19世纪90年代的时候,俄国有一个叫伊凡诺夫斯基的研究者,他想观察一下病原体的大小。在实验过程中,他使用的是在低温下烧制的未上釉的陶板。这块陶板呈网状,上面分布着无数个微细的小孔。如果在陶板上方滴些水,水就会浸湿这些小孔,并且从陶板的下方渗出去。
我们假设水中有微生物,比如大肠菌或赤痢菌之类的单细胞微生物,这些微生物不管有多小,其直径都在1纳米左右或远远小于1纳米,而这块陶板上小孔的直径则是它的直径的1/10~1/5。所以,单细胞微生物是无法通过这些小孔的。
也就是说,这块陶板具有过滤含有微生物的水的功能。如果我们将卫生条件很差、里面含有若干病原体的水(即直接饮用后可导致人生病的水)用陶板进行过滤的话,这些水就能得到净化。如今,这一点已经作为一种生活常识为人们所接受了。在这里顺便说一下,一些发展中国家为了提高国民的卫生水平而向国民发放过滤瓶,其使用原理跟陶板是一样的。只不过上面安装的不是陶板,而是由高分子制成的网状的很薄的过滤嘴。过滤嘴上网眼的大小一般为0.2纳米左右。
伊凡诺夫斯基使用刚刚提到的陶板,对从患有花叶病的烟叶中提取的液体进行了过滤。按理来说,从陶板下方渗出来的液体中应该不含有病原体。但是,最终的实验结果却与我们想象的大相径庭——在陶板的过滤液中,仍残留有大量能导致花叶病的微生物。这是一种能穿过陶板上那些微细小孔的微生物!其直径小于单细胞微生物直径的1/10,在光学显微镜下是无法观测到的。当然,过滤液体中能含有这么微细的病原体,在当时是谁也没有想到的。就连伊凡诺夫斯基本人,也没有马上相信自己的这一实验结果。
一般来说,在实验过程中,研究者如果得到了与自己预期不一致的结果,他们首先会考虑是不是自己在实验过程中的某个环节出现了错误操作而使实验结果不尽如人意。毫不例外,在刚开始的时候,伊凡诺夫斯基也是这么想的。他觉得可能是他使用的陶板不合格,或者是陶板上的小孔太大,而导致病原体随着过滤液体一起渗2 到了陶板的另一侧。
如果存在这种“合理的疑问”,科学家通常情况下都会再去做对比实验。伊凡诺夫斯基在做对比实验时,使用了相同的陶板来过滤直径为0.2纳米的大肠菌,看大肠菌能不能通过陶板。只要大肠菌能通过,哪怕只通过一点儿,都能说明这块陶板上哪个地方出现了裂缝;如果不能,则说明引起花叶病的病原体是一种比大肠菌还小的微生物。伊凡诺夫斯基认为,这种微生物不是一种新的病原体,而是一种微小的细菌。
但是,就在这之后不久,荷兰的一名研究者贝杰林克对花叶病再一次作了研究,最后,他得出的结论是:这种过滤性的病原体是一种“有生命力的感染性的液体”。这是人类历史上首次提出的关于与细菌不同的微小的感染粒子的说法。这就是病毒的发现。于是,作为最初的发现者,伊凡诺夫斯基再也不想沉默下去了。很快,他提出了发现优先权的说法,也就是说,伊凡诺夫斯基成为了花叶病病毒最初的发现者。
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