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古往今来话疫苗

 过往邮客 2020-02-08
原创 辛荣安 邮意思服务号

序言:

疫苗的发展史是伴随着传染病的发生而发展起来的,是为矛与盾的关系。每次传染病的爆发,都极大地危害着人类 的生存空间,同时也伴随着人类在对抗传染病的过程中,那些可歌可泣的事例和为人类防控传染病而研究疫苗事业奋斗一生的杰出医学家们。

东方巴斯德——汤飞凡

第一部分

第一支疫苗的诞生

话说人类历史上第一支疫苗,还是要以天花 (Smallpox)这种传染病说起,天花这种古老的疾病在人 类中存在了上万年,这种病是由天花病毒引起的一种烈性 传染病,也是到目前为止,被人类消灭的第一种传染病。

18世纪的欧洲,每年感染天花死亡的人数超过40万,当然天花不限于欧洲,在北美、印度、中国和世界其它地区也曾经肆虐过,儿童是最常见的受害者。当时英国有一位乡间医生.名叫爱德华·詹纳(Edward Jenner. 1749- 1823年)(图1、图2),他发现挤奶女工似乎不会患上天花病(图3)。他猜测,也许是女工的手上长牛痘让她们获得了免疫力,牛痘这种病和天花类似.但是要温和得多。一般不会造成太大伤害。于是詹纳找来了一位患牛痘的挤奶女工,从她手指的疱疹中提取出一些液体,然后给儿童接种(图4图5)。他把实验结果写成文章,最初并不被出身于学府的医生们所重视。但是天花毕竟在导致成千上万的人死亡,于是,从欧洲到美洲.人们幵始悄悄地按詹纳的实验方法,将戒毒的天花病毒接种给牛犊,再取痘疱制成活疫苗,再把疫苗接种到人体后,局部发生痘疮即可对天花病毒产生免疫力(图6)。

由于疫苗的预防效果非常好.加上政府的重视和推介。如美国人人都要领取一个钮扣大小的证章,上面写着:我已接种;而在俄国.第一个接受牛痘疫苗接种的孩子被起名为瓦辛诺夫(Vaccinov.即牛痘),并由国家供他上学。由于牛痘疫苗接种面扩大和接种率的提高以及预防措施到位,天花的发病率逐年下降。1979年,世界卫生组织宣布,人类已在全世界范围内消灭天花病(图7)。

诚然,人类历史上第一支疫苗的发明者,应归功爱德华·詹纳,所以医学界称他为“疫苗之父” !

第二部分

19世纪末是微生物学的辉煌时期

詹纳以研究及推广牛痘疫苗,预防天花而闻名,为后 入在防控传染病奠定了基础,为疫苗研究打幵了通道。这 些事件发生的时间是18世纪末,真正比较全面的认识微生物学是19世纪,詹纳的疫苗出现时,人们还并不清楚传染病与微生物的关系。这个关系留给詹纳的继承人,法国的路易·巴斯德(Loui Pasteur, 1822-1895)和德国人罗伯特·科赫(Robert  Koch, 1843-1910)等来继续研究, 图8是法国1923年发行的世界第一枚巴斯德邮票,图9为但泽1939年发行的世界第一枚科赫邮票。

巴斯德的研究过程中并没有在理论上纠结太久,他更感兴趣的是解决实际问题——研制疫苗(图10图11)。巴斯德做过很多精彩的动物实验(图12-15),其中有关于炭疽疫苗、狂犬病疫苗等的动物实验,真是触目惊心。历经无数次的动物实验,巴斯德推论出狂犬病病毒应该是攻击神经系统。因此他大胆地做出一个实验,从患狂犬病死亡的兔子身上取出一些脊髓,悬挂在一支无菌烧服中,使其干燥,看它是否有致命的危险。经过多次的实验,他发现未经干燥的脊髓,致命力极强,而经过干燥 的脊髓却没那么致命。于是推断出干燥后脊髓的病毒已经死了,至少已经非常微弱。因此他把干燥的脊髓组织磨碎加水制成疫苗 给狗接种,再将打过疫苗的狗接 种致命的病毒。经过反复实验后,接种疫苗的狗,即使被注入狂犬病毒,都不会发病了,巴斯德高兴的宣布狂犬疫苗研发成功!1985年,为纪念巴斯德发明狂犬疫苗100周年.法国发行纪念邮票1枚(图16)。2015年,为纪念巴斯德发明狂犬疫苗130周年,马尔代夫发行小全张邮票 1枚(图17)。

