发布时间: 2020-03-09
2020年3月7日,受新冠肺炎疫情影响,首都科学讲堂线上开讲,本次首都科学讲堂邀请了北京大学医学部教授、博士生导师,医史学家甄橙,为大家带来主题为《疾病故事与人类探索》的精彩讲座。
应对疫情防控,首都科学讲堂线上开讲。为坚决贯彻落实习近平总书记对新型冠状病毒感染的肺炎疫情作出的重要指示精神,北京科学中心坚持“疫情不解除,科普不掉线”,积极开展疫情防控和应急科普,切实做好知识普及和引导科学防控等工作。本期首都科学讲堂使用科学加APP、腾讯新闻客户端、新浪科技客户端、一直播APP等平台开展直播,采用“直播+录播”双管齐下的新颖方式,让公众足不出户,也能获得最权威、最前沿的科普内容和资讯。首都科学讲堂在疫情防控期间将灵活运用各类载体形成宣传阵地,利用网络手段为公众带来更多丰富主题的线上活动,进一步发挥科普在疫情防控中的重要作用。
疾病故事与人类探索:人类都是如何应对传染病的?
疾病故事与人类探索:人类都是如何应对传染病的?
新型冠状病毒疫情的流行,让众多人更加意识到应对疫病的重要性。其实,包括流行性传染病在内的疾病一直都伴随着人类的存在而存在,人类的历史有多长疾病的存在就有多久。
人为什么会生病?人类历史上发生过哪些重大传染病?人类又是如何应对这些疫情的?让我们共同来了解一下人类与传染病抗争的故事。
第一讲 人为什么会生病?
人为什么会生病?我们每个人从小到大都逃不脱疾病,怎样就叫生病了?每个人有不同的体验。当一个人慢慢长大时,即便将来不是医生,但也想知道自己到底得了什么病?是怎么得的这个病?所以人为什么会生病就是一个逃不掉的问题。在远古时期,人们对于人为什么会生病这个问题真的是搞不清楚,就归结为是神灵、魔鬼附在身体当中,所以一个人生病时就要想办法把这些让人生病的神灵鬼怪赶出去。这需要用特别奇特的方式,于是特殊装扮的巫师就这样登场了。巫医治病需要靠特殊的仪式,仪式感还特别强。后来医学慢慢在人类社会中发展起来。古希腊的医学史上有一个人物被后人尊称为“西方医学之父”,他的名字叫希波克拉底,他是古希腊最著名的医生。希波克拉底重视临床观察,而且还提出了有关疾病的专门理论。他最重要的一个理论就是“四体液学说”。在希波克拉底看来,人的身体主要由四种体液构成,即黄胆汁、黑胆汁、血液和黏液,这四种体液如果在人体内处于和谐、平和、稳定的状态,那么人就是健康的,无论是什么原因引起了这四种体液数量的变化,或者是性质的改变,那么就要导致疾病的发生了。希波克拉底不仅仅注意到人的身体健康要依赖于这四种体液,而且通过观察发现,这四种体液与每个人的个体,还有人们所生活的环境、气候的变化都很有关系。希波克拉底也指导他的学生,以“四体液”的变化来治疗治病。
在众多的希腊神话故事中,有没有会想到哪些故事是和医学发生关系的?这里我推荐一个人物,这就是医神阿斯克勒庇俄斯,他在古希腊时代里是一个半人半神的人物。阿斯克勒庇俄斯的身体旁边有一根手杖,在手杖旁还有一个曲曲弯弯的蛇形动物的存在。这两件东西组合在一起就形成了一个特殊的标志,这个标志到今天我们一直还在沿用,这就是西方医学的标志,也就是蛇杖的组合。在远古时期,当我们不知道人为什么会生病时,就诞生了神灵会致病的思想,所以出现了钻颅术,而且出现了巫师、巫医这类特殊的群体来给人们治病。到了古希腊时期,无论是神话传说还是现实生活中,已经开始出现了真正的医学家,比如阿斯克勒庇俄斯,还有西方医学之父希波克拉底。有传说认为希波克拉底还是阿斯克勒庇俄斯的后代。为什么人们把希波克拉底和阿斯克勒庇俄斯联系起来?这是因为这两个人物都具有给人治病疗伤的能力,只不过希波克拉底是一个实实在在的、活在这个世界上的一个非常伟大的医生。
