书城医学新编科技大博览(A卷)——抗衡衰亡的现代医学
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第3章 医学的脚步(3)

这位伟大的科学家,以毕生的精力,结合社会需要,对蚕病、鸡霍乱、炭疽的狂犬病都作过深入的研究,并发现了狂犬疫苗,将无数患者的生命从死亡的悬崖上拉了回来。

一天中午,特尔逊医院医生兰努隆的车夫,火急火燎地赶到巴斯德研究所,请巴斯德赶到医院去。因为刚有一位5岁的男孩入院,经检查是狂犬病患者。

当巴斯德带着助手赶到医院时,这个可怜的小男孩已出现痉挛,医生采取相应措施后,虽然痉挛停止,但喉咙就像被什么东西卡住一样,发出骇人的叫声。小孩想喝水,但怎么也喝不到嘴里。水从嘴角流了出来,口里吐着唾沫。

过了一会儿,小孩刚刚安静下来想入睡,痉挛又重新发作起来,喉咙也发出像被卡住的骇人叫声……

在一而再,再而三的连续发作中,小男孩渐渐地耗尽了体力。由于喝不上水,唾沫堵塞着喉咙,呼吸变得更加困难,最终窒息而死。

面对又一个年轻的生命被病魔吞噬,巴斯德难受极了。他真想立即擒住病魔,为人类驱去灾难。

可这一切又是多么的艰难!只能从零开始。男孩死后24小时,巴斯德从尸体嘴里取出唾沫加水稀释,然后分别注射到5只兔子的体内观察。不久,这些兔子都得了狂犬病死去。巴斯德又从这死兔的口中取出唾沫,加水稀释后再注射到其他兔子的体内,这些兔子也无一幸免。

很明显,唾沫中可能存在着引发狂犬病的病原菌。巴斯德用显微镜反复观察,却怎么也找不到病菌。

“找不到病原菌,莫非就没有病原菌。不过,要是发现不了病原菌,就谈不上征服狂犬病。”巴斯德陷入了长长的思考。

后来,巴斯德和助手从医生的角度对狂犬病作了仔细的观察,他们发现:无论是人还是动物,只要患上狂犬病就一定会发生痉挛,不能吃东西,症状几乎一样。因此,巴斯德和助手相信病原菌可能在动物的神经系统中传播。于是他们就将疯狗的脑壳打开,抽取毒液直接注射到其他动物脑中,结果被注射的动物,过了不久就因狂犬病发作而死。实验证明,那种眼睛看不见的狂犬病菌在狗的脑髓里。

为了培养狂犬病菌,巴斯德及其助手们费尽心血。他们用兔脑来培养强烈程度不一的病菌,连续注射到百次以上,结果最强的病菌能使兔子7天发病,最弱的病菌可迟到28天发病。但是,适宜作疫苗的病菌仍然没有培养出来。

“坚持下去,总会有结果的。”巴斯德不时与助手们相互勉励。

功夫不负有心人,终于有一天巴斯德发现实验室里一头被注射过病菌的狗发出一阵轻微的叫声之后,恢复了正常。再过一段时间,他们向这头病愈的狗注射了毒性最强的一针病菌。几个月过去了,这头狗仍然健康地活着。看来,它已经获得了免疫的能力。

经过深入研究和反复实验,巴斯德终于找到了一种切实有效的培养狂犬疫苗的方法。那就是:从一只病死的兔子身上抽出脊髓,挂在一只微生物不能侵入的瓶中,使其干燥萎缩。

14天后,再把干缩的脊髓取出,将它磨碎,加水制成疫苗,直接注射到狗脑中。第二天再用干缩了13天的病脊髓注射进去,这样逐步加强毒性连续注射14天。最后,过一段时间,再给狗注射致命的病菌,结果狗没有发病。这样,狂犬疫苗培养成功了。

可是,给人注射这种疫苗有把握吗?已被狂犬咬伤再进行注射疫苗还来得及吗?这两个疑难问题一直在巴斯德的头脑中翻来覆去地折腾着。人命关天,巴斯德必须慎之又慎。

开始,他决定在自己身上做实验,但遭到了许多人的反对。一天早晨,研究所门外来了一位满面愁容的中年妇女,她领着一位小孩,恳求巴斯德救救她的孩子。原来,这小孩名叫麦士特,在放学回家的路上被狂犬咬伤,伤势十分严重。

