兩位科學巨人的終身對峙：怎樣改寫了人類的平均壽命？

撰文 | 商周

在十九世紀，生命科學領域劃時代的發現不斷涌現，其中之一就是病原微生物學的誕生。從此之后，科學界對感染性疾病的認知走上了正軌，并逐漸找到了相應的對策，從而使人類的平均壽命得到了極大的提高。

病原微生物學的誕生，兩個人的貢獻居功至偉：一個是為這一學科提出理論基礎——疾病細菌說——的法國科學家路易·巴斯德，另一個是首次鑒定出病原微生物——炭疽桿菌——的德國科學家羅伯特·科赫。

從成就上看，兩人的研究堪稱珠聯璧合；但在現實中，兩人卻幾乎沒有任何友誼，是純粹的宿敵。他們各自領導的團隊——十九世紀病原微生物學的兩大重鎮——展開了激烈競爭，這種競爭反而推動了這一領域迅速走向繁榮。

01 相互貶低

出生于1843年的科赫比巴斯德小21歲，但這位“晚輩”對巴斯德的態度卻很難稱得上尊敬，甚至時常流露出不滿與不屑。1866年，科赫以優異成績從哥廷根大學畢業，隨后短暫地在漢堡、朗根哈根、拉克維茨等地工作。普法戰爭期間，科赫志愿入伍，擔任軍隊外科醫生；戰爭結束后的1872年，他被任命為普魯士波森地區沃爾什滕小鎮的醫療官，并帶著妻子和四歲的女兒前去赴任。

在沃爾什滕小鎮，科赫的診所就設在自家住宅中。除了為當地居民看病，他還對危害當地畜牧業的炭疽病產生了濃厚興趣。他從患病動物身上采集血液和脾組織，從中分離細菌，并在體外進行培養傳代，最終將連續培養了八代的細菌接種到小鼠體內加以驗證。

通過這一“體外純化培養—體內驗證”的方案，科赫鑒定出了導致炭疽病的病原體——炭疽桿菌。1876年，他發表了《基于炭疽桿菌發展史的炭疽病病因學研究》一文，宣告了第一個病原微生物的誕生。

這一里程碑式的發現驗證了巴斯德在1861年提出的疾病細菌說，但巴斯德本人卻對這一實驗成果頗有微詞。

就在科赫團隊發現炭疽桿菌的同時，作為疾病細菌說提出者的巴斯德也開始調整研究方向，停止了此前關于蠶病、啤酒發酵和葡萄酒變酸的研究，轉而集中精力鑒定動物和人類傳染病的病原體。

他首先選擇的正是炭疽病。在巴斯德看來，科赫的研究并不完善：僅在體外培養八代，并不能排除是患病動物血液中的其他成分導致炭疽病。為了徹底證明這一點，巴斯德設計了一個新的實驗：將取自患炭疽病動物的血液進行體外連續傳代稀釋培養。經過幾十代傳代后，原始血液成分被極大稀釋，幾乎不可能再起作用，起作用的就只能是在培養中增殖的細菌。隨后，將這些培養得到的細菌注射到健康動物體內，結果動物依然發病并死亡。

根據這些結果，巴斯德認為他的實驗才精確地證明了炭疽桿菌的致病性。

這一實驗確實充分排除了血液中其他成分的可能性，但問題在于：科赫實際上已經通過體外培養八代并在動物體內驗證，證明了純化炭疽桿菌的致病性。因此，巴斯德所做的更多是一次“me too, me better”。

巴斯德（左）和科赫（右）在實驗室。圖源：維基百科

不只是巴斯德，科赫同樣也在貶低對方的研究。

1880年，巴斯德利用體外培養并處理病原體的方法，制備出了禽霍亂的減毒疫苗，這是人類歷史上的第一支減毒疫苗。由于減毒疫苗的策略可以推廣應用于其他傳染病，這一發明為疫苗研發開辟了一條康莊大道。

然而，科赫卻對這一劃時代成果充滿懷疑。他認為“減毒”這一概念模糊、不可測量，也缺乏穩定標準；同時，巴斯德并未證明這種減毒狀態的穩定性，因此所謂“減毒”可能源于其他原因，例如實驗污染。一直高度重視實驗可重復性的科赫據此指責巴斯德的實驗“不可重復、不夠嚴謹”。

的確，巴斯德的一些實驗在當時難以被重復，但這更多源于他卓越的實驗能力，而非實驗本身存在缺陷。

后來，巴斯德又制備出了炭疽病減毒疫苗，并于1881年在普勒伊堡進行公開試驗，一舉成名。對此，科赫再次提出質疑，認為巴斯德的疫苗并非其宣稱的“氧化減毒活菌”，而可能是化學處理或污染導致的不同菌株；他甚至暗示巴斯德對疫苗成分并不完全誠實，因為涉及科研的誠信，這已經不再是正常的學術批評，已經構成了尖銳的質疑。

