發(fā)現(xiàn)病毒

王震元

發(fā)現(xiàn)病毒

王震元

只要有生命的地方，就有病毒存在。不論多么猖獗的病毒，在經(jīng)過驚心動魄的戰(zhàn)斗之后，人類總可以以凱旋者的姿態(tài)歸來。自然這不代表人類是戰(zhàn)無不勝的，但人類的智慧，是最好的武器……

“死神幫兇”何猖狂琴納功成謎難解

天花是人類發(fā)現(xiàn)的第一種傳染病。早在公元前1000多年，它就如一股狂風(fēng)，兇猛地席卷了整個古埃及，就連法老拉美西斯五世也不能幸免。至今，仍能在他的木乃伊面部發(fā)現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)天花的瘢痕。據(jù)統(tǒng)計，在18世紀(jì)的百年間，僅歐洲慘死于天花的人數(shù)就愈1.5億人。即便是一些劫后余生者，也重則雙目失明，輕則疤痕滿面，容顏盡毀。人們在無奈之余，只能貢獻(xiàn)祭品求神保佑。在印度民間就供奉著“天花女神”，以求消災(zāi)避難。難怪英國歷史學(xué)家馬考萊，要稱天花為“死神的忠實(shí)幫兇”了。

中國的天花，最早是在東漢（公元25-26年）時期的戰(zhàn)俘營中發(fā)現(xiàn)的，故稱之為“虜瘡”。晉代名醫(yī)葛洪在《肘后方》一書中對天花病人的癥狀作了詳盡、準(zhǔn)確的描繪，這應(yīng)該是世界上最早的天花病歷。到了16世紀(jì)的明朝隆慶年間，人們更將輕型天花病人的痘痂，用棉花浸蘸以后，塞入健康人的鼻中來預(yù)防天花。這種方法雖然有效，但很難大規(guī)模推廣。又過了200年，一位日后將名垂青史的英國醫(yī)生琴納終于登場了。

1749年5月17日，愛德華·琴納誕生在一個牧師家庭。13歲時，琴納就被送到盧德洛醫(yī)師那里學(xué)醫(yī)。7年過去了，有一天，一位農(nóng)婦來看病，被告知患上了天花。琴納用一種惋惜的眼神注視著這位俏麗的農(nóng)婦輕輕嘆息道：即使大難不死，也會落得容貌丑陋了！但是，出乎意料的是，農(nóng)婦卻大聲地說：“醫(yī)生，您錯了！我不會再得天花的，因?yàn)槲页鲞^牛痘！”剛開始，琴納認(rèn)為是那位農(nóng)婦的無知，但不久，她果然完全康復(fù)，花容月貌依舊。這太不可思議了！包括盧德洛醫(yī)師在內(nèi)，無人能夠解答琴納的困惑。不久，琴納獲得醫(yī)學(xué)士稱號，回到故鄉(xiāng)自己開辦診所時，又發(fā)現(xiàn)了一個“怪現(xiàn)象”：天花患者盡是一些地主、神甫和農(nóng)民，而沒有一個是擠牛奶的農(nóng)婦。這就更發(fā)人深思了。琴納經(jīng)過20多年的觀察和研究，終于揭開了其中的秘密。原來天花不僅危害人類，也同樣侵襲牛群，幾乎所有奶牛都出過天花，但癥狀相對比較溫和。當(dāng)擠奶的人，接觸到出天花奶牛身上的膿漿后，就感染上了牛痘，只是在手指尖上冒出一個小膿皰。雖然有點(diǎn)不舒服，但癥狀很快就消失了。既不會留下任何不良后果，更能在人體內(nèi)產(chǎn)生一種抵抗天花的免疫力。于是，一個大膽的實(shí)驗(yàn)計劃在琴納腦海中形成了……

