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三個(gè)小故事把疫苗史講清,走近疫苗之父!

 小毛頭書屋 2017-08-06

疫苗的誕生是醫(yī)學(xué)史上非常有名的故事,那還是18世紀(jì)末的事,故事的主角是英國醫(yī)生愛德華·琴納(Edward Jenner)。



這就是“疫苗之父”,愛德華·琴納


天花這種古老的疾病在人類中存在了上萬年,18世紀(jì)的歐洲也飽受天花困擾,每年因此死亡的人數(shù)超過40萬。感染天花之后的死亡率非常高,死狀也很慘,這里就不放圖嚇大家了。其實(shí)在琴納之前,已經(jīng)有從患病的人身上取膿物接種給未患病的人、讓人獲得免疫力的方法。不過,這種方法風(fēng)險(xiǎn)太高,還是有可能導(dǎo)致死亡的。


當(dāng)時(shí)琴納在英國鄉(xiāng)間行醫(yī),當(dāng)?shù)厝硕贾?,擠奶女工似乎不會(huì)受到天花的影響。琴納就猜測,也許是女工的牛痘讓她們獲得了免疫力。牛痘這種病和天花類似,但是要溫和得多,一般不會(huì)造成太大傷害。下邊的圖就是女工手上的牛痘痂。




為了驗(yàn)證自己的理論,琴納做了個(gè)實(shí)驗(yàn)。他從擠奶女工手上的痘痂里取了一些膿液,接種給了一名8歲男孩。男孩發(fā)了點(diǎn)兒燒,但是沒什么大事。而最關(guān)鍵的一步是,琴納隨后給男孩接種了天花,男孩并沒有發(fā)病。琴納通過這個(gè)步驟證明,接種牛痘確實(shí)能讓人獲得對(duì)天花的免疫力。下圖來自我們的繪本,描述了這個(gè)故事。




琴納的工作現(xiàn)在被認(rèn)為是免疫學(xué)的基石,而天花后來也成了唯一一種被人類從地球上根除的傳染病。下圖是一張比較有名的畫作,也畫了接種的過程。




不過,請(qǐng)大家留意這件事發(fā)生的時(shí)間——18世紀(jì)末。要知道,微生物學(xué)是19世紀(jì)才正式誕生的,琴納的疫苗出現(xiàn)時(shí),人們還并不清楚疾病和微生物的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系要留給琴納的繼承人——法國人路易·巴斯德(Louis Pasteur)來發(fā)現(xiàn)。




巴斯德其實(shí)是個(gè)化學(xué)家,同時(shí)也是個(gè)使用顯微鏡的高手,上面這張他最有名的畫像上就有一臺(tái)顯微鏡。醫(yī)學(xué)的發(fā)展顯然離不開儀器的輔助,如果沒有合適的儀器,很多進(jìn)展都無從談起。


其實(shí)大家對(duì)巴斯德應(yīng)該很熟悉,現(xiàn)在我們喝的“巴氏奶”都經(jīng)過了“巴氏滅菌法”的消毒,這個(gè)方法就來自巴斯德。




巴斯德一開始對(duì)微生物產(chǎn)生興趣,源自他對(duì)發(fā)酵現(xiàn)象的研究。在巴斯德之前,有一種“自然發(fā)生”理論,說腐肉里的蛆是自然產(chǎn)生的。但是巴斯德用簡單的實(shí)驗(yàn)證明,腐肉生的蛆來自昆蟲下的卵。他還證明,空氣中充滿了肉眼看不見的微生物。巴氏消毒法就是通過把牛奶加熱到一定溫度,來去除牛奶里的微生物。



另一個(gè)風(fēng)格的畫像


疾病源自侵入身體的微小生物,這個(gè)理論早就問世了,不過巴斯德第一個(gè)以令人信服的實(shí)驗(yàn)證明:特定的病原會(huì)造成特定的疾病,他分別在牛、羊、豬、雞身上驗(yàn)證了這套理論,最后是人。


