发现病毒_参考网

发现病毒

2014-04-19王震元

科学24小时 2014年3期

关键词：巴斯德狂犬天花

王震元

发现病毒

王震元

只要有生命的地方，就有病毒存在。不论多么猖獗的病毒，在经过惊心动魄的战斗之后，人类总可以以凯旋者的姿态归来。自然这不代表人类是战无不胜的，但人类的智慧，是最好的武器……

“死神帮凶”何猖狂琴纳功成谜难解

天花是人类发现的第一种传染病。早在公元前1000多年，它就如一股狂风，凶猛地席卷了整个古埃及，就连法老拉美西斯五世也不能幸免。至今，仍能在他的木乃伊面部发现点点天花的瘢痕。据统计，在18世纪的百年间，仅欧洲惨死于天花的人数就愈1.5亿人。即便是一些劫后余生者，也重则双目失明，轻则疤痕满面，容颜尽毁。人们在无奈之余，只能贡献祭品求神保佑。在印度民间就供奉着“天花女神”，以求消灾避难。难怪英国历史学家马考莱，要称天花为“死神的忠实帮凶”了。

中国的天花，最早是在东汉（公元25-26年）时期的战俘营中发现的，故称之为“虏疮”。晋代名医葛洪在《肘后方》一书中对天花病人的症状作了详尽、准确的描绘，这应该是世界上最早的天花病历。到了16世纪的明朝隆庆年间，人们更将轻型天花病人的痘痂，用棉花浸蘸以后，塞入健康人的鼻中来预防天花。这种方法虽然有效，但很难大规模推广。又过了200年，一位日后将名垂青史的英国医生琴纳终于登场了。

1749年5月17日，爱德华·琴纳诞生在一个牧师家庭。13岁时，琴纳就被送到卢德洛医师那里学医。7年过去了，有一天，一位农妇来看病，被告知患上了天花。琴纳用一种惋惜的眼神注视着这位俏丽的农妇轻轻叹息道：即使大难不死，也会落得容貌丑陋了！但是，出乎意料的是，农妇却大声地说：“医生，您错了！我不会再得天花的，因为我出过牛痘！”刚开始，琴纳认为是那位农妇的无知，但不久，她果然完全康复，花容月貌依旧。这太不可思议了！包括卢德洛医师在内，无人能够解答琴纳的困惑。不久，琴纳获得医学士称号，回到故乡自己开办诊所时，又发现了一个“怪现象”：天花患者尽是一些地主、神甫和农民，而没有一个是挤牛奶的农妇。这就更发人深思了。琴纳经过20多年的观察和研究，终于揭开了其中的秘密。原来天花不仅危害人类，也同样侵袭牛群，几乎所有奶牛都出过天花，但症状相对比较温和。当挤奶的人，接触到出天花奶牛身上的脓浆后，就感染上了牛痘，只是在手指尖上冒出一个小脓疱。虽然有点不舒服，但症状很快就消失了。既不会留下任何不良后果，更能在人体内产生一种抵抗天花的免疫力。于是，一个大胆的实验计划在琴纳脑海中形成了……

1796年5月17日，正是琴纳47周岁的生日。清晨，候诊室就聚集了好奇的人群，椅子上坐着一个8岁小男孩菲普士，正津津有味地吃着糖果。一会儿，另一个几天前从奶牛身上感染了天花，手上长起一个小脓疱的尼姆斯姑娘来了。琴纳用一把清洁的柳叶刀，在男孩右臂上轻轻地划破几道，然后从尼姆斯手上的痘痂里，取出一点儿淡黄色的脓浆，把它接种到菲普士划破皮肤的地方。过了2天，孩子有点不舒服，但很快又活泼地和其他孩子一起嬉闹玩耍。48天之后，琴纳又从天花病人身上取来一点儿痘痂上的脓液，接种在菲普士身上。这是一个十分严峻的考验时刻！琴纳不知度过了多少个不眠之夜，终于看到，不但菲普士依旧十分健康，而且在其他人身上所做的相同实验的结果更进一步证实了牛痘预防天花的作用。琴纳的成功，特别是这种技术受到美国总统杰斐逊、法国皇帝拿破仑和西班牙皇帝的赞赏后，很快在欧洲各国推广，使他“感受到一种巨大的快乐”。但是，琴纳直到1823年逝世也始终不明白：出现“世界上最大灾难”——天花的“祸首”究竟是什么？

>>琴纳

狂犬唾液未见菌烟叶毒素无踪影

1881年，法国科学家巴斯德发表了著名的“细菌致病”理论——一切传染病的病原体都是细菌。天花当然也不例外。但是，巴斯德当时紧急面对的已经不是天花病人，而是一位年仅5岁的狂犬（疯狗）病患者。当巴斯德赶到医院时，小孩已经口吐唾沫，呼吸困难，最终导致窒息而亡。巴斯德悲痛之余，从尸体中取出唾液加水稀释后，分别注射进5只兔子体内，不久，它们全部死去。巴斯德又将疯狗的唾液再次注射入其他兔子体内，再让疯狗去咬这些兔子，结局完全相同。巴斯德甚至冒着生命危险，直接从狂犬的口中去取唾液。但是，令巴斯德感到困惑的是：无论是患者、死兔还是狂犬的唾液，在显微镜下反复观察，都找不到致病的“狂犬菌”。

