传染病的文化史.pdf
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2020年12月2日
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传染病的文化史
《传染病的文化史》是一部从传染病入手的社会文化史著作,共九章,分别论述了“传染病与历史:概述”“瘴气、传染和疾病的细菌理论”“微生物学等内容,想要了解更多的就快来阅读吧
内容简介
本书是一部从传染病入手的社会文化史著作,共九章,分别论述了“传染病与历史:概述”“瘴气、传染和疾病的细菌理论”“微生物学、现代手术及治疗基础”“
病毒和病毒性疾病”“卫生革命、公共卫生、清洁运动与流行病防治”“传染病防控的艺术与科学”“新发传染病”“生物武器与生物恐怖主义”“传染媒介与新观念:从慢性病到微生物群”等方面的内容,对传染病与微生物学,作了文化史方面的介绍。
作者简介
洛伊斯·N.玛格纳,印第安纳州拉斐埃特市普渡大学的荣誉退休教授,诸多报刊、图书评论和书籍的作者和合著者,其作品被翻译为中文的有
《生命科学史》《医学史》。译者刘学礼,复旦大学社科部副教授,主要研究方向为生命科学史。
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目录
第一章传染病与历史 / 1
文明与疾病 / 5
西医的起源 / 6
麻风病和鼠疫 / 8
欧洲疾病和美洲历史 / 15
第二章瘴气、传染和疾病的细菌理论 / 17
吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗:传染病、梅毒、病菌 / 18
微生物和显微镜 / 23
活体传染病 / 24
新的疾病细菌理论 / 25
医学微生物学 / 27
路易·巴斯德 / 28
罗伯特·科赫 / 33
疾病细菌理论、卫生学与卫生改革 / 41
第三章微生物学、现代手术及治疗基础 / 43
传染病和产褥热 / 43
约瑟夫·李斯特和抗菌外科 / 47
血清疗法、砷凡纳明、磺胺类药物和抗生素 / 50
青霉素和抗生素的黄金时代 / 56
现代医学和医院内感染 / 60
益生菌:好细菌和好健康 / 64
第四章病毒和病毒性疾病 / 66
不可见的微生物 / 66
细菌性病毒 / 70
分子生物学和噬菌体 / 76
癌症和病毒 / 78
亚病毒感染物:类病毒和朊粒 / 82
第五章卫生革命、公共卫生、清洁运动与流行病防治 / 88
卫生革命与清洁运动 / 88
水传播疾病 / 91
伤寒症 / 96
第六章传染病防控的艺术与科学 / 102
天花:预防接种、疫苗接种和根除 / 102
全球根除天花行动 / 106
试图通过普遍免疫根除麻疹和小儿麻痹症 / 110
麻疹 / 111
脊髓灰质炎 / 112
反对接种者与疫苗抵抗者 / 119
癌症病毒和疫苗 / 123
昆虫与节肢动物是疾病的带菌者 / 125
黄热病 / 126
疟疾 / 128
以蚊子为载体疾病的复苏 / 132
被忽视的疾病及其载体 / 134
全球健康:被忽视的热带疾病 / 136
全球变暖和公共卫生 / 139
第七章新发传染病 / 141
微生物学和疾病模式的转变 / 141
新发疾病 / 142
军团杆菌病:军团病和庞蒂亚克热 / 143
新发疾病和全球细菌池 / 144
食物中毒和食源性疾病 / 146
艾滋病流行的出现 / 148
病毒性出血热 / 159
国际旅游和SARS / 165
流感:持续的大瘟疫 / 165
猪流感的困境 / 170
21世纪的禽流感 / 172
第八章生物武器与生物恐怖主义 / 174
第九章传染媒介与新观念:从慢性病到微生物群 / 184
微生物与慢性疾病 / 184
传染源、慢性疾病与癌症 / 186
幽门螺杆菌与胃溃疡 / 188
卫生假说 / 190
人类微生物组计划 / 193译后记
人类历史上十大恶性传染病事件
恶性传染病,即“瘟疫”,是由一些强烈致病性微生物引起的传染病。
从古至今,人类历史上遭遇了无数的瘟疫,其中有些瘟疫特别严重,当时的医学技术没有现在发达,很多人不治身亡,从而对后世产生了重大影响。
今天,我们按时间顺序来盘点一下人类历史上十大恶性传染病事件。
1
古希腊“雅典大瘟疫”
公元前431年,古希腊最大的两个城邦——斯巴达和雅典爆发了战争,长达27年之久,史称“伯罗奔尼撒战争”。
战争爆发的第二年,即公元前430年,雅典爆发瘟疫,并且持续大约三年之久。
著名历史学家修昔底德对其进行了详细记载,“人们像羊群一样地死亡着。存活下来的人不是没了指头、脚趾、眼睛,就是丧失了记忆。”
这场瘟疫是人类历史上记载较详尽的最早的一次瘟疫,直接导致了近1/4的雅典公民死亡。
这场瘟疫导致雅典在战争中失败,古希腊文明由盛转衰。
2
古罗马“安东尼瘟疫”
公元164—180年,安东尼王朝统治下的罗马帝国爆发了伤寒、天花、麻疹以及中毒性休克综合症等多种瘟疫。
罗马史学家迪奥卡称,当时罗马一天就有2000人染病而死,相当于被传染人数的1/4。
最后,整场瘟疫导致罗马本土1/3人口死亡,总死亡人数估计高达500万。这场瘟疫加剧了古罗马帝国的衰落。
3
拜占庭“查士丁尼瘟疫”
公元541到542年,查士丁尼皇帝统治下的拜占庭帝国爆发大规模鼠疫。都城君士坦丁堡 40%的城市居民在此次瘟疫中死亡。
据史料记载,大量尸体不论男女、老幼和贵贱,覆压了近百层,埋葬在一起。
之后,鼠疫反复爆发,每次发作的威力均未有丝毫减弱。
由于感染鼠疫而导致人类繁殖能力受到损害,拜占庭帝国和地中海世界人口损失极为严重。
4
欧洲黑死病
欧洲黑死病,是指中世纪时期席卷整个欧洲的鼠疫大瘟疫。
患者皮肤出现许多黑斑,死亡过程极其痛苦,所以称为“黑死病”。
1347年至1353年,这场瘟疫夺走了2500万欧洲人的性命,占当时欧洲总人口的1/3。
