Техника исследования у Коха была воистину изумительна. Можно прямо сказать, что только обладание такой техникой позволяло ему сделать его великие открытия. Еще в трудных условиях провинциальной работы Кох уже владел методом фотографирования бактерий под микроскопом, самодельно приладив фотографическую камеру к микроскопу. Технически всю работу исследования под микроскопом он делал с величайшей тщательностью: срезы, которые он делал, были образцовы, чистота при исследовании — идеальная; он тщательно отмывал препараты, чтобы не было никакого загрязнения их и чтобы микроскопическая картина была совершенно ясной и точной; окраску препаратов он производил чрезвычайно тщательно. Но, главное, он ввел совершенно новые методы в бактериологические исследования.
Совершенно случайно один раз Кох заметил на своем лабораторном столе, что разрезанный пополам сваренный картофель, после долгого лежания, покрылся разноцветными точками: зелеными, коричневыми, красными. Кох заинтересовался этим явлением; снял платиновой иглой маленькие кусочки с этих разноцветных точек и стал по очереди их внимательно рассматривать под микроскопом. Оказалось, что каждая точка была целой колонией бактерий, разросшихся на поверхности картофеля. Оказалось, что разноцветные точки означали колонии различных бактерий. Гениальный Кох сразу понял, какое величайшее открытие он сделал.
Раньше бактерии разводились на жидких питательных средах, главным образом в бульоне. Ясно, что когда какие-либо бактерии помещались в эти жидкие среды, не было никакой гарантии, что тут же рядом не вырастут и не смешаются вместе посторонние бактерии. Приходилось проделывать мучительные операции, чтобы выделять те бактерии, которые нужны были исследователю: из того места, где больше всего концентрировались эти бактерии, брали маленькую капельку, переносили ее в другую пробирку с бульоном и там выращивали эту колонию. Оказывалось, что и здесь приставали посторонние микроорганизмы, хотя и в меньшем количестве. Опять брали капельку исследуемых бактерий, переносили в третью пробирку — и так до тех пор, пока, наконец, не получалась более или менее чистая культура, свободная от посторонней бактерии. Вот какой длительный процесс выращивания культур бактерий приходилось делать в жидких средах.
А на твердой питательной среде — на картофеле — дело обстояло совершенно иначе. Здесь уже не было такой опасности смешивания бактерий. Нужно было платиновой иглой перенести исследуемые бактерии на поверхность картофеля, и они развивались на ней в колонии почти в чистом виде (правда, не все бактерии способны развиваться на твердых культурах).
Введение Кохом твердых питательных сред в бактериологию было целой революцией в технике этого дела. И таких нововведений Кохом было проделано немало.
Этот труд Коха прославил его по всей Германии. Книга «Учение о патогенных микроорганизмах» стала настольным руководством для бактериологов. К Коху стали стекаться ученики не только из Германии, но и из других стран.
Как уже сказано было, Кох умел сочетать чистую науку с приложением ее к практической жизни. Свои бактериологические познания он применил к исследованию дезинфекционных средств. В этом отношении он вместе со своими учениками проделал большую работу в Управлении здравоохранения. Особенно они потрудились над вопросом об уничтожении спор бактерий, которые, как убедился Кох в своих работах над сибирской язвой, отличаются особенной устойчивостью против вредных для них влияний и особенно трудно поддаются обеззараживанию. Задача дезинфекции состоит в том, чтобы убить не некоторые, а все бактерии, то есть обеззаразить по-настоящему. «Только такое средство должно употребляться для дезинфекции, — писал Кох в своем труде, — которое убивает все микроорганизмы без различия».
Но особенно поработал эти годы Кох над туберкулезом. Этой болезнью интересовался он давно. Однако все его попытки и все попытки ученых до него не приводили к желательным результатам: возбудителя туберкулеза не удавалось найти. Последним словом в науке о туберкулезе в то время было открытие Конгейма: при заражении туберкулезом животного он находил в зараженном органе бугорки (откуда и название туберкулеза — «бугорчатка»). Бугорки эти состояли, главным образом, из распада ткани, гноя; очевидно в них-то и заключались в большом количестве возбудители туберкулеза. Но открыть этих возбудителей под микроскопом, несмотря на все старания, не удавалось.
