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【云飞杂记】细菌传之高峰
2022-06-30 13:15:03.0 来源:新2网址 作者云飞

科学的进步取决于科学家的劳动和他们的发明的价值。——巴斯德

沙眼曾是中国排名第一的致盲性眼病。20世纪40年代至50年代,中国农村地区沙眼患病率达80%~90%,城市地区沙眼患病率略低于农村,人群沙眼致盲率高达5%。经过几十年的努力,2015年5月18日,时任国家卫生计生委主任李斌在日内瓦召开的第68届世界卫生大会一般性辩论中发言,宣布中国于2014年达到了世界卫生组织根治致盲性沙眼的要求。沙眼在中国不再是公共卫生问题。中国作为一个人口大国消灭致盲性沙眼,在世界沙眼防治史上是一个壮举。

健客沙眼是红眼病吗?

云飞哈哈,不是的。它们早期临床表现比较相似,但是随着时间的推移,它们之间的主要症状还是有一定差别的。沙眼的主要症状眼睛发痒、流泪、眼屎多、眼睛里总好像有什么东西去不掉,形成慢性眼病。红眼病又叫暴发火眼,是一种急性传染性眼病,主要症状一般双眼先后发病,眼结膜充血发红,眼屎多,严重的眼痛、畏光、流泪、眼皮肿胀。

健客我印象中它们都是常见病,用点眼药就没事了,不必大惊小怪吧?

云飞沙眼和红眼病虽然常见,但是危害却不小,特别是沙眼,早期的症状比较轻微,很容易被忽视,耽误了最佳治疗时机。眼病不分大小,小眼病任其发展也能酿成 *** 烦。还是要及时就医,坚持治疗。

沙眼的危害多揉眼睛也会发红,发红后视力受到一定的影响,看东西既不清楚,也不能持久。如果不及时治疗,日子久了,眼皮会朝里面翻,睫毛会向里面长,这时怕光,流泪的现象也越来越厉害,东西也看不清,甚至还有失明的危险。

红眼病的危害发病急,传染性强,可重复感染,流行快,患红眼病后,常常是一人得病,在1~2周内造成全家、幼儿园、学校、公司等广泛传播,不分男女老幼,大批感染。

健客这么可怕啊?

云飞眼病不可怕,用眼卫生是关键。一般来说,沙眼与红眼病是因为不注意用眼卫生而被传染的,所以要预防沙眼与红眼病应该注意用眼卫生。

1.不要揉眼睛。

2.要勤洗手,勤剪指甲,经常保持指甲的清洁。

3.不要合用毛巾、手帕,不要合用一盆水洗脸。

4.提倡用流动水洗手、洗脸。

还有一个小细节不要忽视——不要用纸巾频繁擦眼睛。使用纸巾很方便,但是纸屑入眼后,很容易堵塞泪小管,对眼睛不利。最好能用干净的手绢代替纸巾。此外,我们平时一定要还应加强锻炼,增强身体免疫力,尤其是利用电脑办公的上班族,不可长期在过度疲劳的状态下使用眼睛。遇到眼睛不适一定不能自己随意处理,最好的办法还是上医院看大夫,做专业的眼睛检查,制定适合的保健和治疗方案。扯远了,马上拉回来。

1883年,在埃及,科赫大战霍乱,忙中偷闲研究了50名眼病患者,发现了一种新细菌。1887年,美国眼科医师魏克斯在纽约分离出此菌,称科-魏氏杆菌,一度认为它是沙眼的致病菌,但很快被否定了。研究发现,它是红眼病的致病菌之一。1928年野口英世从沙眼材料里分离出一种细菌——“颗粒杆菌”,认为是沙眼的致病菌,此说曾引起广泛注意,后被汤飞凡等人推翻。直到1954年虽然国际上很多实验室试图找到沙眼病原体,但都无功而返。上世纪30年代,汤飞凡在研究病毒性状和沙眼包涵体本质时已逐渐形成一种想法,即微生物是一个长长的系列,在已知的病毒和细菌之间存在着“过渡的微生物”,如我们之前讲过的立克次体。他认为沙眼病原体是比痘病毒更大的、接近立克次体的“大病毒”,许多性质近乎鹦鹉热。

健客鹦鹉热是什么病?