在人类历史中,不管是神话传说,还是真实的历史人物,在治疗经验上,在疾病理论上,都给我们留下了关于疾病的认知。所以疾病并不可怕,即便当我们还不知道是什么原因导致疾病的时候,人类已经不断地在摸索各种各样的办法对抗疾病的存在。
第二讲 历史上的传染病大流行
对于传染病我们今天都知道,即便你不是医务工作者,一旦听到这个词,第一反应就是这个疾病可以传染。那什么叫传染?首先要“传”,第二要“染”。就是说这个疾病可能不知道是从哪里开始,就传到了别人的身上,一旦被传染上这个人就染上这种疾病。历史上传染病有很多种,今天我主要给大家介绍几个。
首先给大家说说麻风病。麻风病在历史上流行了很多次,中世纪时尤其是13世纪的时候,在欧洲流行得比较猖狂。麻风病的可怕之处在哪里呢?其实它的传染性还不是特别强,致死率也不是特别高。但麻风病有一点很可怕,它会导致皮肤破溃、人的肢体、五官受损。如果鼻梁塌陷,耳朵缺失,当这样的一个人出现在你眼前,是不是感到很恐怖?所以麻风病人遭到了社会的唾弃。但是当时的人们不知道麻风病是怎么造成的,那怎么解释呢?所以神灵致病、妖魔鬼怪附体这样的疾病理论就来了。麻风病患者是很不受社会欢迎的,人们认为他们是邪恶的化身,有的国家就把这些麻风病人赶到船上,然后把船开到海里,让大海来吞噬这些麻风病人的生命。
接着我说说鼠疫。14世纪时鼠疫横行,席卷亚洲、欧洲等世界广大地区。今天我们一听说鼠疫,可能很多人都会知道,这是一种由鼠疫杆菌引起的疾病。但是当时人们并不知道这种疾病到底是由什么原因导致的,只知道发病太快了,很快的时间内一家子全都病倒了,这家人又把这个病传播到邻居家里,很快一村子的人都病倒了,然后会发现一个地区的人、甚至更广地区的人都被传染了。所以鼠疫暴发起来很可怕,比麻风病要可怕多了,因为发病太快,传染性太强,死亡率太高。其实在希波克拉底生活的年代也曾经暴发过鼠疫,希波克拉底还被派去视察,视察时他发现,当时雅典城内很多人都病倒了,但是铁匠没有生病。铁匠打铁为生,打铁离不开火。于是希波克拉底就想,可以用燃烧、烧火的方式应对鼠疫。
14世纪当鼠疫再次大暴发时,人们又想到了什么办法呢?在意大利的米兰,聪明人发现,有一部分生活在米兰大教堂里的人活了下来,主要是这些人当时在教堂内部,没有跟外面的人发生接触,也就是说做到了“隔离”。于是,后来米兰大主教就向人们宣布,隔离的措施可以有效应对鼠疫。意大利的米兰是一个港口城市,后来人们提议,隔离同时还要做到如果发现有可疑的人、可疑的物品要从港口登陆时,就把这些可疑的人和可疑的物品集中起来,用太阳来暴晒30天。后来唯恐30天还不够,又延长到40天,这种方法后来慢慢就形成了海港检疫。
中国古代也有鼠疫的记载,清代诗人师道南曾赋《鼠死行》一篇,里面写到“东死鼠,西死鼠,人见死鼠如见虎”,本来是一个小老鼠却让人感觉像见到大老虎一样,所以这个疾病来得太凶猛了。而且“三人行未十步,忽死两人横截路”,可以想像到这是怎样一个悲惨的场景?死亡率太高了!这是描写1792~1793年(清代乾隆壬子、癸丑年间)鼠疫流行时,鼠疫患者纷纷死去的惨状,读起来令人毛骨悚然。但是不用害怕,现在人类已经找到了预防和治疗这种疾病的办法。
