Что открыл пастер в биологии. Работы Луи Пастера и его школы. Их значение в становление и развитие в микробиологии. Изучение инфекционных заболеваний


Пастер, Луи (Pasteur, Louis) (1822–1895), французский микробиолог и химик. Родился 27 декабря 1822 в Доле. Окончил Высшую нормальную школу в Париже (1847), защитил докторскую диссертацию (1848). Преподавал естественные науки в Дижоне (1847–1848), был профессором Страсбургского (1849–1854) и Лилльского (с 1854) университетов. В 1857 стал деканом факультета естественных наук в Высшей нормальной школе, с 1867 – профессор химии Парижского университета. В 1888 основал и возглавил Научно-исследовательский микробиологический институт (впоследствии Пастеровский институт).
Свое первое открытие Пастер сделал еще в студенческие годы, обнаружив оптическую асимметрию молекул. Отделив друг от друга две кристаллические формы винной кислоты, он показал, что они различаются своей оптической активностью (право- и левовращающие формы). Эти исследования легли в основу нового научного направления – стереохимии. Позже Пастер установил, что оптическая изомерия характерна для многих органических соединений, при этом природные продукты, в отличие от синтетических, представлены только одной из двух изомерных форм.

С 1857 Пастер занялся изучением процессов брожения. В результате многочисленных экспериментов доказал, что брожение – биологический процесс, обусловленный деятельностью микроорганизмов. Развивая далее эти представления, утверждал, что каждый тип брожения (молочнокислого, спиртового, уксусного) вызывается специфическими микроорганизмами («зародышами»). Свою теорию Пастер изложил в статье О брожении, именуемом молочным (Sur la fermentation appelée lactique, 1857). В 1861 открыл микроорганизмы, вызывающие маслянокислое брожение, – анаэробные бактерии, живущие и развивающиеся в отсутствие свободного кислорода. Открытие анаэробиоза навело Пастера на мысль, что организмам, которые обитают в среде, лишенной кислорода, брожение заменяет дыхание. В 1860–1861 Пастер предложил способ сохранения пищевых продуктов с помощью тепловой обработки (впоследствии названный пастеризацией).

В 1865 Пастер занялся изучением природы заболевания тутового шелкопряда и в результате многолетних исследований разработал методы борьбы с этим заразным заболеванием (1880). Изучал другие заразные болезни животных и человека (сибирской язвы, бешенства, куриной слепоты, краснухи свиней и др.). Предложил метод прививок против этих и других инфекционных заболеваний с использованием ослабленных культур соответствующих микроорганизмов-возбудителей. Предложил назвать ослабленные культуры вакцинами, а процедуру их применения – вакцинацией. В 1880 Пастер установил вирусную природу бешенства.

Памятник Луи Пастеру. Фото: couscouschocolat

Пастер сделал ряд выдающихся открытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы; опроверг теорию самозарождения; открыл явление анаэробиоза, т.е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кислорода; заложил основы дезинфекции, асептики и антисептики; открыл способ предохранения от инфекционных болезней с помощью вакцинации.

Многие открытия Л. Пастера принесли человечеству огромную практическую пользу. Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и вина, молочнокислых продуктов, вызываемые микроорганизмами; для предупреждения гнойных осложнений ран введена антисептика; на основе принципов Л. Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с инфекционными болезнями.

Однако значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки только этих практических достижений. Л. Пастер вывел микробиологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, промышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше время.

Л. Пастер был, кроме того, выдающимся учителем и организатором науки.

Работы Л. Пастера по вакцинации открыли новый этап в развитии микробиологии, по праву получивший название иммунологического.

Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помощью пассажей через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях (температура, высушивание) позволил Л. Пастеру получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот принцип до настоящего времени используется при приготовлении вакцин. Следовательно, Л. Пастер является основоположником научной иммунологии, хотя и до него был известен метод предупреждения оспы путем заражения людей коровьей оспой, разработанный английским врачом Э. Дженнером. Однако этот метод не был распространен на профилактику других болезней.

Роберт Кох. Физиологический период в развитии микробиологии связан также с именем немецкого ученого Роберта Коха, которому принадлежит разработка методов получения чистых культур бактерий, окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии. Известна также сформулированная Р. Кохом триада Коха, которой до сих пор пользуются при установлении возбудителя болезни.



