科學人/可代替酒精消毒的「次氯酸水」…到底是誰發現的?

巴拉德(Antoine Balard)|Unknown author, Public domain, via Wikimedia Commons

新冠疫情最近似乎又蠢蠢欲動,令人不禁想起三、四年前全民警戒的緊張情勢,除了出外必戴口罩,不時還要用酒精擦拭消毒。當時有一陣子酒精缺貨,市面上出現替代用品:次氯酸水,宣稱消毒效果一樣好,我當時以爲這是誇大不實的廣告說辭,沒想到竟然是真的(請見〈神奇分子:百倍抗菌、安全無毒的次氯酸〉)。

其實次氯酸問世已經將近兩個世紀,發現者是法國化學家巴拉德(Antoine Balard)。他原本是藥劑師,18歲開始在家鄉的蒙特佩利爾學院兼任化學制劑師。1826年,他把海藻灰溶於水中,再注入氯氣,結果從溶液中蒸餾出一種物質,性質介於氯和碘之間,卻也不是氯化碘。巴拉德再三實驗後,確定這是種新元素:溴,因此聲名大噪,校方隨即聘爲化學助理教授,開啓了往後的學術生涯。

1834年,巴拉德再度研究氯的溶解,這次他把氯氣通入稀釋的氧化汞水溶液,結果在溶液中發現一種全新的化合物,也就是次氯酸。然而,當時尚不知次氯酸可以消毒,合成程序又很麻煩,就沒有人再做進一步研究。直到1870年代,法拉第用電解法從鹽水分離出次氯酸,後續纔有辦法大量生產。在發現次氯酸的殺菌作用後,一次大戰期間,便用來沖洗士兵傷口。

巴拉德雖然沒有成爲殺菌劑的發明人,在殺菌的歷史上卻沒有缺席。1841年,他到巴黎高等師範學院任教,兩年後有一位新鮮人成爲他的學生,正是日後提出疾病是感染細菌所致的巴斯德(Louis Pasteur)。巴拉德不僅讓巴斯德到實驗室當助手,也是他博士論文的指導教授。

巴斯德是在1856年受釀酒師委託研究酒變酸的問題,因此發現發酵作用是酵母菌所引起,而酒變酸則是受到別種微生物的污染。問題是微生物從何而來?根據前人的一些實驗,巴斯德相信微生物是透過空氣散播,但當時仍有不少「自然發生說」(abiogenesis)者,認爲生命是無中生有,巴斯德思索如何提出更有力的證明,才能澈底推翻自然發生說。

1859年,巴斯德使用鵝頸瓶煮沸肉湯,瓶頸的彎曲部位阻擋了空氣中的微生物,肉湯久置都不會變質。相對地,若瓶頸斷裂使得空氣接觸肉湯,或是傾斜瓶子,讓肉湯流到瓶頸再回到瓶底,很快就會變得渾濁。證明了肉湯中的微生物來自空氣,而不是從無生命中自發產生。

這個實驗結果給予自然發生說致命一擊,巴斯德也據此開始發展細菌致病理論。他後來發明巴氏殺菌法、狂犬病疫苗,並建議醫生手術前應消毒雙手和器具,阻止微生物進入人體,這啓發了英國醫師李斯特率先身體力行,果真大幅降低手術感染的死亡率。

鵝頸瓶實驗影響深遠而廣爲人知,但大多數人不知道,這個實驗設計其實出自巴拉德的建議。無論是次氯酸的發現,或是對巴斯德的影響,巴拉德在醫學和公共衛生上都做出間接卻重大的貢獻。

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(本文出自2025.07.01《科學人》網站,未經同意禁止轉載。)