第一章　早期的医学研究

20世纪20年代以前，医生们普遍秉持“治疗宿命论”，当时只有少数几种药有实际疗效，而这几种药几乎被用于治疗所有疾病。

1799年12月14日星期六，乔治·华盛顿在黎明前醒来，他告诉妻子玛莎，他快喘不上气了。

尽管医生们已经对华盛顿进行了相应的治疗，但情况并没有好转。于是天亮以后，华盛顿的主治医师，“曾经为病人实施放血疗法”的乔治·罗林斯，切开了华盛顿手臂上的静脉，为他放了约12盎司的血。在接下来的10个小时内，另外两名医生——詹姆斯·克雷克医生和以利沙·迪克医生又为华盛顿放了4次血，共计放血量约100盎司。

放掉华盛顿体内至少60%的血仅仅是治疗方案之一。医生们还在这位美国前总统的脖子上涂了一层由蜡、牛油及干燥后的甲虫分泌物混合制成的膏状物。这种膏状物具有强烈的刺激性，可以让患者的皮肤起水疱。医生们认为，切开水疱，把里面的液体吸出来可以去除病人体内致病的毒素。医生们让华盛顿用一种糖浆、醋和黄油混合的液体漱口，在他的双腿和双脚上敷上麦麸制成的膏药，并给他灌肠。另外，为了安全起见，医生们还给华盛顿开了一剂泻药——氯化亚汞。

不出所料，这些治疗方案都未能奏效。晚上10点，这位美国第一任总统知道自己大限将至，他的最后一句话是：“我的时间不多了，我死后请给我举办一个像样的葬礼，三天以后再下葬，你们懂我的意思吗？很好！”

大约22年之后，另一位对世界历史有过重大影响的人物拿破仑也遭遇了19世纪早期的奇葩药物。1815年滑铁卢战役惨败后，拿破仑·波拿巴被流放到南大西洋圣赫勒拿岛的长木庄园。拿破仑一连几个月腹部阵痛、呕吐。在此期间，他的四名医生（每个人都写过关于拿破仑的回忆录）给他灌肠数百次，并且定期给他使用化学名称为“酒石酸锑钾”的强效催吐剂——或许，这对于一个已经吐得七荤八素、身体极度虚弱的病人来说算不上是最好的治疗方案。1821年5月5日，曾经叱咤风云的前法国皇帝拿破仑与世长辞。

病态的历史学家们洋洋洒洒地撰写了长达数千页的文章，推断导致这两位有史以来最有名的伟人死亡的病因。现今，针对华盛顿的回顾性诊断，普遍被认可的结论是华盛顿可能死于B型流感嗜血杆菌引起的会厌感染。B型流感嗜血杆菌也是导致细菌性脑膜炎的病原体。少数人支持另一种说法，认为华盛顿死于PTA（扁桃体周围脓肿）——因感染了链球菌，扁桃体化脓肿胀，直至窒息而死（PTA的另一个名字是“quinsy”或“quinsey”，这个单词源自希腊语，意思是“憋死狗”）。无论如何，有一点可以确定，华盛顿在弗农山庄受了寒而去世的说法是不可取的，因为尽管此事在华盛顿的所有传记中都曾被提及，并且在他去世前几天，天气一直阴冷潮湿，而他仍然执意在12月13日晚穿着潮湿的衣服与友人共进晚餐，但是着凉并不会引发感染性疾病。

同理，因为有充足的原始材料可供推测，关于拿破仑死因的争论似乎也将永远继续下去。初步的尸检结论是，拿破仑死于胃癌，这也是其父亲在1785年去世的原因。有人认为拿破仑死于肝炎，也有人认为他是死于在1798年埃及战役中感染的血吸虫病。但业余历史学家们更倾向于认为拿破仑死于砷中毒：无论是砷可以作为谋杀的武器，还是拿破仑住所的墙纸中碰巧或多或少含有砷的成分，砷中毒的说法似乎都更有研究价值。

对于这两位昔日叱咤风云的将军而言，公正而诚实的答案是他们均死于医源性疾病，或者说是死于无效且危险的药物，更准确地说是死于“英雄疗法”。

“英雄疗法”时代通常是指1780-1850年。在这段时间里，医学教育和实践是高度介入性的，甚至当时的介入治疗给病人造成的伤害至少和它的益处一样多。那个年代的医学实践有些欺骗性、靠不住。从古希腊的医学之父希波克拉底到美国前总统奥巴马的医改法案，医学实践不断在介入疗法和保守疗法之间左右摇摆。对于医生们来说，最佳平衡点是一个不断移动的目标，而且似乎向来都是如此。

体液致病学说源远流长。比如，2世纪希腊帕加马城的医生盖伦首次将放血疗法作为平衡人体四种体液的方法推广使用。这四种体液分别是：血液、黏液、黑胆汁和黄胆汁。体液理论根据这四种体液在不同人体内的相对含量，分别用一个词语来形容人们的不同个性。乐观者体内血液含量高；易怒者体内胆汁含量高。体液含量曾经是人类早期医学实践中的一项指导原则：胆汁过多会导致发烧，而黏液过多则会导致癫痫。

体液学说以其不同的形式在西医领域盛行了近两千年。这种学说能够承袭多年，不是因为遵循它提出的规律可以提高病人康复的概率，也不是因为它是一种生理学的精确指南。传统的体液学说认为，肝脏能制造血液，推崇体液学说的医生认为黑胆汁就如同暴露在氧气中的血液。同时，体液理论倡导者似乎认为，由于健康是体液平衡的标志，那么疾病一定意味着某种不平衡。这一学说同时强化了当时人们普遍接受的元素主义理论，该理论认为所有现象都可以归结为空气、土壤、水、火等基本元素之间的相互作用。

体液理论能够经久不衰的真正原因是，除此以外没有更好的选择，它是当时人们唯一能够遵循的医学理论。1923年出版的《医学原理与实践》，作者是约翰斯·霍普金斯大学医学院的四大创始人之一威廉·奥斯勒爵士，他在此书中仍然推崇体液理论。6世纪拜占庭时期，塔勒斯的医生亚历山大可能会使用强效的生物碱提取物——如阿托品、颠茄制剂——治疗他的病人，使用铜绿（醋酸铜）为病人通便，使用鸦片作为镇静剂。同时他也让病人们住院接受他的照顾。当时设立医院的最主要目的不是为病人治疗疾病，而是对病人提供一种帮助，让病人在等待康复或者死亡的过程中尽可能舒服一些。众所周知，公元前5世纪的医学之父希波克拉底说过：“没有副作用”，“自愈力胜过良药”。

如果需要进一步追溯的话，“英雄疗法”的实践早在18世纪之前就开始了。当时最具代表性的人物当属菲利普斯·奥里欧勒斯·德奥弗拉斯特·博姆巴斯茨·冯·霍恩海姆。两个世纪后，他成为推崇“英雄医学”的后人们顶礼膜拜的偶像。这位德裔瑞士医生还是一名占星家，是通晓一切神秘事物的大师，现代读者遵从他的意愿，通常尊称他为“帕拉塞尔苏斯”。他和盖伦一样，因为缺乏有效的测试机制来验证其体液假说，也被称为“原始科学家”——大自然的深入细致的观察者。尽管他认识到盖伦体液学说的不足，并替代性地提出了基于汞（俗称“水银”）、硫、盐三元素的平衡构想，但这一构想同样无法得到验证。从16世纪开始，汞作为一种非常流行的药物广泛应用于治疗各种疾病。1530年，帕拉塞尔苏斯对汞的热情高涨，他甚至鼓励奥地利医生杰勒德·范·斯威坦使用氧化汞作为治疗梅毒的药物。氧化汞比氯化亚汞更易溶于水，因而比华盛顿的医生们开出的氯化亚汞药方的毒性更强。1720年的一个治疗梅毒的处方要求，患者在3天内服用4剂氯化亚汞，医生在病人用药间隔期间仅为患者放1品脱左右的中等量的血液。由于错将含汞药物的副作用和药效混淆，含汞的药物被沿用了几个世纪。当病人出现汞中毒的典型症状，例如牙龈溃烂和不由自主地流口水时，医生们会很高兴，他们认为这是药物起作用的明显标志。