此病在随后300年间多次在欧洲卷土重来,严重的冲击了基督教在欧洲人们心目中的威望,对欧洲历史产生了非常深远的影响。
5
美洲大瘟疫——天花
15世纪末,欧洲人发现美洲新大陆。16-17世纪,欧洲人将天花病毒带进美洲,致使美洲土著人种受到极大冲击。
研究者指出,欧洲殖民者把天花患者用过的毯子送给了原住民。
随后,瘟疫肆虐,由欧洲传来的腮腺炎、麻疹、霍乱、淋病和黄热病等病也接踵而至。
欧洲人踏上美洲大陆时,这里居住着2000-3000万原住民,约100年后,原住民人口剩下不到100万人。
这场瘟疫被史学家称为“人类史上最大的种族屠杀”事件。
6
美洲瘟疫——黄热病
1648年,在墨西哥的尤卡坦半岛首次爆发大规模黄热病。
17至19世纪,该病通过交通运输、人员流动传入北美和欧洲等地,成为美洲、非洲及欧洲部分地区最严重的传染病之一,造成了大量死亡及部分社会活动瘫痪。
黄热病目前是世界卫生组织唯一强制免疫的疾病。
7
19世纪的霍乱
霍乱共有7次全球性的大流行,其中有6次是在19世纪,因此也被称为“19世纪的世界病”。
霍乱导致的死亡人数无法估量,仅印度,百年间就有超过3800万人死亡,欧洲则仅在1831年里就死亡90万人。
霍乱病的发作,引发了欧洲在供水和排污方面的一场思想革命,并波及美国及全世界。
8
西班牙大流感
1918年3月,“西班牙大流感”首先爆发于美国堪萨斯州的军营,一年之内席卷全球。
到1920年春季,全世界约10亿人感染,近4000万人死亡。
其名字来源,因为当时西班牙有800万人感染了流感,甚至连西班牙国王也感染了此病,所以被称为西班牙型流行性感冒。
西班牙大流感全球平均致死率约2.5%-5%,和一般流感的0.1%比较起来非常致命,当时被认为是人类历史上最致命的传染病。
9
俄国斑疹伤寒
1917年10月俄国“十月革命”前后,俄国斑疹伤寒严重流行,约300万人死亡。
斑疹伤寒的主要传播途径是虱子。
第一次世界大战爆发后,德军每况愈下,军纪松懈,疏于除虱,导致东战线上发生大规模斑疹伤寒。
后来,该病蔓延到俄国境内,适逢俄国因革命而动荡不堪,瘟疫迅速传开。
10
仍在肆虐的瘟疫——疟疾
疟疾是一种由蚊子传播的威胁生命的寄生虫疾病。
在第一次世界大战时期,殖民非洲、亚洲等地的欧洲部队发生了疟疾,特别是在东非的英军,感染疟疾丧生者达10万以上。
现在,疟疾已成为全球最普遍、最严重的热带疾病之一,每年全球约有2亿宗病例发生,百万人死亡。
疟疾导致的死亡,90%发生在撒哈拉以南的非洲地区,且大部分是儿童。
2019年,世界第一批疟疾疫苗在非洲三国家试验接种。
传染病的文化史截图
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传染病的文化史(美)洛伊斯·N.玛格纳(Lois N. Magner)著;刘学礼
主译.—上海:上海人民出版社,2019
(历史·文化经典译丛)
书名原文:A History of Infectious Diseases and the Microbial World
ISBN 978-7-208-15692-0
Ⅰ.①传… Ⅱ.①洛……②刘… Ⅲ.①传染病医学史世界 Ⅳ.①R51
091
责任编辑 张晓玲 刘华鱼
封面设计 小阳工作室
传染病的文化史
[美]洛伊斯·N.玛格纳著
刘学礼主译
出 版 上海人民出版社
(200001 上海福建中路193号)
发 行 上海人民出版社发行中心
印 刷 常熟市新骅印刷有限公司
开 本 720×1000 116
印 张 14
插 页 4
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者字 数 209,000
版 次 2019年9月第1版
印 次 2019年9月第1次印刷
ISBN 978-7-208-15692-0R·64
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丛书前言
致 谢
序言:欢迎来到微生物世界
微生物学
细 菌 学
真菌学:真菌的研究
寄生虫学
微生物生态学与微生物学的未来
缩写词
第一章 传染病与历史
文明与疾病
西医的起源
麻风病和鼠疫
欧洲疾病和美洲历史
第二章 瘴气、传染和疾病的细菌理论
吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗:传染病、梅毒、病菌
微生物和显微镜
活体传染病
新的疾病细菌理论
医学微生物学
路易·巴斯德
罗伯特·科赫
疾病细菌理论、卫生学与卫生改革
第三章 微生物学、现代手术及治疗基础
传染病和产褥热
约瑟夫·李斯特和抗菌外科
血清疗法、砷凡纳明、磺胺类药物和抗生素
青霉素和抗生素的黄金时代
现代医学和医院内感染
益生菌:好细菌和好健康
第四章 病毒和病毒性疾病
不可见的微生物
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分子生物学和噬菌体
癌症和病毒
亚病毒感染物:类病毒和朊粒
第五章 卫生革命、公共卫生、清洁运动与流行病防治
卫生革命与清洁运动
水传播疾病
伤 寒 症
第六章 传染病防控的艺术与科学
天花:预防接种、疫苗接种和根除
全球根除天花行动
试图通过普遍免疫根除麻疹和小儿麻痹症
麻 疹
脊髓灰质炎
反对接种者与疫苗抵抗者
癌症病毒和疫苗
昆虫与节肢动物是疾病的带菌者
黄 热 病
疟 疾
以蚊子为载体疾病的复苏
被忽视的疾病及其载体
全球健康:被忽视的热带疾病
全球变暖和公共卫生
第七章 新发传染病
微生物学和疾病模式的转变
新发疾病
军团杆菌病:军团病和庞蒂亚克热
新发疾病和全球细菌池
食物中毒和食源性疾病
艾滋病流行的出现
病毒性出血热
国际旅游和SARS
流感:持续的大瘟疫
猪流感的困境
21世纪的禽流感
