素材：高压蒸汽灭菌发展历程2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高压蒸汽灭菌发展历程 2019版高中生物学选择性必修三介绍了高压蒸汽灭菌： 现今的高压蒸汽灭菌便捷、程序控制度高、效果好。然而，高压蒸汽灭菌从开始到现在，经历了比较漫长的发展历程。 尽管从古典时代开始就有学者提出微生物存在的假说，但直到19世纪，现代科学的发展才证明微生物的存在，让人认识到食物变质、人体感染和疾病传播等都由微生物导致。这一认识的结果是各种以现代微生物学为基础的杀菌或消毒方法诞生，并被应用于科学研究、教学实验、医疗操作和工业生产中。从那时起，最主要的消毒和灭菌方法分为物理和化学方法，其中物理灭菌又以高温灭菌用途最广。 19世纪末期开始，工业生产的灭菌器种类繁多、式样丰富，其中应用最为广泛、最有效的便是高压蒸汽灭菌器（autoclave），它是医院和科学实验室的器具、衣物和环境消毒必不可少的工具，作为器物见证了灭菌技术和机构变迁的历史。但遗憾的是，灭菌器作为日常使用且不可或缺的工具，在科学实验和科学活动中的历史意义并未得到普遍承认。一个重要的例证是，在国内的科学博物馆或者自然博物馆中很少见到它的身影（但在国外科学博物馆中灭菌器是常见之物，如伦敦的科学博物馆就藏有4台灭菌器）；专业的科学史研究者也极少对作为工具和仪器的灭菌器进行专门研究。但这是否意味着在科学史和科学收藏中忽略它们是正当的？答案当然是否定的。新近科学仪器史的相关研究提醒我们，它们的意义至少可以从两个层面进行阐释。从宏观层面来看，器具的历史与科学、技术和工业的发展息息相关，它们的演化史是科技和工业发展之过程的见证；从微观层面来看，它们在大学、医院和实验室等具体情境和使用者个人手中的应用同样被赋予意义：它们是实验和操作中机构和私人历史以及日常生活的组成部分和积极参与者。清华大学科学博物馆藏有一台美国生产的进口高压灭菌器（见图1）。 首先，它是19世纪工业生产、科学技术发展以及商业运作的结果，见证了灭菌技术和设备的发展及其在中国的传播和使用；此外，它与清华大学著名土木工程学家陶葆楷先生以及其他使用者的联系，赋予了它作为一件特定仪器的微观历史。本文希望通过历史回顾和对这件仪器的具体分析，提醒国内学界和博物馆同行关注灭菌器及相关实验和科学仪器。 这台灭菌器来自清华大学环境学院，由我国土木工程和环境工程学家陶葆楷购买。它从形式上来说是一台卧式高压蒸汽灭菌器（horizontal autoclave），现存主体部分包括支架、灭菌仓、蒸汽发生器、安全阀、压力控制器、控制阀和另配的开关等，顶部压力表缺失。它的主体部分是圆桶形灭菌仓，横置于支架上，与下方蒸汽发生器一样通体紫铜材质，可加压并自动控压在15psi（103421N/m²），蒸汽温度可达121.6℃。灭菌仓底部一侧有销售铭牌，标识由纽约Bramhall-Deane公司（以下称布兰霍尔公司）制造、费城Arthur H Thomas公司销售，但未标明产品型号、专利日期或生产日期。此外，灭菌器顶部有油漆写就的“生化 2-3-6”字样。顶部的安全阀由Manning, Maxwell and Moore公司生产，型号为1445。这台灭菌器在美国生产、在清华大学使用数十年，经数代学人之手，辗转数个校内教学和科研单位，20世纪90年代才退役。追溯它的历史能为我们了解灭菌设备仪器的发展、演化和使用以及清华乃至中国近代微生物实验提供线索。  二、消毒与灭菌器： 在医院、实验室和工业生产中使用的高压蒸汽灭菌器是现代科学技术和工业发展的产物。从文明早期开始，人类就从经验中认识到高温在不同生活情境中的作用：烹煮是风干、腌制和熏制之外最重要的保存食物的手段；饮用开水可以避免生病；通过火焰烧灼外科操作中的器具可以避免感染发生。但直到19世纪，科学的进步才发现微生物是食物腐败、人体疾病和伤口感染的共同原因。在此之前，从古典时代到文艺复兴，不同时代和地区的学者都提出了微生物存在的假说；17世纪，显微镜的使用使科学工作者们确认了它们的存在，但当时生物学领域盛行的“自然发生论”认为这些微小的生物是自然形成，并且不参与任何生物学或者化学过程。这个学说虽然在17和18世纪逐渐被动摇，但其影响力一直持续到19世纪。微生物学在19世纪得到了突破性发展。最重要的贡献者和奠基人之一是法国科学家路易·巴斯德（Louis Pasteur），他从酿酒和食品制造中获得了关于微生物的知识，并且通过科学实验、著述和辩论树立了生源说（Germ theory），证明微生物的存在和对有机体所产生的影响：它们导致了食物腐败、外伤感染和疾病传播。与此同时，他也是现代灭菌和消毒操作的先驱者，从科学上发现了高温在杀菌消毒方面的作用：他设计的巴氏消毒法（Pasteurization）如今仍然广泛应用于食品工业；而现代高压蒸汽灭菌器的起源也与他的工作息息相关。现代高压蒸汽灭菌器的起源可