02 正面交鋒

科赫的質疑讓好勝的巴斯德極為不快，他希望像普勒伊堡試驗那樣，通過公開試驗與證明自己。

1882年，柏林獸醫學院向巴斯德實驗室索要了一些炭疽病減毒疫苗，希望自行驗證效果。巴斯德派學生圖利爾攜帶疫苗前往，并提議在德國政府指定委員會的監督下進行公開實驗，但以科赫為代表的柏林方面對此并不感興趣。

也正是在這一年，科赫再次取得了震驚世界的發現——結核桿菌。1882年，他的團隊鑒定出了導致肺結核的病原體，這是歷史上第一個被明確鑒定的人類疾病病原微生物。基于這一研究，科赫和他的團隊隨后提出了著名的“科赫法則”，直到今天仍被視為病原微生物鑒定的黃金準則。

說服對手一直是巴斯德科學論戰的目標。既然無法通過公開實驗終結爭論，他便期待與科赫面對面辯論。

1882年9月，日內瓦國際衛生大會邀請巴斯德和科赫這兩位行業翹楚同時參會，這是兩人的首次相見，也是兩人唯一的見面。

9月5日，巴斯德作了關于減毒疫苗的大會報告。當他走進座無虛席的會堂時，迎接他的是經久不息的掌聲。臺下既有來自各國的醫生和科學家，也有慕名而來的市民和游客。年僅四十歲的科赫坐在臺下，面無表情地聆聽演講。

在回顧完自己的研究后，巴斯德話鋒一轉：

• “毫無疑問，我們擁有一種通用的減毒方法，并且對這些研究的未來充滿了希望。但是，無論已證明的真理多么明顯，它并不總是容易被人接受。我在法國和其他地方遇到過一些堅定的反對者……，請允許我從他們中選出一位，他的成就杰出得讓我們尤其關注，我指的是柏林的科赫博士。”

接下來巴斯德邀請科赫上臺，并表示他自己愿意回答科赫關于減毒疫苗的任何問題。面對這個突如其來的公開辯論，科赫采取了避讓的策略，登上講臺后的科赫并沒有提及任何關于疫苗的問題，而是表示愿意做出書面的討論。

這一反應令巴斯德頗為失望。他再次提議由大會或科赫本人指定一個裁判委員會，在其監督下進行公開實驗，但依然未獲回應。在巴斯德看來，對手的沉默等同于認輸。他在會議期間寫給兒子的信中說：“所有的榮譽都屬于法國，這正是我所希望的。”

然而，科赫的沉默并非認輸，而是因為減毒疫苗并非他熟悉的領域，他不愿在這一主題上倉促應戰。盡管巴斯德宣布自己贏得了這場交鋒，但兩大團隊的競爭仍在繼續。

一年后，他們迎來了真正的正面較量。

1883年，埃及爆發霍亂。對于當時病原微生物學領域的兩大領軍團隊而言，這是一次難得的鑒定霍亂病原體的機會。兩個團隊分別代表各自國家前往埃及，目標完全一致：找到霍亂的病原體。這不僅是一場科學考察，更是一場以國家名義展開的公開競爭。

由于身體原因，61歲的巴斯德已不適合長途旅行，他派出了三位得力門生：魯克斯、圖利爾以及諾卡德，三人于8月15日抵達埃及。德國研究小組幾乎同時到達，由年富力強的科赫親自率隊。

霍亂病原體的鑒定對雙方都是巨大挑戰。霍亂經消化道傳播，而人類腸道內本就存在大量細菌，使病原體分離異常困難；同時，霍亂弧菌并非在所有感染者身上都會致病，進一步增加了鑒定難度。

更不幸的是，盡管巴斯德再三強調防護的重要性，事故仍然發生。9月19日，巴斯德收到魯克斯發來的電報：“圖利爾不幸感染霍亂，于亞歷山大港去世。”

埃及殖民政府為圖利爾舉行了隆重葬禮，前來致哀的除了法國人和當地民眾，還有德國科研小組。科赫及其助手送來了兩個花圈，并對魯克斯說：“這兩個花圈很簡陋，但它們是獻給勇敢者的桂冠。”

也只有在這一時刻，競爭暫時退居其次，彼此之間流露出尊敬與惺惺相惜。

由于圖利爾的去世，巴斯德小組提前返程。科赫團隊則繼續調查，并最終前往出現了霍亂疫情的印度。1884年1月，他們在印度成功分離出形態“略微彎曲、如逗號一般”的霍亂弧菌。

