病毒的發(fā)現(xiàn)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
古代著作中關(guān)于病毒病的記錄病毒學(xué)是一門比較年輕的學(xué)科,從病毒的發(fā)現(xiàn)到目前僅有百余年的研究歷史。然而,人類對(duì)病毒病的明確記載卻已經(jīng)有四百多年了。早在1566年就有了關(guān)于瘋狗咬人致病,即狂犬病的記載,并發(fā)現(xiàn)它能夠傳染給其它許多動(dòng)物。當(dāng)時(shí)在世界范圍內(nèi)對(duì)狂犬病的病原進(jìn)行了長期的探索,直到1885年人們還不知道狂犬病是由什么引起的。盡管如此,人們與狂犬病進(jìn)行了艱苦的斗爭,十六世紀(jì)人們勇敢地用木棍打瘋狗,希望減少該病的危害,F(xiàn)在英國倫敦的皇家醫(yī)學(xué)院還珍藏著一幅由Thomas Spackman 繪制的患狂犬病的病狗圖。
說到狂犬病,人們自然會(huì)想到關(guān)于法國著名科學(xué)家巴斯德(Pasteur,1822-1895)那段膾炙人口的故事。在細(xì)菌學(xué)說占統(tǒng)治地位的年代,巴斯德并不知道狂犬病是一種病毒病,但從科學(xué)實(shí)踐中他知道有侵染性的物質(zhì)經(jīng)過反復(fù)傳代和干燥,會(huì)減少其毒性。他將含有病原的狂犬病的延髓提取液多次注射兔子后,再將這些減毒的液體注射狗,以后狗就能抵抗正常強(qiáng)度的狂犬病毒的侵染。1885年人們把一個(gè)被瘋狗咬得很厲害的9歲男孩邁斯特爾(Meister)送到巴斯德那里請(qǐng)求搶救,巴斯德猶豫了一會(huì)后,就給這個(gè)孩子注射了毒性減到很低的上述提取液,然后再逐漸用毒性較強(qiáng)的提取液注射。巴斯德的想法是希望在狂犬病的潛伏期過去之前,使他產(chǎn)生抵抗力。結(jié)果巴斯德成功了,孩子得救了。邁斯特爾后來當(dāng)了巴斯德研究所的守門人。在1886年還救活了另一位在搶救被瘋狗襲擊的同伴時(shí)被嚴(yán)重咬傷的15歲牧童朱皮葉,現(xiàn)在記述著少年的見義勇為和巴斯德豐功偉績的雕塑就坐落的巴黎巴斯德研究所外。巴斯德在1889年發(fā)明了狂犬病疫苗,他還指出這種病原物是某種可以通過細(xì)菌濾器的“過濾性的超微生物”。
除了狂犬病外,我們還見到有關(guān)于另一種病毒病軟疣的報(bào)告,這張1841年的手繪圖就是一個(gè)證據(jù)。
中國醫(yī)學(xué)古籍的病毒病記載
第一種有據(jù)可查的病毒病大概是由天花病毒引起天花。在17到18世紀(jì)間,歐洲曾發(fā)生過天花大流行。我國早在10世紀(jì)就有接種人痘預(yù)防天花的記載,16世紀(jì)的明代則已經(jīng)發(fā)明了用病人的皮痂磨成粉末通過鼻孔接種來預(yù)防此病的方法。
痘苗最初是用天花痘痂制成的,叫做“時(shí)苗”。實(shí)際上就是用人工方法感染天花,所以危險(xiǎn)性比較大。后來改用經(jīng)過接種多次的痘痂作疫苗,叫做“熟苗”。熟苗的毒性已減,接種后比較安全。在清代醫(yī)學(xué)著作《種痘心法》中說:“其苗傳種愈久,則藥力之提拔愈清,人工之選煉愈熟,火毒汰盡,精氣獨(dú)存,所以萬全而無害也。若時(shí)苗能連種七次,精加選煉,即為熟苗!睆倪@段文字看,我國人民在人痘苗選種培育上是完全符合現(xiàn)代疫苗的科學(xué)原理的。這種對(duì)人痘苗“提拔愈清,人工之選煉愈熟,火毒汰盡,精氣獨(dú)存”的選育工作,是和今天用于預(yù)防結(jié)核病的“卡介苗”的定向減毒選育而保存抗原性方法的原理完全一致的。卡介苗是20世紀(jì)初才研制成的活菌苗。它是把一株有毒力的牛型結(jié)核桿菌,通過牛膽汗培養(yǎng)基培養(yǎng),每3個(gè)星期左右傳代一次,一共傳代230多次,費(fèi)時(shí)歷13年之久得到的無毒活菌株,然后用來制成了卡介苗。而我國早在公元16世紀(jì)60年代,已經(jīng)有通過人體“火毒汰盡,精氣獨(dú)存”的痘苗了。
人痘接種法的發(fā)明,不但有效地保衛(wèi)了我國兒童的健康,而且不久就傳到國外。清康熙27年(公元1688年),俄國醫(yī)生到北京來學(xué)習(xí)種人痘的方法。以后更由俄國傳入土耳其。英國駐土耳其大使夫人孟塔古,在君士坦丁堡看到當(dāng)?shù)厝藶楹⒆觽兎N痘以預(yù)防天花,效果很好,由于她的弟弟死于天花,她自己也曾感染,就在1717年給她的兒子種了人痘。后來又把這方法傳入英國,得到英國國王的贊同。不久,種人痘法就盛行于英國,更由英國傳到歐洲各國和印度。至于日本等國,種人痘法是十八世紀(jì)中葉直接由我國傳去的。種痘法的發(fā)明,可以說是我國對(duì)世界醫(yī)學(xué)的一大貢獻(xiàn)。而琴納發(fā)明牛痘,可能也受到我國的影響。
牛痘接種法的發(fā)明