第八章 生物武器与生物恐怖主义
第九章 传染媒介与新观念:从慢性病到微生物群
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传染源、慢性疾病与癌症
幽门螺杆菌与胃溃疡
卫生假说
人类微生物组计划
译后记
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普雷格(Praeger)丛书:《治愈社会:疾病、医学和历史》由一系
列独立的分册组成。这些分册分别探索了三个主题对社会产生的影响,这些主题包括特定的疾病、医疗相关条件或一些具有广泛受众的话题。
出版这些书籍的目的,是为了在整合最新的学术解释的同时,为读者提
供关于医学和社会历史的特定方面的可靠概述。本系列丛书旨在吸引广
大读者,并把医学社会史上的重要却常常被忽视的方面传授给读者。本
系列丛书对疾病和残疾对人类历史进程产生重大影响的各个方面进行考
察。
在本系列丛书的前三本书中,有两本考察了某种特定疾病的历史,另一本则着重于特定个体在美国公共卫生中的作用。《传染病的文化
史》一书涉及的范围比这些书更广泛。如书名所示,洛伊斯·玛格纳
(Lois Magner)在总体上考察了传染病的历史,内容从人类早期为了了
解传染病的性质和原因而作出的种种尝试开始,一直延续至今,包含了
当前对新兴传染病和生物恐怖主义的担忧。作者的分析涵盖了社会与文
化因素以及科学与技术因素,而这些科学与技术因素,影响了我们对传
染病的理解以及为战胜这些传染病所作出的努力。作者叙述了一个迷人
的故事,描绘了困扰人类的所有主要传染病的历史,包括天花、霍乱、疟疾、结核病、脊髓灰质炎、黑死病等等。读者将能了解到疾病理论的
发展、微生物学的兴起以及抗击传染病的药物、疫苗和公共卫生措施的
发展。
《传染病的文化史》一书会引起历史学家和卫生专业人员的兴趣:
传染病如何影响了我们的世界?社会采取了哪些应对措施?对这些问题
感到好奇的公众也会对本书产生兴趣。此外,作者在书中将有关微生物
及其致病机理的基本理论提供给非专业读者。这本书对于修读医学史或
公共卫生课程的学生也大有裨益。
——约翰·帕拉斯康多拉(John Parascandola)
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在本书写作期间,帕拉斯康多拉(John Parascandola)给我提供了
宝贵的建议、批评和鼓励。在此,我表示深深的谢意!
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者序言:欢迎来到微生物世界
现代社会中的人们不再生活在瘟疫的长久威胁之下,而我们祖先曾
经对此非常害怕,因为那些瘟疫致命但又不可预测。这种转变的发生主
要归功于那些建立疾病细菌学说的科学家们,他们证明了微生物能够引
起特定的可传染的流行性疾病。不同于毒素、毒药和化学试剂,即使是
微小的量,它们也可能是致命的,引起传染病的各种各样的病原体也能
在病人身上繁殖,并从一个人身上传播到另一个人身上。正如我们将看
到在传染病和微生物世界之间关系的探索,致病性的病原体包括寄生
虫、原生动物、真菌、细菌、病毒、朊粒和类病毒。
在19世纪的后20年里,科学的细菌理论使医学思想和外科艺术发生
了革命性的变化。然而,对病原体(致病微生物)和传染病之间的关系
的了解并没有导致治疗迅速改善。在20世纪上半叶,医学微生物学促进
了药物、抗毒素、抗生素和疫苗的发展,这使得治疗或预防许多重大传
染病成为可能。这些工作取得了非常大的成功,以至于许多专家甚至预
测我们将攻克传染病。但是到了20世纪80年代,新的传染病又开始流行
了。以前一些不明的疾病侵袭了新的地区,致命的病原体开始对一度强
大的抗生素产生耐药性。传染病学家一致认为,新出现的传染病和耐药
病原体已成为全世界的主要威胁。
根据现代疾病细菌学说,传染病是由微生物在宿主体内生长和繁殖
时侵入和破坏宿主身体造成的。传染病可以直接或间接地从一个生物体
传染到另一个生物体。有些疾病具有很强的传染性,这意味着病人可以
把疾病传染给许多新的受害者。而其他疾病,即使病人可能咳嗽呕吐,也不会把疾病传染给别人。有些疾病是以带菌状态存在,在这种状态
下,个体看似健康,但仍有将疾病传播给他人的能力。因此,微生物学
的一个主要目标是识别特定微生物侵入人体并传播到新宿主的机制。
了解各种病原体的性质和特点是了解特定传染病发展、传播和治疗
的关键。致病微生物已经进化出复杂的策略逃避宿主的防御机制。如果
微生物成功地逃避了免疫反应,它将会导致持续感染和慢性疾病。了解
微生物是如何逃避正常的宿主防御机制以及这种机制是如何在规避策略
中应用的,这将为治疗和预防疾病的医疗方案提供一种更为深入的解
释。微生物引起各种动植物和人类的疾病,但是不同种类的微生物可能
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者会在特定的宿主中引起疾病。例如,原生动物几乎不存在于植物体中,但这一群体的成员在人类和其他动物中会引起疟疾和其他主要疾病。真
菌能引起绝大多数植物疾病,而细菌则引起许多人类和其他动物的疾
病。
微生物世界包括地球上最古老和最普遍的生命形式。尽管我们对微
生物的兴趣主要在于攻克传染病,现代微生物理论为我们提供着对那个
在显微镜发明后很长一段时间内仍然保持着不可见、难以想象和未探索
的微生物世界一种更为深入的认知。新技术主要是来自分子生物学,这
使人们有可能重新评估微生物在自然界中的作用。微生物的存在是不可
避免的,它们存在于我们呼吸的空气中,在我们接触的每一个表面上。
有数百种不同种类的细菌在人体内繁殖,特别是皮肤、口腔和胃肠道这
些地方。那些安静地生活在人类体表或体内的正常无害的微生物具有许
