材料一:
牛乳是 19世纪欧洲人普遍食用的乳品。它味美营养价值高,但放置后会变酸,不利于长期保存。为解决这一难题,许多科学家做了大量研究,希望找到变质的原因,但毫无进展。当时化学家普遍认为发酵现象是物质本身发生了某种化学反应后生成了一种酶,这种酶致使食物里的糖分发生分解,才使牛奶发酸。同样作为化学家的巴斯德却不认同这种说法,他另辟蹊径,从化学研究扩展到生物领域展开研究。一次偶然的启发,他发现前人在探究牛乳变酸时只注意到了新鲜牛乳的成分研究,而没有注意到变质牛乳的分析。于是,他选择变质牛乳作为研究对象,从中分离出了一种灰白色物质(酵母),并放在显微镜下观察,发现这种物质中含有大量的杆状微生物。实验上的突破,给巴斯德带来了希望。为了进一步弄清这种微生物对牛乳的影响,他先做了对比试验,发现酵母能加速牛乳变质,然后进行理论分析设想酵母中的微生物能使牛乳中的糖分变成酸,结果当用纯糖溶液实验时,完全证实了这一设想。由此,巴斯德坚信发酵是由微生物引起的。
用同样的方式,他发现了葡萄酒变质的原因:未变质的陈年葡萄酒,液体中有种圆球状的酵母细胞,当葡萄酒变酸后,酒液里有一根根细棍似的乳酸杆菌,正是这种来自外界的微生物使酒变酸。这一发现有力地证明了发酵过程与微生物有关。通过实验,他进一步发现,把牛奶、葡萄酒加热到一定温度就可以杀死这种微生物。这种方法就是“巴氏灭菌法”,解决了当时法国酿酒工业和贸易出口中葡萄酒因变酸影响质量的难题,被世界各国的食品工业应用至今。
(摘编自张文根《“细菌猎人”巴斯德及其科学研究方法》)
材料二:
解决一个又一个实际问题的科学实验,不断地开阔着巴斯德的科学思路,使他踏上“揭开传染病黑幕”的征程。当时,农副业中的两个实际问题摆在巴斯德的面前:鸡霍乱和牛羊的炭疽病,后一种疾病不仅每年使法国损失二千万法郎,而且还可传染到人体,危害人类。 1880年,巴斯德在研究鸡霍乱时,注意到病原菌放置一定时间后,毒性会大大降低,注射到健康动物体内可以使之产生对这种病的抵抗力,即产生免疫作用,这就是传染病预防接种法的历史性伟大发现。巴斯德将这种免疫技术继续应用到预防炭疽病方面。为降低炭疽热细菌的毒性,巴斯德对炭疽热细菌进行了加热处理,然后将其接种到一群羊的身上,同时让另一群羊保持原状。结果,没有接种的羊群全都患炭疽热死去,而事先接种过少量低毒炭疽热细菌的羊却没有死。此后,巴斯德又对炭疽热疫苗进行了改进,制成人工减毒炭疽活疫苗,并使用类似方法,研制出了可抵御狂犬病的疫苗,治愈率达99%以上。
可以说,巴斯德对病原微生物导致传染病流行的认知,以及他依据这样的认知从事的成功医疗实践和探索,为人类防治传染病开辟出全新的天地。在这之后,长期困扰人类的主要传染病的疫苗相继出现。
(摘编自阮芳赋《您为世人揭开了传染病的黑幕》)
材料三:
疫苗一般是灭活的病毒。“灭活”是指用物理或化学手段杀死病毒、细菌等,会使病毒蛋白的高级结构受到破坏,蛋白不再有生理活性,所以失去感染、致病和繁殖能力,因此将灭活的病毒输入人体,不会使人染病。而灭活的病毒同样能激发起人体免疫系统的保护性反应,促使人体产生抗体,当真正的病毒侵入人体时,免疫系统就可以识别并消灭它们,从而预防传染病。这就像军事演习中的假想敌,免疫系统通过演习保持战斗力,待真正的敌人入侵时就能将其一举歼灭。
随着对人类免疫系统的认识不断进步,科学家们把疫苗的作用扩展到了更多领域。疫苗不再只是用来预防传染病,也可用来治疗已经患上的疾病,甚至改善人体的运作。例如,在美国治疗前列腺癌的疫苗已获得批准,成为第一个将会被广泛应用的治疗疫苗。而这仅仅是个开始,更多种用于直接治疗疾病的疫苗正在开发之中。目前,已有 25种高危险性的疾病可以通过有效的疫苗得到预防。尽管疫苗的研制取得了巨大进步,全球主要的疾病杀手,如疟疾、艾滋病等却依然没有任何一种达到商业生产阶段的有效疫苗,艾滋病病毒突变之快更是让科学家们伤透了脑筋。但我们相信,随着科学技术的不断发展,这些问题终将得到解决。
(摘编自齐利《疫苗:不仅防病也治病》)