路易士·巴斯德与葡萄酒的美好情缘
巴斯德于西元1822年12月27日出生于法国的杜耳(Dole),其父亲从事制革工作,母亲是个活泼、敏捷,且具有相当想像力的女性。巴斯德的父亲并沒有受过正式的教育,但是其好学不倦,努力进修以求充实自己;而巴斯德也承袭了这种精神。巴斯德的少年时代,在学业方面的表现并不突出,但其绘画才能却早已展露无疑。
1843年夏天,巴斯德进入巴黎高等师范学校,受教于当时的化学大师-都玛士(J.B.Dumas),深受其影响,一头栽进化学的世界,开始潜心于化学的研究。巴斯德毕业后,即在该校担任助教,延续其研究。在26岁那年,巴斯德发现了旋光性原理,此为当时许多科学家所不能解决的大课题,此原理使他成为立体化学研究的创始者也为后来立体化学的研究开启了一扇门窗。
1854年巴斯德担任里昂理科大学教授,在其执教于里昂理科大学期间,他专心致力于教学及研究当地工业上所遇到的难题。当时,里昂的发酵工业蓬勃发展,也正面临着瓶颈——酒的产量逐渐变少且易变酸。巴斯德深入研究酒变酸的原因,结果发现,发酵液內有一种小生物生长繁殖(后来被称为酵母菌),而在变酸的发酵液中除了上述的生物外,还有另一种生物的存在(后来被称为乳酸菌)。当时大家普遍相信酒精是由糖发生化学变化而产生,并沒有其他生物参与,而巴斯德的研究结果显现发酵需有某种微生物的存在才得以进行,且引起发酵的生物,須在无氧的环境中生活。此理论深深地震撼当时的社会,也引起许多人士的质疑,经巴斯德不断地深究、推导,终于向世人证明他的理论是正确的。
1860年代,法国的酿酒业正遭遇着大难题——酒易变坏而难以储存和运送。巴斯德利用既有的研究成果进一步探索,发现只要在55~60℃时加热,便可以杀死使酒酸败的微生物而延长酒的储存期,因而治好了法国的酒病。而现代的食品工业常使用的灭菌法——巴斯德灭菌法,将饮料(包括牛奶)在远低于沸点的温度下加热,以避免破坏产品品质并延长储存期的灭菌方法,也是源自于巴斯德。
继发酵的研究之后,巴斯德向传统的自然发生论(无生源论)挑战,他利用拉成鵝颈状的烧瓶进行实验,将烧瓶內的溶液煮沸,杀死其中的微生物,烧瓶口并未封闭,外界物质如空气及微生物之孢子等仍可进入,数个月后,溶液中并沒有微生物繁殖;这是因为微生物的孢子虽然可进入瓶內但却会滯留在瓶颈,故微生物无法繁殖。若将烧瓶倾斜使瓶颈弯曲之处亦可接触到溶液,则不久后就会有微生物的繁殖。在重覆多次实验后,得到的结果证实生物必須来自生物,无法无中生有(生源论)。透过巴斯德及其他科学家的努力也使得生源论为后世所广为接受。后期的巴斯德转向于研究传染病,研发出炭疽病及狂犬病等疫苗。
1895年巴斯德逝世,巴斯德终其一生投入于科学研究,挽救了酿酒等民生工业,也研发了多种疫苗,对抗疾病,将科学和生活紧密结合,将科学过度地应用于生活。
向这位对世人有伟大贡献的「微生物之父」,表达最崇高的敬意。
巴斯德于一八二二年十二月二十七日出生在法国东部猶拉地区名叫道尔的小镇。父亲是制革工人,曾在拿破仑战役中打过仗,得过勋章,沒有受过什么教育,但娶了一位贤淑的妻子,在清寒的生活环境中,培养巴斯德受到良好的学校教育。
在中学时,巴斯德并不是一个优秀的学生,成绩平平,但老爱在课堂上发问。化学老师对他最头痛,有一次,被问急了,竟说出:「只有老师才有特权可以随意问学生」的话来。
在大学时代,巴斯德受德拉福斯G. Delafosse老师的影响,对分子物理发生浓厚的兴趣。当年,很多化学家从事于酒石酸的研究,年轻的巴斯德对这个题目也十分投注。
大学毕业后,巴斯德在法国公立中学执教,继续研究酒石酸的结晶形状。这一段时间的研究工作,多年后他告诉一位朋友,导引了他一生要走的路。
最初,巴斯德证实了前辈化学家们所发表有关酒石酸的实验结果,继而发现了酒石酸与酒石酸都具有半晶体,也可以在消旋酒石酸的双盐上找到的;不过,有些是左旋,有些是右旋。于是,他以人工的方法把这两种不同的结晶体分开。此一创举,引起了法国科学院的重视。
巴斯德认为结晶体构造上不匀称的怪现象,一定可从分子结构上寻求解说,经过孜孜不断的钻研,终于推出了一项近代立体化学上崭新的学说——「非对称碳理论」。
一八四九年巴斯德二十六岁时,受聘为斯特拉斯堡Strasbourg大学的化学教授。他任事认真坦率,就连婚姻大事也不例外,他直接写信向校长求亲,请校长把女儿般配给他。信上说:他沒有钱,但在校任职,工作努力,身体健康,无不良嗜好。戏剧性的结果,他娶了校长的女儿为妻。这位校长千金万万沒有料到自己所嫁的这位青年科学家,工作太专心,竟连结婚的婚期也全然淡忘,最后,总算由同事在实验室中把他找到,免除了在婚礼中新郎缺席的尷尬。
一八五四年,巴斯德三十二岁,被聘为里尔Lille地方新设立的科学院院长。里尔最主要的工业是从甜菜和谷物酿酒。大家都期盼著这位新来的化学教授,大显神通来解决酿酒业所发生的各种问题。
当时的化学家可以写出糖水发醇变为酒的反应方程式,却知其然而不知其所以然。虽然有极少数的学者联想到醇母菌和发醇的关系,但仅是空泛的推论而已。巴斯德一向都认为发醇不仅仅是一种化学现象,他慎密地在当地工厂搜集实验的材料,再加上一次再一次的培养试验,终于在显微镜下看到分离出来的纯醇母菌。证实活的醇母菌可以使糖水发醇变酒。
此外,他发现在酒中除了醇母菌外,还在其他的细菌,就是导致酒变酸变坏的原因。他把酒加热到摄氏四十五度到六十度,可以防止酒变浊。这就是著名的巴斯德灭菌法Pasteurization的由来。
巴斯德使酿酒工业走上科学之途。知道如何控制醇母菌,不但使酒的产量大增,也使酒的风味醇美。后来,法国就是依靠酒业巨增的收入,才得以清偿巨额的战债。