一战封神！巴斯德如何用60只羊改写了人类防疫史？ | 商周专栏

路易·巴斯德（1822-1895）。图源：维基百科

撰文 | 商周

责编｜ 李珊珊

在近代数百年的科学史上，一代又一代科学巨匠层出不穷，划时代的里程碑式发现更是不胜枚举。然而，真正能让公众亲眼见证的科学实验却寥寥无几——这类公开实验不仅需能在公共场合安全、有效地进行，其结果还必须通俗易懂，便于大众理解。

在众多传说中，最为人熟知的或许莫过于伽利略的落体实验。据传，约在1590年，伽利略登上比萨斜塔，同时释放两个质量不同的铁球，结果二者同时落地，从而有力驳斥了亚里士多德“重物下落更快”的观点。然而，这一故事很可能只是后世演绎：除伽利略晚年学生维维安尼（Vincenzo Viviani，1622–1703）的记录外，迄今未见任何同时代文献或旁证能证实该实验确曾发生。

与伽利略那充满传奇色彩的自由落体实验不同，法国科学家路易·巴斯德（Louis Pasteur）于19世纪开展的疫苗公开接种试验，则是一次真实、可考且影响深远的科学公开实践。这场实验不仅验证了炭疽病疫苗的有效性，更使巴斯德一举成为科学史上的传奇人物，几乎可以算是“一战封神”。

01 减毒疫苗

1880年4月，巴斯德在法国《科学院通报》上发表了一篇关于禽霍乱减毒疫苗的论文。这项研究不仅成功挽救了当时深陷疫情危机的欧洲家禽养殖业，更标志着人类历史上第一种减毒疫苗的诞生。从科学史的角度来看，这或许正是巴斯德在疫苗领域最具开创性的贡献。

但真正让巴斯德名扬天下的，却是他接下来发明的炭疽病减毒疫苗。

与爱德华·詹纳（Edward Jenner）依靠偶然观察发现牛痘可预防天花的成功不同——那种机遇几乎无法复制——巴斯德开创的减毒疫苗制备策略却具有普适性，能够系统性地推广到大多数传染病的防控中。

事实上，第一个意识到这一点并主动将这一方法拓展到其他疾病的人，正是巴斯德本人。而他选定的下一个目标，便是每年给法国畜牧业造成巨大损失的炭疽病。

然而，炭疽病疫苗的研发并非禽霍乱疫苗的简单复制粘贴。导致禽霍乱的多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida）与炭疽杆菌（Bacillus anthracis）有一个关键区别：后者在常规培养条件下会形成孢子，而这些孢子对用于减毒的氧气并不敏感。在普通培养环境中，通过通入氧气只能使炭疽杆菌的营养体（即杆状活跃形态）减毒，却无法削弱其孢子的致病能力。因此，用这种方法制备的“减毒”疫苗仍具有相当毒性——接种后的动物不仅可能感染炭疽病，甚至可能因此死亡。

要解决这一问题，必须做到在整个制备过程中防止炭疽杆菌孢子的产生。在经过多次实验之后，巴斯德找到了答案：将培养液浅浅地铺在培养皿的表面，以便让炭疽杆菌充分接触氧气，最后将它放到42摄氏度下培养。在这样的环境下培养8天之后，炭疽杆菌就会降低到一个对动物没有致病性的水平。

至于如何利用这些减毒的炭疽杆菌激发有效免疫，巴斯德早已制定了一套周密的接种方案。该方案分为两步：首先，用初步减毒的炭疽杆菌为动物进行初次接种；12天后，再注射一剂毒性稍强但仍经过减毒处理的炭疽杆菌，以进一步强化免疫反应。

1881年1月初，采用这个方法，巴斯德的团队在豚鼠、兔子和羊身上开展了实验，并且如期获得了成功。

02 成败之约

1881年2月21日，法国农业协会决定向巴斯德颁发荣誉勋章，以表彰他的疫苗研究工作。在勋章颁发的典礼上，巴斯德发表了获奖感言，并且说如果有合适的机会，他非常愿意开展一些公开试验来证明炭疽病疫苗的效果，以便更好地进行推广。

