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梅契尼柯夫在留德学成回国后，接受敖德萨大学的聘请，讲授进化论。他的讲 课以博学著称，深受师生们尊敬。
19世纪80年代，巴斯德、科赫关于微生物可以致病的发现，使梅契尼柯夫像着 了魔似的跃跃欲试，但是得不到敖德萨大学的支持。他毅然辞去待遇丰厚的教授职 务，迁居到意大利的西西里岛，在面对着风光秀丽的卡拉布里亚海岸的实验室里研 究海星和海绵。
有一天，梅契尼柯夫在观察海星消化食物的时候，意外地发现这种动物体内有 一种游走细胞，就像变形虫一样，能够迅速地游向食物，将食物包裹起来吞下去。 由于海星的幼体像玻璃一样透明，可以清楚地看见游走细胞吞下去的物质。
为了进一步验证这个现象，梅契尼柯夫在柯夫在海星旁边放置一点石蕊，海星 的游走细胞迅速将它包围起来，吞下去了。并且被吞噬的石蕊在海星体内的酸性环 境里变成了洋红色。
这个发现引起了梅契尼柯夫的奇妙联想，他从海星游走细胞吞噬食物的现象连 系到人的疾病，提出一个大胆的设想：“在海星幼体内的这些游走细胞，这些细胞 吃食物，它们吞下洋红的细粒但它们也一定吃掉微生物！当然这种游走细 胞就是保护海星免受微生物侵犯的东西！我们的游走细胞，我们血液中的白细胞— —保护我们不受病菌侵犯的一定是它们……它们就是对白细胞——保护我们不受病 菌侵犯的一定是它们……它们就是对疾病免疫的原因……使人类不受恶性杆菌戮的 就是它们！”
从海星吞噬食物而联想到血液细胞能吞噬微生物，这确实是惊人的富有创造性 的联想。这是科学家的可贵品质。联想往往是提出新颖的假说、通向新理论的桥梁。
牛顿曾经说过： “没有大胆的猜想就做不出伟大的发现” 。巴斯德也说过： “如果有人对我说，在做这些结论时我超越了事实，我就回答说：”是的，我确是 常常置身于不能严格证明的设想之中，但这就是我观察事物的方法‘。“的确如此， 一个能够产生新奇的联想并加以证明的人，往往比缺乏想象力和好奇心的人更容易 做出新的发现。梅契尼柯夫就是运用联想的方法提出了一个大胆而奇特的设想，最 先踏上揭示人体免疫之谜的征途。他在日记中写道：”我突然成为一个病理学家， 因为觉得这个想法有某些非常有意思的地方，我兴奋得在房间里大踏步地走来走去， 甚至到海边去清醒清醒我的头脑“。
头脑清醒了，思想开始冷静下来。梅契尼柯夫感到，这个设想还缺乏证据，需 要用实验来验证它。他想，如果这个设想是真实的，那么拿一个细木片刺进海星幼 体内，就应该马上有游走细胞来围住它。于是，梅契尼柯夫从圣诞树上拔了几根玫 瑰刺戳进透明的海星体内。第二天清晨，梅契尼柯夫急急忙忙跑进实验室观察结果， 果然不出所料，围绕着玫瑰刺的是一群游走细胞。他为这些游走细胞起了一个希腊 名字，意思是吞噬细胞，并立即将这个发现转告他的维也纳的朋友——克劳斯教授。
回到敖德萨后，梅契尼柯夫向当地的医生们做了一次生动的讲演，题目是“论 生物体的治疗力量”，使听众大为惊奇。遗憾的是，到此时为止，梅契尼柯夫还没 有看到一个白细胞吞噬细菌的具体过程。这必须设计新的实验，找到直接的证据。
不久，梅契尼柯夫找到一种非常理想的实验动物，并很快地有了新的发现。他 用透镜观察全身透明的水蚤，突然发现一只水蚤吞下一个酵母菌芽胞。酵母菌尖利 如针的芽胞刺进水蚤的食管，穿破胃壁，滑入体腔内。在透镜下可以清晰地看到水 蚤的游走细胞立刻游了过来，将酵母菌芽胞团团围住，并吞噬、溶解、消化了。这 个发现使梅契尼柯夫大为振奋，他马上写出了一篇学术论文。他写道：“水蚤由于 它的噬细胞而获得免疫，是自然免疫的一例……因为游走细胞倘不在酵母芽胞侵入 体内时将其吞下，酵母就会发芽……分泌毒素，这不仅迫使吞噬细胞后退，而且完 全溶解它们，使它们死亡”。