无独有偶。1886年，德国科学家麦尔把患有花叶病的烟草植株的叶片，加水研磨后注射进健康烟草的叶脉中，同样引起花叶病，说明这种病是可以传染的。根据巴斯德的理论，病原体也应该是一种细菌。1892年，俄国青年植物学家伊凡诺夫斯基重复这个实验时，用一个非常精细的陶瓷过滤器过滤烟草汁液，这个过滤器的滤孔比细菌还小。如果确有细菌，将被过滤器阻挡，滤液应该不会再使烟草得病了。但是，实际情况恰恰相反。这表明病原体并非细菌。最初他将这种现象解释为由于细菌产生的毒素所引起的，但毒素被接种到一棵又一棵烟草上后，理应越来越稀薄，致病作用随之也越来越弱，而实际上每一棵烟草害病的程度都一样。于是，伊凡诺夫斯基大胆推断：“这绝不是没有生命的毒素，而一定是一种比细菌还小，可以通过滤器的细孔，并从一株烟草传染到另一株烟草上的微生物！”

1898年，荷兰细菌学家贝杰林克把患病烟草植株的汁液置于琼脂凝胶块的表面，发现感染烟草花叶病的物质在凝胶中以一定的速度扩散，而细菌仍滞留于琼脂表面。这就表明，这种“致病因子”不能在感染的细胞内繁殖，仅能在体外非生命物质中生长。贝杰林克称其为“有感染性的活的流质”，并取名为病毒。几乎在同时，德国两位细菌学家发现引起牛口蹄疫的病原体也可以通过细菌过滤器，从而再次证实了伊凡诺夫斯基和贝杰林克的重大发现。1935年，美国生物化学家斯坦利进一步分离出烟草花叶病的纯病毒结晶，并因此荣获诺贝尔化学奖。

病毒的发现对人类的生活，究竟产生了怎样深远的影响呢？

电镜显微露原形功过是非任评说

巴斯德的“细菌致病”理论，虽然揭开了人类征服传染病的序幕，具有划时代的意义，但是由于历史的局限，这种认识是不完整的。实践表明，包括天花在内的很多烈性传染病，如狂犬病、流行性感冒、禽流感、艾滋病等，病原体都是各种病毒而非细菌。由于病毒太小（如果把一个金黄色葡萄球菌比作一个篮球，那么，大多数病毒大约就只有一粒黄豆大小），因而不但可以通过最细的过滤器，而且即使运用放大1000倍的光学显微镜，肉眼也无法看见。无怪乎当年巴斯德找不到“狂犬菌”了。直到1939年放大万倍以上的电子显微镜问世后，才拍下了历史上第一张烟草花叶病毒的照片，使人们看清了病毒的“庐山真面目”。

巴斯德虽然未能发现狂犬病毒，但根据致病微生物，在某种不利条件下培养后可以减轻其毒性的原理，制成了对付狂犬病的疫苗。他把一只死于狂犬病的兔子脊髓用线吊在消过毒的瓶子里，瓶底放一些氢氧化钾吸收空气中的水分，瓶口塞上棉花以防灰尘。毒性在脊髓干燥过程中逐渐减弱，到了第14天完全消失。然后将脊髓磨碎，加入无菌水，给50条狗作皮下接种。第二天用干燥13天的脊髓接种，以后逐渐缩短天数，提高毒性。最后用当天病死的兔子脊髓接种。一个月后，试验组的50条狗直接接种强毒性兔子脊髓后都一如往常。而对照组的50条狗却全部死去了。1885年7月6日，一位母亲带着被疯狗咬伤达14处的孩子向巴斯德救援。巴斯德第一次将他研制的这种疫苗用于临床。经过14次注射，31天的细心接种和观察，孩子终于幸免于难。今天，法国巴黎巴斯德研究院的草坪上，还耸立着一尊这个小男孩——约瑟夫·梅斯特的铜像。

狂犬病疫苗的问世，为以后的减毒疫苗和灭活疫苗的制备提供了最好的示范。迄今为止，已经可以制备针对10多种病毒的疫苗，大大降低了这些凶险的病毒性疾病的死亡率。

从分子生物学的层面看，病毒只有一个核酸的芯子，外边包裹着一层蛋白质外壳。病毒必须寄生在别的活细胞中，供应养料，才能进行自我复制。所以对付病毒，不能应用消灭细菌的药物，而必须另辟蹊径。例如，一种可以干扰病毒新陈代谢的“干扰素”，依附到病毒身上后，就会产生两种酶。一种酶将磷酸盐引入病毒，使病毒无法进行自身蛋白质的合成；另一种酶对病毒核酸（DNA或RNA）起瓦解作用，使病毒失去“传宗接代”的能力。