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生物学与进化论
第6讲生物学的兴起与进化论的创立
在这一时期，以观察实验为根本特征的科学方法论的确立，加速了人们对动植物的认识，使人们的植物学与动物学知识不断丰富，其学科体系也不断完善。
这使得在生物学内部不断形成各门分支学科的同时，也促进了两个重大领域的变化：
一是有力地促进了医学科学的发展，二是直接导致了进化论的创立。
1.生物学的兴起
1.1文艺复兴时期的植物学与动物学
在文艺复兴的发源地的意大利，像达·芬奇等艺术家由于绘画等艺术实践的需要而对植物进行了详细的观察，他们的画作中对植物进行了富于科学性的精确描绘。
这些都是以发生在文艺复兴期间新科学变革的组成部分，由此也将开始重视观察以及对结果进行精确记录的价值。
意大利也不是这场以现实主义方式描绘事物的运动的唯一中心，因为在16世纪早期的德国，它表现得比在其他任何地方都更加显著。
引领德国发展成就的是美因兹的奥托·布伦福斯、杰罗姆·鲍克，文丁的莱昂纳德·福克斯，三人通常被合称为“德国植物学之父”。
布伦福斯的名声主要是源自他的《植物图解》，该书的第一卷于1530年出版。
随后又于1531年和1536年出版了第二、三卷。
尽管书中有不少错误，但仍然因为包含对238种植物的准确描述而具有相当的重要性。
书中不仅提供了各种植物的结构，还提供了它们的典型栖息地，以便植物学家能够在野外找到它们。
在该书出版后，整个西方世界的植物学脱胎换骨。
一个新的科学领域崭露头角。
杰罗姆·鲍克似乎受过正规的医学和神学教育。
但他为人所铭记的却是植物学方面的成就。
他问世于1539年的著作是《新植物》，该书是植物学发展新的里程碑。
在这本书中，鲍克不仅表现出观察植物及记录和表达的才能，而且采取了一种在当时非常新颖的方法。
他关注不同植物生长的地区，并分别简要记录了它们的生活史，尤为特别的是，他试图在不同类型的植物之间建立关联。
莱昂纳德·福克斯的职业是医生，也是一位半路出家的路德教徒，在图宾根大学任医学教授时影响非凡。
不过福克斯至今为人所铭记的还是因为他的植物学成就，这要归因于他的药剂草药学著作《植物的自然史》，该书包含了大量的插图。
书中描述了大约四百种德国本土植物和约一百种外国植物。
尽管福克斯并非致力于分类法，但他还是试图建立一套草药命名系统，仅此一条，该书就足以成为对植物学的巨大贡献。
继德国人之后，16世纪时还出现了相当数量的植物学著作。
法国人马提亚·德·罗贝尔的《新植物笔记》详细记录了他本人收集的大约1200到1300种植物，他将这些植物主要按照种子是单子叶还是双子叶进行分类。
此外还有查尔斯·德·莱克卢斯，他接受了律师的训练，但却在大约25岁时迷上植物学，从此便致力于将同时代的拉丁文植物学著作翻译为法文。
1593年，他已经67岁，被任命为莱顿大学教授。
他在莱顿建立了一座植物园，这在欧洲是前所未有的，这是莱克卢斯对于植物学的巨大贡献。
75岁时，他出版了《珍稀植物志》，其中记录了多达600个新物种，他还首先撰写了关于真菌的专门论著。
动物学经历了与植物学类似的过程，16世纪的博物学家开始以新的视角审视动物王国。
最著名的动物学家当数皮埃尔·毕隆、纪尧姆·伦德立特和康拉德·格斯纳，他们有时被合称为“大百科全书式的博物学者”。
皮埃尔·毕隆（1517－1564）在中东地区进行了大量考察，将所观察到的动植物群落进行了详细的记录。
