一、烟草花叶病毒发现的实验——析因实验法

　　所谓析因实验法是一种由已知结果去寻求未知原因的实验。在科学史上这种例子很多。例如，食物腐败是人们司空见惯的现象，但腐败的原因是什么呢？1864年，法国科学家巴斯德用肉汤做灭菌实验，才证明了食物腐败是由于空气中的微生物侵入其中并大量繁殖造成的。

　　俄国植物学家伊万诺夫斯基发现烟草花叶病毒的实验也属于析因实验。

　　19世纪末，俄国的烟草染上了一种可怕的疾病。烟草的嫩叶抽出不久，就在上面出现了一条条黄黄绿绿的斑纹，接着，叶子卷缩起来，最后完全枯萎、腐烂。这种病叫做烟草花叶病。它蔓延很快，使烟草种植者蒙受了巨大的经济损失。

　　人们对这种病束手无策，就连有名的植物学家见了，也只能皱起眉头。因为烟草花叶病是什么原因引起的，在当时还一无所知，就更不用说防治方法了。

　　俄国年轻的植物学家伊万诺夫斯基在亲眼目睹了烟草花叶病给种植者带来的灾难后，就下决心要对发病原因查个水落石出。

　　那么应该先从何处着手呢？

　　伊万诺夫斯基想，必须首先找到致病凶手的藏身之所。凶手是藏在土壤里、昆虫身上、空气中还是烟草叶子里呢？伊万诺夫斯基从田里采了几片得病的烟叶，把它们捣烂，加上水调成浆液，然后把这种浆液滴在没有得病的烟叶上。过了几天，这些烟叶也得了花叶病。伊万诺夫斯基由此得出结论：传染烟草花叶病的凶手就藏在叶子里。

　　当时，人们认为传染病是由细菌引起的，那么，烟草花叶病是不是由细菌造成的呢？伊万诺夫斯基把病烟叶的浆液接种在细菌培养基上，好让它们长成便于观察的菌落，结果没有成功。这种通常用来分离细菌的方法，对这些凶手一点儿也不管用。他又在光学显微镜下对病叶组织进行了观察，结果也没有看到致病凶手的踪影。

　　病原到底是什么呢？伊万诺夫斯基的研究遇到了困难。

　　有一天，伊万诺夫斯基看到了一份实验报告，里边说：“花叶病烟草的浆液用两层过滤纸过滤之后，好像失掉了它的传染性。”这样说来，病原就是一种比细菌大的微生物。如果真是这样，那为什么用显微镜看不见它们呢？伊万诺夫斯基重复了这个实验，所得结果正好相反，滤液仍能使烟叶得病，这说明滤纸并不能阻挡这种看不见的凶手。他又选择了一种孔隙更小的过滤器，用它来过滤病叶的浆液，再把经过过滤的滤液，注射到无病烟叶中。几天后，烟叶上出现了黄色的花斑，这说明滤液还是具传染性。由于伊万诺夫斯基使用的是细菌不能通过的过滤器，因此，致病凶手要比细菌小得多。

　　1892年2月，伊万诺夫斯基在彼得堡科学院会议上报告了自己的实验结果。他认为：“花叶病的浆液通过细菌过滤器仍旧能引起感染，这说明存在两种可能：一种可能是病原体非常微小，能够通过过滤器；另一种可能是，细菌本身虽然不能通过过滤器，但是它分泌的毒素溶解在浆液里，也能引起花叶病。这个报告引起了学者们的极大兴趣，许多人都投入了对病原的研究，对病原的推测也越来越多。有的认为是一种酶，有的认为是细胞的原生质，还有的认为是一种活的传染性液体。

　　病原究竟是什么呢？研究工作再次陷入了困境。

　　6年过去了，伊万诺夫斯基仍然在继续这项工作。他在用实验推翻了那些没有根据的推测后，又把研究重点放在自己的那两个推测上。

　　为了验证致病凶手是不是毒素，他进行了下面的实验。

　　先把得病烟叶的浆液注射进第一株无病烟草的叶子里；等这棵烟草得病后，再把它的叶子做成浆液，注射进第二株无病烟草的叶子里；然后，再把第二株的病叶做成浆液，注射给第三株，这样一株一株的接连注射下去。如果花叶病的病原是毒素，那么，注射进第一株烟草的毒素最多，发病也应该最迅速、最严重。随后注射的毒素仅含有前一株的一部分，这样，注射的毒素一株比一株少；它们发病也应该一株比一株慢，一株比一株轻。

　　可是，实验结果恰恰相反，得病烟草是一株比一株发病快，一株比一株发病重。这就说明了病原根本不是什么毒素，而是活的有机体。因为只有活着的生命，才可能在烟草中不断繁殖，从而使浆液的毒性越来越强。

　　就这样，伊万诺夫斯基用实验证明了烟草花叶病的致病凶手是一种比细菌还要小的有机体，这就是最小的生命——病毒。使烟草得花叶病的就叫烟草花叶病毒。现在，科学家已经用电子显微镜看清了烟草花叶病毒的面目。

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