无菌

支撑现代外科学的四大必备条件：精准的解剖学知识、止血的方法、完善的麻醉、预防手术感染的手术室环境，至此已解决大半，横亘在外科学面前的，只剩下难以琢磨的致命感染尚未攻克。而这一问题，则有赖于基础医学理论的突破，这关乎医学史上迄今为止最重大的一次发现——细菌学说。

与漫长的历史相比，人类的寿命毕竟太短，又兼忘性极佳，因此今天的人们（包括医生）早就忘记了100多年前手术后的感染是一件多么恐怖的事情。1867年一篇文章统计了一组令人沮丧的数据：如果截肢手术是在超过300张床位的大医院进行的话，其死亡率将超过41%。当时整个欧洲的手术后死亡率都高得骇人，巴黎60%，苏黎世46%，柏林34%……本来是救人性命的外科手术，而感染的威胁，使这一手段的效果大打折扣，即使麻醉的进步解除了术中疼痛的威胁，但死于外科感染仍是医患双方挥之不去的噩梦。如果没有麻醉，那么只是手术中的疼痛需要忍受，但没有抗感染的措施，手术的结果却极可能是死亡，从这个意义来说，克服手术感染的问题，比麻醉之于外科的意义更大。由于感染的威胁，从天而降的麻醉并未即刻将外科的发展推上快车道。

将外科学从感染的梦魇中解救出来的是著名的英国外科医生约瑟夫·李斯特（Joseph Lister，1827—1912）。但作为外科医生的李斯特是如何发现外科感染的秘密的呢？这却要从法国酿酒业的一次危机说起。

1856年一位工厂主拜访路易斯·巴斯德（Louis Pasteur，1822—1895），告知他在生产上遇到了大麻烦，就连酒桶都散发出令人作呕的味道，整个酿酒业濒临崩溃。得知这一情况后，巴斯德立刻决定动手寻找解决问题的途径，他经常在酿酒厂一待就是一天。科学进步的背后总是充满着漫长的不为人知的艰辛。1860年巴斯德发表了《论酒精的发酵》，阐述了发酵是由微生物引起的繁殖活动，糖是繁殖的基础。巴斯德发现，造成酿酒桶污染的是一种叫乳酸的东西，而这是由一种完全不同的微生物产生的，因此，他提出的解决方案是将甜菜根加热以消灭污染，然后再进行发酵。1866年巴斯德公开出版了论述葡萄酒生产过程中的问题及其解决对策的专著，首次介绍了巴斯德灭菌法。而此时的巴斯德还是一名化学家。一名化学家在生物学领域做出了这么大的贡献，而后又极大地推动了医学的发展。不过这样的人总是会引起巨大的争议，比如当巴斯德用事实来试图说服那些顽固的医生时，换来的却是那些老顽固轻蔑的讽刺。

不过和巴斯德引发的有关生命发生的大论战比起来，医学界的这些诘难实在是小巫见大巫了。1860年1月，巴斯德在一间阁楼里写道：“我尽心竭力地思索发酵的问题，希望不久以后能解决‘生命是自然发生的吗？’这个古老的问题。”今天受过基础教育的现代人可能已经对古人关于生命发生现象的想象比较陌生了，这是一种认为生命是从无生命物质或死的有机物中突然发生的理论。古希腊的亚里士多德认为：“通过把湿的东西弄干或者把干的东西弄湿的方法，就可以产生生命。”据此而派生出来的说法花样百出，比如腐肉生蛆、泥土生跳蚤等。在这方面，中国古人也掉进了同一个坑里，比如儒家经典《礼记·月令》亦载有“季夏之月，腐草为萤”之说。这也再次说明，在科学不甚昌明的年代，古人对自然现象的想象或推测在思维方式上是非常接近的，无非是通过事物表面的联系做最直观的推测。民间更邪门的传说是，把脏衣服放在盛有麦粒和奶酪的容器中，三个星期以后，就会蹦出许多活的大老鼠来——很显然，这些老鼠是后来爬进去的嘛！