有两类人愿意为巴斯德提供这样的公开试验机会：第一类人是盼着巴斯德试验成功，让科学知识尽早在农业上获得应用；第二类人是希望巴斯德失败，等着看他和他所创建的微生物致病说的笑话。显然，第二类人更多一些。

最后，塞纳-马恩省省会默伦的一名兽医、编辑罗西尼奥尔（M. Rossignol）先生组织了一个大型的公开田野试验。罗西尼奥尔属于上面提到的两类人中的后者，就在一个月前，他曾经在一篇文章里这样嘲笑过巴斯德和他的微生物致病说：

微生物致病说是一种时尚，它无可争议地霸占着主导地位。这是一个甚至不能被讨论的教义，尤其是当它被它的教宗、博学的巴斯德先生宣读的时候。

与不少当时的兽医一样，罗西尼奥尔怀疑巴斯德的细菌理论，更不相信巴斯德的疫苗。为了验证他对巴斯德的怀疑，罗西尼奥尔联系了近100个农场主，获得了他们在经费上的支持，可以开展一个大型的免疫接种试验，地点就选在默伦北郊普伊勒堡的农场。

虽然看出对方的不怀好意，也知道不少兽医和医生都在等着他的公开试验失败，巴斯德还是毫不犹豫地答应了下来。

这一公开实验的计划于4月2日提交给了默伦农业协会，并且迅速得到了批准。总共60只动物将会被用到这次试验里。除了原本计划的50只羊外，还临时按照默伦农业协会主席德拉罗切特男爵的意愿，加上了10头牛。

在这项试验被批准后，罗西尼奥尔充分发挥了他作为编辑的宣传能力，将这一公开试验的信息传播到了整个法国。这吸引了法国社会各阶层人士的注意，其中还包括英国《泰晤士报》驻巴黎的记者德布罗维斯基先生。通过德布罗维斯基的进一步报道，普伊勒堡这个之前默默无闻的法国小村庄，成为了国际社会关注的焦点。

4月底，巴斯德开始制定实验计划，他召回了正在休假的助手钱伯兰和鲁克斯。按照巴斯德的计划，他们将在5月初和中旬分别对动物进行两次减毒疫苗的接种，然后在5月底注射致命性的炭疽杆菌，检测疫苗接种的效果。

面对即将用到的50只羊，两位助手有些不太自信，因为之前实验室里总共才用14只羊做过试验。但巴斯德充满信心地告诉两位助手，在实验室里的动物身上取得的成功将会在普伊勒堡重现。

03 公开实验

5月3日那天，大量的人从附近的默伦和塞松两个城市涌向普伊勒堡。这个庞大的观众人群职业多样，包括农民、药剂师、兽医、公务员，他们说笑着在那里看热闹，其中不少兽医更是期待着巴斯德接种的失败。

巴斯德带来了3个助手，除了钱伯兰和鲁克斯，还有一年前新加入实验室的路易·图利尔。他们将试验动物分成两组：25只羊和6头牛接种减毒疫苗，25只羊和4头牛不接受任何接种。

在接种完成后，巴斯德在农场的大厅里就炭疽病发表了演讲，并且回答了现场观众的各种问题。因为观众的职业多样，对科学的理解也良莠不齐，所以提出的问题也很不相同，有的甚至不太友好，或者就是直接的质疑。巴斯德对这样不友好的态度早已习惯。在近一个小时的时间里，他真诚而且耐心地回答了形形色色的提问。

巴斯德在普伊勒堡为绵羊接种炭疽病疫苗图。图源：维基百科

第一次接种完之后，钱伯兰和鲁克斯在接下来的四天里每天都来回访，为被接种动物测量体温，观察是否有异常情况出现。被接种疫苗的动物没有出现什么异常反应，一切都在如期进展。