通过回顾，我们知道汞疗法在目前看来的极端恐怖的治疗方法和医学理念中仅仅是九牛一毛。盖伦之后的16个世纪里，人们在医学领域的知识在飞速增长，这是不争的事实。出生于布鲁塞尔的医生安德烈·维萨里是欧洲第一个获准解剖人类尸体的医生，他为解剖学带来了开创性的变革；英国生理学家、医生威廉·哈维发现，血液由心脏流向四肢，然后返回心脏。即使是对汞和其他一些有毒物质的热情，也不完全是无稽之谈，因为一些更具科学精神的医生很快将会证明，汞确实能够杀死一些痼疾的病原体。华盛顿和拿破仑的医生们的最大缺点不是他们医术不精（就放血和催吐而言，他们可能是当时世界上医术最精湛的医生），而是他们所遵循的医学理论有问题。18世纪的医生对致病原因的了解如同猫对微积分的了解那样一窍不通，显然也并不比他们的生活在2世纪的前辈知道的更多。当时的医生虽然可以接骨，可以通过毫无价值却相当复杂的考试，还可以安抚即将死亡的病人，但除此之外就无能为力了。到18世纪末19世纪初，人们对安全且有效的药物持续探寻了几千年，却仍然没有见到曙光。

美国刚刚独立不久，1793年费城就暴发了黄热病。当时最著名的医生本杰明·拉什使用含汞的药物为几百名病人治疗黄热病。他还使用水疱疗法（华盛顿的医生们在华盛顿临终前为其使用的治疗方法）来医治有精神疾病的人。1827年的“发疱膏”处方应当包括以下成分：

提纯后的黄蜡、羊板油各1磅；黄色树脂4盎司；发疱蝇虫细末1磅（蝇虫细末的活性成分是斑蝥素，斑蝥素是甲虫、米斑蝥、西班牙苍蝇分泌的一种高毒性的刺激性物质）。将黄蜡、羊板油、黄色树脂熔化在一起，在它们逐渐冷却凝固之前，将其洒在发疱蝇虫细末上，制成药膏……发疱膏通常需要敷在患者的颈部、肩膀或者脚上保持12个小时，以便产生足够大的水疱，然后才能去除膏药，从最关键的部位切开水疱……

本杰明·拉什尤其喜欢在病人剃发后的脑袋上敷这种膏药，以便“将毒素从脑部附近彻底排出”。他还将这种疗法改进为“摇摆疗法”，将病人绑在椅子上，然后吊在天花板上一次旋转几个小时。这些在现代人看来荒诞不经的疗法不是出于拉什相信自愈力是最好的医生，他曾在宾夕法尼亚大学对他教授的医科学生们说：“在为人治病的时候，就当自愈力是一只狂吠的狗或者不停叫唤的猫。”

当医生们只能依靠眼睛、手、舌头和鼻子来诊断时，无怪乎他们会通过仔细观察一些现象如患者的尿液、大便、起疱症状等来进行诊断。直至1862年，J.D.史普纳医生还会这样写道：“每一位经验丰富的医生都有过这样的经历，在使用了各种药物后，患者体内的疾病意外地通过皮肤起疱后得到了缓解。”从当时所有药物的分类来看，药物不是通过其所治疗的疾病来分类，而是根据其最明显的功能来分类：催吐、麻醉或利尿。

“英雄疗法”很大程度上是经历了科学、政治和技术领域巨变的时代产物。18世纪上半叶，蒸汽机的发明推动了工业革命的迅猛发展。1750-1820年，本杰明·富兰克林第一次将电能应用到工作中；安托万-洛朗·德·拉瓦锡和约瑟夫·普利斯特列发现了氧元素；亚历山德罗·伏特发明了电池；詹姆斯·瓦特发明了分离式冷凝器；几千英里的蒸汽机车铁轨铺设成功。人类不再对大自然逆来顺受，而是把它当作需要征服的敌人。从一开始就不屈服于自然的医生们更容易相信，所有新近发现的化学和机械方面的知识将是他们战胜疾病的武器。

因而“英雄疗法”“奏效了”。也就是说，“英雄疗法”确实有一些效果，虽然它会带来一些像呕吐和腹泻一样令人不舒适的副作用。无论是在2世纪的希腊还是18世纪的弗吉尼亚（或者是在21世纪的洛杉矶），病人们都希望医生们能做点儿什么，而“英雄疗法”通常会奏效。在大多数情况下，病人的病情会有所好转。

这个简单的事实却经不起大肆炫耀。多数人感染某种疾病后身体能够好转是因为致病病原体遵循了达尔文提出的“自然选择”这一基本特性：很多疾病是由细菌引起的，同时几乎所有传染病的致病病原体都无法通过杀死宿主而获得长期进化的优势。致病病原体经过长期的进化，通常都能够达到与其宿主暂时共存的状态，即让他们生病却不杀死他们。因此，无论医生是给病人进行强效催吐还是冷敷，引发介入治疗的胃痛症状都可能会很快消失。

医生并不是人体“自限性疾病”（即那些患者依靠自身免疫力就可以自行康复的疾病）的唯一受益人。从18世纪到19世纪早期，欧洲和美洲各地如雨后春笋般涌现很多我们目前称为“替代医学”的从业人士：颅相学家、水疗师及顺势疗法医师都声称自己的水平至少可以达到甚至超过普通医生的水平。德国医生弗朗兹·梅斯默尔大力推广了他的动物磁性理论，该理论认为所有的疾病都是由于磁场能量自由流动受阻而导致的。他的理论得到了很多人的认可，欧洲有几十名贵族都到他那里接受了治疗。

美国社会当时更像一个对医学发展毫无约束的自由市场。19世纪30年代，在美国各地，人们几乎不需要任何执照就可以行医。大多数的医生都是自学成才，自我认证。上过医学专科学校的医生或者为其他医生当过学徒的医生都是凤毛麟角。当时所谓的“处方”，并不是针对某个病人开的特定药方，而是药剂师为那些自我给药的病人配置的方剂。药剂师们还会经常张贴广告，说他们能提供一些当地知名医生的药方，从治疗神经疼痛到癌症，应有尽有。除了所谓的“处方药”，医生没有执照也可以售卖药品或者给病人开药。“处方药”这个词是19世纪中期才被提出的，特指那些明确标识了成分，仅用于治疗药品标识中指定疾病的专利药物，而其他药物，包括专卖药品和专利药品，完全不受管制，正如“公立学校”并不属于公众一样，“专利”一词当时也只是为了混淆视听，所谓的“专利药品”并未获得专利。这是一个可以自由行医的梦想天堂，行医者在宣读《希波克拉底誓言》后只是附加一句：“让病人保持警惕”。

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当对死亡原因进行分类的时候，历史记录往往是不可靠的。即使在那些对死者的死亡日期、姓名和死亡数量进行详尽记录的社会也是如此。公元前5世纪，修昔底德亲自记录的希腊城暴发的“雅典瘟疫”就是一个典型的例子。尽管修昔底德记录得很详细，从葡萄球菌感染到裂谷热的每种情况都可以轻易找到有说服力的依据，但是没有人知道导致这场瘟疫的真正原因。此类让人闻之色变，在历史上有着重要意义的瘟疫对于拥有最先进的医疗技术的21世纪的我们来说仍然是一个谜，这也突显了几千年来医生们始终面临的问题——无法说出病人的病因。人类只对极少数的疾病传播途径了如指掌。从3500多年前古埃及首次出现天花以来，所有人都注意到了它的结痂本身也具有传染性和接触传染的危险。同样，找到淋病和梅毒（可能起源于非性传播引起的“贝吉病”）之类性病的传播媒介也并不是一个特别艰难的问题：症状会出现在疾病传播的地方。毋庸置疑，被有狂犬病的狗咬过，可能会迅速死亡。