巴斯德并沒有在理論上糾纏太久,他更感興趣的是解決實(shí)際問題——研制疫苗。巴斯德做過很多精彩的實(shí)驗(yàn),其中一個(gè)是關(guān)于炭疽疫苗的。當(dāng)時(shí)是1881年——時(shí)間過得真快,已經(jīng)到19世紀(jì)下半葉了。


巴斯德和助手給25頭羊注射了他的炭疽疫苗,12天后追加一次,兩周后再給所有羊注射毒性很強(qiáng)的炭疽桿菌培養(yǎng)液,包括打過疫苗的羊和沒有打過疫苗的對(duì)照組的羊。兩天后,對(duì)照組的羊不是死了就是正在垂死狀態(tài),而打過疫苗的羊全都健康地活著。這組出色的對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明了疫苗的效果。



也是把羊折騰得夠嗆


巴斯德最杰出的成就,是發(fā)明了狂犬病疫苗。他還建立了多種鏈球菌、葡萄球菌與特定疾病的關(guān)聯(lián),從此,微生物學(xué)成為了一門科學(xué)。


19世紀(jì)末是微生物學(xué)的輝煌時(shí)期,和巴斯德同時(shí)代的德國人羅伯特·科赫(Robert Koch)發(fā)明了“科赫法則”,為微生物學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。從此,結(jié)核、瘧疾、霍亂、破傷風(fēng)、白喉、鼠疫等一系列傳染病的病因都明確了,人們逐漸找到了對(duì)付其中一些疾病的方法。在對(duì)抗傳染病的路上,人類前所未有的信心滿滿。

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關(guān)于疫苗的一個(gè)故事——小兒麻痹癥(脊髓灰質(zhì)炎)疫苗

之前的故事都來自歐洲,而這個(gè)故事發(fā)生在美國,時(shí)間已經(jīng)來到20世紀(jì)初。那時(shí),最先進(jìn)的顯微鏡也無法讓人看到病毒,它們比細(xì)菌小多了,不過已經(jīng)有辦法分離出病毒,脊髓灰質(zhì)炎(簡稱脊灰)病毒是1908年被分離出來的。

從20世紀(jì)初到50年代,小兒麻痹癥大流行一次次襲擊美國,因此致殘致死的孩子成千上萬,下圖是波士頓一家鐵肺病房。


鐵肺是應(yīng)對(duì)小兒麻痹癥的權(quán)宜之計(jì),其實(shí)患者還是非常痛苦


是的,距離分離出病毒已經(jīng)有40多年,可是人們依然對(duì)這種病束手無策,沒有疫苗,也沒有好的防治辦法。這還是在當(dāng)時(shí)迅速崛起的美國,世界大戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)蕭條都已結(jié)束,科技在飛速發(fā)展,抗生素也出現(xiàn)了。但面對(duì)殘害兒童的小兒麻痹癥,自信的美國人感到了極大的挫敗。

疫苗之所以遲遲沒有研制出來,原因之一在于這個(gè)領(lǐng)域的很多研究者各自為戰(zhàn)不愿合作,20世紀(jì)已經(jīng)不是單打獨(dú)斗就能解決問題的年代了。為了結(jié)束這種局面,國家小兒麻痹癥基金會(huì)付出了很多努力。



這其實(shí)是一家私人基金會(huì),創(chuàng)始人是美國人最熱愛的總統(tǒng)富蘭克林·羅斯福,他本人也是一位小兒麻痹癥患者。照片左側(cè)是羅斯福,右邊是他的合伙人巴塞爾·奧康納。

這家基金會(huì)籌措基金的能力前無古人,總能玩出新花樣。比如,每年花一天時(shí)間的“母親行動(dòng)”,從1951年到1955年就籌到了2.5億美元。下圖是影星格蕾絲·凱利在分發(fā)募款行動(dòng)材料。