5月17日那天，巴斯德的团队第二次为那25只羊和6头牛接种了疫苗。这一次接种的虽然仍然是减毒疫苗，但它比第一次接种的毒性要稍微强一些。

第二次接种后几天，钱伯兰和鲁克斯还是每天都来回访，依然没有异常情况发生。所有31只被接种的动物都生长良好，和另外29只没有接种的动物一起，等待着最终验证时刻的到来。

在试验的最后一步，所有60只动物都将接受致命性的炭疽杆菌注射，然后比较两组动物在患病和死亡上的差异。随着进行最后一次试验的日子临近，兽医界越来越兴奋。大家每次会面都会讨论这一热门话题。在兽医这个行业里，真正相信巴斯德的人依然不多，大多数人仍然持观望态度。

5月31日，观众再次从默伦和塞松涌向了普伊勒堡。为了公平，这一次的注射工作不再由巴斯德团队的人去做，而是由来自约讷河桥村的兽医毕奥先生执行。

就在试验前的两天，毕奥先生在前往阿尔福特国家兽医学院的路上遇到了那里的教授科林。科林一直怀疑巴斯德在微生物学和疫苗研究上的发现，而且之前两人也有过一些过节。对于巴斯德正在普伊勒堡进行的试验，科林不仅给予了关注，更是盼望着这次试验的失败。

在两人的交谈中，科林特意提醒毕奥，细菌因为重力的原因会在注射器中沉积，所以一般来说上层溶液的毒性会低得多，而下层溶液则毒性很强。他进一步建议毕奥，在注射前应该先剧烈摇晃注射液，以确保毒性均匀。

科林的这个建议还算合理，在注射前将细菌溶液混匀的确能让试验更加公平。但科林给毕奥的另一个建议，却多少有些居心叵测。他告诉毕奥，注射量和毒性成正比，建议向动物体内注射超量的细菌溶液，以确保试验中动物得到足够的致病物质。

在大量观众面前，5月31日兽医毕奥忠实地执行了科林的建议。不仅用力摇晃以混匀细菌溶液，而且向动物体内接种了三倍于计划剂量的炭疽杆菌。为了公平，注射顺序是以两组动物交替接种的方式进行的。

这一切巴斯德都看在眼里，但他没有提出异议。在他看来，这不会影响最终的结果。巴斯德的淡定和自信，无形中改变了在场观众对实验结果的预测，更多的人开始认为这一实验将走向成功。

下午三点半，整个注射工作已经完成。因为动物对病原体的反应需要一段时间，大家约定6月2日在同一地点会合，当众验证试验结果。无论是希望看巴斯德笑话的观众，还是衷心希望试验成功的人，都急切地盼望着两天后的到来。

04 峰回路转

6月1日，钱伯兰和鲁克斯早早来到了普伊勒堡查看情况。同一天到达那里的，还有发起试验的罗西尼奥尔先生。

在之前未接种疫苗的动物中，有几只低垂着头站在一边，没有任何食欲。随着时间推移，情况变得越来越糟。这些动物开始出现呼吸困难，四肢也因为虚弱而显得摇摆不停。等到晚上罗西尼奥尔离开的时候，已经出现了三只动物死亡。

而在接种疫苗的动物中，有一些出现了体温升高，其中一只更是高达40摄氏度。一只羊在接种部位出现了炎症。所有动物都保持着食欲，但有一只小羊羔除外。

当听到从普伊勒堡回来的钱伯兰和鲁克斯汇报时，巴斯德开始有些担心起来。没有接种疫苗动物的患病和死亡都在意料之中，让巴斯德担心的是接种疫苗动物出现了体温升高。而更不好的消息是，罗西尼奥尔当天下午发来了电报，认为接种疫苗组里有一只羊很可能也要死去。

那些接种了疫苗动物的发烧，以及其中一只的濒死状态，让巴斯德焦虑不安。他开始意识到，自己接受的这个公开试验有些过于大胆，没有给意外留下任何余地。他开始回顾试验的整个过程，想起了5月31日注射的过量炭疽杆菌，当时他觉得不是问题，现在却感到担心不已。

