高琨
[摘? 要]本文通過回顧諾貝爾獎(jiǎng)設(shè)立120年中人類抗擊瘧疾的艱苦卓絕的歷程,以史為鑒,激發(fā)大學(xué)生面對新冠疫情增強(qiáng)自信心,面對困難勇于承擔(dān)責(zé)任,做好迎接挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備。
[關(guān)鍵詞]抗擊? 瘧疾? 新冠疫情? 挑戰(zhàn)
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金“肺灌注三維超聲微泡灌注成像與動(dòng)態(tài)傳導(dǎo)模式評價(jià)方法及其應(yīng)用”(項(xiàng)目編號:31870983)。
面臨瘧疾肆虐人類,研究者不懼風(fēng)險(xiǎn),將自己的生命安全置之度外,克服條件簡陋、設(shè)備落后、觀念掣肘等困難,以驚人的毅力和常人難以想象的付出與疾病進(jìn)行了搏斗抗?fàn)?。在諾貝爾獎(jiǎng)設(shè)立的120年后,科學(xué)的發(fā)展、設(shè)備的更新?lián)Q代、技術(shù)的日新月異,現(xiàn)在我們宏觀可以探測宇宙,微觀能夠深入到納米級別的操作,但面對未知事物,仍然需要先輩們的示范。在探索的過程中,特別是新型冠狀病毒肺炎疫情的出現(xiàn),我們更需要重溫這段歷程。
羅納德·羅斯
英國醫(yī)生、英國微生物學(xué)家、熱帶病醫(yī)師羅納德·羅斯(Ronald Ross)因發(fā)現(xiàn)蚊子是傳播瘧疾的媒介,獲得1902年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
1.實(shí)驗(yàn)過程
羅斯通過觀察發(fā)現(xiàn),這些昆蟲有時(shí)白天在黑暗的房間里用食,有時(shí)整夜用食。羅斯在喂食昆蟲后,將這些昆蟲收集在裝有少量水的瓶子里,保存幾天然后解剖。為了確保研究有明確的陰性結(jié)果,羅斯加倍小心,幾乎每個(gè)細(xì)胞都進(jìn)行檢查,不放過每個(gè)細(xì)節(jié),不僅沒有忽略昆蟲的表皮和腿,連昆蟲的排泄物和腸道的內(nèi)容物都被仔細(xì)地檢查過。在第一次檢查結(jié)束時(shí),實(shí)驗(yàn)需要多次染色并小心地搜索,這項(xiàng)工作從早上8點(diǎn)一直持續(xù)到下午3、4點(diǎn),過程非常漫長且損耗人的精力,很傷眼睛,所以事后羅斯幾乎看不見任何物體。由于他的顯微鏡幾乎用壞,手和額頭上的汗水使得螺絲都生銹了,僅存的一塊眼鏡也生銹了,這就增加了實(shí)驗(yàn)難度。因?yàn)閾?dān)心傷了精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu),羅斯不能使用其他輔助器材。
當(dāng)?shù)谄咧话呒y翅蚊被成功解剖時(shí),羅斯仔細(xì)檢查每一個(gè)細(xì)胞,令他極度失望的是,什么也沒找到,然而就在他即將放棄檢查的時(shí)候,他看到一個(gè)非常精細(xì)的圓形細(xì)胞明顯出現(xiàn)在普通細(xì)胞之間,他本能地感覺到這里有些新東西,他繼續(xù)仔細(xì)觀察,一個(gè)又一個(gè)類似的物體出現(xiàn)了。他仔細(xì)地將鏡頭聚焦在其中一個(gè)目標(biāo)上,發(fā)現(xiàn)了含有一些黑色物質(zhì)的微小顆粒,與瘧原蟲的色素一模一樣。
2.克服困難
(1)沒有任何文獻(xiàn)
在那個(gè)時(shí)候,印度很難獲得任何關(guān)于這個(gè)問題的最新文獻(xiàn)。因此,羅斯不得不完全依靠自己的觀察和思考。一開始,他陷入了一個(gè)錯(cuò)誤的概念,與布盧薩斯的概念相似,認(rèn)為這種疾病可能是由于腸道自身中毒所致。羅斯檢查了軍營和醫(yī)院里大量的蚊子。在離開英國之前,他曾多次試圖獲得有關(guān)蚊子的文獻(xiàn),特別是生長在印度的,但除了百科全書中的一些簡短注釋外,他甚至不清楚蚊子和蚊蟲的身份,對蚊子的分類只能依靠自己的觀察來判斷。
(2)找一件不知道的東西
