书城科普读物探究式科普丛书-生命的杀手:病毒
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第1章 史载三千年——病毒病历史档案

病毒虽小,却与人类社会发展及经济活动的关系极其密切。一方面,病毒不但可以引起宿主病害,而且还给种植、养殖业和人类健康等带来许多不利的影响;但是,另一方面,人类又可利用它们进行疫苗生产和作为遗传工程中的外源基因载体,直接或间接地为人类创造出巨大的经济利益和社会效益。随着越来越多的病毒被发现,人类对病毒本质的认识也在不断深入,病毒一词的含义,也在不断地发展之中。

目前,病毒一词的含义,是指那些在化学组成和繁殖方式上,与其他微生物不同,只能在宿主细胞内,进行复制的、且没有细胞结构的一类最小的微生物或遗传单位。其特点包括:形态微小,缺乏细胞结构;只含有一种核酸(DNA或RNA)作为遗传信息的载体,同所有生物一样,病毒也具有遗传、变异、进化等生命的特征;仅含有少数几种酶类,缺乏完整的酶和能量系统;严格的细胞内寄生;繁殖方式是复制,病毒必须依赖宿主细胞的代谢系统,复制自身核酸、合成蛋白质,并装配成完整的病毒颗粒,有时还会发生变异。

第一节历史记载中的病毒病

众所周知,病毒病折磨着人类和地球上的许多动物及植物。历史上的许多记述表明,在东方,至少在公元前2-3世纪,印度和中国就已经存在天花,从公元10世纪宋真宗时代,中国就有接种人痘,预防天花的记载了。

在明代隆庆年间(1567-1572年),人痘预防天花推行甚广,先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其及英国。而在西方,直到1796年,英国医生琴纳才得出结论,人身上种植牛痘,可以预防天花,并在英国及欧洲大陆得到了普遍应用,从而挽救了千百万人的生命。

除了历史上的文字记载外,人类通过考古发现,历史上某些人类病毒病,早就存在。在古埃及石刻浮雕中,一个主要人像,就带有患过引起跛足的脊髓灰质炎的标记。

另外,在家畜的病毒病中,狂犬病可能也是最早有记载的。此病毒病,一般与疯狗有关。在公元前4世纪,亚里士多德就记述了病犬的疯狂和暴怒。通过咬啮,还能将病魔传染给其他的动物,此病也能传染给人(人畜共患疾病),在人体上,这种病,又被称作恐水病。

与此同时,昆虫病毒病,可能同高等动、植物的病毒病一样,历史悠久。12世纪中叶,在我国《农书》(1149年出版)中,就已经有关于家蚕“高节”、“脚肿”等病症的记载,这就是我们现在所知最早的关于昆虫病毒的记载。

人类记载的第一个植物病毒病是什么呢,那就是郁金香碎色病。

因为至今在荷兰阿姆斯特丹的Rijks博物馆里,还保存着一张1619年荷兰画师的一幅得病的郁金香的静物画。据有关记载,一个得病郁金香球茎,竟能换来牛、猪、羊,甚至成吨的谷物,或上千磅的奶酪。在1634-1637年的荷兰,这种嗜好,达到了可称做“郁金香热”的高潮。这件事情说明什么问题呢?它说明:早在17世纪,就存在一种植物病毒病——郁金香碎色病。

第二节近代人们对病毒病的认识

当一个人吃东西,吃坏了肚子时,常常会发热腹泻,医生常会说,他感染了病菌,得了急性肠炎;一个人要是得了肝炎,医生就会说,他是感染了病毒。现在,人们还经常听说什么“艾兹病病毒”、“蘑菇病病毒”等,那么,这些“病菌”和“病毒”到底是什么东西?

它们又是被谁最早发现的呢?