其实早在巴斯德之前，就有科学家设计实验驳斥过这种古老的说法。17世纪时弗朗切斯科·雷迪（Francesco Redi）把肉分别放到几个广口瓶里，然后用纱布把其中的几个瓶口捂住，不让苍蝇进入，结果那些没遮盖的广口瓶里长满了蛆，这说明蛆是苍蝇产在肉里的卵变成的，蛆以后也会变成苍蝇，蛆和苍蝇都不是自己从肉里长出来的。这个实验曾一度让持自然发生论观点的人陷入沉默，不过，这个故事到此并没有完结。17世纪末显微镜的发明反而使这个古老的谬说再次沉渣泛起，因为他们在洁净的雨滴中也看到了无数活的小生命，这真让他们如获至宝，如果它们不是自然发生的，又该如何解释呢？现在我们知道，这当然是悬浮于空气中的微生物跟着雨水一起落下来了。但与巴斯德同时代的菲力克斯·普歇（Fé lix Pouchet）（鲁昂自然历史博物馆馆长）宣称他已通过实验证明与空气隔绝的液体也能够自然生成微生物，1860年1月，他还公开悬赏征集是否有人能对此做出新的解释。结果，巴斯德接招了，经过几个回合的拉锯战，巴斯德一剑将对手挑落马下，赢得了奖金。对于维护自然发生论且不乏辩才的科学家，巴斯德一剑封喉地指出：“不应该相信借用科学语言的人就有科学智慧。”

原来巴斯德发现了普歇的不严谨之处，普歇所说的微生物并非自然发生的结果，而是来自于落入水中的尘埃颗粒。巴斯德设计了一个更严谨的实验，采用了一种后来被叫作“鹅颈瓶”的器具，保证敞口的同时，灰尘又不可能污染到被消毒后的瓶底（只能落于瓶颈）。为了彻底让对手无翻身可能，他曾同时使用60个鹅颈瓶，其中20个在山脚，20个在高山，20个在冰川，结果这不同的高度和环境虽有空气进入瓶子，却不会有生命出现。经此一役，自然发生论被巴斯德彻底送进坟墓。

在此基础上，巴斯德又开始思考微生物与各种动物疾病以及人类疾病的关系，并最终创立了对现代医学影响巨大的细菌学说。巴斯德是为数不多的可称巨人的科学家，一生获得巨大成就。1892年12月27日巴斯德70华诞，世界各地2500名流参加了庆典，法兰西共和国总统玛利-弗朗索瓦-萨迪·卡诺（Marie-François-Sadi Carnot，1837—1894）搀扶巴斯德步入巴黎大学礼堂。欣逢盛事的李斯特见到巴斯德后激动不已，热情地拥抱了他，并在会场上做了巴斯德理论对医学发展的指导作用和对人类造福的长篇演讲，现场掌声雷动经久不息。

从外科的历史上来说，我们可以说是李斯特成就了无菌术。但李斯特何以对巴斯德如此推崇？因为没有巴斯德的细菌学说，就不会启发李斯特思考外科感染，并最终找到解决办法，所以，我们也可以说是巴斯德成就了李斯特。其实巴斯德何止成就了李斯特，更是成就了现代医学最坚固的基石。

李斯特和那些认为外科感染是手术过程中不可避免的外科医生不同，他从自己的观察中发现，并非所有的伤口在愈合过程中都会化脓，问题是，是什么导致了伤口化脓呢？当时流行的说法是氧气进入伤口导致氧化反应。如果认可了这种说法，那么化脓真是无从预防。氧气无处不在，总不能在真空中做手术吧？接受这个理论的好处在于，外科医生就不必为伤口感染化脓负责了。但李斯特通过简单的临床观察，就几乎可以推翻这一说法。他观察到，对于肋骨骨折导致的气胸，大量的气体会进出伤口，如果说氧气是伤口化脓的原因，那么这样的伤口岂不是肯定会感染？但结果却恰恰相反，这样的情况下出现感染的反而不多，为什么？李斯特推断，感染一定另有元凶……

李斯特苦苦思索，寻找着任何可能有价值的线索，查阅了大量文献，当他读到了巴斯德的研究时，眼前忽然一亮，既然无菌的蛋白质不会发生腐败，只有在微生物的污染下才会变质，那么伤口的感染，是不是也是微生物污染的结果？李斯特将巴斯德的实验统统重复了一遍，更加坚信自己的结论了——如果我们可以让伤口避免接触细菌，那么我们就能预防外科感染！

