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锁定结核病元凶——科赫(中)

 Xiac2cmv1bxedf 2023-05-04 发布于江苏

YOUTH DAY

邮说医学史122

锁定结核病元凶——科赫(中)

05 埋首临床

科赫全身心投入到医学学习之中,然而随着对医学的进一步了解,他发现临床医学似乎并不能实现他的远大抱负。他要利用医学知识来为病人治病,挽救病患的生命,但在当时由于理论和技术上的局限,医学在许多方面都显得脆弱无力。

比如,面对各种致命的传染性疾病,医生们往往束手无策,眼睁睁地看着患者一个个痛苦地死去。医学的这种局限性,医生的这种无可奈何,使科赫深感苦恼,他一度想放弃学医。在朋友们的耐心劝导下,在亨利教授的帮助下,使他最终又改变主意,认真学完了全部医学课程。

1866年1月,科赫呈交了他的毕业论文,以优异成绩从哥廷根大学医学院毕业。此后不久,他来到德国北部濒临北海的港口城市汉堡,在汉堡综合医院担任助理医生。

刚刚踏上工作岗位,他就遇到了汉堡霍乱流行,许多人因染病而迅速死亡,一时间汉堡成了一座悲惨的城市。面对一幕幕人间惨剧,他真切地感到了作为一名医生所负的重任。他全身心投入到对霍乱病人的救治之中,然而一批批病人的死亡,深深刺痛了他的心。

10月份的时候,科赫接到一所精神病院的邀请,希望他能过去当住院医生。科赫略加思考便答应了院方的请求,欣然前往。在精神病院,除了对精神病人的日常诊疗工作外,他还在周围居民中开业出诊,很受大家欢迎。

1867年7月,科赫在故乡克劳斯塔尔与埃米·弗拉茨小姐举行了婚礼。婚后,他带着温柔善良的妻子来到家乡附近的朗根哈根,在那里的全科诊所工作了一段时间。贤惠的妻子非常支持丈夫的工作,包揽了所有的家务,科赫因此能够在成家后仍然一心埋头于工作中。

1868年8月,科赫来到波茨坦附近的小城尼梅克,继续开业行医。9月,女儿格特鲁德就出生在这里。女儿出生后,妻子的担子更重了,但她一如既往地支持丈夫,还用自己所有的积蓄为丈夫买了一台显微镜。妻子的支持,为科赫后来在微生物领域取得非凡成就打下了基础。

受亨利老师和汉堡霍乱流行事件的影响,科赫即使在一切顺利的行医生涯中都会特别关注传染病和微生物学,他一边开业行医,一边利用业余时间在显微镜下进行细菌学研究。1869年,他来到波兹南省拉科维茨小镇行医。不久,战争的乌云就弥漫在西欧上空了。

1870年7月19日,普法战争爆发,德国青年掀起了参军的热潮,科赫也志愿参加了医疗队,成为一名战地外科医生。这次经历,令他对战地创伤感染有了深刻认识。

离开军队后,科赫于1872年2月被推荐到波森州沃尔施太因的地方卫生机构任职,同时拥有地区医生和地方卫生官员的身份。他在这里待了八年,这是他一生中最重要的一段时期。在此期间,作为地区医生他不仅要看各种疾病,涉及内科、外科、妇产科、儿科、牙科以及传染病,而且经常不分昼夜和严寒酷暑,到四周的乡村出诊。

尽管行医耗去了科赫大部分的时间和精力,但他还是抓住一切可以利用的空余时间,埋头于显微镜前,观察载玻片上各式各样的标本,系统研究细菌学,取得了不小的成绩,开始在这一领域崭露头角。

苏联(1961):医生和细菌学家科赫

06 寻找致病源

科赫在偏远的沃尔施太因边行医边研究微生物的时候,他没有忘记追踪整个微生物领域最新的研究进展。他明白,只有不断跟上学术界前行的步伐,才不至于闭目塞听,迷失研究工作的方向。巴斯德关于疾病与微生物之关系的实验,李斯特的外科消毒法,这些科研成果都使科赫感到异常兴奋,也使他更加关注微生物与疾病的关系。