15世纪时在欧洲公共浴池曾经风靡一时,还喜欢男女同浴,由此导致了另外一种与性有关的传染病的发生,这就是梅毒。后来发现梅毒是由梅毒螺旋体引起的,这是后话。一期梅毒会波及生殖器。二期梅毒全身症状就会出现了,皮肤的梅毒疹也出来了。到了三期梅毒对内脏的损伤就开始表现出来。梅毒在欧洲传染初期,欧洲人用从美洲印第安人那里引进的愈创木,将树皮剥下来煮水喝的办法进行治疗,也有一定的效果。
最后再给大家简单介绍一种传染病,这就是霍乱。霍乱是一种消化道的传染病,最明显的特征就是腹泻,剧烈的腹泻。这个传染病在历史上多次发生,19世纪在英国伦敦出现时,有一个叫约翰·斯诺的医生很聪明,他拿着地图去调查,发现哪个地方有霍乱病人了,他就标一个点,然后再发现另外一个病人再标一个点,这样他在调查走访之后,他手中的点状图就出来了,一下子就看到了在这个地图上到底是哪个地方发生了这种传染病。当年斯诺就是用这种办法准确地判断出伦敦的一条街区发生了霍乱。聪明的约翰·斯诺医生又在想:为什么这条街有霍乱发生,跟它相邻的街道就没有霍乱发生呢?约翰·斯诺发现,在霍乱流行的那个街区,大家有一个公共的饮水源。在揭示出霍乱跟水源的关系之后,人们知道了如果要预防霍乱的发生,就需要清洁水源。所以在这之后,对于供水和排水系统的卫生管理,城市卫生建设就得到重视,而且还有了相关立法。
通过几个传染病的介绍我们可以看到,人类经历了传染病的侵袭,但是在每一种不同的传染病流行之后,人类也都收获了经验和教训。
第三讲 揭秘传染病发生的原因
文艺复兴时期是人类历史发展的一个特殊阶段,这个时期以艺术为先导,以艺术推动了科学的发展。
比利时医学家维萨里在1543年出版了一本医学著作《人体的构造》,让大家可以把我们的身体看得清清楚楚,这是文艺复兴时期人体解剖学的重要成果。下一步,就要了解人的身体里,各个器官到底有什么样的功能,这就是生理学的任务。文艺复兴之后的17世纪,生理学成为一门科学。18世纪病理解剖学也被建立起来了。病理解剖学在基础医学和临床医学两者之间搭建了一座桥梁。
雷文虎克给医学的发展又带来了新的进步。雷文虎克不是科学家出身。如果要准确介绍一下他的身份,他最后的职业是卖布的商人。但是这个人物的性格很有特点,他有好奇心,好奇心驱使他学会了怎么样去磨制不同的镜片,有平的、有凸起的、有凹下去的,接着他把这样的镜片再以不同地方式去组合,制作了很多台的显微镜。然后雷文虎克就用这些显微镜来观察。首先是观察他的布,第一次的观察实验就把他的世界又打开了,他发现原来在这个世界当中,除了我们肉眼可以看到的世界之外,还存在一个肉眼看不见的世界。因为他没有经过科学训练,所以他只是用通俗的语言来描述这个肉眼看不见的微观世界。如果说下雨了,他会跑到室外接几滴雨滴回来,然后把雨滴拿到显微镜下观察,用雷文虎克的话来形容,小雨滴里面有小动物,小动物会游泳。我们今天可以理解,那些小动物就是活的微生物。好奇心又驱使雷文虎克去观察口腔里边的牙齿、唾液、牙石,他还用笔把观察到的东西都记录和画了下来。今天我们再来看雷文虎克当年的笔记,他告诉我们原来在人类的口腔当中,有那么多的小动物,有圆形的、梭形的,还有扁平状的。他不仅仅观察,还做了实验,告诉我们这些小动物最怕醋和酒,一旦与醋和酒相遇了,这些小动物一下子就不会游泳了,身体就变僵直了。我们今天都知道,小动物已经被醋和酒给杀死了。就是这样一个商人,由于他的好奇心让他在医学史上做出了很多伟大的发现,让我们通过显微镜看到了另一个世界,这就是微生物的世界。当然雷文虎克毕竟不是专业的科学家,到了19世纪尤其是19世纪后30年,涌现出了一大批的微生物学家,正是由于他们的努力和探索,让我们知道了在大自然当中,还有很多的微生物存在,其中有许多的微生物就是我们今天所知道的致病菌。