他不仅写出了关于针叶树木的专门论著，还出版了三本重要的书籍：
《珍奇海鱼的自然史》（1551），《水中生物》（1553）和《鸟类的历史与习性》（1555）.第一部书包括毕隆对自己解剖过的鱼类与鲸类提出的分类法。
他发现雌鲸具有一对乳腺表明它应该属于哺乳类，并提出即使是生活在水中的哺乳动物也靠呼吸空气维生。
不过他还是把鲸划分入鱼类。
他最重要也是给他带来巨大声望的作品，是他最后一部关于鸟类的著作。
书中，他更正了当时关于鸟类解剖学的一些错误，不过最大的贡献是他将鸟类与人类的骨架进行了谨慎而又细致的比较。
这是一项开创性的工作，他在这一领域的研究为他赢得了“比较解剖学之父”的称号。
纪尧姆·伦德立特（1507－1566）尽管是一位优秀的医学家与解剖学家，但他至今被人铭记的，却是他对于海洋生物学的成就，以及那本于1554年到1555年间在里昂出版的名著《海洋鱼类》。
该书最初用拉丁文书写，后来在1558年出了名为《鱼类通史》的译本。
书中讨论了淡水和海水中各种各样的动物。
伦德立特在书中描述了海洋动物的特性，包括它们的消化方式，呼吸作用和繁殖，并试图找到其各自的官能与环境的联系。
康拉德·格斯纳（1516－1565）是瑞士植物学家和动物学家。
格斯纳撰写了《植物学研究》一书，他真正为人所铭记的还是他的五卷本《动物史》。
尽管开始策划于1551年，但直到他去世22后的1587年才出版。
这部超过4500页的长篇巨著一问世便立即获得好评。
实际上，直到两个世纪之后，著名的动物学家乔治·居维叶仍然对该书十分热衷。
在这部大百科全书式的著作中，格斯纳试图将动物重新分类。
他的分类并不成功，但是该书所包含的大量研究突出了对于动物物种分类这一问题进行重新思考的必要性。
16世纪还有两位卓越的动物学家。
一位是乌利塞·阿德洛万迪，1522年出生于博洛尼亚。
1561年，他成为博洛尼亚大学的第一位自然史教授，正是在这里，他建立了意大利第一所植物园。
他研究了卵的发育，这些胚胎学研究对于后来的学者不无影响。
他最重要的工作是一部关于鸟类的三卷本论著（1600年）和一部关于昆虫的著作（1603年）。
尽管算不上是一个伟大的发现者，他确实是一位优秀的教师，在很大程度上促进了意大利的动物学研究。
另一位卓越的动物学家是伦敦人托马斯·墨菲特，他致力于昆虫研究，并写出了《昆虫剧场》。
尽管这部书直到作者去世30年后的1638年才得以出版，却是当时乃至之后很多年中关于昆虫学的最优秀的著作。
1.2显微镜下的世界
显微镜的发明为生物学发展开创了一片新天地，尽管它所带来的结果不像望远镜最初给天文学带来的那样壮观，但已足够让人大吃一惊。
首先是在17世纪，许多“新哲学家”制造了新仪器并将之应用于生物学研究，其中最著名的有罗伯特·胡克、詹·施旺麦丹、马切罗·马尔比基、尼希米·格鲁、安东·范·列文虎克。
意大利人马尔比基（MarcelloMalpighi，1628-1694）早年的工作就是用显微镜研究青蛙的肺。
1660年，他发现，青蛙的肺里布满了复杂的血管网，这种结构使血液在肺内很容易将空气带走，而且正是这种血管网连接了肺动脉和肺静脉。
后来，他又在蛙体的其他部位也发现了十分纤细的血管，这引起血管尽管用肉眼看不见，但在显微镜下清晰可见，这些血管就是今天我们十分熟悉的毛细血管，正是它们将身体内部各处的动脉与静脉连通。
这就解决了哈维血液循环理论中的一大遗留问题。