第三部分

病原的发现是疫苗研制的基础

19世纪末,可以说是 微生物学的辉煌时期,与巴斯德同时代的德国人罗伯特·科赫根据自己的研究成果,对病原学的研究提出四个原则.后人称之为 “科赫法则”:一是在每一病例中都出现相同的微生物,且在健康者体内不存在;二是要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养;三是用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主,同样的疾病会重复发生;四是从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来(图18-21)o如果逬行了上述4个步骤,并得到确实的证明,就可以确认该微生物即为该 疾病的病原体。这法则被后人奉为传染病病原鉴定的金科玉律,“科赫法则"为微生物学奠定了坚实的理论基础。从此,结核、霍乱、破伤风、白喉、鼠疫等一系列传染病的病因都得到证实。

科赫所处的时代,同时是一个结核病横行的时代 (图22、23),在那“谈痨变色”时代背景下(图 24邮票主图婴儿、病变肺和骷髅),科赫潜心研究结核病的病原菌(图25-29),终于发现结核病的病原是一种像杆状的细菌引起的,即称为结核杆菌(图 30)。1882年3月24日.在柏林召开的生理学会议上,科赫宣读了他发现结核杆菌的论文.1982年,德国发行纪念科赫发现结核杆菌一百周年的小型张1枚(图31),左边图案是他的肖像、右边是他的论文。

由于科赫的杰出贡献,后人尊称为“细菌之父”。世界卫生组织、国际防痨和肺部疾病联合会共同倡议将每年3月24日作为“世界防治结核病日”。1982年3月24日,许多国家纷纷发行纪念科赫发现结核杆菌一百周年的邮票,我国也发行了J74纪念邮票1枚 (图32).我国台湾地区也发行纪念邮票1枚。

“科赫法则”个别理论观点.虽然被后人研究推翻,但是瑕不掩瑜,“科赫法则”为同肘期的巴斯德的研究得到借鉴,也为疫苗的研制奠定了基础。

牛顿曾经说过:如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。

20世纪初,法国细菌学家(图33)卡尔梅特 (Leon Calmette, 1863-1033)在科赫发现结核杆菌的基础上,开始研究结核病的疫苗,1907年起卡尔梅特与他的学生介兰 (Guerin)经过13年努力,终于成功地研制出卡介苗(图34)。1928年,法国召开了国家科学大会把预防结核病的疫苗命名为 “ BCG”,“C” “G” 为 Calmette和 Guerin的第— 个字母;“B”为杆菌,中文称为“卡介苗”。为纪念卡尔梅特的贡献,法国1948年发行纪念卡尔梅特逝世15周年的邮票1枚(图35);苏联1963年发行纪念卡尔梅特诞辰一百周年的邮票(图36),图案背景为巴斯德学院.右边为卡尔梅特肖像,左下角一支BCG疫苗。

第四部分

小儿麻痹症疫苗的诞生

20世纪初,最先进的显微镜也无法让人看到病毒,为病毒比细菌小很多,不过已经有办法分离出病毒。从20世纪初到50年代,小儿麻痹症(脊髓灰质炎)大流行,一次次袭击美国,因此致残致死的孩子成千上万 (图37、38)。