影星格蕾絲·凱利在分發(fā)募款行動(dòng)材料

有了錢,剩下的事就是人的努力了。在基金會(huì)的統(tǒng)籌和支持下,病毒分類、體外培養(yǎng)等瑣碎而艱巨的任務(wù)相繼由不同的團(tuán)隊(duì)完成。1954年,基金會(huì)開始了最大手筆的豪賭:涉及百萬兒童的實(shí)地疫苗試驗(yàn),“史上規(guī)模最大的公共衛(wèi)生試驗(yàn)”。


圖里是試驗(yàn)中第一位接受注射的男孩,這次試驗(yàn)用的是喬納斯·索爾克(Jonas Salk)研制的滅活注射疫苗?;ㄙM(fèi)了整整一年時(shí)間的評(píng)估證明,疫苗安全有效,等待消息的民眾流下如釋重負(fù)的熱淚,索爾克成了民族英雄。

索爾克登上了《時(shí)代周刊》封面

但是故事還沒完,在疫苗的大規(guī)模生產(chǎn)中,一家生產(chǎn)商的產(chǎn)品出現(xiàn)了嚴(yán)重的安全問題,公眾的信心隨之崩塌,索爾克的競爭對(duì)手阿爾伯特·薩賓(Albert Sabin)趁虛而入搶占了市場。薩賓的疫苗就是我們熟知的糖丸,一種減毒口服疫苗。

到這里故事其實(shí)還沒完。21世紀(jì)初,美國又全面回歸了索爾克的注射疫苗,原因是口服疫苗有很小的概率會(huì)導(dǎo)致小兒麻痹癥,而嚴(yán)格制備的注射疫苗則沒有這個(gè)問題。不管怎么說,索爾克和薩賓都為對(duì)抗小兒麻痹癥貢獻(xiàn)了畢生精力。如今,這種疾病也即將成為繼天花之后,第二種被根除的傳染病。



?美國郵政署推出的二人的紀(jì)念郵票

說了這么多,到底為什么必須接種疫苗呢?大家簡單的理解可能是通過接觸少量病菌,讓接種的人獲得免疫力,從而在日后抵御疾病侵襲。而從更根本的角度來講,疫苗接種其實(shí)不是純粹的個(gè)人選擇,在人群中,疫苗接種要達(dá)到一定的比率,才能形成人群免疫力,從而預(yù)防傳染病大規(guī)模流行。

因?yàn)橐呙缭诓煌娜松砩习l(fā)揮的效果會(huì)有差異,少部分人即使接種了疫苗也不一定能形成足夠的免疫力,加上人群中有的孩子年齡太小、有的因?yàn)榧膊〉仍驘o法接種,因此只有形成人群免疫力,才能有效保護(hù)所有人。如果因?yàn)榉N種流言不按時(shí)接種疫苗,于人于己都是很不負(fù)責(zé)任的。

疫苗可以說是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最偉大的發(fā)明之一了,各種疫苗挽救的生命不可計(jì)數(shù)。由于流言和不負(fù)責(zé)任的媒體報(bào)道,英國和日本都出現(xiàn)過疫苗接種率大幅下降的事件,后果就是百日咳、麻疹等發(fā)病率上升,形成疫情,甚至造成死亡。

關(guān)于疫苗的另一個(gè)故事——狂犬病疫苗



視頻:狂犬病疫苗如何誕生?

狂犬病是一種可怕的傳染病。人和家畜被狂犬咬傷之后,也會(huì)患上狂犬病。

在19世紀(jì),狂犬病每年都要奪走數(shù)以百計(jì)法國人的生命,由于當(dāng)時(shí)沒有疫苗,也沒有免疫球蛋白,對(duì)付狂犬病,人們只能使用燒紅的鐵棍烙燙傷口。因?yàn)闅W洲人相信,火焰與高溫可以凈化一切事物,包括肉眼所看不見的細(xì)菌。

只要是被狂犬咬傷的人們,都會(huì)被村莊中的壯漢們強(qiáng)制壓到鐵匠鋪,請(qǐng)鐵匠用燒紅的鐵棍烙燙傷口,想藉此“燒”死看不見的細(xì)菌,但是如此原始、殘酷的作法,并沒能有效的治療狂犬病,反而常常加速患者的死亡。



巴斯德在實(shí)驗(yàn)室工作

在1880年底,一位獸醫(yī)帶著兩只病犬來拜訪巴斯德,并詢問:“能不能利用病犬的唾液制成狂犬疫苗呢?

