传了上百年的无菌操作翻车了？点燃本生灯不一定除菌，甚至越点越脏：导师教的规范操作，竟是实验失败的元凶

在无数生物和化学实验室里，点燃本生灯进行无菌操作，几乎是每位科研人员刻在骨子里的肌肉记忆。人们长久以来笃信，本生灯火焰产生的热对流气流，能像一道无形的屏障，将携带微生物的颗粒从实验台上方带走，从而净化工作区域。

本生灯产生热气流净化工作区示意图

图源：https：//journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01028-26

然而，这项沿用了近两个世纪的经典操作，最近却被一项最新研究狠狠「打脸」了。

今年 8 月，美国普罗维登斯学院（Providence College）的微生物学家 Hannah Gavin 及其团队发现，本生灯的无菌效果可能被严重高估了，它甚至可能加剧污染。

图源：论文截图

为了验证这一假说，研究团队巧妙地培养了一种名为「暗红戈登氏菌」的亮橙色细菌，用于充当模拟喷嚏、皮屑和扬尘等常见污染源的「替身」。

在实验中，研究人员向空气中喷洒含菌液体或抖动沾有细菌的毛巾，故意污染工作区后，分别点燃和未点燃本生灯，并在旁边打开培养皿让细菌沉降。

结果令人震惊：

大多数情况下，点燃本生灯并没有减少培养皿上的微生物沉降。

在一些污染水平较低的条件下，点燃火焰甚至可能让干燥颗粒的沉降增加。只有当空气中的干燥颗粒污染达到非常高的水平时，特定尺寸的本生灯才表现出一定的降低沉降作用。

因此，研究人员认为，本生灯作为一种「空气无菌屏障」的作用，并不是普遍成立的。

更值得注意的是，他们在检索相关资料时发现：这个被教材、实验室指南和科研人员使用了几十年甚至上百年的操作，其实一直缺少足够的实验数据支持。

这条新闻很容易被解读成：「本生灯没用了！」但事情并没有这么简单。因为本生灯依然可以利用高温直接灭菌金属接种工具，它也依然是实验室历史上极具代表性的仪器。

或许真正值得我们关注的，不是这盏灯该不该用，而是发明它的人：Robert Wilhelm Bunsen——罗伯特·威廉·本生。

一位 20 岁的博士和一只眼睛的代价

1811 年，罗伯特·本生出生于德国哥廷根。今天的人们认识他的方式非常简单：本生灯。

但如果把时间拨回 19 世纪，你会发现，本生真正的身份远比「一盏灯的发明者」复杂。

罗伯特·本生

本生的父亲是哥廷根大学的教授和图书管理员，母亲也出身于高级公务员家庭，因此本生从小生活在一个浓厚的学术环境里。

1828 年，本生考入哥廷根大学，师从镉元素发现者斯特罗迈尔，还受教于数学巨匠高斯。年仅 20 岁本生便获化学博士学位，随后他带着旅行资助游学欧洲，遍访盖-吕萨克和李比希等一流化学家，学术视野大开，为他日后的独立研究奠定了坚实基础。

然而，本生的科研之路并非坦途，而是伴随着致命的危险。

1833 年回到哥廷根大学任教后，他将目光投向了剧毒的砷化合物，并首次合成了有机砷化合物「卡可基」（Cacodyl）。

这种物质毒性极强、挥发快、易爆炸，甚至能在空气中自燃。

本生曾心有余悸地描述：「该物质毒性极大，制备和纯化只能在露天进行。操作者必须用一根长导管呼吸……即使仅有数粒该物质在室温下蒸发，任何吸入其蒸气的人都会突然头晕目眩，甚至失去知觉。」

