Tại sao học thuyết vi sinh vật lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?

Sữa chua và các sản phẩm từ sữa khác chỉ qua thời gian vài ngày là bị hỏng, các loại thịt cũng bị thối sau một thời gian ngắn, sữa bò và sữa dê phải uống khi còn tươi. Người tiêu dùng không được ở quá xa nơi chăn nuôi súc vật vì các loại sữa tươi sẽ bị chua và hỏng sau một hoặc hai ngày.

Sau đó chính Louis Pasteur đã phát hiện ra những loại vi sinh vật siêu nhỏ tồn tại khắp nơi trong không khí mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Chính những loại vi sinh vật này đã biến các loại thức ăn thành những thứ rác mang mầm bệnh chết người. Các loại vi sinh vật đó cũng nhập vào cơ thể người thông qua các vết thương và phẫu thuật, chúng ta nguyên nhân lây truyền và tạo ra virus. Pasteur đã phát hiện ra thế giới của vi sinh vật, xây dựng nên lý luận chữa bệnh bằng vi sinh vật. Ông còn phát minh ra phương pháp diệt khuẩn, dùng phương pháp đươn giản này có thể loại trừ được các loại vi khuẩn trong các loại thức ăn có dạng lỏng.

Học thuyết vi sinh vật đã được hình thành như thế nào?

Mùa thu năm 1856 cũng là đầu năm thứ tư Louis Pasteur đảm nhận chức trưởng ban nghiên cứu khoa học của học viện sư phạm nổi tiếng ở Paris, năm đó ông 38 tuổi. Đây là một chức vụ được nhiều người tôn kính thế nhưng Louis Pasteur chỉ tập trung vào việc nghiên cứu hóa học, do vậy ông cảm thấy rất bất mãn. Rất nhiều các nhà khoa học tin rằng vi sinh vật không có cơ thể sinh vật mẹ mà nó tự nhiên sinh ra trong phân tử thối rữa. Felix Pouchet là người đại diện của trường phái khoa học này, ông cũng đã cho ra đời luận văn để chứng minh luận điểm này của phái mình.

Louis Pasteur cho rằng lý luận của Pouchet là đồ bỏ đi . Ông đã phát hiện ra cơ thể vi sinh vật (gọi là vì khuẩn men) từ rất sớm, chúng có mặt mọi lúc trong quá trình lên men của bia và rượu vang. Từ đó Louis Pasteur suy ra: vi sinh vật sống ở trong không khí, chúng dễ dàng rơi vào thức ăn và tất cả các chất tươi sống, sau khi chúng tìm được loại chất thối rữa nào đó làm chất dinh dưỡng thì chúng sẽ nhanh chóng sinh sôi nảy nở.

Louis Pasteur phải giải quyết hai vấn đề trung tâm: thứ nhất, các vi sinh vật sống có thực sự bồng bềnh trong không khí không? Thứ hai, vi sinh vật (trong môi trường đã được tiệt trùng, vô khuẩn) liệu có thể tự sinh ra không?

Louis Pasteur cho nhiệt độ vào ống thí nghiệm, tiến hành khử trùng cho ống và phần không khí bên trong. Ông dùng bông thuốc súng bịt chặt miệng ống thí nghiệm, dùng bơm chân không để rút không khí qua đầu lọc bông vào trong một ống thủy tinh đã được khử trùng.

Louis Pasteur dự đoán: khi không khí bị hút vào trong thì bất kỳ loại vi khuẩn nào trôi bồng bềnh trong không khí chắc sẽ tập trung ở bên ngoài bộ phận lọc bông ở đầu ống thí nghiệm. Nếu như trên bộ phận lọc bông sinh ra vi khuẩn thì sẽ chứng minh được sự tự do tự tại của vi sinh vật trong không khí. Nếu như vi khuẩn sinh sôi ở trong ống thí nghiệm thì có thể chứng minh vi sinh vật có khả năng sinh trưởng tự phát.

Hai tư giờ trôi qua, phía ngoài bề mặt của bông đã chuyển sang màu tối do vi sinh vật sinh trưởng, nhưng bên trong ống thí nghiệm lại vẫn rất sạch. Như vậy là câu hỏi thứ nhất đã được giải đáp, vi sinh vật quả thực tồn tại phân tán trong không khí, chỉ cần chúng tụ tập lại (giống như trường hợp bông bịt) thì lập tức chúng sẽ sinh sôi nảy nở.

Bây giờ đến vấn đề thứ hai là Louis Pasteur phải chứng minh những loại vi khuẩn siêu nhỏ này không thể sinh trưởng tự phát.

Louis Pasteur cho một ít rượu rom (một loại thức ăn ưa thích của các loại vi khuẩn đang đói) vào trong một bình đun lớn có cổ cong hẹp và dài. Ông đun nóng bình lên cho sôi rượu, thủy tinh phát ra ánh sáng nhỏ, tất cả vi khuẩn ở trong rượu rom và không khí trong bình đều đã bị trừ bỏ. Sau đó ông nhanh chóng nút chặt miệng của chiếc bình đã được khử trùng này. Như vậy, nếu như có bất cứ gì đó sinh ra thêm trong bình thì nó là tự nhiên sinh ra.

Ông cho bình đun vào trong một chiếc hòm nhỏ có nhiệt độ ấm, mục đích để đẩy nhanh quá trình sinh sôi của vi khuẩn.

Hai tư giờ trôi qua, Louis Pasteur kiểm tra bình đun vẫn sạch. Suốt thời gian tám tuần sau đó, ông đều tiến hành kiểm tra mỗi ngày một lần, kết quả là không có thứ gì sinh trưởng trong bình cả, xem ra vi sinh vật không thể tự nhiên sinh ra được.

Louis Pasteur đập vỡ cổ bình để cho không khí bình thường chưa được khử trùng đi vào trong bình và 7 tiếng sau, ông phát hiện ra nhóm vi khuẩn đầu tiên bắt đầu có dấu hiệu sinh trưởng, không đầy 24 giờ, toàn bộ bề mặt của rượu rom đã bị chúng bao phủ kín.

Louis Pasteur đã sai. Nếu như ngay từ đầu tiên không có sự truyền dẫn của không khí gây tiếp xúc giữa vi sinh vật và vật chất dinh dưỡng thì sẽ không có sự sinh trưởng của vi khuẩn, chúng không thể tự nhiên sinh ra được.

Louis Pasteur đã tự hào công bố phát hiện của mình, nhưng quan trọng hơn cả là phát hiện đó của ông đã dẫn đến sự ra đời của một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới: Vi sinh vật học.

schoolnet@