多重要的生理功能,它们似乎也具有抑制有害细菌生长的作用。因此,除了了解微生物作为病原体的角色外,更重要的是,要从微生物和人体
之间正常的、不可避免的和无害的相互作用的角度来思考微生物世界。
微生物学
尽管在17世纪,先驱们已经利用显微镜首次描述了密布着肉眼不可
见实体的新世界,但直到19世纪,微生物学才成为一门科学学科。虽然
微生物是一个广义的术语,包括不断增加的分支学科:细菌学、真菌
学、原生动物学、藻类学和病毒学,但历史学家以及自然主义者还是经
常替换使用“细菌学”和“微生物学”这两个术语。因此,除了被19世纪的
科学家们所熟知的微小生物的研究,微生物学现在还包括微观实体的研
究,虽然在传统意义上它们能够繁殖、变异并导致疾病,但那些并不是
真正的细胞或有机体,这些非细胞的病原体包括病毒和新发现的具有传
染性的类病毒和朊粒等(见第4章)。
细菌被认为是原核生物,即没有一个清晰的膜包围的细胞核的单细
胞生物。尽管表面上细菌很简单,但细菌在大小、形状、营养需求和运
动能力方面都表现出极大的多样性。细菌已经适应了各种各样的环境,包括一些恶劣的极端生存环境。许多细菌可能仍然未被发现,因为它们
不能在现有的实验室培养技术下生长。近来,微生物学家对一种被称为
古细菌的原核生物很感兴趣,这是最初被发现于极端环境中的居民。这
些微生物被称为极端微生物是由于其能够在极热或极冷,酸性或碱性的
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者环境中生活。对原核生物进行分类一直是一个困难且经常引起争议的工
作,因为在显微镜下看起来非常相似的微生物在基因序列和生理特性方
面可能会有很大的不同。
在20世纪70年代,卡尔·沃斯(Carl R.Woese)提出,原核生物应分
为两个不同的组:细菌和古细菌,利用它们的遗传物质中核酸分子序列
可以推断出它们的谱系关系。这种方法得出的系谱图,通常被称为分子
系统发生学,这与基于形态学的传统分类方式有很大的不同。沃斯认
为,所有的生命应该分为三个领域:真核生物、细菌和古细菌。总的来
说,虽然古细菌与细菌在显微镜下形态是相似的,但它们在基因序列和
生化特性这些方面差异显著。古细菌最初在极端环境中被发现,如深海
热井、温泉、碱性或酸性的水域,特别是盐度极高的水域、地下石油矿
床和各种动物的消化道中,大到牛的体内,小到白蚁体内。科学家们还
发现微生物也生活在距离地球表面许多英里的云层尘埃里。新的极端微
生物的发现持续挑战着以前那些关于生命能够在怎样的环境中进化、生
存和繁衍的假说。
通过识别微生物的遗传特征来改进检测方法后,发现古细菌生活在
多种多样的环境中,甚至是一些相对舒适的环境中,特别是在海洋中。
近期的研究提供了强有力的证据,表明微生物世界的遗传多样性被大大
低估了,并且在海洋环境和森林土壤中还可能存在着许多未被培养出来
的古细菌。许多古细菌在实验室是很难或不可能被培养的,但其在极端
环境中茁壮成长的能力是很有趣的,这不光与地球上生命的进化有关,也和在其他行星的极端环境中发现与古细菌相似的有机体的可能性有
关。
与细菌相反,真菌、藻类和原生动物有一个清晰的膜包裹着细胞
核,因此被称为真核生物。所有真核生物的细胞,无论它们是单细胞微
生物还是多细胞植物和动物,都含有膜包裹的细胞核和细胞器,例如叶
绿体和线粒体等。真核细胞的起源目前还不清楚,尽管不同原核祖细胞
之间的寄生或共生可能与第一个真核生物的进化有关。的确,亚细胞器
现在是植物和动物细胞的基本成分,如线粒体、叶绿体和细胞核,但它
们可能是古细菌的后代,它们“殖民”到真核祖细胞中,成为永久“居
民”。
尽管了解微生物与传染病的关系是微生物学研究的主要原因之一,但病原菌,即致病微生物在微生物世界中其实只占很小的一部分。微生
物在生物圈化学元素的循环利用和植物对大气中氮的利用中起着关键
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者的、不可缺少的作用。微生物降解有机物是污水处理的基础。早在微生
物被发现之前,人类就依靠微生物发酵生产啤酒、葡萄酒、面包、奶
酪、酸奶和其他食物。随着科学家们开始学习利用微生物的特性时,微
生物发酵被用于生产抗生素、维生素、酶和各种医药产品。对微生物改
变环境能力的认识催生了许多实际的工业应用。微生物已被用作具有高
选择性的生物农药以及作为传统化学方法难以或不能进行的反应的催化
剂,或者作为从低品位矿床和矿山尾矿中提取铜和金的催化剂。可生物
降解的塑料已用于外科手术针、缝合线和伤口敷料;作为缓释片、药
物、杀虫剂或肥料的组成部分以及用作乳化剂和血浆替代品。微生物已
被用来进行有毒物质的加速分解,如废弃物,杀虫剂,溢油和其他污染
物,即我们所熟知的生物修复过程。由极端微生物生产出的酶类是很有
价值的,因为它们具有很好的稳定性,不管是在复杂的实验过程中,还
是在非常普通的家用产品例如洗涤剂中。
细 菌 学
现代细菌的祖先可能是地球上的第一种生命形式,大约在35亿年前
就出现了。这些最初生物体的证据已在叠层石中被检测出,那些叠层石
在古沉积岩中被发现。研究人员对来自南极洲的至少10万年前的冰样本
进行了检测,发现了能够在有利条件下恢复生长和繁殖的细菌。这些发
现表明,如果南极的冰由于全球变暖而融化,长期休眠的细菌可能成为
海洋微生物种群的一部分。将古代微生物引入现代种群,以及已经隔离
数千年的基因的混合,可能会以不可预知的方式改变所谓的海洋基因
组。
因为细菌在现代微生物学的创建工作中占有很重要的地位,所以值
得特别的关注。“细菌学”这一术语早在19世纪80年代早期就被提出来
了,当时它主要是指新医学致力于致病菌的研究。显微镜在疾病的致病
原研究中一直有着很重要的作用,“细菌”这一术语是从希腊语“小杆”中
来的,意为从显微镜中观察到的许多小实体的形状。细菌学对于疾病的
细菌理论的发展至关重要,这个统一的理论,使得医学、外科学和公共