在长期的研究中，本生多次砷中毒。1843 年的一次实验中，有机砷发生剧烈爆炸，飞溅的玻璃碎片击中了他的右眼，导致他最终失明。

但是，本生并没有因为事故而彻底离开实验室。

在 1834 年他发现水合三氧化二铁能与砷结合生成不溶于体液的亚砷酸铁，这一发现长期被用于砷中毒的临床治疗。

可以说，这个差点毁掉他科研生涯的研究领域，也给他留下了一项重要的医学贡献。

失去一只眼睛后，本生决心远离危险的有机化学实验。

一盏灯的诞生打开了元素世界的新窗口

1852 年，他接任海德堡大学化学教授，着手改造实验室设备。当时的传统油灯和酒精灯要么产生煤烟熏黑容器，要么温度不够，煤气燃烧器更是烟尘重重。

本生与仪器技师 Peter Desaga（彼得·德萨加）合作，设计出了一款新型燃烧器——

煤气从底部小喷嘴进入灯管，灯座侧面的进气孔可通过旋转调节环控制空气吸入量。增加预混空气后，燃烧更充分，火焰由黄色变为蓝色，温度可达上千度且几乎无烟。

本生灯 图源：wikipedia

1855 年，这款燃烧器正式投入使用。

尽管有人认为发明功绩应归于德萨加，本生也将专利商业利润全数让给了他，但这款煤气灯最终仍被冠以「本生灯」之名。我们今天叫它「本生灯」，但它并不是本生一个人坐在实验室里突然想到的。

本生灯的火焰颜色很淡，呈近乎透明的淡蓝色，这意外解决了一个重要的科学难题：它大幅减弱了燃料燃烧产生的黄色火焰对物质特征光谱的干扰，让物质本身的特征光谱得以清晰呈现。

1859 年，本生与物理学家 Gustav Kirchhoff（古斯塔夫·基尔霍夫）合作，他们发现每种元素都有独一无二的「光谱指纹」：

当某种金属盐被置于本生灯火焰中加热时，火焰会呈现特定的颜色，而通过棱镜观察，这种颜色实际上是由若干条特定波长的明亮谱线构成的。

光谱分析实验装置 图源：www.beautifulchemistry.net/kirchhoff-cn

他们把火焰、棱镜和光谱观察结合起来，建立起系统的光谱分析方法。本生和基尔霍夫利用这种方法，很快发现了两种此前未知的元素：铯和铷。

铯的名字来自拉丁语 caesius，意思是「天蓝色」，来自它特征性的蓝色光谱线。铷则来自 rubidus，意思是「深红色」，同样来自它鲜明的光谱。

铯元素（Cs）和铷元素（Rb）的光谱线 图源：Chemicools

本生原本只想造一盏更好加热的灯，却意外催生了光谱分析法。这一工具后来为基尔霍夫分析太阳光谱、发现恒星上也有钠等元素铺平了道路，为现代天体物理学和量子力学点亮了明灯。

也就是说，这种方法不只让人类能够发现地球上的新元素，它还改变了人类认识宇宙的方式。

一些轶事

生活中的本生，对化学研究有着近乎偏执的严谨。

一次做铍元素分析实验时，一只苍蝇落在过滤漏斗边缘带走了样品。本生追到苍蝇后，用拇指和食指小心捏死（避免触碰其喙部），将整只苍蝇放入已称重的铂金坩埚中彻底灼烧，灰烬处理后得到约 0.1 毫克氧化铍，精确加到主体沉淀物质量中，使分析结果趋于完美。

但在感情上，他却是个「糊涂蛋」。

据说他在马尔堡大学任教时，曾向一位年轻女子求婚，对方答应后，他竟一头扎进有机砷研究几周没露面。等想起自己求过婚，却记不清成功没有，再次登门重说求婚话时，那位女士因他长时间失踪连这么重要的事都记不清，愤而将他拒之门外。

自此本生终身未婚，将全部热情倾注给学生和实验室。他的学生包括丁达尔、门捷列夫、哈伯等科学巨擘。

1899 年 8 月 16 日与世长辞时，他的学生，时任伦敦大学副校长的亨利·罗斯科评价道：

「作为科学家，本生是伟大的；作为导师，他更加伟大；而作为一个人、一位朋友，他则是最伟大的。」

本生一生与火焰相伴，从危险的砷实验，到本生灯，再到光谱分析与新元素的发现，他留下的不只是一盏灯，更是一种不断探索的科学精神。

而今天，最新研究重新审视这盏用了 170 年的「经典工具」，也提醒我们：

科学从来不是盲目遵循传统，而是在质疑、验证与修正中不断前进。

参考来源：

[1]https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01028-26

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Bunsen

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/RTf3L5dxYp44R1okhJd_mQ?scene=1&click_id=2105269822

[4]https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/9/571019.shtm

题图来源：图虫创意