这种焦虑每分钟都在增长，以至于巴斯德的情绪逐渐失控，开始埋怨助手鲁克斯的不小心，接着又变成了责骂。巴斯德夫人过来安慰他，请他早点休息，以便第二天早些去普伊勒堡。几近狂躁的巴斯德声明，他在6月2日这天不会亲自去普伊勒堡，而是让鲁克斯一个人去接受观众的羞辱。

在以往众多的公开实验里，巴斯德从来没有失败过，也从来没有为失败做好心理准备。而在这个最为重要的公开实验中，失败的危险就在眼前，这让他感到无边的痛苦。

如果把这个试验放到现在来看，这一结果已经让人欢欣鼓舞了，因为两组之间已经出现了非常明显的差异，意味着疫苗接种产生了效果。但在巴斯德的年代，科学中还没有统计的概念。人们更希望看到的是一个黑白分明的结果，尤其是在这样的公开实验里更是如此。

6月2日早上，巴斯德没有去普伊勒堡的现场，而是在巴黎的实验室里等待来自默伦的电报。上午九点刚过，电报从默伦传来。在打开电报的一刹那，巴斯德脸上的焦虑消失了，取而代之的是激动和欣喜。

前一天那只看上去快要死去的、接种了疫苗的小羊活下来了，而没有接种疫苗的动物已经出现了大面积死亡。接种疫苗的6头牛健康完好，而没有接种疫苗的那4头却处在严重的病痛之中。

6月2日下午两点，巴斯德在家人的陪同下再次来到了普伊勒堡农场。在这里迎接他的，不仅有当初的观众，更有热烈的掌声和欢呼……

05 名扬天下

普伊勒堡公开试验的结果引起了巨大的轰动，整个法国都为之兴奋不已。这次试验的成功不仅将给畜牧业带来巨大的利益，也是法国科学界的一项伟大成就。巴斯德在普通民众中赢得声誉的同时，也成为了整个国家的骄傲。

因为普伊勒堡试验的巨大影响力，巴斯德减毒疫苗试验成功的消息也迅速传到了国外，尤其是疫苗的发源地——英国。即将在当年8月于伦敦举行的国际医学大会的组委会向巴斯德发出了邀请，希望他能作为特别嘉宾到场。

1881年8月3日，巴斯德在儿子和女婿的陪同下到达圣詹姆斯大会堂。当他被邀请走向讲台时，全场爆发出掌声、欢呼声和喝彩声。毫无心理准备的巴斯德以为观众欢呼的是即将到来的威尔士亲王，但大会主席、外科医生詹姆斯·佩吉特爵士告诉巴斯德，观众致敬和欢迎的正是巴斯德本人。

在大会的开幕致辞中，佩吉特爵士指出医学的三个主要目标：新颖性、实用性和慈善性。当举例加以说明时，巴斯德成为了佩吉特唯一提到的名字，全场再次爆发出热烈的掌声。

作为大会的特邀嘉宾，巴斯德还发表了关于炭疽病疫苗的演讲：

• “……在结束发言之前，请允许我告诉大家，作为伦敦国际医学大会的一名参会者，我向大家介绍了一种疾病的‘疫苗接种’方法，这种疾病对家畜的危害可能比天花对人类的危害更可怕。想到这一点，我感到非常高兴。我对‘疫苗接种’一词进行了扩展。我希望科学界能将此视为对你们的詹纳——英国最伟大的人物之一——的功绩和巨大贡献的敬意。我很高兴能在伦敦这座崇高而好客的城市的土地上，为这个不朽的名字增光添彩！”

就是在这次国际医学大会上，巴斯德对“疫苗接种”这一名词的含义做了延伸。原本这个名词指的是“牛痘接种”，现在巴斯德将它扩展为泛指所有的疫苗接种。在向疫苗发明人詹纳致敬的同时，巴斯德自己也赢得了世人的尊敬。

普伊勒堡的公开试验，不仅让炭疽病疫苗得以迅速普及，也让巴斯德一战封神。