試驗的日子臨近，獸醫界越來越興奮。大家每次會面都會討論這一熱門話題。在獸醫這個行業里，真正相信巴斯德的人依然不多，大多數人仍然持觀望態度。

5月31日，觀眾再次從默倫和塞松涌向了普伊勒堡。為了公平，這一次的注射工作不再由巴斯德團隊的人去做，而是由來自約訥河橋村的獸醫畢奧先生執行。

就在試驗前的兩天，畢奧先生在前往阿爾福特國家獸醫學院的路上遇到了那里的教授科林。科林一直懷疑巴斯德在微生物學和疫苗研究上的發現，而且之前兩人也有過一些過節。對于巴斯德正在普伊勒堡進行的試驗，科林不僅給予了關注，更是盼望著這次試驗的失敗。

在兩人的交談中，科林特意提醒畢奧，細菌因為重力的原因會在注射器中沉積，所以一般來說上層溶液的毒性會低得多，而下層溶液則毒性很強。他進一步建議畢奧，在注射前應該先劇烈搖晃注射液，以確保毒性均勻。

科林的這個建議還算合理，在注射前將細菌溶液混勻的確能讓試驗更加公平。但科林給畢奧的另一個建議，卻多少有些居心叵測。他告訴畢奧，注射量和毒性成正比，建議向動物體內注射超量的細菌溶液，以確保試驗中動物得到足夠的致病物質。

在大量觀眾面前，5月31日獸醫畢奧忠實地執行了科林的建議。不僅用力搖晃以混勻細菌溶液，而且向動物體內接種了三倍于計劃劑量的炭疽桿菌。為了公平，注射順序是以兩組動物交替接種的方式進行的。

這一切巴斯德都看在眼里，但他沒有提出異議。在他看來，這不會影響最終的結果。巴斯德的淡定和自信，無形中改變了在場觀眾對實驗結果的預測，更多的人開始認為這一實驗將走向成功。

下午三點半，整個注射工作已經完成。因為動物對病原體的反應需要一段時間，大家約定6月2日在同一地點會合，當眾驗證試驗結果。無論是希望看巴斯德笑話的觀眾，還是衷心希望試驗成功的人，都急切地盼望著兩天后的到來。

04 峰回路轉

6月1日，錢伯蘭和魯克斯早早來到了普伊勒堡查看情況。同一天到達那里的，還有發起試驗的羅西尼奧爾先生。

在之前未接種疫苗的動物中，有幾只低垂著頭站在一邊，沒有任何食欲。隨著時間推移，情況變得越來越糟。這些動物開始出現呼吸困難，四肢也因為虛弱而顯得搖擺不停。等到晚上羅西尼奧爾離開的時候，已經出現了三只動物死亡。

而在接種疫苗的動物中，有一些出現了體溫升高，其中一只更是高達40攝氏度。一只羊在接種部位出現了炎癥。所有動物都保持著食欲，但有一只小羊羔除外。

當聽到從普伊勒堡回來的錢伯蘭和魯克斯匯報時，巴斯德開始有些擔心起來。沒有接種疫苗動物的患病和死亡都在意料之中，讓巴斯德擔心的是接種疫苗動物出現了體溫升高。而更不好的消息是，羅西尼奧爾當天下午發來了電報，認為接種疫苗組里有一只羊很可能也要死去。

那些接種了疫苗動物的發燒，以及其中一只的瀕死狀態，讓巴斯德焦慮不安。他開始意識到，自己接受的這個公開試驗有些過于大膽，沒有給意外留下任何余地。他開始回顧試驗的整個過程，想起了5月31日注射的過量炭疽桿菌，當時他覺得不是問題，現在卻感到擔心不已。

這種焦慮每分鐘都在增長，以至于巴斯德的情緒逐漸失控，開始埋怨助手魯克斯的不小心，接著又變成了責罵。巴斯德夫人過來安慰他，請他早點休息，以便第二天早些去普伊勒堡。幾近狂躁的巴斯德聲明，他在6月2日這天不會親自去普伊勒堡，而是讓魯克斯一個人去接受觀眾的羞辱。