另外，一些最致命的疾病，包括肺结核、霍乱、鼠疫、伤寒和肺炎的传播途径却并不为患者所知。数千万欧洲人曾因为黑死病（医学名为“流行性淋巴腺鼠疫”，俗称“黑死病”）的两次大流行而丧生，一次发生在公元6世纪初，另一次发生在14世纪。黑死病通过老鼠身上的跳蚤的叮咬而传播，但是直到19世纪末人们才认识到这一点。意大利医生吉罗拉摩·法兰卡斯特罗曾经在一首题为《西菲利斯：高卢病》的诗中为梅毒命名，且在一次反对其他语言中夹杂法语单词的过激发言中首次称梅毒为“法国病”。1546年，他提出假设：黑死病是一种“溃烂的蔓延……从一个物体传递到另一个物体，最初由一种不易察觉的细微颗粒感染而引起”。他称这种颗粒为“seminaria”，意为“传染的种子”。但他错误地预测，只有当某些星座出现合相时疾病才会传播，同时他也支持盖伦的体液理论，认为不同的“种子”偏好不同的体液：比如，梅毒的“种子”喜欢黏液体质。因此，法兰卡斯特罗的治疗方案仍需要通过通便和放血来清除疾病的“种子”。他的治疗方案是人类遵循了13个世纪之久的传统医学的重要组成部分。

然而，尽管17世纪的医生们（以及“自然哲学家们”）没能发现治疗疾病的有效理论，但他们并没有因此而灰心丧气，而是在不断地收集相关的数据。在涉及政治与宗教理念的时候，理性时代的经验主义者们各持己见，但他们都对实验和观察有一种锲而不舍的执着。他们在得出可能的结论之前，需要在实践中审慎地收集事实和经验，以便在时机成熟的时候阐述自己的观点。

17世纪中叶，英国医生托马斯·悉登汉姆尝试把困扰伦敦人的不同疾病进行分类；曾经做服饰生意的人口统计学家约翰·葛兰特详细统计了1662年伦敦死亡的人数（当时已知的死亡人数）和每一例有记录的死亡原因，编制成了世界上第一个死亡率表；法国医生皮埃尔·路易核查了不同患者接受放血疗法治疗的疗效，从而将医学实践引入统计学；瑞士数学家丹尼尔·伯努利甚至分析了天花的死亡率，以评估预防接种（接种后死亡人数超过了受益存活人数的疫苗接种）的风险和益处；19世纪伦敦霍乱流行，约翰·斯诺绘制了霍乱的传播路径，并借此追踪到被污染的水源。

但是，绘制疾病传播路径，甚至记录下该路径沿途的状况，对找到疾病的根源（病原体本身）却于事无补。经营布匹生意，擅长研磨镜片的荷兰人安东尼·范·列文虎克首次将他在简陋的显微镜下看到的微小生物称为“微生物”。丹麦科学家奥托·弗里德里希·穆勒使用卡尔·林奈的双名命名法为它们命名。但当时仍然没有任何人将这些微小生物与疾病联系起来。

然而，这种探索过程即将出现新的转机。1821年拿破仑去世，一年之后，在他曾经统治了十几年的法国，一个小男孩儿出生在了巴斯德家族。这个家族的人在四代以前还是农奴。这个小男孩儿名叫路易。

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巴黎15区鲁博士大街的建筑承袭了亨利四世的建筑风格：倾斜的蓝色石板屋顶高高耸立，狭窄的天窗、由浅红色的砖与隅石组成的墙壁、方形柱与白石地基相映成趣。巴斯德研究所的旧址就坐落在这里，目前它仍然是世界上最杰出的研究所的一部分。巴斯德于1888年在这里创建了巴斯德研究所，他创造了发现疾病微生物理论这一无比荣耀的伟大成就，并开创了一门新的科学——微生物学。

路易·巴斯德出生在法国阿尔布瓦酿酒镇的一个制革工人家庭，在制革和酿酒两种古老工艺的环境中耳濡目染。这两种工艺都依赖微生物和大型生物之间的化学作用，即细菌、植物和动物之间的化学作用。制革商和酿酒商分别借助动物皮的腐烂和葡萄的发酵过程，化腐朽为神奇。发酵过程应用在食品加工的方方面面，从腌制蔬菜到催熟奶酪，这些一直深深吸引着巴斯德，直到多年后他对医学产生了浓厚的兴趣。

在巴斯德26岁以前，他所受的教育和他的职业生涯都遵循了传统成长历程——从来自边远地区的男孩儿成长为体面的中产阶级：他就读于巴黎高等师范学校，毕业后先后在斯特拉斯堡、阿尔代什、巴黎和第戎教书。然而1848年，年轻教师巴斯德的教书生涯就如他的国家的发展那样，发生了重大转折。当年爆发的撼动了整个欧洲的反君主政体革命虽然没有让革命者们如愿以偿，但却几乎影响了每一个人。

亚历西斯·德·托克维尔曾这样描述这场革命：“社会一分为二，无产者因为共同的嫉妒情绪而联合在一起，那些有产者因为共同的恐惧而结为联盟。”似乎法国的革命者们没有料到，法兰西第二共和国选举拿破仑的侄子路易·拿破仑作为共和国的第一任总统，替代波旁君主制，这一结果并不能实现他们的初衷。此后不到四年，路易·拿破仑发动政变，建立了法兰西第二帝国……并将自己从总统晋升为皇帝。

法国的贵族总有举办庆典活动的理由，法国的科学家也是如此。新皇帝拿破仑和他的叔叔一样，也热衷于投资技术、工程和科学。巴斯德论证的外消旋酸（左旋酒石酸异构体和右旋酒石酸异构体的等量混合物）的转换过程（虽然颇费周折但在工业上并无实际意义的过程），获得了法国荣誉军团勋章，并受到了路易·拿破仑的关注。1854年，新近加冕的皇帝拿破仑三世慷慨赞助，巴斯德得以就任众所瞩目的里尔大学科学院院长。值得注意的是，里尔大学所在的城市被誉为“法国的曼彻斯特”，位于法国工业革命的核心地区。也许更重要的是，拿破仑三世还为巴斯德引荐了从教师转型成为天文学家和数学家的让-巴蒂斯特·毕奥。毕奥后来成为巴斯德的导师，提供给巴斯德很多非常宝贵的指导意见。尤其是他建议巴斯德研究发酵过程，这个过程在当时的人看来似乎是生命的一大秘密。

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就在巴斯德开始研究发酵过程的时候，科学界就发酵过程（比如，葡萄汁转化为葡萄酒）的本质研究分为了两派。一派主张纯粹的化学机制，认为发酵过程不需要任何有生命的物质参与；另一派则看重生物的重要性，坚持认为发酵是一个完全的有机过程。争论的焦点不仅仅是发酵（在这一过程中糖会转化为更为简单的羧酸或者酒精的化合物），同时包括生物死去的躯体由于蛋白质分解而发生的膨胀、变质和腐烂的相关过程。

尽管这些过程并不相同，但似乎有重要的相似之处。简单地说，两者都有味道：变质的牛奶或者奶酪的气味是由于其中含有丁酸（丁酸本身也会发出独特的味道），而腐烂的肉味源于氨基酸转化为简单有机化合物胺的化学过程。因此，人们恰如其分地将肉类腐烂时产生的胺称为“尸胺”和“腐胺”，并于1885年成功分离出这两种化合物。但是，它们是同一种原因导致的吗？如果是的话，原因又是什么呢？答案选项只有非生命和生命：化学原因或者生物学原因。