卫生政策都发生了革命性的变化。也就是说,细菌的研究使了解传染病
和术后感染成为可能。鉴定细菌的时候,科学家和医学专家们仍然依赖
于19世纪建立的标准:形态、染色特性、生理学及血清学特征。汉斯·
克里斯蒂安·革兰(Hans Christian Gram)于1884年发明的革兰氏染色法
将大多数原核生物分为两类:革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者性菌和革兰氏阴性菌在细胞壁结构和化学组分方面是不同的,这往往决
定了它们对抗生素的敏感性。
尽管细菌学的历史与医学史有着密切的联系,但是19世纪的科学家
们研究细菌却有许多不同的原因。从一个非常实际的观点出发,了解细
菌在发酵过程中的作用能够改进和规范葡萄酒、啤酒、醋和奶酪等生
产。细菌在自然发生和生命起源的争论以及围绕达尔文(Charles Robert
Darwin)进化论的争论中引起了人们的兴趣。农业和土壤科学家对细菌
的固氮作用和分解有机物来增长土壤肥力的过程很感兴趣,博物学家则
是对分类鉴定这些缤纷复杂的微生物很感兴趣。
对了解地球上生命形式多样性感兴趣的科学家指出,可能存在成百
上千甚至数百万种不同种类的细菌。细菌学家发现并描述了的只是现存
细菌的一小部分,甚至还没有完全探索清楚已知物种的全部特性。最初
科学家分类细菌是通过它们的形态和染色表型,但现代的分类系统一般
都是基于分子生物学,而不是形态学。也就是说,科学家越来越多地将
细菌的核酸序列信息作为一种新分类体系的基本根据。1995年,流感嗜
血杆菌的全基因组序列被首次发表。10年后,至少有150个细菌基因组
的测序已经完成,还有超过250个正在研究之中。尽管收集和统计来自
脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)序列数据的技术日趋成熟
和高效,但微生物的分类仍然是一个复杂、混乱和充满争议的领域。
罗伯特·科赫(Robert Koch)和其他微生物学先驱们致力于培养单
克隆的微生物,以证明特定疾病是由特定细菌引起的。医学微生物学家
仍然依靠分离、纯化和特性描述细菌单个种群的手段来阐明病原体与疾
病的关系。细菌在疾病中扮演的角色仍然是微生物学关注的一个主要焦
点,但科学家们越来越关心细菌的一些本质特点,例如生理、代谢、遗
传、进化以及在自然界中的地位等基本问题。一般来说,微生物学家仍
旧致力于微生物的纯化培养,但他们也渐渐对更接近自然条件下的微生
物行为开始感兴趣。例如,细菌在纯实验室培养中的生长速度与在自然
环境和种群中的生长速度有很大不同。在最佳实验室条件下,大肠杆菌
大约在20分钟内可增加一倍,但在肠道中一般12小时左右才可以增加一
倍。
因为自然环境与实验室培养环境是截然不同的,细菌可能与其他微
生物发生相互作用、交流和交换遗传物质。微生物不是作为独立的个体
存在,而是可以在液体培养基中泳动或被拨乱,进而形成大型、复杂的
群落,也就是细菌生物黏膜。这种生物黏膜能够黏着到固体表面,比如
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者牙齿、手术器械和医疗植入材料,就像藤壶黏着在桥墩、码头和船底,而不是作为独立的个体存在。细菌生物黏膜可能会使病原体免受杀菌剂
和抗生素的伤害。
在试图探索微生物群落如何控制或协调它们对彼此、环境和可用的
资源的反应时,一个令人惊喜的关于细菌之间交流的过程被发现了,这
个过程被称为群体感应。细菌似乎是利用化学信号与同一物种的成员以
及其他物种的成员进行交流,主要是为了响应种群密度的变化。我们所
知道的化学物质,例如毒素或抗生素,可能已经逐渐变成了微生物交流
中所使用的信号。了解微生物之间的交流可能会产生新的治疗方法,这
些方法也许可以阻止致命微生物毒素的释放或者抑制传染病的进程。
真菌学:真菌的研究
真菌学是研究真菌、真核微生物的一个科学分支。真核微生物与植
物的相似之处是都有坚硬的细胞壁,不同之处是真核微生物缺乏叶绿
素。据真菌学家估计,可能有超过100万种的真菌存在,包括霉菌和酵
母菌。这些真菌很难被分类,因为它们可以呈现许多不同的形态。霉菌
通常生活在称为菌丝的复杂丝状网络中。相比之下,酵母菌则是以独立
的、单细胞的状态存在。一些真菌能够在霉菌和酵母菌的形态之间交替
存在,这主要取决于环境状况。真菌网络通常能够穿透和利用固体基
质,而细菌则透不过这些固体基质。在流行用法和医学文献中,真菌和
霉菌这两个术语可以互换使用。真菌主要被发现生活在腐烂的有机物
中,而不是干旱沙漠或热带森林的环境中。真菌在有机物的分解和循环
中起着至关重要的作用,包括植物残渣中的纤维素和木质素以及动物遗
骸中的几丁质和角蛋白。
真菌通常是无害的,但有些可以产生致幻剂和致命的毒素,甚至有
些还可以在植物、动物和人类中造成严重的疾病。真菌造成的植物病害
导致农作物在收获前和收获后数十亿美元的损失。美国榆树和美国栗树
就曾因真菌病原体濒临灭绝。荷兰榆树病早在20世纪初就出现在欧洲,在20世纪20年代被带入美国。最初榆树树皮甲虫是疾病的载体,但是后
来真菌感染也可从树根传到邻近的榆树根。板栗疫病是由可在空气中传
播的真菌引起的,这种真菌是来自从中国引进的板栗树,但中国板栗树
对该真菌有很强的抵抗力。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者在某些情况下,通常无害的真菌及其孢子也会引起呼吸道疾病、过
敏、皮肤感染,甚至危及生命的系统性感染。事实上,疾病细菌理论的
一些早期证据已经涉及了霉菌和人类皮肤病之间的关系。真菌(皮肤癣
菌)会引起寻常的皮肤感染麻烦,例如脚气,但当真菌从开放的伤口进
入人体时会产生严重的病情。当肺部受到真菌感染或吸入孢子时可能发
生严重的系统性疾病。组织胞浆菌病是由鸟粪中常见的真菌造成的,可