当时颇负盛名的物理学家胡克自己也制造了显微镜，虽然由于透镜质量不好，未能获得较好的清晰度和倍率，但它开创了显微镜以后的发展方向。
胡克的研究工作记述在他1665年于伦敦出版的《显微术》中，这是关于显微生物学研究的的第一部巨著。
书中包含37幅精美插图，该书不仅表现出胡克的艺术天赋和作为观察者的严谨，还在接下来的几十年中产生了深远的影响，因为它表明了显微镜对生物学研究的重要作用。
该书被称为“观测的盛宴”，其中包括第一次在生物学意义上使用“细胞”这个词，他本来用它来称呼他在显微镜下看到的软木片上的小孔，但后来人们发现，这些小孔本来充有复杂的液体，是生命组织的基本成分，即“细胞”，但那是一个多世纪以后的事了。
这本书还开创了昆虫的解剖研究，包括对苍蝇的复眼和蜂刺的研究。
斯旺麦丹在显微生物学研究更加详细和具有系统性。
他是第一个在显微镜下进行昆虫解剖的人，采集了约三千种昆虫，用显微镜研究它们的解剖结构，并做了详细的解剖记录，同时对这些昆虫进行了大量相关研究。
他认为，昆虫结构的完美程度并不在高等动物之下——这与亚里士多德的看法及其自然等级观是完全相反的——同时指出，有翅昆虫的发育实质上是一个生长和形态变化的过程。
他还尝试着以此将昆虫分为几大类：
不经过变态而直接发育的、逐渐长出翅膀的、在幼虫壳中长出翅膀的以及要经历蛹期的。
他的这些工作奠定了近代昆虫学的基础。
在所有的显微生物学研究先驱中，最伟大的无疑是安东·范·列文虎克（AntonvanLeeuwenhoek，1632-1723）。
列文虎克生于荷兰一个贫穷的家庭，从小没有念过多少书，他的科学知识主要是靠自学的。
他心手巧，对磨制透镜着迷，而且自制的透镜质量极好。
他利用各种工具提高透镜磨光技术，自己制造出显微镜。
在显微镜下，他发现了一个无比丰富而复杂的世界。
1675年，列文虎克在一滴雨水中发现单细胞有机体即原生动物。
他也观察过血液，在肯定了马尔比基的观察结果后，列文虎克还最早发现了红血球的存在，发现在蝌蚪血液中以及在他自己血液中都有红血球的存在。
经过进一步的观察，他发现在人类和哺乳动物的血液中，红血球是球形的，而在鱼类和鸟类的血液中，红血球是椭球形的。
他甚至还在椭圆形红血球中发现了细胞核的存在。
1683年，列文虎克发现了比原生动物更小的细菌。
毫无疑问，列文虎克是那个时代一位才华过人的显微学家，但是他的技艺却秘而不传以至于没有后继者。
直到1830年代，由于复式消色差显微镜的出现，显微学才迎来再度辉煌。
显微镜的出现以及显微生物学的产生，扩展了人类的视野，深化了人类对生物有机体的认识。
1.3生物分类学的研究
17世纪和18世纪的生物学中最杰出的发展，是关于物种的分类与变化的研究。
早在希腊时期，亚里士多德就提出了“属”和“种”的概念，作为分类的依据。
近代以来，博物学所积累的材料已十分惊人。
亚里士多德本人描述过约500种动物，到1600年，人们知道约6000种植物，而动物学也面临着同样的材料“爆炸”的问题，对生物物种进行分类变得极为迫切。
早期动植物的分类，主要以功利主义的观念为根据或根据表面的显著特点，如把植物分为草本、木本和灌木等。
但在1660年，植物学史上的一个杰出人物约翰·雷曾试图建立一种新的分类系统。
在1686年至1704年，他创作了堪称不朽的《植物通论》（GeneralAccountofPlants）。
书中根据果、花和叶等特征将大约17,000种植物进行了分类。
约翰·雷特别注意到把植物胚胎中的单子叶与双子叶加以区别的重要性，再加上考虑植物的果、花、叶和其他特性，他首创了植物分类的自然系统，并指出许多植物的纲目，这些至今仍为植物学家使用。