1798年，法国博学家安托万·拉瓦锡首次对发酵，即从糖转化为酒精的过程，做了化学分析，他称这个过程为“化学中最神奇的过程之一”。拉瓦锡描述了糖是如何转化为“碳酸气”（即CO2）和“酒之精灵”的。（尽管他写道，后者应当更确切地被称为阿拉伯词“酒精”，因为它是由苹果酒制成或者由发酵的糖和酒制成。）由于发酵过程对于食品生产和加工具有非常重要的商业价值，生产葡萄酒、啤酒、奶酪等的例子不胜枚举，因此，1803年，法兰西学会曾以一千克黄金为奖金，重赏能够准确描述发酵食物所具有的特性的人。在1810年的产业创新中，法国食品生产商找到了储存食物的方法，即将它们放到封闭的容器中，通过加热消耗掉里面所有的氧气（从而开创了罐头产业）。由于无氧的环境阻碍了食物发酵，从而也减缓了食物腐败的过程，当时的人认为发酵在某种程度上和氧气相关，是一种简单的化学反应。

然而，这一时期，光学显微镜制造行业的创新为发酵提供了另一种理论。19世纪30年代，意大利天文学家乔凡尼·阿米西发现了能将物体放大500倍以上的显微镜镜片的制造方法，这一发现让观察者可以看到直径小于一微米（1/1000毫米）的观察对象。人们使用这种显微镜观察的第一批研究对象就是与具有重要商业价值的发酵过程关系最密切的酵母。1837年，德国科学家西奥多·施旺通过阿米西的显微镜观察酵母后得出结论：酵母事实上是有生命的。

像很多此类的重大发现一样，施旺的发现并非人人都认可。对包括德国最杰出的化学家尤斯图斯·冯·李比希在内的很多人而言，这只不过是活力论的一种原始形式，而把发酵过程看成一种糖和空气之间的相互作用似乎更简单、更科学。如果不是巴斯德在总结了一系列实验结果之后得出了对他而言十分谦逊的结论，这种争论可能会僵持几十年。巴斯德在文章中写道：“我认为，发酵过程如果不是有微生物同时参与、发育和繁殖，就是酒精在起作用。”到1860年，巴斯德已经证明，是发酵微生物导致了食物腐败和变质，将牛奶变酸，把葡萄汁变成酒。1866年，时任巴黎美术学院教授（授课的内容为地质学、物理学和化学在美术中的应用）的巴斯德通过对葡萄酒的一系列研究，提出了巴氏灭菌法，通过将葡萄酒加热到亚沸点温度（60摄氏度左右）从而杀灭导致葡萄酒变质的微生物，该方法也适用于牛奶加工。当时，蚕病肆虐，严重威胁到法国的丝绸工业，巴斯德还提供了一些有效解决蚕病问题的方法。

这些非凡的成就不仅是巴斯德诸多卓越贡献的证明，更重要的是，其每一项成就都在提醒人们，科学本身是在不断变化的。在一个时代，当国家的财富越来越受到技术力量的驱动，而不再取决于耕地面积、可使用的劳动力数量甚至是贸易额总量的时候，工业化学就成了战略资产。法国在当时是欧洲最大的葡萄酒和乳制品生产国，也是全世界丝绸的重要生产地，任何威胁到这些产业的因素都会引起法国政府的注意。

接下来的20年将会是法国医学革新突飞猛进的时期，而巴斯德也将再次成为这场革新的中心人物，他将找到发酵、腐败和疾病之间的重要联系。

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早在1857年，巴斯德就已经开始质疑李比希的观点：变质是发酵和疾病传播的原因——从某种程度上讲，变质和接触传染都导致了腐烂。巴斯德颠倒了李比希的逻辑顺序，从而取得了飞跃式的进步。巴斯德在里尔检测过病蚕，在阿尔布瓦研究过变质的葡萄。他在显微镜下观察到的过程看起来和发酵一模一样。因为他知道是像酵母一样甚至更小的微生物导致了发酵，所以他推断发酵和疾病一定存在着共性：都是微生物在作祟。

但巴斯德并不是唯一一个提出这种假说的人。

在具有革命意义的1848年，法国人取得的第一项大突破就是发现，两个分子可以成分相同但是在结构上互为镜像。酒石酸是葡萄酒发酵的副产品之一，它由4个碳原子，6个氢原子和6个氧原子组成，是一种右旋分子——通过该分子的光向右旋转。外消旋酸和酒石酸具有相同的分子式——C₄H₆O₆，但外消旋酸通过该分子的光可以向左右两个方向旋转：在正式的术语中，它既是左旋分子又是右旋分子。人们对这一术语本身的发明就具有非常重要的意义，所有学习立体化学时饱受概念困扰的高中生都可以证实这一点。通过变换聚焦在巴斯德身上的历史镜头，我们可以看到，就“微生物致病理论之父”（也被称为“微生物学之父”）这一头衔而言，巴斯德唯一的强劲对手是和他势均力敌的冤家对头——罗伯特·科赫。

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1843年，科赫出生于汉诺威王国克劳斯特尔镇。汉诺威王国在现代德国建立之前是一个侯国。和巴斯德一样，科赫也深深受益于整个德国对于技术教育的新兴热情。这种热情对亲德国家和地区的影响甚至比对法国的影响还要深远，在医学教育方面表现得尤为突出。从18世纪末开始，所有德语国家的大医院都要和一所大学挂钩，这就是维也纳大学。当时，约瑟夫·安德列亚斯·冯·斯蒂夫特创办的维也纳综合医院就隶属于维也纳大学。

科赫出生一年后，也就是1844年，卡尔·冯·罗基坦斯基接替了斯蒂夫特的院长职位，“维也纳医科大学”将同一病人在生前的检查与其死后的尸检结果联系在了一起。在罗基坦斯基之前，临床诊疗和病理学检测均由同一名医生负责，该医院当时将临床诊疗和病理学检测分离，并记录了6万多例尸检结果，建立了一个庞大得可以通过尸检研究验证的诊断数据库。

由于德语国家对科学教育的重视，尤其是对医学的重视，科赫和巴斯德一样，至少完成了严格的中学和大学教育。同时他也像巴斯德一样获得了医学学位，遇到了一位优秀的导师，为他后来的多项研究打下深厚的基础。科赫的导师雅各布·亨利是格廷根大学的解剖教授，他从19世纪40年代开始就倡导疾病是通过生物体传染的理念。

巴斯德和科赫都是天赋异禀的实验主义者，都醉心于实验室的研究工作。

巴斯德的实验之路将会给医学界带来重大革新，但却相对迂回曲折：首先研究有机分子的基本化学组成，然后研究工业发酵现象。科赫则少走了很多弯路。作为德国沃尔施泰因的莱茵兰德小镇的医疗公职人员，他开始研究一种当时导致农村地区大批农场牲畜死亡的疾病。

无论是过去还是现在，炭疽对各种食草动物和食肉动物（很少）而言都是一种致命性的疾病。食草动物都是在吃草的时候感染了炭疽，而食肉动物则是在捕食感染了炭疽的动物时染病。19世纪，每一年，炭疽都会导致欧洲成千上万的奶牛、山羊和绵羊死亡。对于因管理染病的牲畜而间接感染的人如牧民或者牧场主而言，炭疽也是一个极其恐怖的杀手。炭疽是被称为“羊毛工病”的致命传染病，原因不言自明。动物和人感染炭疽后都会出现可怕的症状：致命毒素引起严重窒息、组织疼痛、水肿，直至最终死亡。科赫决心攻克这种疾病，找到它致病的原因，以及它从感染者体内传播到健康人体内的传播方式。最重要的是，要明确这种疾病是否可以预防和治愈。