公元1796年英國醫(yī)生琴納(Edward Jenner,1749-1823)接種牛痘預(yù)防天花試驗(yàn)成功,公元1798年發(fā)表了有關(guān)論文。種牛痘法于公元1805年(清嘉慶十年)由澳門的葡萄牙商人傳入我國。因?yàn)榕6槐热硕桓影踩,我國也逐漸用牛痘代替了人痘,并改進(jìn)了種痘技術(shù)。因此病毒的人工免疫法是中國人發(fā)明,由英國人完善的。這也說明我國人民不僅善于發(fā)明創(chuàng)造,而且善于接受外來的科學(xué)文化,使我國固有的科學(xué)文化更加燦爛光輝。
美麗的郁金香與植物病毒病
第一個(gè)記載的植物病毒病當(dāng)屬郁金香碎色花病,因?yàn)橹两窈商m阿姆斯特丹的博物館還保存著一張1619年荷蘭畫家的一幅得病的郁金香靜物畫。為什么要畫得病的郁金香呢?那是因?yàn)椴』ㄌ貏e漂亮。你很難想象當(dāng)時(shí)人們對(duì)郁金香病花的狂熱了,一枚得病的郁金香球莖竟能換來一頭牛、一頭豬或羊,甚至成噸的谷物或上千磅的奶酪。當(dāng)時(shí)的荷蘭種植者就知道用嫁接的方法使健康的郁金香球莖變成病球莖。
煙草花葉病毒(TMV)
談起植物病毒,首先要提到的就是煙草花葉病毒。一百多年以來,煙草花葉病毒在病毒學(xué)發(fā)展史乃至遺傳學(xué)、生物化學(xué)以及當(dāng)代基因工程中起到了里程碑的作用。在病毒學(xué)研究的許多階段,它都扮演著重要角色,它使人們了解到什么是病毒、病毒的結(jié)構(gòu)、病毒的侵染、復(fù)制以及抗病毒基因工程等等。時(shí)至今日,它仍然是病毒學(xué)工作者的寵兒。
首先讓我們來看看它在病毒的發(fā)現(xiàn)中所起的作用。1859年斯威騰(Van Swieten)是最初描述煙草花葉病癥狀的人。但是明確知道病毒病則是1886年的事了。那時(shí)在荷蘭工作的德國人麥爾(Adolf Mayer)把煙草花葉病株的汁液注射到健康煙草的葉脈中,引起了煙草的花葉病,證明這種病是可以傳染的。1892年俄國的伊萬諾夫斯基(Ivanowski)不但重復(fù)了麥爾的試驗(yàn),而且發(fā)現(xiàn)其病原能通過細(xì)菌所不能通過的過濾器,可是他本人并沒有意識(shí)到這一現(xiàn)象的重要意義,反而抱怨他用的過濾器出了毛病。用這個(gè)出了“毛病”的過濾器濾過的細(xì)菌培養(yǎng)液,保持了幾個(gè)月都未污染細(xì)菌的事實(shí)也沒能改變他的看法。這也難怪, 因?yàn)樗钤诎退沟录?xì)菌致病說的極盛時(shí)代,沒有足夠的勇氣沖破思想上的無形禁區(qū)。倒是荷蘭的一位細(xì)菌學(xué)家貝葉林克(Beijerinck)敢于正視現(xiàn)實(shí),于1898年重復(fù)和肯定了伊萬諾夫斯基的結(jié)果并且證明顯微鏡下看不到病原物,試管里用培養(yǎng)細(xì)菌的方法也培養(yǎng)不出來,但它能擴(kuò)散到凝膠中。因此得出結(jié)論認(rèn)為病原是一種比細(xì)菌還小的“有傳染性的活的流質(zhì)”。不難看出,真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克,給病毒起拉丁名叫“Virus”也是他。1898年德國細(xì)菌學(xué)家勒夫勒(Loeffer)和費(fèi)施(Frosch)發(fā)現(xiàn)引起?谔阋叩牟≡w也可以通過細(xì)菌濾器。1915-1917年圖爾特(Twort)和迪海萊(D'Herelle)都分別發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌噬菌體。歐洲許多國家從事馬鈴薯退化病的研究,特別是在荷蘭以Quanjer為首的研究者,在30年代證明了馬鈴薯退化病是有傳染性的。
那時(shí)Virus一詞傳到中國,有人把它譯成“毒素”。我國微生物學(xué)界的老前輩俞大紱先生最初直譯為“威羅斯”,后來改為“病毒”即能致病的毒物。同時(shí)我國著名的植物病毒學(xué)家周家熾先生建議把“疒”和“毒”字加在一起,成為一個(gè)雙音的單字,可惜沒有被大家接受。
1935年斯坦利(Stanley)首次獲得了煙草花葉病毒(TMV)的結(jié)晶,Kausche 于1939 年在電鏡下看到了TMV,1952 年Harris揭示了TMV外殼蛋白的化學(xué)性質(zhì)。1955 年Fraenkel Conrat成功地將TMV的核酸及其蛋白亞單位重建出感染性的TMV,1956年Fraenkel Conrat證明TMV-RNA分子具有侵染性。到1960年,Tsugita 測(cè)定了TMV外殼蛋白的氨基酸序列;1980 年完成了TMV核酸全序列的測(cè)定,到1986年Beachy領(lǐng)導(dǎo)大的研究小組成功地獲得了抗病毒的轉(zhuǎn)基因煙草,開辟了防治植物病毒的新途徑。
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