老树转斜晖，人家水竹围。
露深花气冷，霜降蟹膏肥。
——《舟中杂纪》元 · 王冕
霜降，是秋季的最后一个节气。霜降并不代表“降霜”，而是气温骤降，深秋景象渐趋明显，且被普遍认为是一年当中昼夜温差最大的时节。
本次的节气科普，将带大家一起了解巴斯德的曲颈瓶实验。
如果让食物放置一段时间，它们就会腐烂。当用显微镜观察时，会发现这些腐烂的食物上长满了微生物。
那么，这些微生物是从哪里产生的呢？
两大理论
在17世纪以前，社会普遍流行着一种 “自然发生说”。该学说认为，生命是从无生命的材料中自发产生的，尤其是像微生物这种微小的生命个体，是从易腐烂的材料本体自发产生的。
法国微生物学家路易斯·巴斯德 (Louis Pasteur, 1822-1895)是少数“自然发生说”的反对者。他认为微生物必有母体。
腐烂材料中的微生物是从空气中进入的，或最初就存在于材料上的微生物的后代，如果处理食物的方式会破坏所有存在的生物体——也就是说，如果把它变得无菌——并且保持无菌状态，它就永远不会腐烂。
斯帕兰札尼的实验
图1：意大利生物学家斯帕兰札尼（左）；
法国微生物学家路易斯·巴斯德（右）
1768年，意大利生物学家斯帕兰札尼 (Lazzaro Spallanzani, 1729-1799) 抓住了这一问题。
他首先将烧瓶中的营养液长时间加热，以消除溶液中、溶液上面的空气中以及瓶内壁的微生物，然后再将烧瓶密封防止新孢子进入。
经过长时间静置，他发现营养液中并没有微生物的产生，这意味着微生物不是自然发生的。
然而这一争论尚未结果。支持自然发生说的人坚持：由于长时间的煮沸，斯帕兰札尼破坏了空气中的某些“生机”，无法接触新的空气，微生物便不能繁殖。一个世纪以后，才由巴斯德彻底消除了这一异议。
巴斯德的曲颈瓶实验
Retort Experiment
1864年，巴斯德设计了一种只让空气进入而不许其中的微生物进入的烧瓶，现在被称为巴斯德烧瓶（图2）。
他将准备好的肉汤倒入烧瓶中，用火焰将瓶颈烧弯，再对烧瓶进行加热使肉汤煮沸灭菌。烧瓶冷却后，空气可以重新进入，但颈部的弯曲阻止了颗粒物质（包括微生物）进入营养液。
图2：巴斯德的曲颈瓶实验
过了几天，人们惊奇的发现: 弯曲的烧瓶中的肉汤依然保持无菌状态。只有在允许烧瓶颈部的颗粒物质进入烧瓶后，肉汤才会腐烂（图2）。
这一实验彻底推翻了“自然发生说”，让人们明白生命是不可能凭空出现的，也带领人们进入了微生物研究的新纪元。
汉宁“二十四节气”科普是汉宁化学推出的关于微生物的科普栏目。我们将以中国传统的二十四节气为时间线，定期推出微生物相关主题的科普短文。“四季有序，万物有时”，让我们“寄知识于时节”，一起探索微生物世界：汉宁与您应时相约、不见不散！