其实,“病菌”和“病毒”,都是一种能使人和动植物致病的微生物。它们非常非常小,不能用肉眼观看,只有在显微镜下,人们才能看清它们的真面目。法国杰出的微生物学家和化学家路易斯·巴斯德,最先用显微镜发现了它们。

1.病源

1865年,欧洲的农场里蔓延着一种恐怖的蚕病,人们眼睁睁地看着蚕一只一只地死掉,却毫无办法。

当时路易斯·巴斯德是巴黎高等师范大学的一名生物学教授。他听到这个消息后,马上前去法国南部,进行实地调查。他首先取来病蚕和被病蚕吃过的桑叶,仔细观察,和助手一连几天通宵达旦地工作,很快,他通过显微镜,发现蚕和桑叶上,都有一种椭圆形的微粒。这些微粒能游动,还能迅速地繁殖后代。他还找来没病的蚕和从树上刚摘的桑叶,在显微镜下,他却没发现那种微粒。“这就是病源”,巴斯德兴奋地叫了起来。他立即告诉农民,赶快把病蚕和被病蚕吃过的桑叶一起烧掉。这样,蚕病就被控制住了。

在这个蚕病事件中,法国生物学家巴斯德第一次为人类找出了致病的微生物,并为它命名——“病菌”。那么,应该怎样防止蚕病的传染呢?巴斯德带着病蚕,回到了巴黎的实验室,进行研究。

两年之后,他的研究获得了成功。他的方法很简单:把产完卵的雌蛾钉死,加水把它磨成糨糊,放在显微镜下观察,若蚕有病菌,就把它产的卵烧掉;若蚕没有病菌,就把它产的卵留下,用没有病菌的蚕卵繁殖,蚕病就不会传染。从此之后,巴斯德就开始着手研究人类致病的原因,结果发现了多种病菌。同时他还发现,在高温下,病菌很快就会被杀灭,于是他向医学界宣传高温杀菌法,可以防止病菌传染。现在,我们医院里使用的医疗器械,都要用高温水蒸气蒸煮,用的就是巴斯德发明的消毒方法,后人把它命名为“巴氏灭菌法”。

2.免疫

1880年,法国开始流行鸡霍乱,怎样才能使鸡不得霍乱呢?这成了巴斯德新的研究课题。不久,他研究出了霍乱的免疫方法,并向科学院送上了自己的研究报告。

巴斯德把提取到的霍乱病菌浓缩液,注射到实验用的鸡身上,当天鸡就死了。但是,把病菌浓缩液放了几个星期之后,巴斯德又给鸡注射,这次鸡却没有死。经过多次实验,巴斯德认识到,病菌在放了一段时间之后,不仅毒性大为减少,而且还有抗病的效力。这样,他就制成了鸡霍乱疫苗,注射这种疫苗后,就能增强鸡的抵抗力,防止霍乱传染。

掌握了制造疫苗的方法之后,巴斯德就开始着手研究使人类致病的病菌。他组织他的助手,进行了无数次实验,制成了伤寒、霍乱、白喉、鼠疫等多种疫苗,控制住了多种传染病。现在,儿童要打防疫针,用的就是巴斯德发明的免疫方法。

3.比细菌还要小的病源——病毒

人们知道,疯狗咬啮,就会把“狂犬病”传染给人,狂犬病患者就会全身抽搐而死。巴斯德在显微镜下,仔细观察狂犬的脑髓液,没有发现病菌。可是,把狂犬髓液注射进正常犬的体中,正常犬马上就会得病而死。“这是一种比细菌还要小的病源!”巴斯德瞪着惊奇的大眼睛对助手们说。人们就把这种比细菌还小的生命体,命名为“病毒”。

那么,应该如何治疗这种恐怖的狂犬病呢?巴斯德把刚死的狂犬脑髓取出,悬挂在一个干净的瓶子里晾干,两星期之后,把它加水磨成糨糊,注射进正常犬的体内,结果没有发病。又过两个星期,他又给正常犬注射刚死狂犬的脑髓液,结果这只正常犬没有任何反映。一种治疗狂犬病的疫苗,就这样研制出来了。后来,他又把狂犬疫苗,用来给狂犬病人治病,结果他又获得了成功!

巴斯德从没有停止过科学研究,直到他去世。他为人类的健康事业作出了巨大贡献,全世界人民都爱戴和尊敬他。