1796年5月17日，正是琴納47周歲的生日。清晨，候診室就聚集了好奇的人群，椅子上坐著一個8歲小男孩菲普士，正津津有味地吃著糖果。一會兒，另一個幾天前從奶牛身上感染了天花，手上長起一個小膿皰的尼姆斯姑娘來了。琴納用一把清潔的柳葉刀，在男孩右臂上輕輕地劃破幾道，然后從尼姆斯手上的痘痂里，取出一點(diǎn)兒淡黃色的膿漿，把它接種到菲普士劃破皮膚的地方。過了2天，孩子有點(diǎn)不舒服，但很快又活潑地和其他孩子一起嬉鬧玩耍。48天之后，琴納又從天花病人身上取來一點(diǎn)兒痘痂上的膿液，接種在菲普士身上。這是一個十分嚴(yán)峻的考驗(yàn)時刻！琴納不知度過了多少個不眠之夜，終于看到，不但菲普士依舊十分健康，而且在其他人身上所做的相同實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更進(jìn)一步證實(shí)了牛痘預(yù)防天花的作用。琴納的成功，特別是這種技術(shù)受到美國總統(tǒng)杰斐遜、法國皇帝拿破侖和西班牙皇帝的贊賞后，很快在歐洲各國推廣，使他“感受到一種巨大的快樂”。但是，琴納直到1823年逝世也始終不明白：出現(xiàn)“世界上最大災(zāi)難”——天花的“禍?zhǔn)住本烤故鞘裁矗?/p>

>>琴納

狂犬唾液未見菌煙葉毒素?zé)o蹤影

1881年，法國科學(xué)家巴斯德發(fā)表了著名的“細(xì)菌致病”理論——一切傳染病的病原體都是細(xì)菌。天花當(dāng)然也不例外。但是，巴斯德當(dāng)時緊急面對的已經(jīng)不是天花病人，而是一位年僅5歲的狂犬（瘋狗）病患者。當(dāng)巴斯德趕到醫(yī)院時，小孩已經(jīng)口吐唾沫，呼吸困難，最終導(dǎo)致窒息而亡。巴斯德悲痛之余，從尸體中取出唾液加水稀釋后，分別注射進(jìn)5只兔子體內(nèi)，不久，它們?nèi)克廊?。巴斯德又將瘋狗的唾液再次注射入其他兔子體內(nèi)，再讓瘋狗去咬這些兔子，結(jié)局完全相同。巴斯德甚至冒著生命危險，直接從狂犬的口中去取唾液。但是，令巴斯德感到困惑的是：無論是患者、死兔還是狂犬的唾液，在顯微鏡下反復(fù)觀察，都找不到致病的“狂犬菌”。

無獨(dú)有偶。1886年，德國科學(xué)家麥爾把患有花葉病的煙草植株的葉片，加水研磨后注射進(jìn)健康煙草的葉脈中，同樣引起花葉病，說明這種病是可以傳染的。根據(jù)巴斯德的理論，病原體也應(yīng)該是一種細(xì)菌。1892年，俄國青年植物學(xué)家伊凡諾夫斯基重復(fù)這個實(shí)驗(yàn)時，用一個非常精細(xì)的陶瓷過濾器過濾煙草汁液，這個過濾器的濾孔比細(xì)菌還小。如果確有細(xì)菌，將被過濾器阻擋，濾液應(yīng)該不會再使煙草得病了。但是，實(shí)際情況恰恰相反。這表明病原體并非細(xì)菌。最初他將這種現(xiàn)象解釋為由于細(xì)菌產(chǎn)生的毒素所引起的，但毒素被接種到一棵又一棵煙草上后，理應(yīng)越來越稀薄，致病作用隨之也越來越弱，而實(shí)際上每一棵煙草害病的程度都一樣。于是，伊凡諾夫斯基大膽推斷：“這絕不是沒有生命的毒素，而一定是一種比細(xì)菌還小，可以通過濾器的細(xì)孔，并從一株煙草傳染到另一株煙草上的微生物！”

1898年，荷蘭細(xì)菌學(xué)家貝杰林克把患病煙草植株的汁液置于瓊脂凝膠塊的表面，發(fā)現(xiàn)感染煙草花葉病的物質(zhì)在凝膠中以一定的速度擴(kuò)散，而細(xì)菌仍滯留于瓊脂表面。這就表明，這種“致病因子”不能在感染的細(xì)胞內(nèi)繁殖，僅能在體外非生命物質(zhì)中生長。貝杰林克稱其為“有感染性的活的流質(zhì)”，并取名為病毒。幾乎在同時，德國兩位細(xì)菌學(xué)家發(fā)現(xiàn)引起?？谔阋叩牟≡w也可以通過細(xì)菌過濾器，從而再次證實(shí)了伊凡諾夫斯基和貝杰林克的重大發(fā)現(xiàn)。1935年，美國生物化學(xué)家斯坦利進(jìn)一步分離出煙草花葉病的純病毒結(jié)晶，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎。