李斯特在后来发表的文章中写道：“巴斯德的调查研究显示，空气具有的致腐烂特性不取决于氧气或任何气体成分，而取决于悬浮在空气中的微生物，它们有能量维持活力。这让我想起，避免伤口腐烂可以不排除空气，而是通过在伤口上敷一些能破坏悬浮物生命的药物。”

李斯特当时所在的社区中，有人经常用石炭酸来消除下水道的恶臭。李斯特认为这可能是石炭酸杀灭了浊物中的细菌，使其不能再去分解有机物质，从而不再发臭。那么石炭酸是不是可以用来做外科消毒剂？李斯特蒙对了……在对骨折病人的观察中，他发现皮肤完好的骨折无论组织挫伤有多么严重都不会化脓，但如果是开放性的骨折，碎裂的骨茬穿破肌肉皮肤却总是会感染，有很多伤者需要截肢，而且截肢后的伤口还是要化脓，如前所述，很多伤者即使做了截肢也仍然保不住命。李斯特决定，先从骨折下手，以验证自己的推测。1865年8月12日，一名11岁的伤者遭遇开放性的胫骨骨折，李斯特使用经过石炭酸浸泡过的亚麻布绷带将伤口包扎起来，然后再固定下肢保持制动，之后每隔一段时间就换一次药，直到伤口完全愈合为止。6周后，治疗竟获成功，伤者不但避免死于外科感染，也保住了肢体。1867年李斯特在《柳叶刀》发表题为《开放性骨折、脓肿等新疗法和化脓的观察》的论文，此时他已完成了11例病人的治疗，其中9例获得成功。这使得李斯特相信，防腐消毒可以预防伤口感染。

他在论文中阐述道：“进行这一实验的最终目的是确立下述伟大的原理——所有重伤后的局部炎症性伤害和普通发热症状，都是腐肉或者血液分解的刺激和有毒物质引起的。因为通过防腐措施都能避免这些伤害，所以原本应该立即被截掉的四肢也能得以保全。”

诚如其所言，李斯特所依据的确实是伟大的原理，但无菌手术法并没有迅速为医界所接受。在当时，微生物学说尚未得到足够的重视，而且有些人认为，在化脓的伤口中发现的细菌并不是导致感染的原因，而是伤口化脓的结果，也有人认为李斯特发表的病例数太少，并不能说明问题。几乎每一种新的学说在刚出现时都要经历同样的命运，原因自然可以说出很多，比如传统的力量、新方法的繁冗，但其实归根结底还是人的因素——惰性，改变意味着短期内额外的付出，既然旧理论可以很好地解释外科感染的问题，又可以使外科医生免除应负的责任——氧气毕竟无处不在，这种感染的预防自然非人力能及。在随后的数年中，随着细菌学说在各个医疗领域引起争论，巴斯德与李斯特之名也广为人知。1874年李斯特在写给巴斯德的信中感谢他的学说对自己思考外科感染的启迪之功，巴斯德也欣喜于自己的研究竟然可以用于解决外科的感染问题。

巴斯德的细菌学说所引起的争议是医学领域为数不多最为激烈的论战之一，他的对手们均非泛泛之辈，在科学界很有分量，我们因此可知那些巴斯德的论敌也必然不可能是李斯特防腐外科的支持者。巴斯德以一次次精妙设计的实验和一次次唇枪舌剑逐个击败了同时代的论敌，而李斯特关于外科感染的学说却是在血肉横飞的战场上得到了充分的验证。

在残酷的普法战争中，许多军医都试用了李斯特的外科消毒法，并取得了良好的效果，德国外科医生理查德·冯·沃尔克曼（Richard von Volkmann，1830—1889）是李斯特早期的支持者，他在战后报道了应用李斯特外科消毒法所取得的显著成果，随后大部分德国外科医生均开始接受这一新的学说了，纷纷来英国学习外科消毒法。巴斯德眼见经由自己启发而出现的外科消毒法使敌国首先受惠，强烈的爱国主义情感令其痛苦不已，巴斯德为此大声疾呼，却遭到医学界的嘲笑。法国医生无法接受一个来自化学界人士的指责，有人讥讽道：“先生，请问您是在哪里获得的医学博士学位？”面对这样的挑衅，巴斯德只是努力工作，用实验去回应一个又一个反对者，他决心用自己的科学知识治愈德国人带给法国的创伤。

