理论教育 科赫法则:细菌学之父科赫的贡献

科赫法则:细菌学之父科赫的贡献

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:科赫一生成就颇多,被后人誉为“细菌学之父”。为了遏制疫情的危害,科赫开始用老鼠做实验。炭疽杆菌研究结束之后,科赫将注意力转向了结核病。他在十分简陋的条件下,克服重重困难,发现了炭疽杆菌,发现并培养了结核杆菌,研究了鼠疫、疟疾等多种传染病;为了总结“科赫法则”,他曾经7次到国外做调研。科赫能发现多种传染病菌、总结出“科赫法则”,并不是偶然,这是以大量的试验和实验为基础的,体现了他严谨求实的精神。

科赫法则:细菌学之父科赫的贡献

【案例呈现】

罗伯特·科赫(Robert Koch,1843年—1910年),1843年冬出生于德国汉诺威州的一个矿山工程师家庭,自小聪慧过人,高中时期就表现出对微生物学的浓厚兴趣。在哥廷根大学读书期间,他师从德国病理学家、解剖学家和组织学先驱亨勒(Friedrich Gustav Jakob Henle)教授;1866年,科赫大学毕业后留在柏林学习,受到鲁道夫·魏尔肖(Rudolf Virchow)提出的细菌病原学观点影响,该观念认为所有细胞都来源于先前存在的细胞。普法战争爆发后,他入伍担任军医,被战争和受病痛折磨的人民群众深深震撼,退伍后,他潜心研究疫病的病因。科赫一生成就颇多,被后人誉为“细菌学之父”。他的研究使千万生灵被挽救,对后世微生物学和免疫学等学科的发展也有着极为深远的影响。

1870年,科赫在东普鲁士的一个小镇担任医疗官,正好赶上那里暴发炭疽病,造成528人和56000多头牲畜死亡。为了遏制疫情的危害,科赫开始用老鼠做实验。他用死于炭疽病的绵羊血液接种老鼠,老鼠第二天就死亡了,尸检时,老鼠的血液、淋巴结和脾脏中都有杆状生物,再用第一只老鼠的血液来接种第二只老鼠,会出现同样的结果。通过重复接种,科赫发现这些动物血液中都有杆状生物,健康牲畜的血液中却没有。这是人类第一次用科学方法证明“一种细菌只能引起某种特定的疾病”。此外,科赫还创造性地用房水(充满在眼前后房内由睫状体突产生的透明清澈液体)作为“培养”细菌的媒介,观察细菌的变化情况,由此发现了细菌在疾病发病中的重要性,并提出了有效的预防措施。科赫对炭疽杆菌的研究不仅控制了炭疽病的蔓延,也促使细菌学迎来蓬勃发展的时代。

炭疽杆菌研究结束之后,科赫将注意力转向了结核病。立足于前人的研究,他的团队尝试解开结核病病原体的秘密。通过创造并改进酒精亚甲基蓝染色法,科赫发现结核菌是一种以杆状细菌形式存在的生物,无论是在胞内还是胞外,它都是在病变组织内成组出现的。这虽然不能证明这种生物是结核病的病原,却使科赫更加坚信结核病的微生物假说。他还发明了固体培养基,使用琼脂平板固定细菌,证明微生物的遗传保持着相对稳定性,之前流行的“多态性学说”也因此销声匿迹。琼脂平板的应用是医学史上的一件大事,连巴斯德都称赞这是“一个很大的进步”。利用培养基,科赫一共从4只实验感染的豚鼠、4只患结核病的牛和7名患者身上获得15种纯种结核杆菌培养物,并因此获得1905年的诺贝尔生理学或医学奖。