云飞鹦鹉热又称鸟疫,1894年确认鹦鹉为传染源。患者通常表现为高热、恶寒、头痛肌痛、咳嗽等特征,颇似感冒,但多数患者都出现肺炎。1930年,美国国立卫生研究院的利利、英国利斯特研究所的科尔斯和德国科赫研究所的利文索尔都在鹦鹉热患者的细胞中发现了特殊的包涵体团簇。学界取三位细菌学家名字的首字母,称这些团簇为“L.C.L小体”。鹦鹉热和沙眼有类似的微观表现,但它们的病原体是否也类似呢?这在当时还是一个谜。

健客什么是包涵体呢?

云飞哈哈,是细胞中被脂质膜包裹的聚集物。虽然在沙眼患者细胞中找到包涵体,但不能简单说包涵体就是导致沙眼的原因。就像感冒的症状之一是打喷嚏,但不能说是打喷嚏导致感冒。汤飞凡当时就想弄明白沙眼包涵体到底是什么,及其和沙眼的关系。


循着这条思路,他制定了研究计划,同步进行了沙眼包涵体研究、猴体感染实验和病原体分离培养实验。采样地点选在以眼科闻名的北京同仁医院。他找到眼科主任张晓楼,张晓楼答应得十分痛快,只有一个条件,这个项目算两人合作。沙眼病原体研究完全是实验室项目,没有临床观察内容,根本不需要同临床合作。况且早已被称为汤老的汤飞凡在卫生系统一言九鼎,没有商量的必要。

健客啊哦,那汤飞凡答应合作了吗?

云飞答应了。一方面可能出于人情,另一方面临床采样非常重要,必须准确。科赫和野口不是眼科医生,谁能保证他们的研究在采样环节没出问题,也许根本就不是从沙眼患者身上采集的样本,最后导致找错了沙眼病原体。差之厘毫,谬之千里啊!

健客对了,沙眼和红眼病都有眼睛发红的症状。

为了保证实验材料可靠,由张晓楼鉴定所选沙眼病例。从1954年6月开始,花了整整一年时间,汤飞凡每周带助手在同仁医院沙眼门诊工作半天,这个时间绝对没有白费,汤飞凡对沙眼病程和包涵体有了更清晰的认识。在这一年的时间里,汤飞凡亲自带助手从同仁医院沙眼门诊取回实验材料201份,在48例中找到包涵体,并发现包涵体有四种形态散在型、帽型、桑椹型和填塞型,并阐明了它们的形成和演变过程,澄清了自从1907年发现沙眼包涵体以来的混乱认识。他在论文里写道“我们可推论沙眼病毒的原体侵入或被吞噬至上皮细胞内,即增大其体积变为始体,繁殖发展成散在型包涵体,以后继续发展成帽型或桑椹型,终至填塞型的包涵体。”实际上,他描述的是沙眼病原体进入宿主细胞后的发育周期,现在已经知道一个发育周期约为40小时。这一年,汤飞凡所进行的猴体感染实验也获成功。他和助手用人体沙眼样本使猴子造成沙眼,发现猴子与人的眼结膜解剖学构造不同,患了沙眼后症状也有所不同。他们还在猴子的沙眼病灶中首次发现了猴沙眼包涵体。这些发现证实了沙眼病原体就在采集的样本中,而且需要在活细胞内培养,猴子可以被感染,是适合的实验动物,为进一步实验指明了方向。但是,这一年他们做的分离病原体的各种努力都失败了。

健客什么情况?

云飞1951年,日本学者荒川和北村发表关于沙眼的研究报告,宣称他们找到了分离沙眼病原体的方法,但因拿不出病原体而未获承认。这一消息受到汤飞凡的关注,于是决定先重复荒川、北村的实验。但是一年中他和助手接种了2500余只幼鼠,没有一只发生类似荒川、北村所描写的症状,也没分离出一株病原体。失败的情绪在团队内蔓延,毕竟全世界的科学家前赴后继,进行了无数次研究,无一成功。

健客这么难啊?

云飞嗯,难就难在病原体分离培养上。

汤飞凡丝毫没有放弃的念头,经过一年的探索,他认识到,不能再重复别人的分离方法。因为前方已没有路,所以只能走出一条自己的路。汤飞凡没有完全否定用幼鼠分离沙眼病原体的可能性,但决定把它搁置起来,改用鸡胚培养。1955年7月,重新开始分离培养病原体实验,这次他采用了研究立克次体常用的卵黄囊接种。

健客等等,我知道立克次体是比一般细菌小但比病毒大的细菌,只能在动物细胞内寄生繁殖,是斑疹伤寒病原体,也是秦瑟的研究领域之一。但是,鸡胚是什么意思?