法国的微生物学家巴斯德,应该说他并不是医学家,他主要是做微生物的探索。但是巴斯德在微生物学领域太著名了,发现了很多细菌,所以法国政府一遇到难题就想请他帮忙,当时在医学上有一种疾病叫产褥热,实际上就是我们今天说的产后感染。为什么会发生这样的疾病?当时的医生都不知道,于是就把这个任务委托给了巴斯德。巴斯德通过在临床上搜集一些可观察的样品,最后认识到,在他实验室里边看到的那样的一些微生物,在产妇病人的身体里,如血液当中也发现了。正是因为有了巴斯德的这个发现,才把微生物和人类的疾病联系起来。
巴斯德之外,这个时期德国非常著名的微生物学家罗伯特·科赫,最伟大的一个发现就是发明了一种特殊的染色方法,这样在微生物的世界当中,又让我们看到了更多的看不见的细菌,其中有一种就是在在历史上曾经被形容白色瘟疫、今天大家都很熟悉的结核病的致病菌。科赫发现结核病的真正致病的微生物就是结核杆菌。当然,之所以罗伯特·科赫能够发现结核杆菌,是因为他发明了这种特殊的染色方法。
在微生物领域,我还想给大家再介绍两位非常著名的亚洲科学家,一位是日本的北里柴三郎,他最重要的工作是1894年真正分离出鼠疫杆菌。人类到这个时候才知道鼠疫这种疾病真正的病原体是鼠疫杆菌。另一位是中国医学史上非常著名的公共卫生学家伍连德,1910年东北鼠疫流行,人力、物力,各种各样的条件都和今天没法相比。但是伍连德做到了消灭东北鼠疫。他是怎么做到的呢?第一,查找传染源,确定是鼠疫这种疾病暴发,并知道这是由老鼠造成的,暴发地也了解清楚了。第二,切断传播途径,就是让生活中东北地区的人,确定了鼠疫发生的疫源地的人,跟外面割断交通,不要让这些人跑出去,这样把疾病控制在一定的范围内。第三,就是保护易感人群,然后就是已经患病的人要积极地治疗。死者的尸体,要么深埋,要么焚烧。就用这样的一些办法,伍连德非常成功地控制了东北鼠疫的流行。
大家都知道,我们当前流行的新冠肺炎的病原体是冠状病毒。实际上人类真正认识病毒,已经到了20世纪电子显微镜发明以后。人类发现的第一种病毒是在植物上的烟草花叶病毒,而后才有其它病毒被陆续发现。
第四讲 人类与传染病的抗争
人类从19世纪开始终于逐渐揭开了致病微生物这个神秘的世界,让我们知道了许多疾病之所以发生是因为有那些看不见的微生物的存在。从文艺复兴开始,医学这门科学不断地发展起来,我们知道了有解剖学、生理学、病理学,然后到了19世纪,微生物学告诉我们疾病的原因。我们也应该知道一些临床医学的进步和发展。医学史上首先发明了叩诊的方法,后来又发明了听诊器,X线被应用到医学中,等等。现在当你去医院看病时,医生给你开出的那些化验、检查、B超、CT、核磁等,其实都是一些辅助诊断的方法。做辅助诊断检查的目的是什么?目的是帮助清楚判断疾病。当人类已经可以搞清楚疾病的位置和原因之后,我们接下来做的一件事情就是要治疗疾病,要有合适的药物。在整个西方医学的历史发展过程中,19世纪是一个关键的点。因为在19世纪,自然科学中化学的进步帮助人类能够提取物质的有效成分,进一步可以做到化学合成,所以化学药物慢慢地诞生出来了。
