理论得到证明
路易斯对于自己否定自然发生论的思想始终确信不疑,为了获得明确的证据,他继续从事实验。
他为了新的实验,特地设计了一种玻璃烧瓶,那就是绰号“天鹅脖子”的曲颈瓶。这是一种玻璃圆球顶突出一个长管,管形如S字横写,管的先端有开口的烧瓶。
路易斯将易腐溶液倒入球形瓶中,将球形瓶顶端的瓶颈置于高热火焰中,然后把烧灼得通红的瓶头拉长成横写的S形,这样一来,短而略粗的瓶颈就变成细长弯曲的“天鹅脖子”了。接着他把曲颈瓶放在火上,煮沸其中的易腐溶液,这样溶液中微生物就全部死亡了。
煮的时候,水蒸气通过曲颈向外溢出。煮沸一段时间后,将曲颈瓶下的火移开,但不要移动曲颈瓶,让它自然冷却,不久,瓶外的空气反向瓶内徐徐流入,因为空气流动得很慢,所以当空气流经曲颈向下低弯的部分时,空气中的孢子和灰尘就沉降下来而附于管壁内。随后,空气继续流入瓶内,而和液面接触。
通过上面所说的这种程序处理过的任何易腐溶液,都决不腐败。如果想让它腐败,可以摇**曲颈瓶,或将瓶颈倾斜,使液面接触到落有孢子和灰尘的曲颈低弯部分也可以。
这是很简单却非常巧妙的实验。路易斯根据这个实验发表了如下的结论:“生物自然发生的事情是绝不会有的。如果生物是自然发生的话,那么不论在任何情况下,都该会发生。但是,容易腐败的溶液如果不接触到孢子,就不会腐败。只要是腐败现象,都是因微生物的活动使东西分解而发生的。不接触孢子就不腐败的现象,显示没有孢子就不会产生微生物。这就是说,微生物是由空气中的孢子生成的。任何生物,没有亲代就不能衍生。所以我可以断言,生物的自然发生说,绝对是错误的。”
普歇仍旧不服,他反驳说:“煮沸曲颈瓶溶液后,静止冷却时,反流入瓶内的空气中,你认为有孢子,而我认为空气中本就没有你所谓的孢子,你该怎么证明这个问题?”
这个疑问是合理的,怎样证明反流入瓶内的空气中一定有孢子存在呢?经过反复深入的思考,路易斯想到一个问题:“可能由于场地的不同,空气中所含的孢子或多、或少、或甚至没有。”于是他又开始做新的实验。
就像上一次的实验一样,他将酵母溶液倒入球形瓶中,再将顶端瓶颈置于高温火焰内灼红,然后往下拉成倒U字形,管口向下。接着把酵母溶液煮沸,当溶液仍在滚沸时,就用火熔封管口。路易斯像这样做了很多烧瓶,以备实验之用。
根据路易斯的理论,像这样封闭的酵母液,不论放置多久,应该不腐败的。事实证明,这些酵母液存放于阿尔布瓦他的家中,以后经数十年确实没有腐败。
如果将瓶颈锉开,由于瓶内几无空气(因煮沸之后,瓶内空气外溢),所以含有尘埃(孢子)的外界空气就急速流入瓶内。接着用高温火焰再封闭瓶口,将它放入恒温槽,保持在25℃~30℃之间,于是,进入瓶内的孢子发芽而使溶液腐败了。
路易斯带了备用的瓶子,到各种场地去实验,结果发现瓶内酵母液,有的会腐败,有的不会,确实是因地区而异。
他去往巴黎的天文台,选择了两个地方。一个地方是在贮放重要设备的地下室,打开了10瓶,只有1瓶腐败;一个地方是在庭院,打开11瓶,全都腐败了。
学校放暑假时,路易斯带了73瓶回故乡阿尔布瓦,实验了其中的20瓶,结果8瓶腐败了。
路易斯再去往沙兰,爬到海拔850米的山顶,打开了20瓶,腐败的仅5瓶。他想:“腐败的瓶数,此地比阿尔布瓦少了3瓶。可能是空气较阿尔布瓦的新鲜清洁,而孢子数量较少的缘故,越高的地方,孢子可能就越少。”
为了证明这项推论,他去往阿尔卑斯山。路易斯找了一头骡子背着装了30瓶酵母液的箱子,路易斯跟在骡子的后面,小心照顾着贵重的行李,往山上爬。到达阿尔卑斯山的大冰河后,路易斯花费了很多精力,小心处理了20瓶。结果,腐败的只有1瓶而已。
1860年11月,路易斯向科学院提出了如下报告:“我将迄今实验所得结果加以比较对照,确信浸出液中生物发生的原因,是空气中飘浮的灰尘。”
在路易斯旅行各地做实验的同一时期,普歇也去往意大利的西西里岛,在山上或海上做了实验。结果,普歇公布了如下结论:“含尘多的都市空气也好,极为清净的海上或山上的空气也好,都发生了生物。任何地方的空气,都同样地使生物自然发生。”
关注这一争论的人们,大多认为普歇的学说是正确的。例如,某报的科学栏写了如下的评论:“巴斯德先生,想必你所做的实验会反证你自己的学说。你所主张的事,想来是不可能有的。”
为了解决这一争论,经过两人的同意,法国科学院组成裁判委员会。1864年6月21日,两人到科学院做公开辩论。路易斯在委员会中,除了口头说明,并当场做实验。普歇只是在一边观察了路易斯的实验,提出一些反驳诘问而已,并没做实验。
结果,该委员会一致认为路易斯的学说正确,并颁奖给他。科学院的一位元老是生理学家,他当场宣布:“巴斯德先生的实验是决定性的,如果生物是自然发生的话,那么获得代生物的必要条件是什么呢?是空气和腐败性溶液。巴斯德先生证明了必须使空气和腐败性溶液在一起才会发生生物。所以,生物不是自然发生的,没有充分理解的人,才会继续怀疑巴斯德先生的实验。”
路易斯终于击破生物自然发生说,揭晓了“生物来自亲代的生物”的现象。
后来的科学家发现,普歇实验时所用的枯草浸出液中所含的枯草菌,耐热性很强,即使是用100℃高温烧煮,也不容易杀死。所以,普歇实验的结果,浸出液总是腐败,导致他得出了错误的结论。
路易斯“生物来自生物”的结论是说,种瓜得瓜,种豆得豆。人是生物,猴子也是生物,但人不会生猴子,猴子也不会生人。
但是,路易斯却没有解决一个问题:“世界上的第一个生物是怎样来的呢?”这也许就是路易斯的老师们不赞成他研究自然发生论的原因吧!