1875年底的一天下午,科赫将两片夹有一滴羊血的载玻片放在显微镜的镜头下。羊、牛等家畜的血样是他经常观察的标本。这个血样来自一只刚刚死去的羊。在这一带常常发生这样的情况,刚才还活蹦乱跳的牛羊,在没有一点预兆的情况下转眼之间就变得呆滞无力,然后迅速地成群死去,血液也变成了可怕的暗黑色。

更为可怕的是,人也会染上这种疾病,患者皮肤化脓溃烂、高烧、咳嗽或者上吐下泻,很快就死去了。由于这种病的凶险特点,当地农民称之为“狂怒病”,而科赫知道这在医学上称为“炭疽病”,由于它危害严重,历来为医学家们所重视。

科赫将夹有刚病死之羊血液的载玻片放在显微镜镜头下。他微微移动血样,仔细观察。透过镜筒,一个他从未见过的世界被放大后展现在眼前。他在血液里看到了无数漂浮着的小杆状物体。这些神秘的杆状物有的短短的,只有几根在血液中四处漂动,有的却长长地贴在一起,成为一条条纤细的长线在微微颤动。

“这些杆状物究竟是什么?它们和可怕的炭疽病之间有着怎样的关联?”科赫提出了一个个问题,日夜思考着正确的答案。

“或许,它们就是引起炭疽病的原因吧。”科赫不止一次地这么想,不过,他觉得要得到明确的答复,还需要做更多的观察来证实这一点。

于是,他夜以继日地开展研究工作,在显微镜下反复察看健康牲口的血液标本和炭疽病畜的血液标本,将它们进行对比。随着观察样本越来越大,情况也越来越清楚了,与健康牲口的血样不同,在炭疽病畜的血液里总能找到那些小杆状物体。这使科赫相信,这些杆状物就是炭疽病的病源。

“可是,怎样才能证明这一点呢?除非我能证实这些小东西是一种有生命的有机体,是活的细菌,真正看到它们生长、繁殖,引起炭疽病。”

科赫冥思苦想,他的头脑里渐渐有了一个严密的研究计划。

葡萄牙(1982):科赫发现结核杆菌100周年

07 发现炭疽杆菌

首先,科赫决定设法将那些杆状小东西引种到实验用的小白鼠身上,观察其反应。他一次次把病畜含有大量杆状物的血液注入健康小白鼠的体内,发现小白鼠很快就出现了炭疽病的相应症状,并最终死去。他对这些死去的小白鼠进行解剖,并检查其血液,发现血液中也存在大量正在微微蠕动的杆状物。

接着,科赫又将死亡小白鼠的血液注入健康小白鼠的体内,他这样重复了30多次,而结果始终一样:每次都是健康小白鼠在被引种后死亡,并都能在它们的血液内发现杆状物。科赫知道,自己已经成功地将害死牛羊的可怕的炭疽病转移到了小白鼠身上,但这只是实验的第一步。

接下来,科赫要证明这些细菌是活的,具有生长繁殖的能力。从染上炭疽病的牲口迅速大量地死亡的情况推论,这种可怕的细菌在动物体内不但能生长,而且繁殖的速度一定快得惊人。

“要是能在动物体外培养这些细菌就好了,这样就能直接观察到它们了。”科赫自言自语道,“我应该在动物体外设置一种和动物体内相同的环境,这种环境不但具有合适的营养、温度等细菌赖以生存的条件,而且还要便于在显微镜下观察。”

显然,以动物体液作为细菌培养液是再合适不过了。为了观察得更加清晰,科赫决定采用牛眼房水作为培养液。他将患炭疽病死去的小白鼠的脾脏组织(其中含有大量杆状物)放进牛眼房水中,然后将它们贮放在自制的细菌培养器里,温度保持相当于小白鼠的体温。过一段不长的时间,他就在显微镜下观察这种混合液。