即使按当时的标准，科赫的实验设备也是相当简陋的。他用薄木片从牛和羊尸体的脾脏上提取液体，分20个批次注射到实验老鼠身上。从严格的技术角度而言，这种做法仅仅是一种实操经验而不是精密的实验。科赫的薄木片实验证明，即使在感染炭疽的动物死后，其血液仍然具有传染性。通过这些实验，他得出结论：是血液里的某种物质而不是血液本身携带了疾病。为了找到这种物质，他需要传染元素的纯样本。于是他再一次使用自制的实验设备，分离并提纯了传染元素，并让其在特殊的环境中繁殖：从未被感染的牛眼中提取水样物质，在这种水样物质中培养单纯的传染元素。当他把这种培养液注射在健康动物身上之后，健康动物也感染了炭疽。

于是，科赫找到了炭疽病原体。这位乡村医生首次在一种独特的微生物和单一疾病之间建立了联系。他还能解释食草动物是如何感染上了他在非常特别的环境中培养的病菌。在不适合生长的环境中，炭疽病菌会产生芽孢，这种芽孢可以在缺乏食物、没有宿主甚至缺氧的情况下存活（比如，在沃尔施泰因耕好的土壤里生存）。当环境改善之后，即当它们进入一些倒霉的牛科动物的消化系统或者呼吸系统之后，这些芽孢便开始发芽并重新开始繁殖。很快，这些导致疾病的毒素就会达到致命的程度。

这一重大发现吸引了布雷斯劳大学的一位植物学教授费迪南德·朱利叶斯·科恩的关注。最值得注意的是，科恩在1872年曾为一个全新的生物种类命名：细菌（bacteria，该词源于希腊词baktron，意为“棍子”）。至此，关于这些存在于发酵和疾病的研究过程中，列文虎克曾经称之为“微生物”的林林总总的微小生物体的研究，开始有了独立的学科。然而，此时人们仅仅认识到疾病和细菌之间存在一定的关系，而对于细菌的普遍性、杀死感染者的机制和它们存在的时间仍然一无所知。

19世纪，人们不了解细菌在地球上存在的时间，其中一个重要原因是，人们对地球本身存在的时间缺乏认识。直到20世纪初，威廉·汤姆森·开尔文勋爵使用热力学方程式计算出地球大概有2000万年的历史，他是最早对地球年龄进行估算的人。开尔文勋爵的结论对于达尔文进化论的拥护者而言是一个严重的问题，就连达尔文本人也因此饱受困扰，因为短短2000万年的生物进化历程远远达不到地球上已知生物的多样化的状态。

目前我们对地球年龄的估算结果为约46亿年，这可以很好地解释地球上的生物多样性问题。在这一难以想象的漫长历程中，大多数时间里细菌都是地球上的主要生命形式。据估算，目前仍然如此。可识别的细菌生命（已经具有一整套新陈代谢工具，没有细胞核的单细胞生命）最早出现在大约30亿年前，直到5.7亿年以前，它们都是地球上唯一的生命形式。迄今为止，它们仍然是地球上数量最庞大的生命群体。每一克地表层的土壤所含的细菌数量超过4000万个，而一盎司海水中含有3000万个细菌。总的来说，地球上的细菌总量达5×10³⁰个，其总质量可能远远超过地球上动植物质量的总和。

20世纪中叶以前，细菌的分类一直都是一个难题。几个世纪以来，分类学家都假设所有的生物非植物即动物。直到20世纪30年代，法国海洋生物学家爱德华·沙东为生物界给出了一个完全不同的、更准确的分类。他将生物界分为有细胞核（“生命之核”）的生物和无细胞核的生物。沙东以希腊词中表示内核的词karys为词根为生物命名：细菌是原核生物（prokaryotes，法语为procariotique）；而其他生物，从巴斯德发现的酵母到蓝鲸，实质上几乎都是真核生物（eukaryote）。从寒冷的北极冰川到海底热液喷口，再到哺乳动物的消化系统，细菌无所不在。它们在地球上存在的时间可以追溯到非常久远的时代，以至于它们已经成为进化创新的行家里手了：从第一代细菌到让乔治·华盛顿喉部肿痛的那一代细菌大概间隔了3×10¹¹代，这个数字差不多比第一代酵母到目前普通的酵母间隔的代数要大6个数量级。细菌在一个小时内可以繁殖三次，它们可以在很短的时间内变异为与之前完全不同的版本。相对于地球上的其他生物来说，这似乎是在眨眼间完成的。也许对于疾病的发展而言，最相关的莫过于它们可以以任何物质为食物：从阳光到可以用来清洁船舶底部的剧毒化学品，再到以人类为食。用一位20世纪的生物学家的话来说：“由于所有构成生物体的碳氢化合物都遵循既定的排序，人体是这些微生物的理想食物来源，难怪微生物对我们如此着迷。”

尽管科恩并不了解细菌出现的年代和发展历史，但他知道科赫发现的微生物必定是细菌王国中的一部分。于是，1876年，他在自己创办的杂志上发表了科赫的论文，该杂志名为《植物生物学文稿》。科赫的发现让他一夜之间成为欧洲知名的生命科学家，也引起了一位更知名的科学家路易·巴斯德的关注。

1877年，巴斯德将这一发现用于研究当时仍处于争议中的炭疽致病原因。当时至少有一位生物学家说过，由科赫分离出来的细菌仍然“既不是导致脾热（即炭疽病）的原因，也不是其必要的影响因素”，因为氧气会杀死这些细菌，而含有死去的细菌的物质仍然会传染炭疽。巴斯德并不相信这一点。他做了此前科赫做的实验——从培养炭疽的烧瓶里取几滴溶液放到另一个烧瓶里稀释，并不断重复这个过程，直到确定其中不含有其他传染元素的时候，将纯炭疽病原体培养液注射到宿主动物体内，结果他发现该动物确实可以感染炭疽。科赫发现的芽孢就是看起来已经死亡的细菌仍然具有传染性的原因：炭疽细胞并没有被氧气杀死，而只是在芽孢壁内休眠了。通过科赫的芽孢理论和巴斯德的稀释实验，人类对炭疽有了突破性的认识。这也是德国医生科赫和法国化学家巴斯德的第一次结缘，却不是最后一次。

巴斯德下一步要做的是将他的实验结果应用到实际的治疗中。一百年以前，英国医生爱德华·詹纳曾经证明，健康人接种了从相对良性的牛痘中提取的液体将获得对天花的免疫能力。巴斯德通过自己的研究发现，为母鸡注射含有降低毒性的家禽霍乱病原体培养液也可以让它们获得免疫能力。为什么炭疽不可以呢？解决问题的关键是，通常接种预防某种疾病的疫苗需要找到导致那种疾病的病原体，并使其毒性降低到接种后不会致病的程度。1881年，巴斯德和包括查尔斯·钱伯兰、埃米尔·鲁克斯在内的几名同事尝试了各种方法。尽管仍会伴有一些并发症的出现，巴斯德等人依然采取如在病原体培养液中添加酸或将其加热到不同温度，以降低细菌的毒性。巴斯德对自己举世无双的天赋极其自信，以至于他所表现出的狂妄自大让人难以忍受。1878年，他攻击了杰出的生理学家克劳德·伯纳德，说他是一个不辨菽麦、哗众取宠的骗子，因为克劳德·伯纳德曾质疑他关于发酵需要活性微生物的理论。自然而然，当兽医琼-约瑟夫·亨利·图森特抢先一步成功地降低了炭疽菌毒性的时候，巴斯德大发雷霆也是在情理之中的。同样，当团队发现使用伯纳德的技术（使用氧化剂重铬酸钾）降低炭疽毒性可以制造出实用的疫苗时，为了独揽荣誉，巴斯德居然声称自己在此前就通过使用氧气制造出了炭疽疫苗。