此后他又转而研究动物学，并写出了关于动物的著作《蛇与四足动物纲要》（1693年），关于昆虫的著作《昆虫论》（1710年）和关于鸟类和鱼类的著作《鸟类和鱼类纲要》（1713）。
他将动物分为两大类，“有血的”（我们今天所说的脊椎动物，如哺乳动物、鸟类和鱼类等）和“无血的”（包括昆虫和贝壳等无脊椎动物）。
在此基础上进行进一步划分，无脊椎动物根据体积大小，而脊椎动物则根据心脏的结构，按照具有一对房室还是较简单的结构（如鱼的心脏）的分别进行划分。
实际上，在17世纪，生物学界逐渐形成了两套分类方法。
一是所谓人为分类法，它依分类者的方便和考虑，选取植物和动物的少数甚至某一个器官的形态特征作为分类标准，将生物物种人为地划分为界限分明的、不连续的几类；二是所谓自然分类法，它依据生物的多个甚至全部器官的形态特征作为分类标准，将物种自然地划分为连续的、彼此有亲缘关系的多种类别。
人为分类法的好处是标准简单明了，划分起来切实可行，但它忽视物种之间的亲缘关系，不能获得对自然物种构成的规律性认识；自然分类法虽然自然，但比较复杂，且难于操作，不够实用。
尽管约翰·雷的方法是巧妙的，却并未得到动物学家的认可，他们更钟情于瑞典博物学家卡尔·冯·林奈（CarlvonLinne，1707-1778年）所提出的分类系统。
林奈家境贫寒，他虽然像同龄孩子一样上学接受教育，但学业并不突出，只是对树木花草有着异乎寻常的爱好。
在乌普萨拉大学期间，他的大部分时间都在植物园中度过。
1735年，林奈周游欧洲各国，先是在荷兰的哈德维克并获得了医学博士学位，并于同年出版了《自然系统》第一版。
在此书中，林奈根据植物的生殖器官创立了他的驰名的分类体系，尽管这本书只有薄薄的12页，但立即产生了影响。
林奈在生物学中最主要工作是建立了人为分类体系和双名制命名法。
《自然系统》多次再版，每一版都有大量增订。
1758年该书第十版问世，其中最显著的部分就是林奈提出的对于动植物分类的双名系统：
一个名称给出了属或者一般特征，另一个则给出了种的名称。
这不仅在生物学意义上是合理的，而且非常实用，以至于直到今天我们还在使用。
这种命名方式简明而又精确，很快就得到了生物学界的承认，结束了从前在生物命名问题上的混乱局面。
到1768年第12版时已成了1327页的巨著。
在这本书中，林奈把自然界分为三界：
即动物界、植物界和矿物界。
纲、目、属、种的分类概念是林奈的首创。
他的主要工作虽然在植物学领域，但也将人为分类法运用到了动物界。
在1746年出版的《瑞典动物志》一书中，林奈将动物分为6大纲（哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲及蠕虫纲）。
引人注目的是，他发现了人与类人猿在身体构造上的相似性，从而将猿类与人归入同一个属。
这大概是近代以来首先确定人类在动物界的位置。
这个分类法保持多年，直到后来才被现代分类法所代替。
1.4细胞学说的建立
纯粹的生物学在19世纪期间取得了长足发展，在称为“动物机器”的观点基础上，对各种生理过程的了解逐渐丰富起来，研究工作由生物的颜色和拟态等主题构成。
在所有进展中，有两项成果对接下来一个世纪的研究工作有着极其深远的重要影响，它们是细胞学说和对生命自发产生过程的质疑。
17世纪，物理学家胡克将软木切片放在显微镜下观察，发现充满了蜂窝状的气孔或小室，胡克将之命名为细胞。