云飞嗯,之前讲的故事都记得啊!鸡胚就是鸡的胚胎、受精的鸡蛋。对鸡胚的研究可以追溯到亚里士多德。鸡胚培养主要适用于在活细胞内寄生繁殖的微生物,主要接种部位包括尿囊腔、绒毛尿囊膜和卵黄囊,这些故事在《病毒传》中讲。

汤飞凡分析了沙眼病原体分离失败的原因,认为除了选择适宜的接种体和接种部位外,还需抑制杂菌生长,于是决定在标本中加抗生素作为抑制剂,这也是当时研究病毒的常规做法,抗生素对抗的是细菌,而非病毒嘛,就好像种庄稼要除草是一样的。因为链霉素治疗沙眼无效,青霉素的疗效还不明确,而且链霉素和青霉素在抗菌方面有互补性,所以选了这两种抗生素。汤飞凡还做了一个大胆的尝试。在没有任何可靠数据的情况下,减少了抗生素的用量和抗生素与沙眼样本的接触时间。1955年8月10日,汤飞凡与助手一如往常来到实验室,这是新方法的第8次实验,传了3代后,世界上第一株沙眼病原体被分离出来了,命名为TE8,T表示沙眼,E表示鸡卵,8是表示实验次数,后来许多实验室把它称为“汤氏病毒”。虽然分离出了病原体但成功率太低,后来知道青霉素能抑制沙眼病原体。他们改进了方法取消了青霉素,加大了链霉素的量,延长了链霉素在标本中的作用时间,大大提高了成功率。用改进的方法,分离率达到50%,不到两个半月内又连续分离出8株。其实,这也相当于为治疗沙眼试药。

健客青霉素,我知道是某种青霉菌分泌的抑制细菌生长的抗生素。链霉素是什么呢?

云飞那是另一位细菌学大牛的杰作。1939年,瓦克斯曼担任了美国战时细菌委员会主席。他利用自己早年对土壤微生物的研究结果,研制杀菌剂,他还帮助海军解决了损害船体的细菌问题。这一年,瓦克斯曼的一位研究生发现了两种从土壤中分离出来的抗菌素短杆菌酪肽和短杆菌肽,后者对革兰氏阳性菌十分有效。但由于短杆菌肽对人体毒性过大,只能用于动物的各种细菌感染上。这一发现激励了瓦克斯曼继续探索土壤中抗菌微生物的医疗作用。他建立起一个由50名研究生与研究助理组成的团队,对成千上万种土壤中的真菌和微生物进行了系统分析和研究。1940年,瓦克斯曼成为拉特格斯大学微生物系系主任。这一年,他和手下的研究人员分离出了放线菌素。尽管放线菌素对人体依然有害,但随后发现它们中的几种有较强的抗癌作用。在接下来的十年里,瓦克斯曼及其助手又分离出十种不同的抗菌素。1943年10月19日,瓦克斯曼实验室成功分离链霉素,是由他的研究生沙茨分离的。因为“发现链霉素、第一有效对抗结核病的抗生素”,瓦克斯曼获得1952年诺贝尔生理学或医学奖。但一般认为他的获奖不仅仅是因为链霉素,而是因为他发明了一系列分离抗生素的方法和技术,使他的实验室分离了多种抗生素。他发明了“抗生素”一词,用来表示抗菌类药物,这一名词被沿用至今。他将抗生素定义为“由微生物制造的化学物质,可以抑制细菌和其它生物的生长,甚至将其杀死”。青霉素是第一种严格意义上的抗生素。广义的抗生素弱化了“微生物制造”概念,磺胺是人类合成的第一种抗生素。砷凡纳明是化学药物抗菌的先河,但据说药理至今没搞明白,因此还不能算是抗生素。扯远了,马上拉回来。

实验成功了,有人建议汤飞凡赶快发表成果,因为世界上许多实验室都在研究沙眼,不赶快发表,就怕被人抢先。但作风严谨的汤飞凡没同意,他认为还没有达到科赫定律的要求。

健客科赫定律,我知道,很苛刻的。

云飞嗯,确定某种传染病的病原体,第一步,要能从相应的病例里找到这种病原体,而且健康个体中没有;第二步,病原体可被分离,进行纯培养,并记录各项特征;第三步,纯培养的病原体接种至健康宿主中引起典型的病变和症状;第四步,以相同的分离方法应能再分离出病原体,且其特征与第二步中分离的完全相同。

汤飞凡又做了很多工作,证明TE8能在鸡胚中继续传代,用它感染猴子能造成典型的沙眼症状并能找到包涵体,他又把沙眼病原体从感染的猴子的眼睛里再分离出来,并达到了科赫定律的所有要求。他还用分级滤膜证明TE8是可过滤的并测出它的大小在120~200纳米之间。