以从无症状到危及生命。粗球孢子菌可以造成球孢子菌病,这是一种危
及生命的疾病,是美国西南地区特有的。副球孢子菌病通常发现在中美
洲和南美洲,它引起的疾病症状类似于结核病。奔马性赭粉菌是一种可
以感染人类大脑和神经系统的真菌,是从温泉中分离出来的。当患者免
疫系统受损时会发生机会性感染,造成系统性真菌病。卡氏肺囊虫是众
所周知的造成一种罕见肺炎的原因,对它的研究导致人们在20世纪80年
代开始认识到艾滋病毒和艾滋病。
霉菌及其孢子通常由于广为人知的各种病态建筑综合征而备受指
责。那些把疾病归咎于家中或工作场所的霉菌的人认为,霉菌的侵扰使
得他们记忆丧失、脑癫痫发作、呼吸困难、剧烈的咳嗽、胃痛、腹泻。
在20世纪90年代,一个产毒素的霉菌——纸葡萄穗霉,因在被它污染的
房屋内有数人死亡而被指责。但是在许多情况下,霉菌和疾病之间的因
果关系是模糊的。尽管如此,关于霉菌导致严重疾病的报道却被大众媒
体广泛传播,这导致业主对建筑承包商提起了诉讼,声称水渍和霉菌的
侵扰导致了严重的疾病。针对大众对霉菌及其毒素造成的公共健康威胁
的普遍担忧,美国疾病控制和预防中心的官员要求医学研究所召集一个
由流行病学家、毒理学家和医生组成的小组来研究这个问题。在2004
年,医学研究所发表了一项名为《潮湿室内空间与健康》的研究成果。
该项研究成果表明,产毒霉菌引起健康问题的传闻已经被大量媒体关
注,但很少有相对可靠和科学的证据表明霉菌侵扰与病态建筑综合征之
间有联系。鉴于人们对室内霉菌毒性的普遍担心,小组建议对室内霉菌
的影响进行更严格的研究。
寄生虫学
寄生虫是生活在另一个有机体上的生物,以消耗宿主细胞来获得生
存。虽然致病微生物符合这个定义,但在建立了科学的细菌学说之后,寄生虫这个术语很少用于与细菌、真菌或病毒相关的方面。19世纪的进
化生物学家经常把寄生虫描述为退化的生命形式,但寄生虫通常有复杂
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者的生命周期,而且通常无法在实验室中用细菌培养的方法培养。微生物
学和寄生虫学逐渐分道扬镳,因为最受关注的富裕的工业化国家中的传
染病是由细菌和病毒引起的。然而,欧洲国家则对寄生虫感兴趣,因为
它影响了他们控制的殖民地的人和动物。因此,寄生虫主要与热带医
学、殖民地的医生、兽医和昆虫学家们有关,它也变成了生物医学科学
的边缘学科。在大部分西方国家中主要的寄生虫疾病几乎被人遗忘,但
寄生虫疾病仍广泛存在,如恰加斯病,它能够从它们特有的地区逃离出
去。
到20世纪末期,科学家们开始认真思考是什么显著的适应性和特性
使得致病寄生虫能够如此持续和成功地存活。从分子生物学和基因组学
中获得的技术使得研究复杂寄生虫生命周期的棘手问题成为可能,并探
索新的方法来预防和治疗寄生虫引起的破坏性疾病。科学家们特别感兴
趣的是,有证据表明某些寄生虫,特别是那些生命周期复杂、需要不同
物种的宿主的寄生虫,它们可以通过改变宿主的行为增加寄生虫传播到
新宿主的可能性。
微生物生态学与微生物学的未来
自20世纪90年代以来,微生物生态学领域的先驱们一直在探索自然
生态系统中复杂的微生物种群。微生物学家现在知道致病菌只是复杂的
微生物世界中一个很小的组成部分。然而,他们猜测这些无形的、基本
上不为人知的生物体的集体活动可能会对我们的环境和我们的健康和幸
福产生深远的影响。因此,熟悉微生物世界对于理解全球疾病、贫穷、健康和繁荣的模式,以及最终寻求治愈社会的探索都是至关重要的。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者缩写词
AHF AIDS Healthcare Foundation
艾滋病保健基金会
AIDS acquired immune deficiency syndrome
艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)
ATCC American Type Culture Collection
美国菌种保藏中心
AZT azidothymidine
叠氮胸苷
BCG Bacille Calmette-Guérin
卡介苗(结核杆菌活菌疫苗)
BSE bovine spongiform encephalopathy(commonly known as mad
cow disease)
牛海绵状脑病(俗称疯牛病)
CDC Centers for Disease Control and Prevention(an agency of the
U. S.Public Health Service)
美国疾病控制和预防中心
CJD Creutzfeldt-Jakob disease
克雅氏病
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者CMV cyto megalo virus
巨细胞病毒
CRS congenital rubella syndrome
先天性风疹综合征
DDT dichloro diphenyl trichloroethane
滴滴涕(双对氯苯基三氯乙烷)
DHF dengue hemorrhagic fever
登革热出血型发热
DNA deoxyribo nucleic acid
脱氧核糖核酸
DPT diphtheria, pertussis, and tetanus vaccine
白百破三联疫苗(白喉、百日咳和破伤风联合疫苗)
DSS dengue shock syndrome
登革休克综合征
EBV Epstein-Barr virus
爱泼斯坦巴尔病毒(EB病毒)
FBI Federal Bureau of Investigation(an agency of the U.