20世纪以后,医生手里掌握的药物稍微地多了一些,但是这些药物在杀灭细菌的同时也对人的身体造成了伤害。所以德国医学家艾利希就给自己定下了一个目标,他要发明一种神奇魔弹,就是一种要特别的有效、精准的药物,他希望这种药物只对病原微生物起作用,而不伤害人体。经过艰苦的实验,终于在606这个试管标记的药物上达到了他预想的神奇魔弹的效果。为了纪念这个神奇魔弹的特殊效果,他就把这个药物取名为叫606,实际上这是一个化学药物。这个化学药物不仅仅对当时的睡眠病有治疗效果,还对梅毒也有治疗效果。艾利希取得成就,是因为他改进了一个化学药物的化学结构。当时这种发明药物的思想在医学史上成为一种时尚,人们都从化学药物的角度去探索新的药物。
德国医学家多马克的重要成就是做化学合成药物,他合成的化学物质今天药物的名称就是我们熟悉的百浪多息。关于百浪多息的临床治疗还有一个小故事。在实验室阶段多马克发现,他新合成出来的这种药物对链球菌有杀伤力,但还只是在实验室里观察到。可是这个时候发生了一件事情,他的一个女儿由于皮肤受伤,有个小伤口,最后伤口感染导致高烧不退,病情已经非常严重了。多马克就把从女儿伤口处取来的血液拿到显微镜下观察,最后看到了链球菌。于是他就有了一个大胆的想象,可不可以把他实验室化学合成阶段的药物给女儿用作治疗的药物来使用呢?其实他当时心里也是有一些担忧的,但是看到女儿的病情不见好转,为了救女儿一命他就大胆地做了这个实验。结果这个药物挽救了女儿的生命。多马克发明的这个化学药物,开始了磺胺药物在医学史上的应用,我们今天也都知道,磺胺药物也是非常不错的抗生素。
说到抗生素,大家最熟悉的一种抗生素莫过于青霉素了。青霉素的发现要和一个伟大的名字联系在一起,他就是弗莱明。弗莱明是一位医生,但是很喜欢科学探索。在一次实验的过程中,他在一个培养皿当中不小心掉下去青霉菌,具有敏锐观察力的弗莱明发现了一个奇怪现象,就是在青霉菌的周围出现了一个透明带。弗莱明推测肯定是青霉菌里边有一种物质能够溶解培养皿当中的细菌。后续他又做了很多次试验,证实了他的猜测,后来弗莱明把这个物质命名为我们熟悉的盘尼西林,也就是青霉素。1928年弗莱明就把他的发现公布了,可惜在当时没有引起重视。第二次世界大战爆发后,英国前线许多士兵受伤,伤口感染急需抗生素。在这个时候,有两个分别叫做弗洛理和钱恩的年轻人,在查阅文献的时候突然看到了1928年弗莱明的这篇论文,然后他们觉得这是一个可以推广应用的成果,应该值得继续去做研究。所以两个年轻人携手,终于把青霉素这么一个非常有用的抗生素,让它从实验室走出来,能够大规模地生产,应用于临床,尤其是在战争中发挥了非常好的作用。
乌克兰裔美国生物化学家瓦克斯曼本身是一位土壤学家,人类怎么样可以真正地攻克结核病,应该说瓦克斯曼功不可没。20世纪40年代,他从土壤当中发现了可以杀灭结核杆菌的抗生素,这就是链霉素。
今天的医学的成就,真的得之不易,经历了无数科学家的艰难的探索。最后,我想结合现在新冠肺炎的流行跟大家说几句话。我们要树立坚定的信念,因为人类的历史已经让我们看到,在医学史上虽然已经有过多次传染病的流行,但是传染病并不可怕,我们要相信科学和经验,要听从指挥,做好预防。同时一定要配合治疗,积极治疗,一定能够战胜疫情。
只要我们齐心协力,一定能够战胜新冠肺炎,一定能够战胜现在的疫情。