從結果來看，這場競爭的勝者是科赫，但在圖利爾犧牲的陰影下，沒有人愿意討論輸贏。

03 防治暗戰

科學研究的目的是應用，對于病原微生物學來說更是如此，對人類傳染病的防治是病原微生物學的主要目標之一。作為當時行業翹楚的兩個團隊，也在這一方向上展開了暗戰。

不過，這一次他們選擇了不同的疾病。

科赫選擇了肺結核。

科赫的選擇有著充分的理由。一方面，科赫本人就是肺結核桿菌的發現者，他通過體外培養—體內驗證的方式，證明了它就是導致肺結核的病原體，這讓針對它的防治有的放矢。另一方面，肺結核是當時最為流行的烈性傳染病之一，找到針對它的防治手段將為人類帶來巨大的福祉，也因此具有極高的必要性。

所以，無論是從可行性還是必要性的層面來看，這都是一個看上去很不錯的選擇。

巴斯德選擇了狂犬病。

這是一個在當時看來讓人十分意外的選擇。一方面，對于狂犬病是否是一種由微生物導致的疾病，當時也沒有明確答案，主要原因在于狂犬病毒在當時既看不見、摸不著，又無法在體外培養。既然體外培養不可行，對它進行減毒就更難上加難，另一方面，狂犬病的發病率非常低，例如在當時的法國，每年因為狂犬病而死亡的人數只有幾百人左右，而且這一數字還可以通過一些簡單的公共措施——比如對瘋狗進行管理——進一步降低，實際上當時的德國和奧地利正是這樣做的。

換句話說，巴斯德選擇了一個既不算重要、病因又不明確的疾病，無論從可行性還是必要性上看，都不是一個好的選擇。

但后來的事實證明，巴斯德的選擇偏偏是正確的。

科赫本人一直不認同減毒疫苗，他的研究目的也不是開發疫苗去預防肺結核，而是去發現能夠用來治療肺結核的物質。1890年，科赫的團隊從結核桿菌的提取物中鑒定出了一種叫結核桿菌素的物質，并宣稱它能被用來治療肺結核。但后來的臨床研究表明，這就是一個錯誤。

與之相反，巴斯德在減毒狂犬病疫苗上的研究成功了。

雖然在顯微鏡下無法看到狂犬病的病原體，也無法在體外培養它，但巴斯德始終堅信這種神秘病原微生物的存在。顯微鏡下觀察不到，巴斯德認為可能是因為這種病原體太小；而無法在體外培養，他也找到了替代方案：體內培養。這一方法在當時極具創新性，后來也被證明是一項壯舉。

正是利用干燥后的感染狂犬病的兔子的脊髓，巴斯德發明了減毒的狂犬病疫苗，并在1885年7月成功地為一名被瘋狗咬傷的九歲小男孩約瑟夫·邁斯特進行了接種。巴斯德為邁斯特實施的狂犬病疫苗接種試驗，讓人不禁聯想到英國醫生詹納在1796年為小男孩菲利普斯接種天花疫苗的故事。正如巴斯德自己所預言的那樣，這一成果成為十九世紀最偉大的醫學成就之一。

04 生生不息

巴斯德和科赫的競爭，實際上是兩個團隊的比拼。值得一提的是，這兩個團隊在風格和特點上有著明顯不同。

科赫的團隊人員更多，彼此之間在工作上也有著良好的溝通與協作，因此培養出了一大批病原微生物學領域的杰出人才。正是由于這種強調嚴謹性與可重復性的研究傳統，他們提出了凝聚集體智慧的“科赫法則”。

相比之下，巴斯德的團隊成員相對較少，而且巴斯德本人很少與助手系統性地討論自己的研究思路，因此團隊成果在很大程度上依賴于巴斯德個人近乎天才般的實驗能力與直覺。

狂犬病疫苗的發明，是巴斯德科學研究生涯中的最后一座高峰。1887年10月，由于病情惡化，巴斯德不得不從此告別科研一線。1895年9月28日，巴斯德在巴黎去世。

巴斯德的離世，也為他與科赫之間的直接競爭畫上了句號。但兩個學派之間的競爭卻并未因此停息。

1888年，法國巴黎成立了巴斯德研究所，這是世界上第一個醫學微生物學研究所，由巴斯德本人擔任所長，直至七年后去世。

1891年，柏林成立了皇家普魯士傳染病研究所，科赫作為創始所長在這里工作，直到1910年去世。1912年，為了紀念結核桿菌發現30周年，研究所更名為羅伯特-科赫研究所。

此后，巴斯德研究所逐漸走向國際化，在世界五大洲建立了三十多個研究機構，形成了覆蓋全球的研究網絡。相比之下，羅伯特·科赫研究所并未進行類似擴張，至今仍主要作為德國聯邦政府下屬的疾病控制與預防機構存在。

這兩個風格迥異、發展路徑不同的機構，仍將在競爭與傳承中繼續存在下去，并為人類健康不斷貢獻力量——正如當年的巴斯德與科赫兩位科學巨人一樣。