Кох с его добросовестностью и настойчивостью принялся за эту работу. Целыми днями, с утра и до поздней ночи, он не выходил из своей лаборатории. Он часто заходил в инфекционную больницу, находившуюся недалеко от его лаборатории, и долго просиживал там в туберкулезном отделении.
Один раз в этом отделении умер рабочий; при вскрытии оказалось, что легкие и некоторые другие органы его сплошь покрыты туберкулезными бугорками. Кох вырезал кусочек зараженных органов, принес их в свою лабораторию и засел за исследование их.
Ученики Коха, видя, что он почти не выходит из лаборатории, догадывались, что он что-то готовит. Наконец, Коху удалось путем разводки содержимого этих бугорков в кровяной сыворотке, путем тщательного окрашивания препаратов анилиновыми красками вдруг заметить под микроскопом тоненькие нежные палочки, окрашенные в синий цвет. Открыть их было не так легко. Это не были толстые, большие, хорошо видимые палочки сибирской язвы. Это были едва заметные даже под хорошим микроскопом тоненькие синенькие черточки. Осторожный Кох еще и еще раз проверил свою находку. Он снова разводил культуру этих бацилл из бугорков; он снова тщательно окрашивал препарат, с величайшей осторожностью обмывал его от всех посторонних примесей, чтобы не принять случайный сор за бактерии, — опять получалась та же картина: маленькие синие палочки лежали у него в поле зрения микроскопа.
Убедившись, что эта находка не случайность, Кох позвал своих учеников. Все столпились вокруг его микроскопа и в один голос радостно закричали: «Учитель, ведь вы же сделали величайшее открытие! Загадка туберкулеза разгадана». Кох ласково улыбнулся и сказал: «Нет, это только начало работы». По учению Коха, для того чтобы доказать, что данный микроорганизм является возбудителем данной болезни, нужны три условия (знаменитая «триада» Коха): этот микроорганизм должен обязательно, во всех случаях, находиться при данной болезни; прививка животным данного микроорганизма должна обязательно вызвать данное заболевание, и, наконец, данный микроорганизм должен объяснить самый процесс развития болезни в организме.
Кох начал выполнять второе свое условие: он пытался заражать опытных животных туберкулезными бациллами. Сперва опыты эти у него не удавались. Но так как туберкулез поражает прежде всего и чаще всего дыхательные органы, так как зараза прежде всего проникает в них, то Кох придумал следующий способ: он сажал в ящик, как в Ноев ковчег, самых разнообразных животных: мышей, морских свинок, кур и т. д. Через специальные отверстия в ящике он нагнетал туда воздух, в котором в громадном количестве были разбрызганы туберкулезные бациллы. Животные вдыхали этот зараженный воздух. Кох добился своего: громадное большинство его опытных животных таким путем заражалось туберкулезом, а многие погибали от него. Таким образом и второе условие Коха было выполнено.
Третье требование — объяснение патологического процесса — было выполнено еще Конгеймом в его учение о бугорках. Так было твердо установлено, что палочка, открытая Кохом (впоследствии названная «палочкой Коха»), действительно является возбудителем туберкулеза.
24 марта 1882 года Кох делает в Берлинском физиологическом обществе обессмертивший его доклад — «Об этиологии туберкулеза». Пожалуй, трудно найти в истории медицины другое сообщение, которое так потрясло бы весь медицинский мир не только в Германии, но и во всех других странах, как этот доклад. Даже старик Вирхов, присутствовавший на докладе, на которого были устремлены взоры всего собрания, не нашел ничего возразить. С обычной своей обстоятельностью и точностью Кох не только описал открытую им туберкулезную палочку, он разъяснил ее специфические особенности, ее способность и неспособность окрашиваться различными красками, ее неподвижность, патологические процессы, при которых находят эту палочку; описал препараты с десятков опытных животных, которых он заражал туберкулезом, начиная с петуха и свиньи и кончая обезьяной; показывал чистые культуры туберкулезных бацилл. Таким образом исключалась возможность деятельности других бактерий и устанавливалась специфичность туберкулезной палочки. Тогда же Кох указал на значение его открытия для раннего распознавания туберкулеза (исследование мокроты под микроскопом) и для профилактики туберкулеза через дезинфекцию.