此时距离分离出病毒已经有40多年,可是人们依然对这种病束手无策,没有疫苗,也没有好的防治办法。这还是在当时迅速崛起的美国. 世界大战经济萧条已经结束,科技在飞速发展。但面对残害儿童的小儿麻痹症,自信的美国人感到了极大的挫伤。疫苗之所以迟迟没有研制出来,原因之一在于这个领域的很多硏究者各自为战不愿合作,20世纪已经不是单打独斗就能解决问题的年代 了。为了结束这种局面,美国国家小儿麻痹症基金会付出了很多努力。这其实是一家私人基金会,创始人是美国人最热爱的总统富兰克林·罗斯福,罗斯福(图39)本人也是一位小儿麻痺症患者。这家基金会筹措基金的能力真是史无前例。比如,每年花一天肘间的“母亲行动”,从1951年到1955年 就筹到了2.5亿美元。

1957年,美国发行国家小儿麻痹症基金会成立20周年邮票1枚(图40)。

1947年,匹玆堡大学的乔纳斯·索尔克(Jonas Salk)结合自己在流感疫苗方面研究的经验,开始始投身于脊髓灰质炎病毒疫苗的研制。当时的医学界普遍认为,只有活的病毒逬入人体后才能让接种疫苗者得到免疫力。但索尔克(图41)并不认同。他认为,让活病毒逬入人体的风险太大了。也许,可以在杀灭病毒后还有免疫效果。

这是个惊世骇俗的观点,因为过去的所有疫苗均由毒力减弱的病毒制成,因此,这让他遭受了不少非议。当时同为脊髓灰质炎病毒研究委员会成员的医学家阿尔伯特·沙宾(图42)和他的分歧尤为巨大。他们两人都是东欧犹太移民的后代,却因专业观点的不同而针锋相对。1948年,索尔克在委员会会议上提醒大家,应该从免疫学而非病毒学的角度去关注未知病毒。沙宾立即回应:“索尔克医生,现在你不应该说这么愚蠢的话。”

其实,索尔克和沙宾两人的观点都没有错.只是他们由于专长的不同,看问题的角度稍有不同。索尔克偏向于实用性,他认为即便不搞清楚脊髓灰质炎病毒的结构,也可以用免疫学方法得到有效的疫苗。而沙宾代表的“病毒派”则更为谨慎.他们倾向于在摸清楚病毒的特性、结构后再去考虑疫苗的事情。

沙宾的观点得到了绝大数同行的赞同,索尔克的理论显得势单力薄。1951年的哥本哈根国际小儿麻痹症大会上, “病毒派”汇报了各种激动人心的逬展,更是让索尔克受尽了病毒学家们的轻视。索尔克并没有因此放弃自己确定的研究方向. 他探索出了一个新的方法,利用甲醛处理法,使脊髓灰质炎病毒失去活性,再将处理后的病毒给实验动物注射,仍可产生免疫力。在1953年的研究会年会上,索尔克汇报了自己的研究成果,他刚刚提出大规模试验的想法,便遭到了强烈的反对。沙宾对他的批评登上了美国各大报纸的头版,人们怀疑索尔克为了抢先争夺名气不惜草菅人命。为了说服公众,索尔克在自己、妻子和三个孩子身上做了第一批试验(图43),最终赢得了大家的信任。

1955年4月12日是罗斯福总统的10周年忌日,密歇根大学精心挑选这天召幵新闻发布会,会后记者询问疫苗的专利权归属问题时,索尔克反冋,“难道你可以为太阳申请专利吗?”

在索尔克获得了巨大的成功后,他的竞争对手沙宾并没有放弃自己的观点。沙宾依然坚持传统疫苗的策略,不断在实验室里培养病毒,直到病毒出现突变.然后从突变的病毒里挑选出毒力减弱的株系。这是个漫长的过程,他在索尔克成功后继续埋头苦干了近十年.终于在1963年宣布获得成功。

沙宾疫苗的特点在于,它更加便宜,成本只有索尔克疫苗的百分之—,索尔克疫苗(OPV)是注射液(图44一图46),沙宾疫苗(IPV)是口服液(图47一圏19),还可以制成糖丸服用,而且它的免疫效果更好。有了这两种疫苗,现在全世界大部分国家己经消灭了脊髓灰质炎(图50-52)。索尔克和沙宾当年的学术争斗,也成了一段佳话.他们两人的研究方向殊途同归,共同为人类预防脊髓灰质炎做出了巨大的贡献(图53、54) !