后来，生物学家发现细胞内部并非空洞的气孔，里面有柔软组织。
英国植物学家布朗在显微镜下发现了花粉颗粒的布朗运动，而且发现了细胞里面的细胞核，细胞核这个名字就是布朗在1831年起的，原意是“小坚果仁”。
30年代，人们已经在植物细胞中普遍发现了细胞核，而且在动物体内也发现了细胞。
各种细胞很不一样，名称也很多，作为生命组织基本构成单位的统一的细胞概念尚未建立。
但是19世纪发展起来的细胞学说远不只是对某一特定区域的定义那么简单，它试图解决一个基础问题：
生命究竟是什么？
对这个问题的最初探索源起于法国，大约在1800年，生理学家将身体状况的临床描述与尸检结合起来，以此尝试发现身体中出问题的部位。
这导致了对生物器官的细致研究。
更进一步的发展要等到19世纪30年代，在消色差显微镜发明出来以后。
光学显微镜的进步持续到19世纪80年代，为考察动植物的微观结构准备了技术条件。
这个时期盛行的德国自然哲学，倾向于在有机生命界寻找共同的基本单位即所谓的生命“原型”。
这激励人们去从事生命基本结构单位的研究。
细胞的存在已是一个众所周知的事实，但它的内在结构和功能以及在生物体内所处的地位还不太清楚。
细胞学说最终由德国植物学家马提亚·施莱登（MatthiasSchleiden，1804-1881）和动物学家西奥多·施旺（TheodorSchwann，1810-1882）完成的。
1838年，施莱登发表了“植物发生论”一文，重提布朗关于细胞核的发现，并认为细胞核是植物中普遍存在的基本构造。
他提出，无论怎样复杂的生物体，都是由细胞组成的，细胞不仅自己是一种独立的生命，而且作为植物体生命的一部分维持着整个植物体的生命。
施莱登还推测，细胞核是细胞的母体，因此在细胞的形成过程中，先形成细胞核。
将细胞学说推广到整个动物界，从而给出最一般的细胞学说的是施旺。
施莱登的论文发表后，施旺意识到，在植物体内起着基本作用的细胞，在动物体内也有着相同的作用。
施旺致力于研究动物组织的基本结构，这当然比对于植物的同类研究要难很多，不过他发现动物组织的发育与植物组织的很相似。
他首先注意到动物体内的细胞核是普遍存在的，因而以有无细胞核作为有无细胞的判据。
1839年，他发表了题为“动植物结构和生长的相似性的显微研究”的论文，指出一切动物组织，无论彼此如何不同，均由细胞组成。
他认为，所有的细胞无论植物细胞还是动物细胞，均由细胞膜、细胞质、细胞核组成。
这样，他就建立了生物学中统一的细胞学说。
细胞学说的真正胜利要等到19世纪后半叶才会降临。
首先是医学显微技术人员，柏林病理解剖学教授，德国最重要的生理学家鲁道夫·微尔和（RudolfVirchow，1821-1902），开始研究活体组织内的细胞，并于1858年完成他的重要著作《细胞病理学》。
书中他批判了施莱登和施旺关于细胞形成的理论，并给出自己的见解，即细胞只能来自于已经存在的细胞。
接着他表示，细胞“是庞大的从属关系队列中的最后一员，向上依次形成组织、器官、系统和个体”。
他还认为细胞是内容丰富的单位，是肌体活动中不可再分的有机中心。
法国生理学家克劳德·伯纳德（ClaudeBernard）在消化过程，神经生理学等领域做了很多有价值的工作，他试图探索所有有机体共同的必需单位。
他更支持施旺的观点，他从整个有机体出发所获得的广阔前景是很重要的，因为它清楚地揭示了细胞与组织的关系以及细胞与其周围肌体之间的相互关系。
1.5生命的自然发生论与微生物学的诞生