Открытия приходят лишь к тем, кто подготовлен к их пониманию
(Луи Пастер)
Пастер, французский химик и микробиолог, был первым, кто успешно использовал вакцину против таких страшных болезней, как сибирская язва, холера и бешенство. Своими работами по изучению ферментации Пастер спас производителей пива, вина и шелка во Франции и в других странах; он же изобрел и пастеризацию.
Луи Пастер родился 27 декабря 1822 года. Он был сыном отставного французского солдата, владельца небольшого кожевенного завода в местечке Доль. Пастер с успехом завершил обучение сначала в колледже в Арбуа, а затем в Безансоне. Окончив здесь курс со степенью бакалавра, он поступил в 1843 году в Высшую нормальную школу. Луи особенно увлекся химией и физикой.
Закончив школу в 1847 году, Пастер сдал экзамены на звание доцента физических наук. А спустя год защитил докторскую диссертацию. Тогда Пастер уже приобрел известность своими исследованиями в области строения кристаллов. Он открыл причину неодинакового влияния луча поляризованного света на кристаллы органических веществ.

В том же 1848 году Пастер стал адъюнкт-профессором физики в Дижоне. Через три месяца он занимает новую должность адъюнкт-профессора химии в Страсбурге. Пастер принимал активное участие в революции 1848 года.
В 1854 году его назначают деканом факультета естественных наук в Лилле. Пастер заметил, что асимметричные кристаллы встречаются в веществах, образующихся при брожении. В 1857 году Пастер доказал, что брожение - не химический процесс, как принято было тогда думать, а биологическое явление, являющеся результатом жизнедеятельности микроскопических организмов - дрожжевых грибков.
Пастер нашел, что существуют организмы, которые могут жить без кислорода. Они называются анаэробными. Представители их - микробы, вызывающие масляно-кислое брожение. Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива.
В 1857 году Пастер вернулся в Париж в качестве вице-директора Высшей нормальной школы. В 1862 году его выбрали членом "института" по отделению минералогии, а через несколько лет постоянным секретарем института. В 1867-1876 годах он занимал кафедру химии Парижского факультета.
В 1864 году приступил к изучению вопроса возникновения болезней вин. Результатом его исследований явилась монография, в которой Пастер показал, что болезни вина вызываются различными микроорганизмами, причем каждая болезнь имеет особого возбудителя. Для уничтожения вредных "организованных ферментов" он предложил прогревать вино при температуре 50-60 градусов. Этот метод, получил название пастеризации.
В 1874 году палата депутатов в признание выдающихся заслуг перед родиной назначила ему пожизненную пенсию в 12 000 франков, увеличенную в 1883 году до 26 000 франков. В 1881 году Пастер был избран в члены французской академии.
Начав с разгадки "болезней" вина и пива, ученый всю свою дальнейшую жизнь посвятил изучению микроорганизмов и поискам средств борьбы с возбудителями опасных заразных болезней животных и человека.
Работы Пастера обнаружили ошибочность распространенного в медицине того времени взгляда, по которому любые болезни возникают либо внутри организма, либо под влиянием испорченного воздуха ("миазмы"). Пастер показал, что болезни, которые называют заразными, могут возникать только в результате заражения, т. е. проникновения в организм из внешней среды микробов.

В 1880 году Пастер нашел способ предохранения от заразных заболеваний введением ослабленных возбудителей, который оказался применимым ко многим инфекционным болезням.
Но, прежде чем метод прививок получил полное признание, Пастеру пришлось выдержать нелегкую борьбу. Чтобы доказать правильность своего открытия, в 1881 году Пастер произвел массовый публичный опыт. Он ввел нескольким десяткам овец и коров микробы сибирской язвы. Половине подопытных животных Пастер предварительно ввел свою вакцину. На второй день все невакцинированные животные погибли от сибирской язвы, а все вакцинированные не заболели и остались живы. Этот опыт, протекавший на глазах у многочисленных свидетелей, был триумфом ученого.
Пастер разработал способ прививок против бешенства, употребляя для этого особым образом высушенный мозг зараженных бешенством кроликов. 6 июля 1885 года он впервые успешно испробовал вакцину на человеке.
В 1889 году Пастер сложил с себя все обязанности, чтобы отдаться организации и заведованию института его имени. Лондонское королевское общество присудило ему две золотых медали в 1856 и 1874 годах; Французская академия наук присудила ему премию за работу над вопросом о самозарождении.
В 1892 году торжественно праздновалась семидесятилетняя годовщина рождения ученого, а 28 сентября 1895 года Пастер скончался в Вилденеф-Летан, около Парижа.

"Французский бактериолог Луи Пастер исследовал в своей лаборатории культуру бактерии оспы. Неожиданно к нему явился незнакомец и представился секундантом одного вельможи, которому показалось, будто ученый оскорбил его. Вельможа требовал удовлетворения. Пастер выслушал посланца и сказал: "Раз меня вызывают, я имею право выбрать оружие. Вот две колбы; в одной бактерии оспы, в другой - чистая вода. Если человек, приславший вас, согласится выпить одну из них на выбор, я выпью другую". Дуэль не состоялась".