但无论在疾病预防方面还是在应急公关方面，巴斯德的策略都是行之有效的。1881年5月5日，在法国普宜勒堡村，实验人员将50头羊和10头母牛分为两组，一组为控制组，另一组为后续接种疫苗的实验组。这两个组的牛羊均被注射了炭疽杆菌。一个月后，受控小组未采取免疫措施的牛羊全部死亡，而接种疫苗后的牛羊则无一感染炭疽。就此，路易·巴斯德战胜了炭疽。作为法国科学界久负盛名的英雄人物，他当时的地位可以和拉瓦锡、布莱士·帕斯卡相提并论。

德国人对此的反应则相对平淡。1882年，罗伯特·科赫在参加了巴斯德的第四次国际卫生大会之后，写了一篇长达一万字的文章，表达了他的如下意见：

巴斯德从一开始就没有使用提纯的病原体，注射这种含有杂质的病原体是否会导致动物患炭疽令人质疑，而由此得出的实验结果更难以令人信服，因为巴斯德没有使用已知的易感染炭疽的动物做实验——这类动物中最典型的是兔子……巴斯德的策略是仅仅公布实验中几个有利的方面，他甚至忽略了决定性的负面实验结果。这种行为在商业广告中也许无可厚非，但在科学研究中是绝对不能容许的。巴斯德在其日内瓦的报告开头部分提到“我们对真理有着永远无法超越的热情”，而巴斯德做事的方式却与此相违背，他的行为让人难以理解……

科赫的报告无疑是在向巴斯德的学术权威宣战，而这场旷日持久的争辩直到1895年巴斯德去世才结束（或许会有人说，甚至那时都没有结束）。1880年，科赫搬进了在柏林的帝国卫生局的一个实验设备已经大幅改善的实验室。在那里，他几乎每个月都有新的发现。在经历了反复实验，错误被排除之后，他发现无法在营养丰富的液体（例如牛肉汁）中培养细菌，不同种类的菌群很容易混杂在一起。他发现可以在土豆片上培养纯正的菌株，后来还发现可以在被称为琼脂的基于海藻的胶状物中培养细菌。迄今为止，琼脂仍然是标准的细菌培养介质。科赫的助手朱利叶斯·理查德·皮特里设计、制造了多个皮氏细菌培养皿，以琼脂为营养液培养菌群。1882年科赫发现了导致肺结核的病原体，他的同事弗里德里希·勒夫勒称这一发现为“举世震撼的大事”，让科赫“一夜之间成为德国历史上最成功的研究人员”。1885年，科赫发现并确认了霍乱病原体。

科赫的成就不止限于他在柏林实验室里的研究成果。他制定了管理霍乱流行的标准，并和勒夫勒一起创建了病原体致病“四大假设”诊断工具（即科赫法则），这一诊断工具将单一的病原体和单一的疾病联系起来。这些假设本身有一定的可信度，并且非常实用。假设一：所有感染了疾病的生物体内必定都能找到病原体，但所有健康生物体内没有病原体。假设二：病原体必定可以从感染疾病的生物体中被分离出来，并可以在琼脂类的培养液中繁殖。假设三：经过培养的病原体同样会导致健康宿主感染疾病。假设四：被再次分离的病原体和最初的病原体完全相同。

当时整个欧洲的科学家们都认为，巴斯德是由于不愿意把这些法则作为诊断工具而引起了科赫的敌意。毫无疑问，这是原因之一，而根本的原因是：科赫是德国人，巴斯德是法国人，他们谁也不会忘记1870年发生的事情。

1870年7月，在普鲁士首相奥托·冯·俾斯麦的蓄意挑衅下，法国议会通过投票支持巴斯德的资助人拿破仑三世对普鲁士宣战。在不到一年的时间里，俾斯麦率领的北德意志邦联军势如破竹，击溃了东部的法军，俘虏了法国皇帝拿破仑三世，然后围攻巴黎，接受了法国的投降，并宣布成立由普鲁士国王俾斯麦统治的新德意志帝国，由此扰乱了欧洲自挫败拿破仑·波拿巴之后所获得的权力平衡。但这都不能和路易·巴斯德失落的心境相比，他义愤难平：“到我死的那一天，我的每一件作品上都会刻上这样的文字：仇恨普鲁士！复仇！复仇！”巴斯德已经注意到科赫不仅是德国人（汉诺威人，不是普鲁士人，但这并不是重点），而且曾在普法战争期间担任军医。

从此，两人结下了不解的恩怨。这两位彻底颠覆了生物学和医学实践的功勋卓著的科学家，彼此都有几十项研究成果，每一项研究成果都为他们赢得了科学界的不朽功名，每一项成果都能为他们带来举国景仰的荣耀。然而造化弄人，似乎为了强化镜像比喻，这两位伟人都因为各自的缺点而受到了非议，我们或许可以善意地称之为“人生点缀”。

1890年，就职于柏林的帝国卫生局的罗伯特·科赫因为居功自傲而尝到了苦头。当时他宣布发现了一种治疗肺结核的新技术，即他命名为“结核菌素”的结核菌提取物。由于当时科赫的声望极高，他的话几乎就是德国医学界的金科玉律，因此结核菌素被认为是治疗肺结核这种人类已知的最危险的疾病的药物而沿用了11年。人们用了很长时间才发现结核菌素并不奏效，部分原因是那些实验对象已经病入膏肓，实验反复失败已经是意料之中的事情，甚至是情有可原的。但科赫本人却不应轻易被原谅。他对自己的配方一直守口如瓶，这已经很离谱了，而他的理由更不可理喻：他毫不隐瞒自己要用它来获取利润的意图，因而不愿意和其他科学家分享这一潜在的、极具价值的交易筹码。更甚者，当他最后不得不公布他使用的物质实质上有害的时候（事实证明，结核菌素即使在甘油中也会产生过敏反应），足以清楚地表明科赫不但对配方的成分不甚了解，而且无法提供他原本应当用此配方治愈的那批豚鼠。此后，一直到科赫死的那一天，他都承受着这一丑闻带来的煎熬。无论是对于疫苗疗法的认识本身的局限性，还是对于科学发现所承受的压力，这一丑闻都是一个很好的证明。因为我们在后面将会看到，战胜传染病和预防传染病完全是两个不同的历程。

相比之下，巴斯德就幸运得多了，类似的丑闻至少在他有生之年没有给他造成太大的困扰。仅仅一个世纪后，一本名为《路易·巴斯德私人科学》的书中披露：巴斯德的一项最广为人知的成就——1885年的狂犬疫苗——并没有传说中的那样有效。

1885年，人们对狂犬病病原体的研究宣告失败。这种失败是难以避免的，由于这种病是病毒引起的，直到1892年人类才发现这种病毒：一种自由浮动、外面有一层蛋白质膜包裹的遗传物质，体积比细菌小得多，可以在细菌体内繁殖。但当时巴斯德进一步推测：由于狂犬病的潜伏期很长（一个月到一年），通过给感染狂犬病但还没有发病的人注射疫苗或许可以治愈这种疾病。也就是说，给被狂犬病动物咬伤后的人接种疫苗后有可能帮助他们获得免疫力，以对抗这种一旦发病就必死无疑的疾病。

1885年7月，9岁的约瑟夫·迈斯特被疯狗咬伤，在巴斯德为他注射了在活的兔子身上培养的低毒性狂犬病毒后，他幸存了下来。巴斯德的做法受到了很多人的赞扬。法国的公众简直将他奉若神医，并且筹集了250万法郎（至少相当于今天的1200万美元）创建巴斯德研究所。三年后，巴斯德研究所正式运营。