在医生们的支持下,举棋不定的巴斯德终于下定决心试着给麦士特注射疫苗。经过14次注射之后,孩子的伤口果然痊愈。这位幸运的男孩挽着妈妈的手,活蹦乱跳地走出了研究所。

狂犬疫苗的试验成功,轰动了整个欧洲大陆。消息越传越远,来自各国的贺信,雪片似的涌向巴斯德研究所。

巴斯德拯救了无数的病人,人们都为他杰出的成就而由衷地欢呼,并亲切地称他为“伟大的学者,人类的恩人”。

揭开人体免疫的奥秘

19世纪末20世纪初,巴斯德发现了细菌,人们对他的细菌引起疾病的理论深信不疑。同时代的俄国生物学家梅契尼科夫却有一个问题大惑不解:同一种微生物为什么能使一部分人或动物得病,而不能使另一部人或动物得病?当时没有人能解释清楚。

梅契尼科夫1845年5月15日生于乌克兰哈尔科夫州伊万诺夫村一个农民家庭里,17岁时以优异成绩考入卡尔可夫大学。贵族学生看不起他,但他却以顽强的毅力学习,只用两年时间就完成了大学的全部学业。接着,他就到德国的格林缪根大学去留学。

在德国留学期间,梅契尼科夫埋头学习和试验,曾发生过这样一件趣事:有一次,他在实验室中做实验,聚精会神地操作,目不转睛地观察,一丝不苟地记录。一直到天黑,才发现实验室的大门被管理人员在外面锁上了。梅契尼科夫虽然有些渴和饿,但他却把这一夜当作极好的实验机会,整整在实验室里工作了一夜。第二天一上班,当管理人员打开大门,发现梅契尼科夫正在继续地实验时,竟迷惑不解地问道:“怎么您这么早就到实验室来了?”

1865年,20岁的梅契尼科夫获硕士学位。23岁时,由于他研究低等动物胚胎发育的卓着成绩,获得了动物学博士学位。

1870年他回到俄国,被任命为乌克兰敖德萨大学的动物学教授,那时他刚刚25岁,是俄国最年轻的教授。

梅契尼科夫致力于免疫学的研究。他对变形虫进行了仔细地观察,发现它们的细胞内有消化现象。接着,他在一次研究海星的幼虫时,竟发现一些白细胞能游走,并吞噬着异物,使本身的创伤愈合。这一发现使他欣喜若狂,他高兴地抓住同事的臂膀说:“我发现白细胞的奥秘了!”

后来,经过多次实验证实,如果病原菌数目不多,就可能被白细胞完全吞噬、消灭,机体就不致患病;如果病原菌数目过多,白细胞就不能全部吃掉它们,机体就会患病或死亡。

根据这些研究成果,梅契尼科夫系统地提出了吞噬细胞理论,于1884年发表了他的名着《机体对细菌的斗争》。他在书中说,白细胞就像机体中的流动部队一样,吞噬、清扫着入侵的细菌和其他异物,保卫着机体的健康。

梅契尼科夫的理论震动了整个医学界,但攻击他的人也不在少数。有的权威人物甚至挖苦他说:“梅契尼科夫的吞噬理论,会吃掉他自己,让他见鬼去吧!”

梅契尼科夫是一个不达目的誓不罢休的人,他对这些诽谤的回答是:“沿着别人的脚印走并不困难,但我要坚定地走自己的路!”法国微生物学家巴斯德十分赞赏和支持他,特地把他邀请到巴黎大学,他便成了巴黎大学的教授,并担任了新成立的巴斯德研究院的副院长。从此,梅契尼科夫继续深入地研究他的免疫学,发表了一系列的重要着作,不断地揭示细胞免疫的奥秘。他的理论,赢得越来越多的人的承认,经受住了科学的考验。1908年,他光荣地获得了诺贝尔生理学和医学奖金。

