在19世紀，儘管人們已經發現了微生物的存在，但是人們仍然沒有完全相信微生物有導致各種疾病的能力。德國科學家羅伯特·科赫（Robert Koch）卻堅信傳染病是由活的寄生生物引起的，他的理念打開了微生物學的新世界。
羅伯特·科赫出生於1943年12月11日。在他5歲時候，透過看報紙，他自學了讀寫法，這讓他的父母感到驚訝。在高中學習期間，他對生物學表現出了濃厚的興趣。後來，科赫順利考進了克勞斯塔爾大學預科學校，並以優異的成績畢業。
1862年夏，科赫考入了嚮往已久的哥廷根大學。科赫受老師雅各布·亨勒（Jakob Henle）一篇論文的影響頗深，他認為傳染病是由活的寄生生物引起的。科赫在柏林學習，師從魯道夫·維爾肖（Rudolf Virchow）。隨後，他參加了普法戰爭，後來成為普魯士波蘭沃爾施泰因的地區醫療官員。
1876 年，科赫的第一個主要貢獻是鑑定出炭疽桿菌。科赫在小鎮沃爾斯坦 (Wollstein) 擔任省級醫生，遠離其他研究人員，他使用自己發明的自制裝置來描述炭疽病的整個生命史。他在血液樣本中發現，芽孢桿菌不能在宿主體外存活很長時間，但在不利的環境下它可以以孢子的形式存在很長時間。
因此，他發明了一種在實驗室中在受感染動物體外培養芽孢桿菌的方法。科赫在世界上首次證明結核病是由細菌引起，在他的發現之前，人們普遍認為結核病是一種遺傳性疾病。
羅伯特·科赫 圖片來源：維基共享
1880年，科赫在炭疽病方面的工作為他贏得了柏林帝國衛生辦公室的職位。1882 年，一名 36 歲的工人在醫院去世。羅伯特·科赫解剖死者的屍體後，發現其所有器官都均佈滿粟粒大小的灰黃色結核灶。
他用燒過的刀提取了一點肺結核組織，將其粉碎後，用注射器將其注射到兔子和豚鼠體內。同時，他還帶著其他一些組織直接進行研究。
起初，科赫並沒有看到特殊細菌的存在，他認為也許結核菌是透明的？他再次開始對病變組織進行染色，並嘗試了幾乎所有可能的顏色。最後，在用亞甲藍染色的組織中，他看到了一種彎曲的棒狀細條狀—結核分枝桿菌，並與一些敬業的科學家進行了面對面的研討。
注射過結核組織的兔子和豚鼠也出現了症狀並相繼發病。科赫解剖了這些動物，發現它們體內也有結核病灶。在對病變組織進行染色和檢查後，科赫還查看了細長的彎曲條帶。但此時，還不能斷定肺結核的真正元兇已經找到。
為了得到更多的樣本，科赫跑遍了柏林的醫院，收集肺結核死者的病理標本。白天，他看守太平間；晚上，他泡在實驗室裡。科赫將更多患者的肺結核組織注射到更多實驗室動物體內。
結果是一致的——在這些動物的病變中可以看到細彎曲條，但在健康動物中看不到。
這些還不夠。科赫從動物身上取出結核桿菌，進行體外培養，然後將其注射到動物體內，看它是否會引起疾病。當這一切完成後。科赫還將證明結核病可以透過飛沫傳播。他透過風箱將含有結核分枝桿菌的塵霧噴入裝有動物的大盒子中，等待動物一個接著一個生病。
科赫的假設與試驗設計 圖片來源：維基共享
科赫的研究工作嚴謹、系統而完整。終於在1882年3月24日，科赫在柏林生理學會上報告了他的發現。
結核分枝桿菌 圖片來源：Flickr
羅伯特·科赫所提出四個假設，對於建立微生物作為疾病的病原體觀點至關重要，其包含以下內容：
1. 研究中的微生物應在所有疾病發生的病例中被大量發現，但不是在健康的個體中被發現。這就意味著任何患有該疾病的植物或動物都應該顯現相關微生物存在的症狀，而一個健康的個體不應該顯現出來。
2. 致病生物體或病原體應該被分離出來，並且能夠在實驗室中作為純培養的形式進行培養。
3. 病原體一旦在實驗室中培養，當病原體被引入另一個健康的宿主時，它應引起相同的疾病，可表現出相同或相似的症狀。
4. 一旦新宿主被感染，疾病症狀顯現，病原體就得必須重新提取和培養，該培養的樣本必須與之前培養的病原體樣本相匹配。1890年，科赫提出用結核菌素治療結核病。1905年，他發表了有關控制結核病的論文，並獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
羅伯特·科赫博士在實驗室 圖片來源：pediatric-house-calls
作為微生物學的奠基人之一，科赫開創了科學發現的“黃金時代”，揭示了人類已知的許多最致命疾病背後的主要細菌病原體，並直接推動了挽救生命的公共衛生措施的實施。
此外，他的假設和實驗室技術一直沿用到20世紀，其中四點假設乃至今天仍然被認為是細菌學研究的金標準，為醫藥事業的發展奠定了基礎。
審稿專家：朱廣思，北京科普作協會員
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