1883年,埃及出现霍乱并迅速暴发,德国政府在接到救援请求后,派出了多支救援医护工作队,其中的一支就是由科赫负责的。抵达疫区后,他们便开始紧张又令人恐惧的尸检。一个多月后,正当他发现若干病原影踪之际,这场霍乱戛然而止。严谨的科赫便申请并获批去霍乱的始发地印度继续调研,潜心寻找霍乱的根源。在检查了数十具病尸后,他们终于发现了一种呈半月状(弧状)且个体微小的细菌,这正是恶名昭著的霍乱弧菌。科赫通过不断地呼吁、请愿,终于说服了政府,更加严格的卫生条例得以颁布,疫情也因此得到有效控制。

基于长期的工作经验和对研究成果的总结,在借鉴他人成绩的基础上,科赫于1884年提出著名的“科赫法则”,这个原则可谓病原微生物鉴定的金科玉律,是后续病原微生物学研究方法建立的基础,具体内容如下:

①病原微生物必然存在于患病者体内,不应出现在健康者体内;

②可以从患病者体内分离得到该病原微生物的纯培养物;

③将分离出的纯培养物人工接种敏感者时,会出现该疾病特有的症状;

④从人工接种发病者体内可以再次分离出性状与原病原微生物相同的纯培养物。

“科赫法则”一经提出就为人们研究病原微生物提供了方法指导,并促使人们对病原纯培养物展开研究,进而提出了多种疾(疫)病防治方法,真可谓功德无量。它虽然具有一定局限性,但至今仍是新发传染病特异性致病微生物病因推断的主要原则,它所含的思维逻辑依旧闪烁在流行病学的历史长河中。

科赫的一生为人类留下了太多宝贵的财富:他发现了霍乱弧菌和结核病菌,证实了炭疽病的元凶,对抗、战胜昏睡病、疟疾、红水热、黑水热、麻风、牛瘟、淋巴结鼠疫等战役中都有他不可磨灭的功绩。据后世估算,科赫至少为人畜疾病医治提供了五十余种方法,即便是在科技发达的今天,其工作的全部意义依然无法准确衡量。细菌学之父,名副其实!

素材出处】(www.daowen.com)

章奇、吴俊、叶冬青等:《病因推断的远征者:罗伯特·科赫》,载《中华疾病控制杂志》,2020,10:1237-1240;张庆华、姜有声、许丹等:《教学案例“科赫——细菌学的奠基人”实施及效果》,载《教育现代化》,2020,11:162-164。(根据以上文献整理)

【案例点评】

科赫的事迹包含以下思政元素:

(1)家国情怀。科赫在普法战争期间中看到人民饱受战争和疾病的摧残,一生致力于研究疫病的病因,为成千上万的人带去生的希望,体现了他对国家和人民的热爱。

(2)敬业精神。他在十分简陋的条件下,克服重重困难,发现了炭疽杆菌,发现并培养了结核杆菌,研究了鼠疫、疟疾等多种传染病;为了总结“科赫法则”,他曾经7次到国外做调研。这些都体现了他高度的敬业精神。

(3)科学精神。科赫能发现多种传染病菌、总结出“科赫法则”,并不是偶然,这是以大量的试验和实验为基础的,体现了他严谨求实的精神。同时,科赫与他的团队发扬创新精神,创造性地使用房水培养炭疽杆菌芽胞、发明酒精亚甲基蓝染色法和固体培养基,对医学研究的发展起到重要推动作用。

(4)奉献精神。第五次霍乱暴发期间,科赫到埃及等地进行医疗援助,为了找出病因,他们冒着极大的危险开展令人恐惧的尸检,还主动申请到印度进行调研,检查大量的病尸。正是这种伟大的奉献精神,才使人类找到霍乱的元凶——霍乱弧菌。

(5)勤奋学习。科赫之所以给人留下大量宝贵的财富,一个重要原因是他有超高的专业素养。医学职业对专业素养要求很高,要做一名优秀的医生,必须努力学习、打牢基础。

【教学建议】

本素材可用于“医学微生物”课程绪论部分的教学,由教师讲授微生物学的发展。

(高志婕 位秀丽)

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