第五部分

中国的疫苗专家-汤飞凡

汤飞凡( 1897 —1958)是世界上发现重要病原体的第一个中国人.他对中国疫苗研制的发展有不可磨灭的功绩!他曾是离诺贝尔奖最近的申国人,他曾用两个月时间研制九万毫升的減毒活菌苗,抑制了大面积蔓延的鼠疫;他研究的乙醚杀毒法,让中国比世界提前16年消灭天花;中国自己的狂犬疫苗、白喉疫苗、牛痘疫苗和世界首支班疹伤寒疫苗,均出自他手,他是真正的“疫苗之神”、是“东方巴斯德”!

1970年,国际上将沙眼病毒和其他几种介于病毒和细菌之间的对抗菌素敏感的微生物命名为衣原体,汤飞凡被称为“衣原体之父”。

在他逝世22年后的1980年6月,中国眼科学会收到国际眼科防治组织(IOAT)的一封短函:由于汤博士在关于沙眼病原研究和鉴定中的杰出贡献,I0AT决定向他颁发沙眼金质 奖章,并邀请他参加1982年第25届国际眼科学大会。可是10AT不知道他们预备推荐申报诺贝尔奖的科学家早已不在人世了。我国于 1992年11月20日发行《中国现代科学家》 (第三组)纪念邮票,其中面值30分为汤飞凡(图55),邮票的背景图就是I0AT金质奖章正反面。

第六部分

疫苗如何生产

任何一项科学研究成果,要从实验室到工厂批量生产,是一个复杂的过程,疫苗生产也 不例外,都必须依据实验室的硏究结果的程序进行。疫苗生产流程通常包括培养扩增、纯化、配制、灌装等(图56、57),最后成品检验,包括动物实验。

疫苗分死苗和活苗,死苗制成后经灭活处理,使用安全、保管和运输比较方便。活苗产品在运输和保管均要冷藏,要求较高。但接种量小、负反应小,效果好,维持时间长。

第七部分

结语

疫苗是人类在医学领域里最伟大的发明,每一种新疫苗的诞生,都是人类战胜一种疾病 的伟大胜利!至今没有任何一种医疗措施,能像疫苗一样对人类的健康产生如此重要、持久 和深远的影响。也没有任何一种治疗药品,能像疫苗一样以极其低廉的代价,把某一种疾病 从地球上消灭。

最后,让我们一起为人类防控传染病而研究疫苗事业奋斗一生的杰出医学家致敬!

参考资料:

1.屠良仪、张家伦编著《世界文化名人邮票大砚》,上海文化出版社,1994

2.崔以泰主编《世界医学邮票大全》,中国医药科技出版社,1999

作者简介

辛荣安:男、泉州市卫生系统科级干部、工程师;从事过乡村医生、医学微生物检验、流行病学、食品卫生、卫生执法和法制等工作(其中经历细菌检验工作十余年),1985年在国家级杂志《食品科学》发表了食品与细菌论文,写过几十篇医药卫生的科普文章;2013年荣获过泉州市首届书香之家的荣誉称号。

集邮及获奖情况:

福建省集邮协会邮展委委员、省级邮展评审员;泉州市集邮协会邮展委主任;泉州市职工集邮研究会第6任会长(现为顾问)。

1、《细菌》(专题5框) 武汉2019世界邮展   大镀金奖

2、《气味》(专题5框) 墨尔本2017第34届国际展   镀金奖

3、《普23组——民居》(传统5框)省展大镀金奖

4、《你的家居卫生吗》(专题 1框)天津2008 国际医学集邮展  金奖

5、撰写集邮文章一百多篇,其中2006年,《中国集邮报》开辟“我与全国邮展征文”,本人应征的《惠我框前十分钟 》一文荣获佳作奖。

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