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吴兴安-微亦足道
2010-05-13 12:26   发布范围:公开

                       

 

人们认识微生物以前,烈性传染病就曾多次肆虐,据记载,鼠疫在历史上发生过数次大流行,公元520年的流行,全世界累计死亡约1亿人。而14世纪的流行,仅我国死亡人数就达1300万。“东死鼠,西死鼠,人见死鼠如见虎。鼠死未几日,人死如圻堵”,这是古人描述当时鼠疫流行的惨状;霍乱曾先后发生过7次世界大流行,每次流行,死亡人数都达数十万至数百万,霍乱曾被认为是可能“摧毁地球的最可怕瘟疫之一”;而危害人类最严重的病毒性传染病当属天花。先后共吞噬了大约2亿人的生命,感染者不计其数,甚至很多国王、皇帝都不能幸免,美国第一任总George Washington也患过天花。

由于微生物个体微小,在早先时期人类对其往往表现出,“视而不见,嗅而不闻,触而不觉,食而不察,得其益而不知其好,受其害而不知其恶”。正是由于缺乏对微生物的认识,人们认为疾病是神处罚有罪的人而产生的。直到十六世纪,意大利医师佛兰卡斯特(Fracastora),以其经验提出疾病系由活的微生物所引起,但当时显微镜尚未问世,并无人看到他所谓的“微生物”。然而,人类却早已开始了对微生物的认识与利用。北魏贾思勰的《齐民要术》中,已经有利用微生物酿酒、制醋、发面、腌制泡菜等记载。唐宋时期,就有接种人痘预防天花的记录,但当时,并未对微生物进行真正的研究,这个时期称为微生物学史前时期。

17世纪中期,荷兰的一名普通小商人列文虎克(Antony van leeuwenhoek)虽然没有受过正规教育,但凭着刻苦钻研的精神,用自制的显微镜观察微观世界,并记录成文寄给当时的学术权威,英国皇家学会,文章的题目非常有趣,《用列文虎克先生制作的显微镜所做的若干标本观察,有关皮、肉等等的构造;蜜蜂的刺及其它》,面对这样一个陌生的“学者”和一篇名字拗口的学术文章,学会的专家们带着轻视的态度开始阅读观察记录。然而,令他们惊奇的是,这篇文章记录的内容却是从未有人深入研究的微观世界。之后,他又用可放大160倍的显微镜观察牙垢、雨水等,发现了许多“活的微小动物”。由于首先发现微生物的存在并发表了这一“自然界的秘密”,他被后世尊称为“微生物之父”。由此人类开始进入到微生物这一“巨大”的世界中,开启了微生物形态学发展阶段。这一时期微生物学发展史上的一个重大事件是,1796年,英国医生E. Jenner第一次为一个男孩接种牛痘成功,从此人类终于有了对付死神天花的武器。尽管如此,在相当长的时间内,人类对微生物的作用规律仍然知之甚少,传染病依旧是人类生命的第一杀手。19世纪美国出生的全部儿童只有半数能活过5岁,最主要的死亡原因还是天花、霍乱、痢疾等传染病。

在微生物的研究历史中,19世纪法国伟大的化学家和生物学家巴斯德(Louis Pasteur)的贡献不可磨灭,他被称为历史上最有影响的100之一。从他的研究工作开始,微生物学进入生理学发展阶段。其主要贡献包括:证明了细菌等微生物是引发传染病的罪魁祸首,有力地支持了疾病细菌学说;研究了酒变酸的微生物原理并探索了有机质腐败和酿酒失败的起因,否定了生命起源的 “自然发生说”;他还发明了一种可以消灭饮料中微生物的方法—巴斯德消毒法,它的使用可彻底消除受污染牛奶中的传染源,并沿用至今;另外,他通过实践,发现免疫接种可预防多种传染病的发生。此后,各种免疫接种方法陆续诞生,仅此一项,就使全世界每年少死亡上亿人。与巴斯德同时代的柯赫(Robert Koch),在病原菌方面的研究也取得了伟大的成就:他确证了炭疽病和结核病等传染病的病原体,根据自己分离致病菌的经验,提出了著名的“科赫法则”。在这一法则的指导下,使得19世纪70年代到20世纪20年代成为了发现病原菌的黄金时代;同时他还建立了细菌的分离纯化技术、染色技术和显微摄影等技术,这些技术使得细菌学发生了革命性变化。由于巴斯德和科赫做出的突出贡献,他们被公认为是微生物学的奠基人。