很久以来人们一直在思考生命是如何产生的。
自然发生说主张，许多小生命是自然界自动产生的。
像苍蝇、蛆、甚至老鼠等都是在肮脏的自然环境中自然产生的。
不过到了17世纪，这一曾被广泛接受的信念遭到了质疑，托斯卡纳宫廷生理学家弗朗西斯科·雷迪（FrancescoRedi）在他的《昆虫繁衍实验》中详细探讨了这个问题。
雷迪拥有罕见的洞察力，指出腐败物中的蛆虫是通过某种渠道从外界引入的。
他通过实验确定，蛆和蠕虫来源于卵。
他设计出新的实验，用非常细密的那不勒斯纱布覆盖住腐败物，接着发现卵聚集在纱布上，这充分证明蛆虫不是自腐败物中生成的，不过他坚持认为水果、蔬菜和叶中可以自发生虫。
列文虎克也进行过一些研究，从而推翻了认为沙中可以自然生成可食蚌类的情况，并阐明蚌其实是来自于卵。
尽管有雷迪和列文虎克的研究，自然发生的观念太过深入人心，乃至到了18世纪，像约翰·尼达姆（JohnNeedam）和拉扎罗·斯巴兰扎尼（LazzaroSpallanzani，1729－1799）这样出色的科学工作者，也不能完全抛弃它。
尼达姆为人所知是因为他的两个关于自然发生的实验。
首先他将一粒杏仁放入充满水的密闭玻璃容器中。
在某个时候，他观察到杏仁部分腐烂，周围有可见的细小颗粒游动，并固定于器壁上。
他断言它们来自于杏仁与水的“融合”而不是来自于空气。
他的第二个实验更为重要，这次用的是热的羊肉汤。
他将肉汤密封在玻璃瓶中（当然，玻璃瓶没有经过消毒处理），几天后发现里面挤满了“微小生物”。
这使他得出结论，在组成整个动物的每一根细丝或者一个小颗粒中，都蕴涵着繁殖力。
这与他更广泛的信念相吻合，即所有动物都是由自身不可破坏的有机颗粒构成。
斯巴兰扎尼在生理学方面进行了颇有价值的研究，尤其是关于消化过程。
作为一位显微技术学家，他在1765年出版了自己对于自发生成的研究工作的总结，并于1776年出版了《微生物浸液的观察与实验》。
他反对尼达姆和布丰的观点，使用玻璃瓶进行实验，发现瓶子越大微小生物出现的就越快。
如果是没有微小生物的浸液，只要将长颈瓶弄裂一点，微小生物就迅速出现了。
接下来他批驳了尼达姆的观点：
将长颈瓶在加热一段时间后密封好，就没有微小生物出现。
用有细管状长颈的瓶子进行对照实验，一部分密封好，另外一些敞开，结果表明空气在微小生物的出现过程中起着至关重要的作用。
斯巴兰扎尼将这些微小生物分为两类：
一类比较高等，包括那些在沸水中加热不到半分钟就被杀死的微小生物；另一类比较低等，在沸水中仍然能够存活半个小时。
后者主要是细菌。
即使有了这些早期工作，有关生命的自发生成的争论也并未平息。
直到19世纪后半叶，由于巴斯德和丁达尔的工作，这一问题才得以解决。
而正是巴斯德的工作，微生物学这门学科才得以产生。
微生物学的建立可能是生物学史上可以与进化论相媲美的最伟大成就，它确立了生物界除众所周知的植物、动物之外的另一大类生物的存在，更重要的是，它揭示了疾病的原因是微生物在作怪，从而指明了治疗疾病的正确途径。
法国化学家和生物学家路易斯·巴斯德是微生物学的伟大创立者。
在里尔期间，当地发达的酿酒业促使他研究酒精发酵问题，也正是对发酵问题的研究，使他开创了一门崭新的学科：
微生物学。
放置久了的葡萄酒和啤酒常常变酸，使法国的酿酒工业蒙受极为巨大的损失。
里尔的一位酿酒商向巴斯德请教，是否有一种化学药品可以制止这种变酸的过程。