科赫在显微镜下终于看到了他盼望已久的情形。在观察了两个小时之后,他发现那些杆状小东西逐渐分裂并且变长了,而且新的杆状物也不断地分裂、变长。几个小时后,标本滴液中竟然充满了这些杆状物,乱七八糟地互相纠缠在一起。当初在一滴标本中它们的数量不过几百个,现在却多达成千上万。

虽然,科赫此刻已经证明这些杆状物是活的,可以以惊人的速度繁殖。但是,他还要把这些在动物体外分离培养出的细菌再重新引种入动物体内,看它们是否能引起同样的疾病。于是,他成功地运用“悬滴法”,通过一次次移植试验将细菌完全纯化,然后将完全纯化的细菌接种在一只健康的小白鼠身上。

24小时后,小白鼠死亡了,科赫立即观察它的脾脏组织和血液,他又清晰地看见了那些微微蠕动着的杆状物。接着,他用同样的方法在牛、羊、兔、猫等动物身上做实验,结果完全一样:动物死去,炭疽病菌大量地在它们体内生长、繁殖。

科赫终于以自己的不懈努力,证据确凿地证明了炭疽病的病原体——炭疽杆菌,正是这些杆状物在动物体内大量、迅速地繁殖,破坏和蚕食机体组织细胞,堵塞血管,从而导致死亡。而且,试验结果还证实,炭疽杆菌只能引起炭疽病,也就是说一种细菌只能引起某种特定的疾病。

德国(1960):科赫逝世50周年

08 最动人的发现

虽然科赫的发现惊人,但他却不满足于这一发现,因为他知道,要实现在临床上制服炭疽病的目标,还必须弄清楚这种疾病的传播途径。他在实验中观察到尽管炭疽杆菌生长繁殖十分迅速,但也需要一定的生存条件。如果缺乏适合的营养、温度、湿度,这些病菌就会萎缩以至死亡。

科赫努力寻找答案,经过反复实验,他终于发现在一定的温度条件下,炭疽杆菌的杆状菌体会收缩成小圆球状,变成孢子。孢子周身能形成厚壁,保护自身不受寒冷、干热或化学药品的侵害,也基本不需要营养和水,使自己能在恶劣的环境中顺利存活,其致病力可达数年之久。只要他们在草场上被放牧的牲畜吞下,就会恢复原状,从而杀灭牲畜。由此可见,传递炭疽病的不是杆状菌体本身,而是它的孢子。因此,只要消灭炭疽病菌的孢子,就切断了疾病的传播途径。

分离并证明炭疽病的病原菌是炭疽杆菌,发现它的孢子,揭示它的生命循环史,这在世界医学史上都是第一次。总结自己的经验后,科赫提出了传染病通常是由某种特定的微生物所引起的学说。

1876年,科赫将研究成果撰写成一篇长达40页的论文《炭疽病病原学:论炭疽杆菌发育史》,发表在《植物生物学论丛》杂志上。这个医学与微生物史上最动人的发现,立刻在医学界引起了巨大的反响。

科赫的杰出成绩引起了全世界的关注,德国一些知名科学家利用各种机会宣扬他的成就,并且指出让这样一位杰出的科学家埋没在偏远的乡村小城,德国应该为此感到羞耻,政府有责任为他提供一个良好的科研环境,以便他能集中精力进行科学研究,为人类做出更大的贡献。

1880年,科赫终于接到了德国卫生署的邀请函,被聘任为卫生署成员,并在那里任职。从此,他有了一流的设备和更多的时间从事科学研究,他对细菌学的探索因此插上了翅膀。

德国(2005):科赫荣获诺贝尔奖100周年

作者简介

王平,南京医科大学医学史研究中心客座教授,中华医学集邮研究会副会长。

编辑、审核:夏媛媛

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