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来源页 · 完整讲稿 · 第13讲

巴斯德:机会总是青睐有准备的头脑

本课涉及
巴斯德医学史疫苗微生物学

我是薄世宁,欢迎来到《临床医学前沿报告2022》。

这讲是咱们前沿报告的最后一个模块,也是最后一讲。按照惯例,我们不会只把目光锁定在当今世界最前沿的技术和理论上,还应该致敬推动这些前沿发展的人。

今年,我要把年度致敬送给法国科学家路易斯·巴斯德先生。为什么呢?

我相信你肯定听过巴斯德发明的牛奶巴氏消毒法,你可能还知道世界上第一支狂犬病疫苗就是巴斯德研制的。

不过要我说,巴斯德对人类最伟大的贡献,远不止这些。在我看来,巴斯德的研究奠定了人类科学战胜传染病的基础。尤其是在这三年人类应对新冠病毒的伟大战役中,更显得尤为重要。

还有今年正是巴斯德诞辰200周年,所以我认为2022年的年度致敬,非他莫属。

这一讲,我会从巴斯德在消毒理论、疫苗学、医学微生物学三个方面的贡献,向他的工作致敬。咱们一起看看他的研究,在一百多年之后的今天,是怎样依然对我们产生着巨大影响的。

1..巴斯德对灭菌技术的贡献

巴斯德对人类的第一个重大贡献,我相信你肯定不陌生。就是他对于灭菌技术的研究,以巴斯德命名的巴氏灭菌法,直到现在也还被用在奶制品消毒上。

这种做法是把要灭菌的物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟,然后迅速冷却到10℃以下。这样做既不破坏营养成分,又能杀死这些物质中的细菌。

巴斯德在微生物研究的基础上,不仅发明了灭菌技术,还鼓励医生在手术前对双手和设备进行消毒。你知道吗,在这之前,甚至很少有医生手术前洗手,这在我们今天看来是无法想象的。

现在无论是在日常生活、临床手术,还是在新冠期间,消毒技术起到的作用就不需要我多说了吧。

巴斯德第二个重大贡献,对疫苗的研究,才是我要重点跟你讲的。

2.巴斯德对疫苗的贡献

刚刚咱们说了,世界上第一支狂犬病疫苗是巴斯德发明的。但你知道吗,狂犬病这种病毒非常微小,在当时无法分离,只能从疯狗身上提取。你能想到巴斯德是怎么做的吗?咱们来还原一下当时的场景。

有记载说,巴斯德和助手们先把挣扎狂躁的疯狗,强力制服在实验台上,巴斯德用嘴叼着一根细玻璃管,伸向犬牙交错、翻滚着白沫的狗嘴,就为了吸取一些疯狗的唾液。不用我说,你也知道万一感染了狂犬病病毒有多大危险。

据说当时实验室的桌子上,总是放着一把子弹上膛的左轮手枪。不过,这可不是为失控的疯狗准备的,而是给被疯狗抓伤或者咬伤的实验室同仁准备的。

你或许会觉得这个决定太冷酷了,甚至越过了法律边界。但这把手枪是试验小组共同做出的决定。在当时,感染了狂犬病完全无法救治,会死得异常痛苦。

其实,别说在当时了,即便放在现代医学高度发达的今天,一旦感染狂犬病毒并发病,死亡率仍是100%。

今天回过头来看,不仅取病毒的过程非常危险,当时制作疫苗的过程也是粗糙、简陋。

巴斯德先从被狂犬病毒感染了的兔子身上取了一段脊髓,把这段脊髓挂在无菌烧瓶中干燥。几天之后,再把这段干燥的脊髓研成末,和蒸馏水混在一起,注射到狗的身上。他发现,这些狗不仅没死,而且神奇的产生了对病毒的抵抗力。

听起来是一个简单的动物试验,但这其中有两个非常值得我们关注的细节。

首先巴斯德是从兔子身上取了一段脊髓,为什么?这就要向巴斯德的敏锐致敬了。

尽管当时他根本不知道什么是病毒,但他坚定的推测,是一种隐藏在感染动物脊髓中的物质让动物得了病。

当然现在已经有了答案,这种物质就是狂犬病病毒,病毒攻击神经系统,脊髓中会含有狂犬病病毒。

这个动物试验里还有一个细节。巴斯德先让得了狂犬病的狗去传染兔子,再把兔子的脊髓干燥处理。这么做的目的,用他自己的话说,是为了“衰减”。

巴斯德所说的衰减,在今天看,其实是为了降低病毒的毒力。

有点像咱们今天用化学物质处理病毒,让病毒减毒或者灭活。

好,疫苗做出来了,对人体是不是有效呢?