巴斯德从工厂取来了样品，在显微镜下观察，结果发现，未变酸的酒里有一种圆球状的酵母菌，而变酸的酒里的酵母菌变得很长，这表明，在酒里存在有两种不同的酵母菌，前者产生酒精，后者产生乳酸（使酒精发酵）。
发酵和变酸都是酵母菌导致的。
他还发现，发酵过程不需要氧气，但需要活的酵母菌。
因此发酵是一种生物学过程而不是一种化学过程。
为此，他与著名化学家李比希发生了争论，李比希坚持发酵过程纯粹是一种化学过程。
巴斯德在发现了发酵过程的微观机制以后，就着手解决葡萄酒或啤酒发酸问题。
道理很简单，酒酿制好以后，酒中的杆状酵母菌必须去掉，否则它们会继续使酒变酸。
巴斯德经过多次实给发现，慢慢将酒加热到55℃，酒中的乳酸杆菌就可以被杀死，将它们密封起来，酒就不会变酸了。
微生物在发酵过程中起决定作用的发现，使巴斯德卷入了关于自然发生说的争论。
到了巴斯德时代这些看法依然有许多生物学家相信。
有一位学者宣称，巴斯德的灭菌法不灵，因为酵母菌会在有机液中自然发生。
为此巴斯德精心设计了一个实验，他将肉汤放入一个瓶内加热后密封起来，过了许多天，肉汤依然完好，他得出结论说，肉汤之所以变坏，是因为空气中的微生物进入了肉汤之中。
后来他进一步设计了一个又一个新实验来说明微生物是如何从空气中进入有机溶液中。
他将一个曲颈瓶在火上拉成一个弯曲的长颈，将有机液放进去加热消毒。
以后，由于曲颈瓶是弯曲的，空气虽然可以进入烧瓶内，但带菌的小颗粒被挡住了，有机液未受微生物侵害。
一旦曲颈被划破，则有机液很快就变质了。
自然发生理论的最后抵抗仍然持续了很长时间。
尽管一些科学家仍拒绝放弃，但是到了19世纪80年代，对于微生物理论的强力支持来自伦敦皇家科学研究院。
皇家研究院的一位自然哲学教授约翰·丁达尔（JohnTyndall）投入到自然发生论的争论中，他决定自己寻找证据。
他用牛肉、羊肉、肝脏等制成浸液，一部分暴露于空气中，其余密封保存。
他发现在伦敦屋顶实验室要用超过2小时消毒的浸液，到了距离伦敦11公里的一个乡村实验室，只要5分钟就可以消毒。
于是他在距原实验室8米的地方另外新建了一个屋顶实验室，并竭尽所能地将实验室充分消毒。
在新实验室中，消毒也只需5分钟。
这使他得出结论：
腐烂的原因必定是空气传播的微生物。
通过实验，丁达尔发现某些溶液显得格外不易消毒，于是他设计了一种后来被称做“丁达尔法”的消毒方法——先短暂加热溶液（大约一分钟），稍等一会儿后再次加热，接着将这个过程重复几次。
据说，那些经过一个小时持续加热仍然无法完全消毒的溶液使用这种消毒技术，也只需五次短暂加热即可。
看起来这是一个很奇怪的效应，后来德国植物学家、细菌学家费迪南德·科恩（FerdinandCohn）发现了杆菌的生活周期，才明白这种方法恰好是对症下药。
科恩是巴斯德的同事，他发现杆菌是由一种小圆颗粒或称孢子发育而成的，杆菌虽不耐热，孢子却耐热。
丁达尔法恰好趁微生物以杆菌形态存在时杀灭它们，不给它们复活的机会。
这些结论的重要性不仅在于消除了自然发生的观念，还体现在其他应用上。
它使得人们对于疾病传播和伤口腐烂的途径有了更充分的了解，并为巴斯德后来的研究提供了帮助，例如对牛奶变酸的研究中，他发明了“巴斯德消毒法”，将牛奶在65℃加热半小时就可以消灭导致牛奶变酸的那种通过空气传播的细菌。
在一系列成功的实验之后，巴斯德自己也成了神奇般的人物。
1865年，法国蔓延着一种丝蚕病，它使法国南部的养蚕业和丝绸工业蒙受巨大的损失
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