在很長一段時間內,世界各國的醫學都以單獨的形態存在,很少滲進自然科學。比如中醫治病,一直是憑借的是醫師的經驗或先朝醫書。中醫現代化過程中,人們經過20世紀一百年的研究和探索,都未能將中醫與現代科學結合起來。國外科學與現代醫學的真正結合,要追溯到19世紀。
“巴氏殺菌法”開啟微生物學
從很早開始,人類在日常生活和生產實踐中,就覺察到有細微生物的生命活動,并利用它們為人類服務。4000多年前的龍山文化時期,古老的中國人利用這類生物進行釀酒,制醬。南北朝科學家賈思勰在《齊民要術》中列有谷物制曲、釀酒、制醬、造醋和腌菜等方法,其中暗含細微生物的運用。但這些都是細微生物的經驗之談,上升不到形態學和理論階段。
公元1860年,法國釀酒業面臨著一個令人頭疼的問題,那就是葡萄酒在釀出后會變酸,根本無法飲用。法國著名科學家巴斯德受人邀請研究這個問題。經過長時間的觀察,他發現使葡萄酒變酸的罪魁禍首是一種新型的極微小的生物——乳酸桿菌。營養豐富的葡萄酒簡直就是乳酸桿菌生長的天堂。他采取煮沸的方法雖然可以殺死乳酸桿菌,但葡萄酒也被煮壞了。巴斯德嘗試不同的溫度來殺死乳酸桿菌,而又不會破壞葡萄酒本身。五年后,他研究成功:63.5℃的溫度加熱葡萄酒半小時,就可以殺死葡萄酒里的乳酸桿菌,而不必煮沸。公元1866年,巴斯德發表題為《論葡萄酒的變質及其防止》的論文,標志著拯救了整個法國的釀酒業。后人把他這種防止葡萄酒變酸的方法稱作“巴氏滅菌法”。
巴斯德
“巴氏滅菌法”不僅用于葡萄酒釀造,還很快廣泛應用于牛奶、食品加工和外科手術中。在人類科學史上,巴斯德的“巴氏滅菌法”歷來和牛頓的“萬有引力”、達爾文的“進化論”、愛因斯坦的“相對論”以及居里夫人的“鐳”排在一起的。“巴氏滅菌法”更深遠的意義在于開啟了一門新興學科——現代微生物學。從此,人們知道,自然界除了動物、植物外,還有微生物。
經過一百多年的發展,現代微生物學從巴斯德時的形態學階段成長為理論階段,定型為在分子、細胞或群體水平上研究各類微小生物(細菌、放線菌、真菌、病毒、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體原生動物以及單細胞藻類)的形態結構、生長繁殖、生理代謝、遺傳變異、生態分布和分類進化等生命活動的基本規律,并將其應用于工業發酵、醫學衛生和生物工程等領域的科學。目前,微生物學已經列入高等院校生物類專業必開的基礎課或專業基礎課,也是現代高新生物技術的理論與技術基礎。基因工程、細胞工程、酶工程及發酵工程就是在微生物學原理與技術基礎上形成和發展起來的。
隨著工農業生產的發展和人民對生活環境質量要求的提高,微生物學將發揮越來越重要的作用。第一,微生物學可以解決有機廢水污物和人工合成有毒化合物等物質引起的污染問題,因為微生物是這些有機廢水污物和合成有毒化合物的強有力的分解者和轉化者,起著環境“清道夫”的作用。第二,微生物學不僅與農業生產關系密切,而且對食品安全和品質改善都能起到有效作用。由于微生物的話動,使得土壤具有生物活性性能,推動著自然界中最重要的物質循環,并改善著土壤的持水、透氣、供肥、保肥和冷熱的調節能力,有助于農業生產。
接種疫苗開創免疫學
雖然有科學家在1798年便發明了預防天花的種痘法,卻因不了解這個免疫過程的基本機制,因此未引起人們的重視。公元1877年,巴斯德發現微生物后,繼續研究雞霍亂,發現將病原菌減毒可誘發免疫性,以此預防雞霍亂病。其后他又用接種疫苗的方法相繼征服了蠶病、霍亂、炭疽病和狂犬病等傳染性疾病。
所謂疫苗,是指病原微生物(如細菌、立克次氏體、病毒等)及其代謝產物,經過人工減毒、滅活或利用轉基因等方法制成的自動免疫制劑。當動物體接觸到這種不具傷害力的病原菌后,免疫系統便會產生一定的保護物質,如免疫激素、活性生理物質、特殊抗體等;當動物再次接觸到這種病原菌時,動物體的免疫系統便會依循其原有的記憶,制造更多的保護物質來阻止病原菌的傷害。
巴斯德研究疫苗
疫苗的發現,是人類發展史上一件具有里程碑意義的事件。因為傳染病一直是人類生存的最大敵人,控制傳染性疾病最主要的手段就是預防,而接種疫苗被認為是最效的措施。而事實證明也是如此,威脅人類幾百年的天花病毒在牛痘疫苗出現后便被徹底消滅了。此后一百多年間,疫苗家族不斷擴大發展,目前用于人類疾病防治的疫苗有20多種。
此外,接種疫苗的發現,標志著一門新興學科——免疫學的誕生。所謂免疫學,是指研究生物體對抗原物質免疫應答性及其方法的醫學科學。隨著科學技術的發展,免疫學派生出許多獨立的分支學科,例如與現代生物學有密切關系的分子免疫學、免疫生物學和免疫遺傳學,與醫學有密切關系的免疫血液學、免疫藥理學、免疫病理學、生殖免疫學、移植免疫學、腫瘤免疫學、抗感染免疫學、臨床免疫學等等。
巴斯德在微生物學和免疫學理論方面的研究,在當時引發了一場醫學革命。從此,科學與醫學有機結合在一起,醫學步入現代化,巴斯德因此被后人稱為“現代醫學之父”。美國著名物理學家麥克·哈特在著作《影響人類歷史進程的100名人排行榜》中,把這位偉大的科學家排在第11位,比法國皇帝拿破侖(第34位)還要大得多,并推舉他是醫學史上最重要的人物。英國生物學家赫胥黎曾在《天演論》中如此評價巴斯德:“1871年法國付給德國的戰爭賠款是50萬法郎,但是巴斯德一個人的發明,已經抵償了這一大筆損失。”
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