1912年3月15日,他被公推为法国科学院的外国院士。获得这种荣誉在当时他是独一无二的。

1916年6月16日,梅契尼科夫逝世于巴黎,终年71岁。

维生素的发明

在一百多年前,脚气病是一种可怕的顽疾。得了这种病的人全身浮肿,肌肉疼痛,四肢无力,吃不下,睡不着,走路艰难,医生对脚气病没有什么办法。

在当时,日本海军中脚气病患者很多。1882年,日本军舰从东京驶向新西兰,在272天的航海中,有169人患了脚气病,25人死亡。为此,日本军医高木兼宽着手调查,他发现脚气病的发生与吃精白米有关。1884年,又有一艘军舰走这一条航线。高木兼宽改变了船员的食谱,增加了面粉、牛乳和蔬菜等,结果在287天航行中,只有14名船员患脚气病,没有人死亡,由此,高木兼宽找到了一个有效地预防脚气病的办法。

但是,高木兼宽并没有进一步研究脚气病的产生原因。因此,脚气病的病因仍是医学界的一个未解之谜。

几乎在高木兼宽开始研究脚气病的同时,荷兰一位名叫克里斯蒂安·艾克曼的军医也加入了研究脚气病的队伍。

那时,在“荷属东印度”(现在的印度尼西亚)的爪哇岛,爆发了脚气病,每年死于脚气病的人多达数万人。为此,荷兰政府在1886年成立了一个专门研究脚气病的委员会。28岁的艾克曼自靠奋勇,加入了这个委员会。

委员会经过两年的调查、研究,似乎取得了较大的成果:确认脚气病是一种多发性的神经炎;从脚气病病人血液中分离出一种球菌,确认它是引起多发性神经炎的元凶。委员会绝大多数人员班师回国了。可是,艾克曼总觉得对于脚气病还没有彻底弄清楚,比如:它会不会传染?要如何防治?等等,艾克曼决定独自留在巴达维亚(现在的雅加达),把这些问题弄个水落石出。

1890年,艾克曼发现了一个有趣的现象:鸡群中突然爆发了一种病,许多小鸡精神委顿,步态不稳,严重的甚至死去。经病理解剖,艾克曼确认这些鸡也得了脚气病。可是,实验室换了一个喂鸡的雇员后,病鸡慢慢地恢复了健康,鸡的脚气病不治而愈了。

“这是什么原因呢?如果脚气病是病菌引起的,为什么并没有进一步传染呢?”艾克曼陷入了沉思之中。

为了证实脚气病是否具有传染性,艾克曼把从鸡胃中取得的食物,喂给正常的鸡吃。照理说,如果脚气病的病原是细菌的话,那么被喂的鸡一定也会得脚气病,可实验结果并不是如此。显然,脚气病的病原是细菌的说法是站不住脚的。

那又是什么原因引起脚气病的呢?艾克曼百思不得其解。

有一天,他偶然经过实验室附近的一个军医院的病房,听见几个“老病号”在那儿闲聊:

“那个实验室喂鸡的雇员好久没来了。”

“是啊!白花花的精米饭的剩饭倒掉真可惜。”

“喂鸡?”艾克曼一下子警觉起来,他连忙上前打听这件事的始末。“老病号”告诉艾克曼:以前那个雇员每天都要到医院来拣剩的精米饭。艾克曼想,这也许与脚气病还有关。

他不想放过任何一条与实验室里的鸡有关的线索。

艾克曼找到原来的那个雇员,询问他原来饲喂鸡的食物是什么。那个雇员以为自己克扣实验室里的鸡粮,用医院剩精白饭喂鸡的事已暴露,只好低头承认。

接着,艾克曼又找到新雇员,憨厚的新雇员告诉他:“我都是用实验室里发的饲料喂鸡。”

“莫非鸡脚气病与饲料有关?”艾克曼想起了几年前日本军医高木兼宽关于预防脚气病的报道。艾克曼决定就这一问题做深入研究:

他跑了许多监狱,调查结果表明,吃糙米的囚犯中每1万名只有1名脚气病患者。

他将小鸡分成两组,一组饲喂精白米饭,另一组饲喂糙米,结果三四周后,前者得了脚气病,后者却安然无恙。

他用糙米饲喂患有脚气病的小鸡,结果过一段时间,小鸡恢复了健康。

他让患有脚气病的人吃糙米、喝米糠水,结果病人很快就康复了。

经过这一番的研究,艾克曼断定糙米的米皮里含有一种物质,这种物质可以防治脚气病。

这种物质究竟是什么东西呢?