Французский ученый Луи Пастер известен во всем научном мире благодаря своим открытиям и практическим достижениям в сфере микробиологии, химии, разработке вакцин против серьезных заболеваний и многими лругими достижениями.

Краткая биография ученого

Луи Пастер родился 27 декабря 1822 года во французском городе Юра (Доль). Его отец – Жан Пастер, кожевник, участник военных действия под руководством Наполеона Бонапарта. Семья Пастеров была дружной. Отец, не получивший в свое время никакого образования, решил восполнить данный пробел, дав Луи возможность обучаться.

Пастер радовал родителей своими успехами в учении и необыкновенным прилежанием. Луи много читал, любил рисовать, но, пожалуй, ничем особенно не выделялся из среды своих сверстников. И только исключительная точность, наблюдательность и способность работать с огромным увлечением позволяли предвидеть в нем будущего ученого.

Образование Луи Пастера

Несмотря на слабое здоровье и недостаток средств, Луи Пастер с успехом завершил обучение сначала в колледже в Арбуа, а затем в Безансоне. Окончив здесь курс со степенью бакалавра, он поступил в 1843 году в Высшую нормальную школу , готовящую учителей для средней школы.

Луи особенно увлекся химией и физикой . В школе он слушал лекции Балара. А знаменитого химика Жана Батиста Дюма ходил слушать в Сорбонну. Работа в лаборатории захватила Пастера. В своем увлечении опытами он часто забывал об отдыхе.

Успехи в обучении

Окончив школу в 1847 году, Луи Пастер сдал экзамены на звание доцента физических наук . А спустя год защитил докторскую диссертацию.

Тогда Пастеру еще не было и двадцати шести лет, но он уже приобрел известность своими исследованиями в области строения кристаллов. Молодой ученый дал ответ на вопрос, который до него оставался нерешенным, несмотря на усилия многих крупнейших ученых.

Основоположник стереохимии

Он открыл причину неодинакового влияния луча поляризованного света на кристаллы органических веществ. Это выдающееся открытие привело в дальнейшем к возникновению стереохимии - науки о пространственном расположении атомов в молекулах.

В том же 1848 году Пастер стал адъюнкт-профессором физики в Дижоне. Через три месяца он занимает новую должность адъюнкт-профессора химии в Страсбурге. Пастер принимал активное участие в революции 1848 года и даже вступил в Национальную гвардию.

Личная жизнь

В 1849 году Пастер женился на Мари Лаурен . У них родились четверо детей. Но двое их них, к сожалению, умерли совсем маленькими. Их семейные отношения были образцом для подражания: Луи и Мари уважали другу друга, ценили юмор.

Изучение брожения

Пастер заинтересовался явлениями брожения , стал изучать их, и эти занятия привели его к необыкновенным открытиям. Так Пастер - химик и физик - впервые прикоснулся к увлекательной области биологии.

Явления брожения заинтересовали Пастера не случайно. Он никогда не был кабинетным ученым, отгораживающимся от требований жизни. Луи хорошо понимал, какую огромную роль в экономической жизни Франции играло винодели е, а оно целиком основано на явлениях брожения виноградного сока.

Научное открытие

В своей лаборатории в Лилле в 1857 году Пастер сделал замечательное открытие:

Он доказал, что брожение - не химический процесс, как принято было тогда думать, а биологическое явление. Оказалось, что всякое брожение (спиртовое, уксуснокислое и др.) есть результат жизнедеятельности особых микроскопических организмов - дрожжевых грибков.

Второе открытие

Изучая брожение, Луи Пастер сделал еще одно важное открытие: он нашел, что существуют организмы, которые могут жить без кислорода . Для них кислород не только не нужен, но и вреден. Такие организмы называются анаэробными. Представители их - микробы, вызывающие масляно-кислое брожение. Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива.

Признание заслуг

В 1874 году палата депутатов в признание выдающихся заслуг перед родиной назначила Пастеру пожизненную пенсию в 12 000 франков, увеличенную в 1883 году до 26 000 франков. В 1881 году Луи был избран в члены французской академии.

Начав с разгадки «болезней» вина и пива, гениальный ученый Луи Пастер всю свою дальнейшую жизнь посвятил изучению микроорганизмов и поискам средств борьбы с возбудителями опасных заразных болезней животных и человека.