巨人的脚步没有停歇。1860年,英国外科医生李斯特Joseph Lister应用药物杀菌,并创立了无菌的外科手术操作方法。1892年,俄国学者伊万诺夫斯基 (Ivanovski)首先发现了烟草花叶病毒,扩大了微生物的类群范围。从此开启了现代病毒学的研究历史。1929年,弗莱明Sir Alexander Fleming发现了青霉素。它的应用,使全世界每年少死亡1000万人…… 抗生素的应用使细菌性传染病得到了极大的控制,然而病毒性传染病仍是悬在人类头上的达摩克利斯之剑。20世纪50年代,随着电镜技术的发明、DNA双螺旋结构等的发现,使微生物学进入分子生物学发展阶段。从此,对微生物的研究更加深入。微生物致病机制以及各种微生物疫苗的研究,新药的成功研发阻止了许多传染病的流行。

但传染病从来没有停止过与人类的斗争,仅20世纪70年代以来就出现了40多种新发传染病, 夺去了成千上万人的生命。AIDS20世纪末出现的严重威胁人类健康的传染病,目前感染人数已超过4000万;2003年流行的SARS,尽管死亡人数不多,却引起了全球恐慌;H5N1禽流感,近年来多次流行,且极有可能在人类之间传播;非洲埃博拉出血热,死亡率非常高……

微生物无所不在,从某种意义上讲,人类的历史是一部与传染病斗争的历史,传染病的肆虐,赋予了微生物学工作者更加艰巨的任务。我国著名的微生物学家、免疫学家汪美先教授于1951年创立了我们微生物学教研室。在学校各级领导的关怀下,经过几代人的共同努力,我们教研室已建成了细菌学实验室、病毒学实验室、分子生物学实验室等15个专业实验室,已有超速离心机、实时PCR仪等价值近1000万的仪器设备。在长期的科研工作中,我们学科凝练成了三个研究方向:1.重要病原微生物基因和蛋白的结构与功能研究;2.重要病原微生物的感染与抗感染免疫研究;3.重要传染病预防与治疗的基础研究。同时,遵循“军民两用、平战结合、人畜兼顾” 及“突出重点,有所为有所不为”的原则,选择了炭疽杆菌、汉坦病毒、乙型脑炎病毒、结核分枝杆菌、肝炎病毒、艾滋病毒等为研究对象,进行了一系列研究,并取得了显著成绩。先后培养了128名研究生,其中53人已晋升高级职称;26人成为学科带头人,活跃在北京、上海、重庆等14个省市及美国、英国、加拿大等发达国家的的科研学术机构。先后获得了4项国家科技进步奖;单克隆抗体治疗乙型脑炎的实验研究,被评为1997年“中国十大科技进展”,也是该年度唯一获此殊荣的医药卫生类项目;两个国家一类新药进入临床研究,其中乙脑单抗是国内第一个被批准进入临床的单抗治疗制剂;出血热单抗已顺利完成三期临床试验,正在申报新药证书。这也是国内目前仅有的被批准用于治疗感染性疾病的两种单抗制剂。

微生物学的发展,虽然只经历了短短的三百多年历史,但已为人类健康做出了巨大贡献,展望未来,医学微生物学将沿以下方面继续发展:1.发现新病原、阐明致病机制。例如SARS、禽流感等新病原的发现,结核耐药株的出现及其致病机理的研究等等。2. 研制新疫苗、有效预防传染病的发生。目前一些传统的疫苗还有缺陷,有些传染病还没有疫苗。因此研究新型微生物疫苗,如重组基因疫苗及嵌合疫苗等将成为研究热点。3. 研究快速、准确、特异的诊断方法。传染病的有效防治依赖于早期、快速、准确的诊断,将微生物基因诊断方法与传统的血清学方法有机结合,可以提高特异性、敏感性。4. 研制有效的治疗药物。除了化学药物与抗生素以外,新型生物制剂及中药制剂的研制也将日益受到重视。基因治疗有可能在多种病毒性疾病的治疗中取得突破。另外,利用微生物治疗感染性疾病,将会有非常广阔的前景。5. 病毒与肿瘤。近年来研究发现某些病毒与肿瘤的发生有密切关系,如EB病毒与鼻咽癌、肝炎病毒与肝癌等,这方面的研究将更加深入。此外,应用病毒治疗肿瘤已有了初步的尝试,且已取得一些成效,但仍需要解决特异性差和病毒潜在的致病性等问题。

 微生物学的发展道路是曲折的,但前途是光明的,人类最终将能够控制传染病的发生和流行!

 

吴兴安,第四军医大学基础部微生物学教研室副主任,副教授,硕士生导师。全军防生物危害医学专业委员会副主任委员,中华医学会微生物学与免疫学分会中青年委员,中国微生物学会分析微生物学专业委员会委员,陕西省微免分会副主任委员,全军微生物学专业委员会常委兼秘书长,全军战创伤基础研究专业分会委员,陕西省微生物学会理事。主要从事汉坦病毒基因工程抗体及病毒结构基因与功能研究。承担国家“863”子课题,国家自然科学基金,军队基金及陕西省自然科学基金等多项课题,总经费80余万元。获得军队科学技术进步二等奖2项;共发表相关研究论文近50篇。

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