由于無法確定寄生蟲的情況,因此羅斯覺得有必要通過檢查昆蟲的所有組織來尋找寄生蟲,他用一個(gè)功能強(qiáng)大的顯微鏡一個(gè)接一個(gè)地觀察構(gòu)成昆蟲身體的巨大聚集體的所有微小細(xì)胞。要以這種方式徹底檢查一只昆蟲,至少需要2個(gè)小時(shí)的專注工作,再加上操作和實(shí)驗(yàn)等技術(shù)上的困難,羅斯對要找的東西的形狀和外觀毫無頭緒,甚至不確定被檢查的昆蟲是否完全能夠抵御感染。羅斯提到,目前已知存在于某種蚊子中的黃熱病有機(jī)體,以及已知存在于蜱蟲中的得克薩斯牛熱病熱體,都尚未在這些動(dòng)物中發(fā)現(xiàn),即便如此,他相信這樣盡管看起來毫無希望,但它是唯一能夠解決這一難題的方法。
(3)霍亂嚴(yán)重暴發(fā)
1895年9月9日,印度政府派羅斯去班加羅爾鎮(zhèn)抗擊霍亂并報(bào)告那里的衛(wèi)生狀況。這項(xiàng)職責(zé)對羅斯來說非常有價(jià)值,讓他能夠最詳細(xì)地檢查一個(gè)熱帶城市的總體衛(wèi)生狀況,這一經(jīng)歷使羅斯在以后幾年的研究中受益匪淺。然而,最不幸的是,除了瘟疫之外,阿夫里迪戰(zhàn)爭在那時(shí)爆發(fā)了,由于醫(yī)務(wù)人員匱乏,印度政府不得不拒絕繼續(xù)研究瘧疾的提議,羅斯決定在兩個(gè)月假期內(nèi)自費(fèi)開始研究調(diào)查。
3.重要意義
瘧疾在其存在的國家非常普遍,以印度這個(gè)當(dāng)時(shí)擁有近3億人口的大國為例,從政府的衛(wèi)生報(bào)告中發(fā)現(xiàn),僅在1900年一年內(nèi)死于發(fā)燒的人數(shù)就達(dá)到4919591人,平均每年大約有500萬人因瘧疾死亡。1900年,有不少于102640人因瘧疾發(fā)燒入院治療,而實(shí)際情況要大于這個(gè)數(shù)字,因?yàn)樵谟《仍S多輕微的發(fā)燒病例根本沒進(jìn)醫(yī)院。
羅斯認(rèn)為,他有責(zé)任記錄他的研究過程和成果,如果這一科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)生今后得到比他當(dāng)時(shí)多一點(diǎn)的幫助,他的勞動(dòng)將更有價(jià)值并得到充分回報(bào)。
夏爾·拉韋朗
1907年,法國軍醫(yī)夏爾·拉韋朗(Charles Laveran)因在1880年發(fā)現(xiàn)瘧原蟲獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
1899年起,拉韋朗在瘧疾方面的主要工作就是以研究蚊科與瘧疾特有性的關(guān)系以及合理預(yù)防這種可怕的疾病為目標(biāo)。他研究過當(dāng)時(shí)法國和法國殖民地的蚊科,并在科學(xué)院、醫(yī)學(xué)院和生物學(xué)會(huì)發(fā)表的結(jié)論中表明,在所有瘧疾地區(qū)都可以找到按蚊。根據(jù)他的建議,科西嘉和阿爾及利亞建立了防治瘧疾聯(lián)盟,其主要目標(biāo)是努力在公眾中傳播關(guān)于瘧疾病因、傳播方式和合理預(yù)防的新思想。拉韋朗從事研究的27年來,一直致力于研究人和動(dòng)物的寄生原生動(dòng)物。
中國藥理學(xué)家屠呦呦
2015年,中國藥理學(xué)家屠呦呦因?yàn)閷汞懠蔡匦幬锴噍锼氐年P(guān)鍵貢獻(xiàn)獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
1967年,中國成立了瘧疾防治集團(tuán)辦公室(以下簡稱“523辦公室”),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)全國性的研究工作。從1967年到1969年,人們篩選了幾千種化合物,但沒有發(fā)現(xiàn)有用的藥物。1969年,523辦公室一行訪問了中國中醫(yī)科學(xué)院和中藥研究所,希望在中藥中尋找新的治療方法。當(dāng)時(shí)正是文化大革命中期,幾乎每個(gè)研究所都受到影響,所有研究項(xiàng)目都被擱置。經(jīng)過深思熟慮,屠呦呦被任命為中藥材研究所523課題組組長并組建課題組,她的任務(wù)是在中藥中尋找抗瘧藥。
1.青蒿一握, 以水二升漬, 絞取汁, 盡服之