健客我记得一般细菌是微米级的。

云飞嗯,沙眼病原体被汤飞凡称之为“沙眼病毒”,是一种比一般细菌小但比病毒大的微生物,具有原体和始体,两个生命阶段。原体呈球形,小而致密,是发育成熟的阶段,主要存在细胞外,能感染,但不分裂生殖。始体是在宿主细胞内发育的阶段,能分裂生殖,但不能感染,包涵体中的就是始体。

1956年10月,汤飞凡发表了论文。1957年除夕,他将TE8种进自己的一只眼睛,很快出现了典型的沙眼症状。为了观察全部病程,坚持了40多天才接受治疗,无可置疑地证明了TE8对人类的致病性。沙眼病原体分离成功在国际科学界引起了巨大的反响,因为这是一个关键性的突破,将长期处于低潮的沙眼研究一下子推上了 *** 。英国利斯特研究所的细菌学家科利尔于1957年得到TE8后很快证实了这一发现。1958年,他又用汤飞凡发明的方法在西非冈比亚分离出沙眼病毒。不久,多国医学家也相继分离出沙眼病毒。1958年,琼斯在美国从一个患性病的妇女子宫颈中分离出沙眼病毒,解决了这种仅在美国每年就有上万人受害的性病病原体问题。有了病原体,就有可能对其进行系统的、深入的研究,并找到具有针对性的治疗方法,干燥、日晒、热水烫、以及许多常用的消毒剂都能有效地杀灭沙眼病原体,同时还筛选出许多特效抗生素。沙眼的预防和治疗在短短几年里取得了前所未有的进展,并导致了微生物分类的重大变革,在细菌界中,增加了一个衣原体目,沙眼病毒正式改名沙眼衣原体,汤飞凡被称为“衣原体之父”。细菌分类的故事,稍后讲。

沙眼病原体分离成功后,汤飞凡将研究重点转向当时对儿童生命和健康威胁极大的麻诊和脊髓灰质炎,转向培养年轻人,这些故事在《病毒传》中讲。1957年,汤飞凡实至名归,当选中国科学院学部委员(院士),也许这是他60岁生日的最好礼物。

健客学部委员和院士是什么关系啊?

云飞1949年11月1日,中国科学院正式成立,郭沫若为第一任院长,陈伯达、李四光、陶孟和、竺可桢为第一任副院长。中科院成立后,十分注意依靠国内高水平科学家参与学术领导,在经历了几度讨论与演变后,确定了建立专门委员制度。1953年初,专门委员人数达253人,这为建立学部打下了基础。1954年1月,经中华人民共和国政务院第204次政务会议批准,中科院于6月开始筹备建立物理学数学化学部、生物学地学部、技术科学部和哲学社会科学部,并组织全国科学界进行推荐并会同有关部门反复讨论和协商,提出了第一批学部委员名单草案。1955年5月,国务院第十次全体会议批准中科院第一批学部委员人选,共233人。1955年6月1日,中科院学部成立大会在北京隆重召开。党和国家领导人周恩来、董必武、陈毅、陆定一、李济深等出席大会并讲话,指出中科院学部的成立“是我国科学事业发展中的一件大事”,“它的意义在于全国科学的学术领导中心已经建立起来”,“标志着我国科学事业发展中的新阶段的开始”。1957年5月23日,在北京召开了中科院第二次学部委员大会,经过各学部学部委员推荐,自然科学方面遴选增聘了18位学部委员,其中就包括汤飞凡。1993年10月,国务院批准“中国科学院学部委员”改称“中国科学院院士”。扯远了,马上拉回来。

微生物学的奠基人,巴斯德曾说“科学的进步取决于科学家的劳动和他们的发明的价值。”我想这句话的重点是“事在人为”,倡导全社会关心爱护科学工作者,同时激励科学工作者“奋发图强”。立志成为东方巴斯德的汤飞凡回望自己走过的一个甲子,他会作何感想呢?也曾共赴国难,也曾力挽狂澜;见惯了太多人事,经历了各种场面;让美国兵不敢看不起中国人,让瘟疫不敢在中国土地上横行。如今老当益壮,登上科学的高峰,取得世界级科研成果,他对夫人说“到底是在新社会,我这一生从来没有在这样短的时间里顺利地作出这么多工作”。他在说什么?我听到的不是“会当凌绝顶,一览众山小”之类的豪言壮语,而是一个饱经风霜的老人的心声到底是新社会好!

然而,一场悲剧突然发生了。

欲知后事如何,且听下回分解。

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