S.Department of Justice)
美国联邦调查局
FDA U. S.Food and Drug Administration
美国食品和药品管理局
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者FMD foot-and-mouth disease
口蹄疫
HFRS hemorrhagic fevers with renal syndrome
肾病综合征出血热
HIV human immunodeficiency virus
人免疫缺陷病毒
HPV human papilloma virus
人乳头瘤病毒
HTLV human T-lymphotropic virus
人T细胞白血病
MDR-TB multidrug-resistant tuberculosis
多重耐药结核
MDT multi drug therapy
多药物疗法
MMR measles, mumps, and rubella vaccine
麻腮风三联疫苗(麻疹、腮腺炎和风疹联合疫苗)
MRSA methicillin-resistant Staphylococcus aureus
耐甲氧西林金黄葡萄球菌
NAS National Academy of Sciences
美国国家科学院
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者NIH National Institutes of Health(an agency of the U. S.Department
of Health and Human Services)
美国国立卫生研究院
PCR polymerase chain reaction
聚合酶链反应
RNA ribonucleic acid
核糖核酸
RSV Rous sarcoma virus
劳斯肉瘤病毒
SARS severe acute respiratory syndrome
重症急性呼吸综合征
SIDS sudden infant death syndrome
婴儿猝死综合征
SIV simian immunodeficiency virus
猴免疫缺陷病毒
STD sexually transmitted disease
性传播疾病
TMV tobacco mosaic virus
烟草花叶病毒
United Nations AIDS Program
联合国艾滋病计划
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者USSR Union of Soviet Socialist Republics
苏联(苏维埃社会主义共和国联盟)
vCJD variant Creutzfeldt-Jakob disease
变异型克雅氏病
VD venereal disease
性传播疾病
WHO World Health Organization
世界卫生组织
XDR-TB extremely drug-resistant tuberculosis
严重耐药性结核
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者第一章 传染病与历史
传染病以复杂而微妙的方式影响了人类的演化和历史。地方性的疾
病和流行性的疾病可能决定了人口的密度、族群的分布以及基因的传
递,同时也可能决定了战争、侵略、移民和殖民的成功与否。传染病可
以被视作人类进化过程的反映,特别是当我们着眼于微生物是如何适应
新环境,并利用出现的机会接近新宿主时。除了解释人类传染病的自然
历史外,近来的研究也给人类进化早期的移民路径、动植物的驯化,以
及现在和未来的人类和微生物的关系提供了新的视角。
导致传染病的细菌家族早在人类起源之前就已经繁荣昌盛。但是对
于需要大规模人口密度来进行传染的流行性疾病,其对应的致病菌则是
相对来说新近才有的。许多病菌具有特定的感染物种,但人类历史上的
一些主要流行病,比如黑死病、疟疾、黄热病以及肺结核,都能感染其
他动物。野生动物或者家禽常常以极大的密度营群居生活,它们同时也
成了向人类直接或通过携带有病菌的昆虫传播病菌的源头。
如具有特定的感染物种的病菌的存活与其造成的疾病的严重程度、宿主群体的大小及密度、宿主免疫系统的反应及病菌寻找新宿主的能力
相关。某些病菌只能在急性期进行传播,因为感染因子会随着宿主的痊
愈或死亡而消失。当这样的病菌被带入一个小族群时,整个族群将受到
感染,最后要么全部死去,要么全部痊愈。这样的病菌并不能在小的人
类族群中长期留存。然而,大群野生动物往往携带着多种可以传播给人
的病菌。驯养家禽、大规模聚居、构建永久的村落、城镇带来的代价之
一就是新的疾病。
无论是停留在处于恢复期的宿主体内,还是慢性病变中,或是长期
留存于携带者体内的致病菌,即便是在很小的人群中也有几率找到新宿
主。一些疾病是共生细菌带来的,它们无害地生活在宿主体内,直到特
定的干扰触发了它们的致病机理。共生通常会意味着双方长期的互相适
应,故而这样的疾病也可能是最古老的。突变的基因带来的变种蛋白
质,如镰刀形细胞血红蛋白,或许反映了人们受制于如疟疾般的古老灾
害的进化适应。
人们常常认为,现代人和所谓的原始人之间存在对疾病的易感染性
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者和抵抗力差异。然而,对“现代人”和“原始人”死亡率的对比极有可能带
来误导。流行病肆虐期间的死亡率受到两种因素的影响,即是否对此种
传染病有过先前的接触经验,以及对病人的关怀。倘若传染病暴发在一
个小的孤立人群中,可能就不会有幸免于难的成年人来照顾孩子和病
人。那些可能存活的人也会因为缺乏食物、饮水和起码的照顾而死去。
人类行为和技术的改变给致病的微生物媒介带来了新的挑战和机
遇。几千年的狩猎、觅食、烹饪,以及动植物的驯化和永久居住地的形