Вакцины от болезней

Публичная проверка эффективности вакцинации против сибирской язвы , проведенная в 1881 году, блестяще подтвердила ценность метода, предложенного Пастером.

В 1882 году Луи Пастер со своими сотрудниками начал изучение краснухи свиней . Выделив возбудителя, ученый получил ослабленные культуры этого микроба, с успехом использованные им в качестве вакцины.

Тяжелая борьба за новые методы лечения

Но Пастеру и его последователям пришлось вести тяжелую борьбу за признание нового способа предупреждения заразных болезней. Какие только нападки не пережил Пастер! Реакционные ученые и журналисты говорили, что он без диплома врача не имеет права заниматься медициной.

Ученого упрекали в том, что он опровергает научные взгляды, существовавшие столетиями, подвергали сомнению его опыты. Достаточно было одной неудачи, чтобы Пастера обвинили в том, что он своими прививками заражает и убивает людей. Великому ученому, облагодетельствовавшему человечество, одно время грозило обвинение в убийстве!

Награды Луи Пастера

В 1889 году Луи Пастер сложил с себя все обязанности, чтобы отдаться организации и заведованию института его имени. Научные заслуги Пастера неоднократно оценивались при его жизни:

Лондонское королевское общество присудило ему две золотых медали в 1856 и 1874 годах ; Французская академия наук присудила ему премию за работу над вопросом о самозарождении .

Последние годы жизни

Луи Пастер создал мировую научную школу микробиологов , многие из его учеников впоследствии стали крупнейшими учеными. Пастер был убежденным другом России и находился в близких отношениях со многими русскими учеными.

Почти все русские микробиологи того времени ездили работать к Пастеру, а позже в его институт в Париже. Вот что говорил Пастер своим ученикам:

«Быть уверенным, что открыл важный научный факт, гореть лихорадочным желанием оповестить о том весь свет и сдерживать себя днями, неделями, порою годами; вступать в борьбу с самим собой, напрягать все силы, чтобы самому разрушить плоды своих трудов и не провозглашать полученного результата, пока не испробовал всех ему противоречащих гипотез - да, это тяжелый подвиг».

Открытия, сделанные великим французским ученым Луи Пастером, запечатлены на мемориальной доске у входа в его первую лабораторию: «Здесь была лаборатория Пастера; 1857 — ; 1860 — самопроизвольное зарождение; 1865 — болезни вина и пива; 1863 — болезни шелковичных червей; 1881 — зараза и вакцина; 1885 — предохранение от бешенства».

«Творцу чудес» было написано вместо адреса на конверте одного из писем Пастеру.

Кто же он, этот удивительный ученый? По образованию химик, он считал себя бактериологом. Он понимал науку как живое, исполненное любви служение человечеству.

В 25 лет Пастер успешно закончил курс физики и химии в Высшей нормальной школе в Париже. Первая его работа была связана с оптической активностью химических веществ и привела в дальнейшем к возникновению стереохимии. В 27 лет он стал профессором Страсбургского университета, а в 32 года — деканом естественно-исторического факультета Лилльского университета. Здесь он занялся изучением механизмов , первым установил различие между процессами и , определил роль тех или иных организмов в различных процессах .

Пастера интересовал вопрос о происхождении микроорганизмов. В те времена считалось, что многие живые существа возникают путем самозарождения с участием некоей «жизненной силы». Бесконечные дискуссии и споры с приверженцами теории самозарождения Пастер разрешил следующим простым и остроумным способом. Простерилизовал питательные среды для микроорганизмов в двух стеклянных сосудах. В одном из них горлышко оставил открытым, и микроорганизмы легко могли проникать через него в сосуд. Второй был закрыт, и питательная среда оставалась для недоступной. Во втором сосуде на протяжении четырех лет не появилось ни одной . Так была опровергнута теория самозарождения микроорганизмов.

Ученый ввел в практику быстро привившийся метод обработки молока нагреванием до температуры 60-70° С для уничтожения микробов, получивший название пастеризации. (Тот же принцип был применен в производствах вина и пива). Он выявил бактериальных возбудителей заболеваний шелковичных червей и разработал методы предупреждения этих болезней.

В 1868 г. Пастер серьезно заболел, но продолжал интенсивно трудиться, и последующие важнейшие открытия сделал, будучи полупарализованным. Он открыл многие болезнетворные микроорганизмы. Среди них — возбудитель сибирской язвы — смертоносного заболевания многих животных, опасного и для человека. Пастер создал вакцину для прививки, предохраняющей от этой болезни.