在1885年7月6日,巴斯德给一个被患有狂犬病的狗咬伤,奄奄一息的9岁男孩约瑟夫·迈斯特注射了这种疫苗。三个月后,再给这男孩检查身体,发现这个孩子不仅幸免于狂犬病毒感染,而且身体状况良好。

尽管很多科学家质疑巴斯德疫苗制备过程的严谨程度,还有完成第一次注射的医学伦理规范程度。但毫无疑问,在150年前,在根本不知道“敌人”是谁的情况下,他的这些做法,构建了疫苗学的理论基础。

根据巴斯德笔记本上的记录,他越来越相信活的狂犬病病毒让人体产生了一种无生命的、可溶的、不利于病毒继续复制的化学物质。

这些话我们可以推测出来,在他思想深处,已经产生出了人体免疫理论的萌芽。

巴斯德感觉到的这种人体产生的化学物质就是咱们现在所说的抗体。

当然,今天我们还知道了,疫苗引起人体的免疫反应,除了抗体之外,还有T细胞、记忆B细胞、记忆T细胞等等,这些都是免疫系统在疫苗激发之后形成的完整防护网。

巴斯德带来的,可不仅仅是理论上的进步,更重要的是,他开创了一种可复制的疫苗研发模式。也就是让致病微生物的减毒、无毒形式或者是微生物的一部分进入人体,诱发人体产生免疫力。

可以说,巴斯德研发的狂犬疫苗是人类第一只真正意义上的疫苗。

在这次新冠病毒流行期间,疫苗起到了多大作用,不用我多说了吧?无论是灭活疫苗,还是欧美国家用的比较多的mRNA疫苗,他们的底层原理都是基于巴斯德当年的研究。

这两种疫苗在应对新冠病毒中,对预防重症、预防死亡、构建群体免疫中都发挥了重要的作用。

咱们用巴斯德给法国科学院汇报时说的一句话,来总结这部分他的贡献,他说:我这么做,是为所有反复折磨人类的传染病找到疫苗的希望。

3.巴斯德对医学微生物学的贡献

但是你肯定也能想到,应对传染病,疫苗只是一方面,我们还需要抗病毒的药物。

就像这次应对新冠,默克公司和辉瑞公司都研发出了抑制病毒复制的抗病毒药,还有很多公司研发出了单克隆抗体药,用抗体去结合病毒的某些部位,让病毒失去攻击力。

在这些药物中,你可能已经关注过辉瑞研发的Paxlovid,这款药是2021年12月22日美国FDA批准上市;2022年2月11日,中国国家药监局批准有条件上市。临床试验中,这款药在防止病人住院和死亡方面有89%的效果。

其实在今天,除了新冠病毒之外,有很多引起慢性病的病毒都得到了有效遏制。比如丙肝病毒,今天已经可以做到治愈了。还有临床研究表明乙肝在不久的将来,很快可以实现功能性治愈。

你可能更想不到的是,对于曾经造成极度恐慌的艾滋病病毒,只要病人坚持、科学用药,甚至可以把HIV控制在能够检测到的水平之下,HIV感染者和正常人寿命接近。

但我要提醒你,要想研发抗病毒药,第一步可不是药理学的突破。而是首先要找到引起这种疾病的致病微生物。

现在找病毒似乎是一件很简单的事儿了。这次新冠,早在2020年1月12日,中国就第一时间向全世界分享了新冠病毒的基因序列图谱。

但在巴斯德年代可就没这么简单了。那会不仅不知道病毒是什么东西,甚至当时的主流理论认为,感染是一种自然发生的事。比如,放了几天的肉汤之所以腐败变质,是因为肉汤内部自然发生的变化。

巴斯德不这么认为,他认为一定是活的病原微生物引起了肉汤的腐败。

他做了一个经典的鹅颈烧瓶试验。烧瓶的颈部像天鹅的脖颈,是弯曲的,可以避免空气中的细菌、杂质落入到烧瓶内。

巴斯德发现,加热之后,长期内瓶子里的肉汤也不会腐败变质。只有把烧瓶倾斜,让液体接触到颈部,受到污染,肉汤才会腐败。

这足以说明,引起肉汤腐败的生物体来自外部,而不是肉汤自发产生的。

这个简单的试验,被巴斯德描述成“无懈可击和果断”的实验,以无可辩驳的证据,反击了当时传统的自然发生理论。

巴斯德提出,没有任何微生物是自己来到这个世界的。要想证明感染性疾病是由哪种微生物引起来的科学方法,是对微生物进行连续培养,再让这种微生物去感染研究对象。

后来科学家科赫发现了炭疽杆菌是引起炭疽病的致病微生物,证明了巴斯德的理论。

巴斯德的理论以及科赫的科学发现,一起奠定了医学微生物学的基础,解释了在以前无法解释的微生物感染问题。

现在,人类寿命得到大大延长,其中最大的功劳莫过于人类对病原微生物、对烈性瘟疫取得的胜利。

讲到这里,你已经了解了巴斯德为人类应对传染病带来的巨大贡献,可以说他奠定了卫生、公共卫生和医学微生物学的基础。

也因为这些贡献,巴斯德被誉为“细菌学之父”“微生物学之父”“免疫学之父”等等,甚至还被誉为有史以来进入科学王国最完美的人。

通过这一讲年度致敬,我相信你也会认为,怎么赞扬巴斯德给人类健康带来的贡献都不为过。

我预测,经过最后的这一轮新冠病毒反弹后,2023年3、4月份,我们就可以恢复正常的生活和工作了。这是一段我们共同经历的历史,值得我们记忆终生。

最后我想用巴斯德先生的一句话作为这讲报告,同时作为2022年度临床医学前沿报告结尾,与你共勉:

机会总是青睐有准备的头脑。

我是薄世宁,咱们明年见。