病毒的發(fā)現(xiàn)對人類的生活，究竟產(chǎn)生了怎樣深遠(yuǎn)的影響呢？

電鏡顯微露原形功過是非任評說

巴斯德的“細(xì)菌致病”理論，雖然揭開了人類征服傳染病的序幕，具有劃時代的意義，但是由于歷史的局限，這種認(rèn)識是不完整的。實(shí)踐表明，包括天花在內(nèi)的很多烈性傳染病，如狂犬病、流行性感冒、禽流感、艾滋病等，病原體都是各種病毒而非細(xì)菌。由于病毒太小（如果把一個金黃色葡萄球菌比作一個籃球，那么，大多數(shù)病毒大約就只有一粒黃豆大小），因而不但可以通過最細(xì)的過濾器，而且即使運(yùn)用放大1000倍的光學(xué)顯微鏡，肉眼也無法看見。無怪乎當(dāng)年巴斯德找不到“狂犬菌”了。直到1939年放大萬倍以上的電子顯微鏡問世后，才拍下了歷史上第一張煙草花葉病毒的照片，使人們看清了病毒的“廬山真面目”。

巴斯德雖然未能發(fā)現(xiàn)狂犬病毒，但根據(jù)致病微生物，在某種不利條件下培養(yǎng)后可以減輕其毒性的原理，制成了對付狂犬病的疫苗。他把一只死于狂犬病的兔子脊髓用線吊在消過毒的瓶子里，瓶底放一些氫氧化鉀吸收空氣中的水分，瓶口塞上棉花以防灰塵。毒性在脊髓干燥過程中逐漸減弱，到了第14天完全消失。然后將脊髓磨碎，加入無菌水，給50條狗作皮下接種。第二天用干燥13天的脊髓接種，以后逐漸縮短天數(shù)，提高毒性。最后用當(dāng)天病死的兔子脊髓接種。一個月后，試驗(yàn)組的50條狗直接接種強(qiáng)毒性兔子脊髓后都一如往常。而對照組的50條狗卻全部死去了。1885年7月6日，一位母親帶著被瘋狗咬傷達(dá)14處的孩子向巴斯德救援。巴斯德第一次將他研制的這種疫苗用于臨床。經(jīng)過14次注射，31天的細(xì)心接種和觀察，孩子終于幸免于難。今天，法國巴黎巴斯德研究院的草坪上，還聳立著一尊這個小男孩——約瑟夫·梅斯特的銅像。

狂犬病疫苗的問世，為以后的減毒疫苗和滅活疫苗的制備提供了最好的示范。迄今為止，已經(jīng)可以制備針對10多種病毒的疫苗，大大降低了這些兇險的病毒性疾病的死亡率。

從分子生物學(xué)的層面看，病毒只有一個核酸的芯子，外邊包裹著一層蛋白質(zhì)外殼。病毒必須寄生在別的活細(xì)胞中，供應(yīng)養(yǎng)料，才能進(jìn)行自我復(fù)制。所以對付病毒，不能應(yīng)用消滅細(xì)菌的藥物，而必須另辟蹊徑。例如，一種可以干擾病毒新陳代謝的“干擾素”，依附到病毒身上后，就會產(chǎn)生兩種酶。一種酶將磷酸鹽引入病毒，使病毒無法進(jìn)行自身蛋白質(zhì)的合成；另一種酶對病毒核酸（DNA或RNA）起瓦解作用，使病毒失去“傳宗接代”的能力。

>>天花病毒模型

總之，人類在與病毒的長期、反復(fù)的較量過程中，如何既要制止這種遠(yuǎn)比細(xì)菌小的微生物，特別是其狡猾的變異造成的嚴(yán)重危害，又能更好更多地“為我所用”，還需科學(xué)家們進(jìn)行更為艱巨的探索……