巴斯德和助理們想了想,認(rèn)為這個(gè)方法可行,于是他們冒著被咬傷的危險(xiǎn)采集狂犬的唾液,然后注射到健康犬只的大腦中,過了一會(huì),健康的犬只發(fā)病死亡。

隨后歷經(jīng)無數(shù)次的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),巴斯德推論出狂犬病病毒應(yīng)該都集中于神經(jīng)系統(tǒng)。因此他大膽地提出一個(gè)設(shè)想,就是從患狂犬病死亡的兔子身上取出一小段脊髓,懸掛在一支無菌燒瓶中,使其干燥,看它是否有致命的危險(xiǎn)。經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn),他發(fā)現(xiàn),沒有經(jīng)過干燥的脊髓,是極為致命的,而經(jīng)過干燥的脊髓,卻沒那么致命。

如果將未干燥脊髓研磨后將其和蒸餾水混合,注入健康的犬只體內(nèi),狗必死無疑;相反的,將干燥后脊髓和蒸餾水混合注入狗的身上,卻都神奇的活了下來。巴斯德于是推斷出干燥后脊髓的病毒已經(jīng)死了,至少已經(jīng)非常微弱。

因此他把干燥的脊髓組織磨碎加水制成疫苗,注射到犬只腦中,再讓打過疫苗的狗,接觸致命的病毒。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)后,接種疫苗的狗,即使腦中被注入狂犬病毒,也都不會(huì)發(fā)病了!巴斯德高興的宣布狂犬疫苗研發(fā)成功!




巴斯德在研制狂犬病疫苗

1885年,一位幾乎絕望的母親,帶著被狂犬咬傷的9歲小男孩約瑟芬(Joseph Meister),來到了巴斯德實(shí)驗(yàn)室門口,哀求巴斯德救救她的孩子。為了不眼睜睜看著男童死去,巴斯德決定為約瑟芬打下人類的第一針狂犬疫苗,這時(shí)距離約瑟芬被狗咬傷已經(jīng)四、五天了;巴斯德在1 0天中連續(xù)給少年注射了十幾針不同毒性的疫苗。

每天晚上,巴斯德都徹夜不眠的等待,5天、10天、1個(gè)月過去了,少年健朗如常,安然返回家鄉(xiāng)。消息傳開,國內(nèi)外絡(luò)繹不絕的患者蜂擁而至。巴斯德和助手日夜忙碌。長年的過度工作,嚴(yán)重?fù)p害巴斯德的健康。 1887年10月23日上午,他腦溢血又發(fā)作了,倒在寫字臺(tái)上,舌頭麻痹,說不出話來。

巴斯德70歲生日,法國舉行了盛大的慶祝會(huì),巴黎索邦大學(xué)的大禮堂,座無虛席,巴斯德由法國總統(tǒng)摻扶,從熱烈的人群中走向主席臺(tái),受到人們的敬仰,大會(huì)送給他一枚紀(jì)念章,上面刻著:紀(jì)念巴斯德70歲生日,一個(gè)感謝你的法蘭西,一個(gè)感謝你的人類。




路易斯·巴斯德

看完這些大神的故事,深深地體會(huì)到,做大神不僅要具有超強(qiáng)的科研能力,還要具備超越時(shí)代的眼光。當(dāng)自己的理論收到質(zhì)疑的時(shí)候,要有足夠的定力堅(jiān)持自我。親愛的同學(xué)們,Get到了嗎?想要有朝一日成為'……之父',就趕快操練起來吧。夢想還是要有的,萬一實(shí)現(xiàn)了呢?

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