疫苗是用细菌、病毒、肿瘤细胞等制成的可使机体产生特异性免疫的生物制剂,是18世纪最伟大的发现之一。当时,英国内科医生爱德华·詹纳利用牛痘疫苗成功预防了威胁人类数百年的天花病毒,使人类与传染病的斗争进入了新的时代。但是疫苗的产生经历了怎样的过程?哪些条件为疫苗的产生奠定了基础?下面,让我们一起重回200年前的世界吧!
一、疾病与致病微生物
继英国学者罗伯特·胡克(Robert Hooke,1635-1703)于1665年使用复合显微镜第一次观察到了软木组织中的蜂房结构,并将其命名为“细胞”之后,1676年荷兰的显微镜专家列文虎克(Antoni van LeeuwenHoek,1632-1723)使用自制的单透镜显微镜第一次观察到了水滴中的“小动物”(little animals),开启了人类通往微生物研究的大门。
列文虎克使用可以放大二百余倍的单透镜显微镜先后观察了霉菌、蜜蜂刺、动物的血液、植物的叶片以及人的胡须、口水和牙垢等,发现了一个梦幻般的微观宇宙,那里充满着各种各样的微生物。列文虎克和众多17世纪显微镜专家,通过不断收集新的事实、发现新的现象为人类打开了一幅新的令人激动的自然图景,并为人类加深对微生物世界的理解奠定了重要的基础。
18世纪是一个充满着激情和活力的时代,先后涌现出了一批科学巨人和科学巨著,但由于光学显微镜制造技术没有取得实质性的进步,有关微生物的研究进展缓慢。这一时期,除荷兰动物学家穆勒(Otto Friedrich Müller, 1730-1784)使用显微镜对细菌进行过仔细观察,并用插图在著作中详细展示了他所看到的细菌形态外,我们很难看到其它有价值的微生物研究成果。
二、如何确定病原菌
虽然至19世纪晚期,细菌致病学说已获得了很多证据支撑,而且人们还从不同的发酵由不同的微生物引起进一步类推,推测不同的疾病由不同的微生物引起,但是谁也没有完全证实这一推论。乡村医生出生的德国细菌学家罗伯特·科赫(Robert Koch,1843-1910)用事实给出的回答是,某些特定的传染性疾病确实是由某种特定的细菌引发的。
19世纪七十年代,炭疽热在欧洲开始流行,导致牛、羊等家畜的死亡率急速攀升。
科赫和巴斯德几乎同时启动了炭疽热研究。当时,科赫正在波森的沃尔夫施泰因(今波兰境内)担任乡村医生,因此他非常关心这种有可能传染给人的恶性疾病的防治,并对探明这种恶性疾病的成因抱有浓厚兴趣。他的妻子曾送给他一份生日礼物:哈内显微镜,希望能给远离大都会的科赫带来一些乐趣。
科赫使用这个在当时已算相当先进的显微镜对患炭疽热致死的家畜血样进行了观察,并从这些患病家畜的血样中发现了一种非常特别的棒状体,但从健康的家畜血样中却找不到这种棒状体。科赫猜测这种棒状体就是炭疽热的病原菌。
三、疫苗接种——伟大的发现
微生物学的快速发展为细菌致病学说提供了越来越多的佐证。既然某种特定的疾病是由某种特定的细菌引发的,那么我们不仅要设法控制病原菌的传播渠道,而且还要设法增强人体战胜细菌入侵的免疫力,再就是设法找到既能杀灭这些侵入体内的病原菌,又不会对人体造成伤害的办法。研制疫苗、化学药物和抗生素等诉求就是在这样的背景下提出来的。
谈到免疫,不能不提及英国医生爱德华·詹纳(Edward Jenner,1749-1823),因为是他开启了免疫治疗研究的先河。詹纳曾听他所在地区的奶场女工和农民说过:人传染上牛痘后,就再也不会得天花病,因此意识到如果这种说法正确,就可以通过给人接种牛痘来增强人对天花的免疫力。经过一番调查研究之后,詹纳认为奶厂女工和农民的说法值得信赖,于是他决定直接对其加以检验。
1796年,詹纳把正在出牛痘的女工皮肤上的水泡中的液体,接种到一名健康儿童的身上。如事先所料,这名儿童患了牛痘,但很快就得以恢复。詹纳又给他接种了天花痘,果不出所料,这名儿童没有出现天花病症。詹纳的实验成功了。这导致一种预防疾病的方法——接种疫苗法得以诞生。