尽管巴斯德至少在某种程度上对治愈疾病存在误解，但迈斯特的确让巴斯德成了国家英雄。人类被疯狗咬伤后感染狂犬病的概率只有约七分之一（尽管如此，在1885年，这七分之一的人总归会死）。也就是说，即使巴斯德不给迈斯特注射疫苗，他也很有可能活下来。关于巴斯德英雄事迹的另一个更重要的问题是迈斯特并不是第一个接种巴斯德的疫苗的病人。1885年6月，就在迈斯特接种该疫苗的两个星期以前，一名叫朱莉·安托瓦妮特·波亨的女孩儿也接种了该疫苗，但她不久就去世了。另外，巴斯德在给迈斯特注射疫苗之前，也没有在狗身上做过实验（尽管他声称他做过）。这也许可以理解为，巴斯德因为疏漏而未向记者或者其他科学家提及在迈斯特之前的两次实验。

然而，科赫和巴斯德的真正成就过于巨大，这些可能会让普通的科学家身败名裂的失误，对科赫和巴斯德而言就不足为虑了。尤其是巴斯德，从一开始发现发酵原理的时候他就已经名震国内外了。1867年，英国人约瑟夫·利斯特被巴斯德的研究成果震撼，在自己的书中写道：

现在我们回过头来看大气如何使有机物质分解的问题。我们发现巴斯德的研究中有很多内容都涉及这一主题。巴斯德通过令人信服的证据证明，具有这一属性的不是大气中的氧或任何气体成分，而是悬浮在大气中的微小颗粒，它们是长期以来人们从显微镜中观察到的，被认为是偶然混入腐烂物质中的各种低级生命形式的微生物。但巴斯德证明它们才是将复杂的有机化合物分解为更简单的化学成分的最根本原因，就如酵母将糖转化为酒精和碳酸一样。

利斯特写这本书的时候，他已是一名在职医生兼格拉斯哥大学的外科教授。40年前，利斯特出生于艾塞克斯的一个贵格教派的殷实家庭。他的父亲约瑟夫·杰克逊·利斯特是一名受人尊敬的物理学家和显微镜应用的先驱，也是一位典型的科学业余爱好者，并曾经由于发明了消色差显微镜，当选为世界上历史最悠久、最受尊敬的科学组织英国皇家学会会员。

1847年，利斯特从伦敦大学学院毕业后就考入了英国皇家外科医学院（即使在19世纪中期，牛津大学和剑桥大学仍然拒绝招收贵格教派的学生）。1853年，他成为伦敦大学学院医院的一名住院外科医生。三年后，他被任命为爱丁堡皇家医院外科医生。

1859年，新婚不久的利斯特搬到格拉斯哥大学，他的故事才真正开始。

*

格拉斯哥皇家医院是为了治疗“医院病”（1869年爱丁堡的产科医生詹姆斯·扬·辛普森为其命名，现称为“外科脓毒症”或“术后脓毒症”）而建的。显然这个目的并没有达到。据利斯特自己的记录，在该医院做截肢手术的病人中，40%~50%死于“医院病”。利斯特写道：“将巴斯德的原理应用到开放性骨折的治疗中，谨记罪魁祸首是大气中的活性颗粒。如果能找到可靠的、具有杀菌效果但腐蚀性不是太强的药物，似乎只需要在包扎伤口的时候涂上这些可以杀死化脓性病菌的药物就行了。”

利斯特的早期工作是研究血液凝固，尤其是病态炎症在显微镜下的不同阶段的血液凝固，这一工作经验使他相信巴斯德是对的。然而“花粉”的传播理念也让他相信，微生物只通过空气传播。这种观点虽然并不正确，但却很有用，因为它认为在“被感染的”空气和病人之间存在一种最不可逾越的障碍。

这种障碍并非物理屏障，而是一种化学屏障。1834年，德国化学家弗里德利伯·朗格发现，他称之为“石炭酸”（Karbolsäure，或称苯酚）的物质——杂酚油（木馏油），可以通过蒸馏木头或煤在炉子或烟囱里燃烧之后产生的柏油物质获得。杂酚油可以使熏肉产生特有的香味。19世纪60年代的某一天，利斯特读到一条消息，一个德国小镇利用杂酚油去除下水道里的味道。受到巴斯德的影响，利斯特知道，下水道散发出臭味和伤口坏疽的原理相同。据此，他推测，经过必要的修正，能消除下水道的化合物也许可以阻止伤口坏疽。1865年春天，利斯特开始测试其他煤焦油提取物对病人的影响。8月12日，他取得了突破性进展：石炭酸可以治疗感染性感冒。两年后，利斯特发表了自己的研究结果：通过使用石炭酸，格拉斯哥皇家医院的手术死亡率从45%降至15%。“这一变化的原因似乎是无可辩驳的，细菌导致了感染的重要性怎么强调也不过分。”

利斯特花了多年的时间才说服医学界确立消毒过程的重要地位，他在医学实践和广泛发表的研究结果方面（1871年，他成功地为维多利亚女王胳臂下面的脓包做了引流手术）的贡献甚至大于对实验验证的贡献。然而，依赖这种消毒技术也存在一定风险，病人们经常不得不吸入杂酚油燃烧时产生的油烟，非常危险。更糟糕的是，医生会给一些病人注射石炭酸。石炭酸不仅仅会杀死病原体，通常还会导致病人死亡。正如19世纪80年代德国生理学家（首届诺贝尔生理学或医学奖获得者）埃米尔·贝林指出的：“人类和动物的组织细胞比我们当前已知的任何细菌都更容易被消毒剂杀死，这几乎就是一种规律。在除菌剂消灭侵入动物血液中的病菌之前，或者抑制动物身体各个器官中的入侵病菌的生长之前，受到感染的动物自身就已经被杀死了。”

在利斯特此后的生涯中，他的声誉，以及抗菌和无菌外科实践（不仅包括利斯特首创的防止伤口感染的措施，还包括他后来采用的一项为患者创造一个全面卫生的环境的技术）的重要性都在不断提升。他后来成了19世纪英国最有影响力的人物之一，曾担任英国皇家学会主席，创建了英国预防医学研究所（1903年更名为利斯特预防医学研究所），并获得了莱姆里吉斯“利斯特男爵”称号。1899年，中国驻圣詹姆士宫廷的公使在中国皇帝的授命下为全世界100名伟人著书立传。他宣布三位英国人光荣入选，他们分别是威廉·莎士比亚、威廉·哈维和利斯特。现在回想起来，这也算实至名归。微生物致病理论由巴斯德、科赫提出并验证，而利斯特在探寻疾病的产生原因这一过程中获得了数量惊人的发现：不仅有炭疽、结核和霍乱病原体（分别为炭疽杆菌、结核分枝杆菌和霍乱弧菌），还有淋病病原体（淋病奈瑟氏菌，1879年被发现）、白喉病原体（白喉棒状杆菌，1883年被发现）、细菌性肺炎病原体（肺炎链球菌，1886年被发现）、气性坏疽病原体（产气荚膜梭菌，1892年被发现）、黑死病病原体（鼠疫耶尔森菌，1894年被发现）、痢疾病原体（痢疾杆菌，1898年被发现）、梅毒病原体（梅毒螺旋体，1903年被发现）及百日咳病原体（百日咳杆菌，1906年被发现）。另外，这些传染病病原体的发现，直接导致了一套强有力的防御性措施的出台，不仅仅是消毒术、抗菌术和疫苗接种，甚至更有用的是改善医疗卫生条件。从本质上讲，疾病预防措施是卓有成效的，我们虽然很难确切地知道这些应急措施挽救了多少生命，但是欧洲新生儿的平均预期寿命从1850年的不到40岁上升至1900年的50岁以上，应急措施是促成这一改变最重要的原因。

尽管这些医学实践在帮助人们预防病菌感染方面发挥了重要作用，但是每天仍然会有数百万人感染疾病。一旦他们染病，当时的药物几乎没有任何实际疗效。医学史上最伟大的胜利——微生物致病理论终结了“英雄疗法”理论，取而代之的是“治疗宿命论”。医生们学习了细菌致病理论，他们了解到，一旦病人感染了某种细菌，几乎没有可供治疗的药物。

