曲頸瓶實驗

曲頸瓶實驗

19世紀60年代,法國微生物學家巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895)進行了著名的曲頸瓶實驗。曲頸瓶實驗是假設細菌、微生物的移動需要依靠菌毛、鞭毛,並且需要在有液體介質的情況下才能正常移動。巴斯德用“曲頸瓶實驗”證明了:細菌不是自然產生的,而是由原來已存在的細菌產生的。由此,巴斯德提出了著名的“生生論”。

基本信息

探索背景

曲頸瓶實驗曲頸瓶實驗
千百年來,普遍流行著一種所謂“自然發生說”。該學說認為,不潔的衣物會自生蚤虱,污穢的死水會自生蚊蚋,骯髒的垃圾會自生蟲蟻,糞便和腐敗的屍體會自生蠅蛆。總之生物可以從它們存在的物質元素中自然發生,而沒有上代,古希臘學者亞里斯多德,中世紀神學家阿奎那,甚至連17世紀的大科學家哈維和牛頓,都相信這種學說。有些過於執著的自生論者,例如17世紀的比利時化學家、醫生范·赫爾蒙脫,甚至想入非非地提出了“創造大老鼠”的方法。

義大利醫生雷地於1668年進行的實驗以及其他一些科學家的反覆驗證,曾一度動搖了人們對自然發生論的信念。可是當後來發現了微生物時,很多科學家又相信至少像微生物這樣“最小的”生物體總該是自生的。加罩容器中的腐肉不是長滿了細菌嗎!於是,微生物可能自然發生的信念又盛行起來。

巴斯德根據自己的研究實踐,不相信微生物可以自然發生,認為微生物肯定必有母體。他到宣傳這一理論。這下子可激怒了自生論者。他們問巴斯德:“酵母怎在地球的每一個角落裡,在每一世紀的每一年裡,不知道從什麼地方出現,把葡萄汁釀成酒?這些從天南地北,處處把每個罐里的牛奶變酸,每瓶里的牛油變壞的小動物,來自什麼地方?”

實驗過程

為了回答這些挑戰,巴斯德重做了斯帕蘭扎尼的實驗。他在圓瓶里灌進一些酵母,把瓶頸焊封,煮沸幾分鐘後擱置適當時間。結果表明,瓶里並沒有微生物生長。
這一試驗並不能徹底駁倒自生論者。他們坐在巴斯德的書房裡吵吵鬧鬧:“你在煮沸酵母湯時,把瓶里的空氣加熱了。酵母湯產生小動物所需要的是自然的空氣。你不能把酵母湯和天然的未經加熱的空氣放在一起而不產生酵母、黴菌、桿菌或小動物!”
面對對方的指責,巴斯德冥思苦想,決心設計一種只讓天然空氣進入而不許其中的微生物進入的儀器。在老教授巴拉的指導下,巴斯德終於設計、製作出了符合這一要求的儀器,即著名的曲頸瓶。實驗取得了完全的成功。他喜不自勝。在一個有學者、才子、藝術家爭相參加的巴黎盛會上,巴斯德講述了他的曲頸瓶試驗,高聲宣布:“自然發生學說,經過這簡單實驗的致命一擊之後,絕不能再爬起來了”。

接著,巴斯德又創造性地做了一次大規模的、半公開的實驗。他和助手們將煮過的裝有細菌培養液的燒瓶分放在多塵的市區、巴黎天文台的地窖里和其他環境中打開。發現空氣越是不潔,培養液變質就越快、越嚴重。這說明使培養液變質的細菌不是自生的,而是來自空氣。他推測,海拔越高,空氣一定越潔淨,培養液受細菌的污染也越輕微。為了驗證這一點,他和助手們又先後登上汝拉山區的浦佩山,爬上瑞士的勃朗峰,進行實驗。結果,猜想得到了證實。

實驗結果

1864年7月14日巴斯德在法國國家科學院報告了他的工作,原定和他辯論的有名的自然發生論者F.A.Pouchet撤銷了辯論,“生命來自生命”,即生源論(Biogenesis)取得了勝利,證實了細菌不是自然發生的,而是由原來已經存在細菌產生的。後人稱他為“微生物之父”。

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