Последнее величайшее открытие Пастера — вакцина против бешенства. Гениальность ученого заключалась в том, что, не зная ничего конкретного о причинах бешенства, кроме неоспоримого факта его инфекционной природы, он использозал при разработке вакцины принцип ослабления возбудителя. 6 июля 1885 г. — знаменательный день в истории медицины. К Пастеру обратилась мать девятилетнего мальчика, искусанного бешеной собакой и обреченного на смерть. Пастер впервые применил свой метод вакцинации. 20 дней ожидания результата были самыми тяжелыми в ученого. И мальчик, и ученый выдержали испытание. Пастеровский метод широко распространился во многих странах и спас множество .

Пастер — основоположник современной микробиологии и иммунологии (см. ). В 1888 г. он создал и возглавил научно-исследовательский институт микробиологии (Пастеровский институт), в котором работали многие известные ученые.

Это гениальное открытие легло в основу принципов асептики и антисептики, дав новый виток в развитии хирургии, акушерства и вообще медицины.

Благодаря его исследованиям были не только открыты возбудители инфекционных заболеваний, но были найдены эффективные способы борьбы с ними. Так были открыты вакцины против сибирской язвы, куриной холеры, краснухи свиней.

В 1885 году Луи Пастером была разработана вакцина от бешенства - заболевания, которое в 100% случаев заканчивается смертью больного. Существует легенда, что в детстве будущий ученый увидел человека, укушенного бешеным волком. Маленького мальчика очень потрясла страшная картина прижигания места укуса раскаленным железом. Но когда Пастер все-таки создал вакцину, он долго не решался проверить эффективность антирабической вакцины на людях. В конце концов, он решил проверить действие прививки на себе. Но помог случай: к нему привезли мальчика, искусанного бешеной собакой. В любом случае ребенок бы умер, поэтому Пастер ввел противостолбнячную сыворотку ребенку. После 14 уколов мальчик выздоровел.​

С этого момента слава Пастера пошла по всему миру. В разных странах начали открываться пастеровские станции, где делали прививки от бешенства, сибирской язвы и куриной холеры. В России такая станция появилась в 1886 году в Одессе и была на тот момент второй в мире по инициативе ученых И. И. Мечникова и Н. Ф. Гамалеи.

Пастеру и его последователям, также как и доктору Дженнеру, пришлось вести борьбу за признание нового способа предупреждения инфекционных болезней. Его опыты подвергали сомнениям и критиковали за научные взгляды. Его веру в свою правоту прекрасно иллюстрирует одна история, ставшая уже легендой.

Луи Пастер исследовал в своей лаборатории культуру бактерии оспы. Неожиданно к нему явился незнакомец и представился секундантом одного вельможи, которому показалось, будто ученый оскорбил его. Вельможа требовал удовлетворения. Пастер выслушал посланца и сказал: "Раз меня вызывают, я имею право выбрать оружие. Вот две колбы; в одной бактерии оспы, в другой - чистая вода. Если человек, приславший вас, согласится выпить одну из них на выбор, я выпью другую". Дуэль не состоялась.

Пастер создал мировую научную школу микробиологов, многие из его учеников впоследствии стали крупнейшими учеными. Им принадлежит 8 Нобелевских премий. Именно Пастер заложил один из краеугольных принципов научного исследования, доказательность, сказав знаменитое "никогда не доверяйте тому, что не подтверждено экспериментами".

В XX веке выдающимися учеными были разработаны и успешно применяются прививки против полиомиелита, гепатита, дифтерии, кори, паротита, краснухи, туберкулеза, гриппа.

Основные даты истории вакцинации

  • 1769 — первая иммунизация против оспы, доктор Дженнер
  • 1885 — первая иммунизация против бешенства, Луи Пастер
  • 1891 — первая успешная серотерапия дифтерии, Эмиль фон Беринг
  • 1913 — первая профилактическая вакцина против дифтерии, Эмиль фон Беринг
  • 1921 — первая вакцинация против туберкулеза
  • 1936 — первая вакцинация против столбняка
  • 1936 — первая вакцинация против гриппа
  • 1939 — первая вакцинация от клещевого энцефалита
  • 1953 — первые испытания полиомиелитной инактивированной вакцины
  • 1956 — полиомиелитная живая вакцина (пероральная вакцинация)
  • 1980 — заявление ВОЗ о полной элиминации человеческой оспы
  • 1986 — первая генно-инженерная вакцина (HBV)
  • 1987 — первая конъюгированная вакцина против Haemophilus influenza B
  • 1994 — первая генно-инженерная бактериальная вакцина (ацеллюлярный коклюш)
  • 1999 — разработка новой конъюгированной вакцины против менингококковой инфекции С
  • 2000 — первая конъюгированная вакцина для профилактики пневмонии