不过，梅契尼柯夫意识到，这里还有一个问题摆在面前：能够用透镜看到水蚤 噬过程，是否也能在兔子身上存在？人体的吞噬细胞是什么？它们怎样吞噬病菌？ 为了解决这些问题，梅契尼柯夫便利用兔子、狗子、猴子进行实验，想弄清他们的 吞噬经胞会不会吞噬导致结核病、回归热和丹毒的微生物。
正当梅契尼柯夫雄心勃勃乘胜追击的时候，反对派的攻击和责难劈头盖脑地袭 来。
梅契尼柯夫最先遇到的是德国微生物学权威科赫的冷淡与藐视。梅契尼柯夫在 参加了维也纳的一次学术会议之后，归途中拜访了科赫，满怀期望地向他讲述自己 的发现，渴望得到支持与鼓励。可是，这位权威没等听完梅契尼柯夫的叙述就皱起 了眉头，脸上流露出不屑一顾的神情。当时科赫心想，我们德国学者已经发现使人 免疫的是人的血液，这位俄国人仅凭肉眼直观地看到海星、水蚤的吞噬现象便断言 人体的吞噬细胞能够战胜致病微生物，真是海外奇谈！科赫以极其冷淡的态度送走 了梅契尼柯夫之后，便指示他的学生：为了捍卫德国学者发现的“体液免疫”学说， 要对这位俄国佬的“细胞免疫”理论“群起而攻之！”
在科赫的影响下，德国学者在学术会议和刊物上猛烈反对吞噬理论。例如，老 年博学有包姆加敦每年都要在最著名的学术刊物上指名道姓地攻击吞噬理论。哈勒 大学教授埃米尔。贝林（Emil Behring， 1854－1917） 在学术会议上大喊大叫： “我已经证明老鼠血清杀死炭疽杆菌——使动物对微生物免疫的是它们的血，而不 是它们吞噬细胞！”
梅契尼柯夫的所有论敌几乎异口同声地附和贝林，证明血液是免疫基础的学术 论文像雪片一般飞来，当时有人夸张地说，这些论文多得可以填满三座大学的图书 馆！
德国的“反梅”声浪很快波及到俄国，嫉妒梅契尼柯夫的俄国医生立即卷入了 这个“大合唱”。敖德萨的医生还揪住梅契尼柯夫在科研中的“失误”大做文章。
事情是这样的：1886年，为了纪念巴斯德保全了16个俄国狂犬病人的生命，敖 德萨公民集资兴建一个实验研究所，梅契尼柯夫被聘为所长，负责制备征服炭疽病 的疫苗。不过梅契尼柯夫事先声明，他要埋头于研究吞噬理论，要训练专门人员制 造疫苗，做实际工作。可惜负责制备疫苗的人缺乏经验，所制出的疫苗经接种后， 使数千只羊死于炭疽病。于是梅契尼柯夫遭到各方面的攻击，如敖德萨医生们说： “这个梅契尼柯夫算老几——他连医生执照也没有呢，他不过是个自然学家，区区 细菌猎人罢了——他怎么能够懂得预防疾病呢？”其实，那时的俄国医生对于炭疽 病的原因和预防方法也是一无所知，可他们自恃有医生执照便说长道短，更煞有介 事地抓住探索过程中的某些失误散布流言，当地的报纸甚至出现了蛊惑人心的谣言， 大叫“梅契尼柯夫在散播死亡！”
权威们粗暴的指责、学者们狭隘的妒嫉、医生们轻蔑的嘲讽，这种种偏见汇聚 成一股巨大的浪潮，再加上实验中的失误，使年轻的梅契尼柯夫承受了沉重的精神 压力，饱尝了被人漠视的苦闷。在这种情况下，梅契尼柯夫一度动摇了，甚至还想 到自杀。
这时，一位朋友出了一个主意，劝他请长假，获准后梅契尼柯夫到维也纳参加 一次学术会议，继续宣传他的吞噬理论。会后，梅契尼柯夫由维也纳去巴黎，被介 绍给巴斯德。他向这位微生物老专家畅谈了自己发现的吞噬现象，将吞噬细胞与微 生物之间的生死搏斗，讲得活灵活现、有声有色… 。六十高龄的巴斯德在听了他 的谈话以后，深感兴趣，并表示赞许地说：“梅契尼柯夫教授，我与你所见略同。 我曾观察到的种种微生物间的斗争，使我深有所感。我相信你走的是正路”。
正当梅契尼柯夫苦闷与失望之际，独具慧眼的巴斯德给予了热情支持与真城帮 助， 使濒于绝望的梅契尼柯夫产生了绝路逢生