艾克曼着手这种物质的提取工作,但以失败告终。

1911年,波兰生化学家芬克,在艾克曼等人的实验基础上,采取了一种独特的提取方法,从米糠中成功地提出取到一种晶体物质。这种物质含氮,为碱性,属于胺类。因此,芬克把它称为“生命胺”。这就是艾克曼所说的可以防治脚气的物质,现在我们称它为维生素“B1”。

后来,科学家还发现了许多种维生素。

1929年,艾克曼获得诺贝尔生理学和医学奖。

温度计的发明

在日常生活中,温度计给人们带来了诸多方便和益处:测量体温、气温等,然而有关温度计的发明及发展却少有人知。

热胀冷缩冷暖可知

在日常生活中,人们发现世界上很多物质都具有热胀冷缩的特性。公元前3世纪就有人做实验来演示空气的热胀冷缩,然而人们都没有想到利用它来测量温度。

1581年,还在意大利的比萨大学学习医学的伽利略萌发出发明温度计的想法。从此,伽利略一头钻进了“热胀冷缩”世界中去了。然而,发明创造并非一蹴而就之事,他必须具有灵敏的脑袋和灵巧的双手,必须经过认真仔细的思索和坚持不懈的努力,才能最后取得成功,温度计的发明同样如此。

一晃10多年过去了,1593年伽利略经过反复实验和不懈努力,终于发明了第一支空气温度计。这种仪器结构非常简单,但以前从未有人想到过:它是一根玻璃管,一端开口,另一端有一小泡,然后将它注满水,并将开口的一端立于水盆内的水面之下,这样,小泡内出现了一个含有空气的空间。如果用手握紧小泡,就会使泡内空气受热膨胀,越热膨胀得越厉害,小泡中的空间也越大;相反,小泡内空气就变冷而收缩。如果在玻璃管边上装一个标尺,用来测定水的高度变化,也就可以确定空气温度的变化了。就在伽利略发明第一支空气温度计之时,他的一位朋友帕多瓦大学的医学教授桑克托留斯则在用一种特殊的验温器来指示人体温度的变化,这种独特的验温器可以说是世界上最早的体温计了。

桑克托留斯发明的这种体温计像一条蛇形,球状的上端可放在病人的口中,管子下端放在一个盛水的容器内;蛇形管的刻度用玻璃珠标示,玻璃珠之间的距离则是任意的。虽然这是一个粗糙的仪器,但桑克托留斯却利用它发现了人体在健康和患病时的体温变化。

不同寻常更进一步

然而,伽利略的温度计很不精确,既不能测低温,又不能测高温:温度太低玻璃管内的水会结冰,温度太高水又会汽化。而且,由于大气压强变化的影响即使温度不变,玻璃管内的水的高度也会有所差异。

首先对伽利略的温度计加以改进的是一位名叫雷伊的法国化学家。1632年元旦,雷伊给他朋友写了一封信,信中提出了一种液体温度计,他建议把枷利略的温度计反过来装,在泡里充水,管子里充空气,用水的膨胀来指示温度。

但是,雷伊的液体温度计由于没有把玻璃管的上端封闭,水的蒸发就会带来较大的误差。

后来,在意大利托斯卡纳大公爵斐迪南二世的指导下,佛罗伦萨的院士们提出了将管子密封的设想,他们将玻璃泡装入酒精,然后熔化玻璃尖把它密封,并把刻度附在玻璃管上。这就是第一个与大气压强无关的温度计。

1659年,巴黎的文学家布里奥制造出了第-支用水银作为测温物质的温度计。这样,温度计可测的温度范围就更大了。

攻克“温标”诸氏争鸣