在以往眾多的公開實驗里，巴斯德從來沒有失敗過，也從來沒有為失敗做好心理準備。而在這個最為重要的公開實驗中，失敗的危險就在眼前，這讓他感到無邊的痛苦。

如果把這個試驗放到現在來看，這一結果已經讓人歡欣鼓舞了，因為兩組之間已經出現了非常明顯的差異，意味著疫苗接種產生了效果。但在巴斯德的年代，科學中還沒有統計的概念。人們更希望看到的是一個黑白分明的結果，尤其是在這樣的公開實驗里更是如此。

6月2日早上，巴斯德沒有去普伊勒堡的現場，而是在巴黎的實驗室里等待來自默倫的電報。上午九點剛過，電報從默倫傳來。在打開電報的一剎那，巴斯德臉上的焦慮消失了，取而代之的是激動和欣喜。

前一天那只看上去快要死去的、接種了疫苗的小羊活下來了，而沒有接種疫苗的動物已經出現了大面積死亡。接種疫苗的6頭牛健康完好，而沒有接種疫苗的那4頭卻處在嚴重的病痛之中。

6月2日下午兩點，巴斯德在家人的陪同下再次來到了普伊勒堡農場。在這里迎接他的，不僅有當初的觀眾，更有熱烈的掌聲和歡呼……

05 名揚天下

普伊勒堡公開試驗的結果引起了巨大的轟動，整個法國都為之興奮不已。這次試驗的成功不僅將給畜牧業帶來巨大的利益，也是法國科學界的一項偉大成就。巴斯德在普通民眾中贏得聲譽的同時，也成為了整個國家的驕傲。

因為普伊勒堡試驗的巨大影響力，巴斯德減毒疫苗試驗成功的消息也迅速傳到了國外，尤其是疫苗的發源地——英國。即將在當年8月于倫敦舉行的國際醫學大會的組委會向巴斯德發出了邀請，希望他能作為特別嘉賓到場。

1881年8月3日，巴斯德在兒子和女婿的陪同下到達圣詹姆斯大會堂。當他被邀請走向講臺時，全場爆發出掌聲、歡呼聲和喝彩聲。毫無心理準備的巴斯德以為觀眾歡呼的是即將到來的威爾士親王，但大會主席、外科醫生詹姆斯·佩吉特爵士告訴巴斯德，觀眾致敬和歡迎的正是巴斯德本人。

在大會的開幕致辭中，佩吉特爵士指出醫學的三個主要目標：新穎性、實用性和慈善性。當舉例加以說明時，巴斯德成為了佩吉特唯一提到的名字，全場再次爆發出熱烈的掌聲。

作為大會的特邀嘉賓，巴斯德還發表了關于炭疽病疫苗的演講：

• “……在結束發言之前，請允許我告訴大家，作為倫敦國際醫學大會的一名參會者，我向大家介紹了一種疾病的‘疫苗接種’方法，這種疾病對家畜的危害可能比天花對人類的危害更可怕。想到這一點，我感到非常高興。我對‘疫苗接種’一詞進行了擴展。我希望科學界能將此視為對你們的詹納——英國最偉大的人物之一——的功績和巨大貢獻的敬意。我很高興能在倫敦這座崇高而好客的城市的土地上，為這個不朽的名字增光添彩！”

就是在這次國際醫學大會上，巴斯德對“疫苗接種”這一名詞的含義做了延伸。原本這個名詞指的是“牛痘接種”，現在巴斯德將它擴展為泛指所有的疫苗接種。在向疫苗發明人詹納致敬的同時，巴斯德自己也贏得了世人的尊敬。

普伊勒堡的公開試驗，不僅讓炭疽病疫苗得以迅速普及，也讓巴斯德一戰封神。