在一则流传最为广泛的伊索寓言故事中，一群生活在池塘里的青蛙向神祈祷赐给它们一个国王。顽皮的宙斯把一根原木投到了池塘里，宣布从此以后，这根原木就是这群青蛙的国王。这群青蛙对那根一动不动的原木失望至极，再次向神祈祷赐给它们一个国王……这一次它们想要一个能做点儿什么的国王。于是宙斯派了一只鹳，鹳毫不犹豫地吃掉了这些青蛙。这则伊索寓言——宁愿选择原木为王也不要选择鹳——是19世纪60年代到至少20世纪20年代西方国家的医生们谨记的理念，即保持一种恭敬谦逊的态度。毕竟，当时只有少数的几种药有点儿效果（大多数都是止疼药），而这几种药几乎被用于治疗所有疾病，药效令人质疑。1860年5月30日，奥利弗·温德尔·霍姆斯博士（老霍姆斯）在马萨诸塞州医学会上发言的内容引起了轰动：

扔掉鸦片，这是造物主自己开具的处方，我们经常会看到色彩鲜艳的罂粟花开在了本该种植玉米的土地上。从而似乎可以预见，饥饿总是与病痛相伴相随。停止钻研某几种药物的新特性，因为根本没有应用它们的必要。戒掉酒精，尽管它是一种食物，但它所升腾的水汽麻醉了我们的感知。我坚定不移地认为，如果能够把当前所有的药都沉入海底，人类会活得更好，而鱼类将面临灭顶之灾。

虽然霍姆斯的言辞有点儿夸张，但也不为过。19世纪，人们在医学上取得的创新成就不容小觑，包括认识到打喷嚏本身也是一种重要的疾病传染途径。这一时期的伟大生物学家们创建了一套稳健的疾病理论，以及强大的疾病预防工具，并开启了医学研究、实验和验证模式。

除了认可巴斯德、科赫、利斯特及其他人在人类医学领域的伟大发现，人们很容易产生困惑：他们对医学革命最持久的贡献是否是关于公共研究机构的创新而非医学发现——创建了现代生物研究实验室。巴斯德研究所成立于1888年；利斯特预防医学研究所（原为普鲁士皇家传染病研究所）与罗伯特·科赫研究所均于1891年成立。1890年，皇家内外科医学院在伦敦开设了第一个研究实验室。这些医学机构的创建不仅为下一代研究人员提供了更好的学习环境和平台，给世界上最好的生物学家和生理学家提供了进行合作及竞争的体系架构，同时还为研究工作赢得了所需要的各种资源——富裕慈善家族的投资及各国政府的补贴。19世纪末20世纪初，生命科学研究还要经历几十年的发展才能成为耗费巨额投资的领域。尽管如此，已然万般节省的医学研究仍然需要一笔不小的经费开支。在一段时期内，公共机构实验室仍然是投资产出比最高的地方。

在经历了从乔治·华盛顿的病床到1942年纽黑文医院产科病房的事件之后，下一章，药物学将迎来它更重要的发展时期：工业化学与医学的联姻时代。

• 1美制液体盎司约为30毫升。——编者注

• 尽管身为国父的华盛顿能够坦然面对死亡，但他也和18世纪末和19世纪初成千上万的普通人一样，不希望自己被活埋。从1780年开始，上百种配备了铃铛和其他信号装置的所谓的“安全棺材”已经获得了设计专利。

• 无论是《希波克拉底誓言》还是希波克拉底的其他作品中都没有出现过这两个说法，原《希波克拉底誓言》通常被翻译为“……永远不伤害任何人”。但毫无疑问，希波克拉底认同它们所表述的观点。

• 1美制湿量品脱约为473毫升。——编者注

• 1磅约为0.45千克。——编者注

• 1英里约为1.6千米。——编者注

• 事实上，从任何一种疾病的毒性强度都可以看出这种疾病与人类共存的时间。例如感染了水痘带状疱疹（一种能导致水痘的病毒，已经与人类共存了几千年）的社区成员的患病周期只有几周，原因是宿主的抵抗力会随着时间的推移而增强，同时病原体的毒性则变得越来越弱，而几千年前这种疾病在人类聚居区的首次暴发却导致了大量患者死亡。

• 他的治疗方案最终被路易十六国王任命的全明星委员会揭穿，该委员会成员包括安托万·拉瓦锡和本杰明·富兰克林。

• “Ptient”（病人）一词源于拉丁词根“ptior”（意为“我很痛苦”），显然是有其缘由的。

• 这种接触也会带给人终生免疫力。正因为如此，1796年爱德华·詹纳为8岁的男孩儿詹姆斯·菲普斯接种了牛痘（使用含有牛痘的病变组织而非天花病毒），而亚洲早在几个世纪以前就开始通过接种牛痘来预防天花了。

• 死亡率表通常不会很准确。例如，1811年波士顿市记录的942例“疾病和受伤”死亡统计表格中列出了“喝凉水”（2例）、“猝死”（25例）、“白色肿”、“溃烂”等死亡原因。可以肯定，最常见的死亡原因是“肺病”——肺结核，患该病死亡的人数达221人，占总死亡人数的23%。即使到了1900年，在美国，每1000名死者中仍有194人死于肺结核。见本书第六章。

• 另一个原因是，酵母是多细胞真菌，体积比单细胞细菌大得多。当时还没有可靠的单细胞细菌识别方法。

• 据回顾，当施旺发表他的研究成果的时候，李比希的回应现在看起来可能有点儿幼稚。1839年，他发表了一篇匿名文章，其中写道：一种长得很像蒸馏器的微小动物“解开了酒精发酵之谜”——小动物的一端吞食糖，然后肛门排出酒精，阴茎排出碳酸。

• 炭疽毒素的三种成分之一被称为“致死因子内肽酶”。奇怪的是，这三种成分本身都没有毒性，只有结合在一起才产生毒性。

• 到撰写本书为止，人们最普遍接受的生命树包含两个范畴：一是原核生物，包含细菌和生活在极端环境（类似于地球早期的无氧环境）中的微生物——古细菌；二是真核生物，包含植物、动物、真菌（单细胞生物，例如酵母）和原生生物（多种藻类，也有单细胞微生物）。

• 1895年巴斯德去世后，爱德华·巴克纳宣布了一项重要的发现，证明伯纳德和巴斯德都是正确的：酶（微生物代谢活动的产物和成分）是发酵的真正原因。

• 关于肺结核的更多内容，见本书第六章。

• 貌似有道理，但并不正确。相反，很多病原体都可以在健康生物体内被找到，这与假设一不相符。即使这些病原体可以通过皮氏培养皿进行培养（也并非所有致病因子都可以培养），也不意味着它们会让所有新宿主患病，这一点使科赫的诊断工具可以应用在诊断还原和判断知识偶然性的实践中，因为这些研究对象并不遵循常理。

• 这是现代结核菌素皮试的基础。

• 无论如何，狂犬病都不会对公共卫生造成巨大危害。1885年，法国每年只有不到30人死于狂犬病。

• 当然，他并不知道其中的原因。石炭酸使细胞膜降解并最终破裂，结果导致细胞内部成分流出，从而摧毁了细胞。

• 应当注意的是，还有一些其他因素也有助于降低手术并发症，包括改善卫生条件。此外，对感染疾病的原因，利斯特的观点自1867年以来也发生了很大的转变。在1867年，他仍然认为至少有一些疾病是因为瘴气或者污浊的空气导致的，并且似乎更倾向于认同李比希的观点——腐败是导致细菌发生作用的原因，而不是细菌导致了腐败。

• 大多数历史学家称之为“治疗虚无主义”。事实上，现代版的《希波克拉底誓言》里有这样一句话：“我将从患者切身利益出发，采取所有必要的措施，既不过量用药，也不秉持治疗的虚无主义态度。”