從1969年5月起,百余種草藥的提取物被制備出來,并用嚙齒動(dòng)物進(jìn)行了試驗(yàn),直到1971年6月,幾乎沒有發(fā)現(xiàn)有效成果。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)和失敗,屠呦呦重新集中精力查閱中醫(yī)文獻(xiàn),她發(fā)現(xiàn)青蒿(青蒿科中草藥的中文名)在初篩時(shí)對瘧原蟲有一定的抑制作用,但結(jié)果不一致。她反復(fù)閱讀文獻(xiàn)中的相關(guān)段落,其中記錄有使用青蒿可以緩解瘧疾癥狀。在葛洪的《肘后備急方》中的一句話引起了屠呦呦的注意,這句話寫道:“青蒿一握, 以水二升漬, 絞取汁, 盡服之”。這種獨(dú)特的青蒿使用方法讓她聯(lián)想到,提取過程中的加熱可能會(huì)破壞活性成分,為了保持草藥的活性,可能需要避免高溫。葛洪的手冊中還提到了“榨汁”,這提醒了屠呦呦,青蒿葉可能是處方中的主要成分之一,于是她重新設(shè)計(jì)了用水、乙醇和乙醚在低溫下分別提取青蒿莖葉有效成分的實(shí)驗(yàn)。
2.“神農(nóng)嘗百草”,我們?yōu)槭裁床荒埽?/p>
從1972年3月開始,研究小組開始大量生產(chǎn)青蒿提取物,為臨床研究做準(zhǔn)備。文化大革命期間,大多數(shù)制藥車間被關(guān)閉,在沒有生產(chǎn)支持的情況下,研究小組不得不拿著家里的桶等容器來提取草藥有效成分。由于缺乏適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和通風(fēng)的環(huán)境,小組成員又長期接觸有機(jī)溶劑,有人開始表現(xiàn)出不適的癥狀,然而,這并沒有阻礙研究小組的決心。
研究小組從動(dòng)物毒理學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)了一些相互矛盾的信息,如果繼續(xù)討論毒性問題,他們需要將研究推遲至少一年。另外當(dāng)時(shí)已經(jīng)是夏季,在瘧疾流行季節(jié)結(jié)束之前,他們可利用的時(shí)間非常有限。為了加快安全評估,屠呦呦要求自己服用提取物,1972年7月,另外兩名小組成員和屠呦呦在醫(yī)院的密切監(jiān)視下服用了提取物。在一周的測試時(shí)間內(nèi)未觀察到任何副作用,試驗(yàn)結(jié)束后,另外五名成員自愿參加了劑量遞增研究。這為研究小組爭取到了寶貴的時(shí)間,使他們能夠迅速開始進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
以史為鑒
1.致敬先行者
在武漢疫情抗擊戰(zhàn)中,無數(shù)的醫(yī)護(hù)人員,各行各業(yè)的工作者臨危受命、義不容辭,有的付出了寶貴的生命,有的恪盡職守、夜以繼日,正是這些值得尊敬的先行者,披荊斬棘,負(fù)重前行,疫情才得以控制。好的教育在于啟迪使人醒悟,如何居安思危,不僅是新冠疫情還是貿(mào)易戰(zhàn),每一位華夏學(xué)子責(zé)無旁貸的是,實(shí)現(xiàn)每一位的人生價(jià)值,適度地娛樂、健康地生活,服務(wù)他人和社會(huì)。
2.配做先行者
疫情乃是人類社會(huì)經(jīng)歷的考驗(yàn)和洗禮,天下興亡匹夫有責(zé)。天將降大任于斯人也,必先苦其心志,古今中外莫不如此。首先,要具有先行者的能力,學(xué)習(xí)掌握專業(yè)的技能,克服學(xué)習(xí)中遇到的困難,在克服困難的過程中鍛煉品格,塑造自己的性格,磨練意志。其次,要具有長遠(yuǎn)的目標(biāo),向著目標(biāo)努力。因?yàn)橹挥腥绱瞬挪粫?huì)失去人生的方向,遇到挫折和低谷的時(shí)候才能堅(jiān)持下去。最后,要具有堅(jiān)持到底的毅力,始終如一淡然處之。1969年,屠呦呦開始研究青蒿素,2011年獲得拉斯克·德巴基臨床醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng),2015年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),在40余年的潛心科研中,體現(xiàn)了她強(qiáng)大的毅力。
參考文獻(xiàn):
[1]李敏.空虛與末日——淺析《空心人》[J].科技信息,2010(12).
[2]孟子.《生于憂患,死于安樂》,選自《孟子·告子下》.
作者單位:西安交通大學(xué) 教育部生物醫(yī)學(xué)信息工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 陜西西安