微生物学说渐渐站稳了脚跟，法国人也开始到英国学习李斯特的新方法。讽刺的是，在欧洲，反而是英国迟迟不肯接受李斯特的方法，他们不愿意相信那些肉眼看不见的微生物才是外科真正的大敌。为了防止感染，他们还得在刺鼻的消毒液的气味中进行手术，因此他们顽固地坚持着旧的观念，拒不接受李斯特的方法。对于李斯特而言，只要这些老顽固一天不接受他的观念，他就会因为未能说服自己昔日最敬重的前辈而深感遗憾……虽然李斯特在自己的国家并未受到外科界应有的支持和荣耀，但他却并不孤单，相比于外科医生，那些受过较完备科学思维训练的病理学家及做过科学研究的生理学家则很容易就接受了细菌致病理论，自然也很容易支持李斯特的消毒法。李斯特也相信，在自己的有生之年，该理论一定会被接受。有一次，在刚刚被一位固执的外科医生指责之后，李斯特以无比坚定的口吻向自己的学生们指出：“如果我们专业人员无法理解外科消毒法的重要性，公众会逼他们了解，甚至法律也会要求他们非如此不可！”幸好，老人终究会死去，新一代的外科医生们逐渐开始接受消毒的观念。

最具科学思维的德国人率先接受了细菌致病理论和外科消毒法，在麻醉的辅助下，德国外科医生们发展出了严谨优雅、一丝不苟的德国风格，而英国老一代外科医生仍沉浸在传统的对速度的追求之中。倘若轻易接受了李斯特的理论，那么他们闪电侠般的手术速度就一文不值了，因为根本无须再担心氧气进入伤口导致的化脓的问题了。此时的手术室，仍然是那种剧场式的大手术室，老医生们多是将外科手术视为一种表演，多数并不具备真正的科学精神。以李斯特为代表的新生代给他们带来了巨大的冲击，他们不希望自己退出这个表演的舞台，于是愈加对新的理论做激烈的抵抗。但是，科学与历史都是无情的，他们的表演行将走向尽头。

青山遮不住，毕竟东流去。伦敦医界逐渐体会到了李斯特理论的优势，渐渐地，在欧洲大陆，李斯特的消毒法开始成为外科手术的常规步骤，细菌致病理论也成为广被接受的学说。除巴斯德在法国仍不断地提供证据证明细菌是许多传染病的病因之外，1876年年轻的罗伯特·科赫（Robert Koch，1843—1910）更是通过实验直接证明了巴斯德的理论。他从患有某病的动物血液中培养出致病菌，并将致病菌注射入健康动物体内，然后在该动物身上再现了这种传染病。1878年科赫发表《对伤口感染成因的调查》一文，至此，细菌学说已建立起牢不可破的理论基础。虽然巴斯德与科赫在医学史通常被并列提及为微生物学的创始人，但他们二人及其后代弟子一直斗争得很激烈，甚至直到20世纪初伍连德在中国狙击东北鼠疫那次事件，伍连德与日本学者北里柴三郎的斗法也仍可以算作巴斯德派与科赫派争斗的余波。事实上德国人很敬重巴斯德，但巴斯德却从未改变他对德国人的敌视，他在去世前还拒绝了普鲁士帝国颁发给他的功绩勋章。“科学无国界，但科学家却有自己的祖国”是巴斯德的名言，他与科赫在科学领域里的各种明争暗斗是医学史上为数不多势均力敌的暗战传奇。

当然，这一对绝代双骄的传奇已跟外科无菌术关系不大，毕竟外科手术是实践性极强的治疗手段，有了坚实的理论，并不等于所有的技术细节都将水到渠成一般完善成熟。李斯特选对了方向，但他的消毒法远非完美。正确的道路已由李斯特开辟，但还不是一条坦途，其后继者很快发现了对手术器械和外科敷料的高热消毒远较李斯特提倡的化学消毒法更为高效。煮沸高温消毒外科器械的方法一经提出，数年间就替代了化学消毒法，李斯特再次站对了方向，欣然承认物理灭菌法较化学消毒法更胜一筹。1880年开始消毒手术器械和手术室用具，1882年使用手术巾及手术衣，1888年酒精消毒手及手臂的方法创立，1890年外科医生开始戴无菌手套，1897年口罩出现在手术室，至此，外科无菌术日臻完善。