成,改变了人类和微生物的关系。在更近的历史中,农业、畜牧业、商
业、居住、旅行、交通、性关系,以及注射、输血、组织器官移植等医
疗技术的使用,都给传染病的传播带来了前所未有的机会。
通过远古时期人类与动物遗物来解释疾病的古病理学研究表明,传
染病比人类更为年长,同时在其他物种中也同样流行。对远古化石、博
物馆中的骨骼、动物园中的动物以及野生动物的研究都表明了传染病历
史久远。古病理学可以提供有关古代人口健康、疾病、死亡、环境以及
文化的信息。因为远古人类疾病的直接证据十分有限,科学家必须使用
间接手段来得到史前时期的暂时认知。比方说对我们近亲大猩猩和猴子
的研究就表明:野生灵长类动物也受到诸如关节炎、黄热病和寄生虫等
病症的折磨。现在科学家相信,人类从猿类中分离出来的时间在500万
到800万年前的非洲。我们的祖先,第一只“裸猿”说不定就受到现代灵
长类动物同样病症的困扰。
在旧石器时代,人类学会如何制作石头工具,建造庇护所以及创造
独特的人类社会结构。一般来说,他们是机会性杂食动物,扮演着清道
夫和猎人采集者的角色,通常仅会以为数几十进行小团体活动。而与动
物尸体接触的清道夫和猎人采集者往往暴露在寄生虫、病原体或是带病
的载体前。直到人类习得生火来制作熟食之前,食用生肉或是腐肉一直
是人类生活中极大的健康威胁。为了食用野生动物的肉类,整个狩猎、剥皮、宰割到简单加工和最后的食用过程,都让人类与各种不同的寄生
虫和病原体接触。
大多数关于史前人类疾病的证据都来自对骨骼遗体的研究。人的骨
组织并非一成不变,相反,人体会一直改进骨组织来应对发育的刺激以
及生理和病理的压力。很多因素,如年龄、性别、营养及疾病都影响骨
组织,特别是在发育期,饥饿、严重的营养不良和严重的传染性疾病都
可能在骨和牙齿中留下可供诊断的线索。比如若是婴儿发生了严重腹
泻,其骨骼和牙齿的发育就会受到干扰。大多数传染性疾病都只影响软
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者组织而不是骨组织,但某些如结核、雅司病、麻风、梅毒以及真菌感染
一类的疾病就会在骨组织中留下蛛丝马迹。
某些条件对于有机物的保存具有得天独厚的优势,于是就有可能在
史前的居所遗址周围找到人类的粪化石,那些遗址多半是远古人类便池
一类的所在。由于动植物的某些部分对于人类来说有点难以消化,所以
如果能仔细分析其中的物质,诸如花粉粒、炭化物、昆虫及其虫卵,我
们就有机会从粪化石中窥知关于饮食、疾病以及食物处理技巧等信息。
在极少数情况下,由于有利的埋葬条件或各种保存技术的特意使用,史
前遗体柔软的部分会保存至今。木乃伊化的人类遗骸可以提供传染病和
寄生虫感染的证据。在西半球,天然木乃伊化比人工方法更为常见,但
被称为“制篮者”(Basket-Makers)的史前人们会故意将尸体风干,并将
其塞进大篮子。这种木乃伊为哥伦比亚前美洲人的结核病、钩虫病和其
他疾病的存在提供了证据。
从旧石器时代的生活方式转变为以农牧业为主的新型社会格局的过
程,被称为新石器革命。近来对农业起源的研究表明,农业生活几乎在
12 000年前就被普遍接受。与作物种植、动物驯化以及建立永久定居点
有关的深刻变化也导致了人类疾病模式的重大转变。随着人口数量和人
口密度的增长,人类成为许多疾病的合适宿主,而这些疾病先前仅仅在
大群野生动物中发现过。驯养山羊、绵羊、猪以及牛等家畜改善了古代
人的营养状况,但这些动物身上难免藏有病原体和寄生虫,并会吸引许
多传染病的传播载体。有些人采取游牧或半游牧半畜牧的方式,在季节
性牧场之间放牧,或者跟随动物寻找水和牧场。人们和他们驯养的动物
往往非常接近。人、狗、绵羊、山羊、猪或牛的紧密接触,使传染媒介
能够攻击新的靶标并与其他微生物混合。当人们被家畜舔、咬、接触,或者通过家畜咳嗽时的空气,以及家畜被屠杀,其身上的一些部位被使
用或吃掉时,细菌就可以从动物传播到人类。永久性住宅、花园和田地
为昆虫、啮齿动物和其他害虫提供了便利的栖息之地。储存的食物很可
能会吸引害虫,并被排泄物、昆虫、细菌、霉菌及其毒素污染。早期农
业人口的基本粮食供应可能比狩猎采集者可用的食物供应更可靠,但是
已经定居的人口可能受到作物歉收、饥饿和营养不良的影响,这将使他
们更容易感染传染病。当地的饥荒可能导致人们对邻近或遥远的人口定
居点的侵略,而他们可能将寄生虫和病原体传播给新的领土和人口。
高度传染性疾病不能被狩猎采集者或农民的孤立的群体持续传播,因为没有相当大数量的易感主体生活在非常接近的地方,传播它们的微
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者生物通常无法生存和繁殖。这样的微生物通常会导致短期的疾病,这使
得存活下来的宿主产生免疫力。为了维持一系列传播途径,这些微生物
必须不断找到易感染的个体,并且它们还能再传播给其他易感主体。大
数量的定居人群为病原体从个人到个人以及动物到人类的传播提供了许
多机会。连接永久定居点的乡镇网络为传播传染病提供了新的机会。通
过使用马匹和骆驼、货车和船只扩大的贸易和旅游网络将微生物携带到
新的环境中,在那里可能会找到一系列易感宿主。
一些专家认为,原来感染其他动物的微生物导致了绝大多数人类传
染病。感染人类的病原体的最可能来源或许是驯养的狗、绵羊、山羊、牛、猪、马和猫。但是啮齿动物、鸟类、海洋哺乳动物和蝙蝠也将病原
体传播给人类和其他灵长类动物。寄生于我们人类或灵长类动物祖先体
内的微生物可能仍然伴随着我们,要么作为常见的肠道细菌,有助于消
化食物;要么作为病原体如疱疹和肝炎病毒。被称为人畜共患病的动物
疾病在其传统宿主中可能相对温和,但在转移到新宿主物种时可能非常
致命。虽然微生物最有可能传播给相同或密切相关物种的个体,但一些
病原体能够跨越物种障碍并攻击广泛的宿主。微生物可能会使用不同的
传播策略来接触到不同的宿主物种。许多疾病可以由动物携带,并在昆
虫媒介的帮助下传播给人类,而不必与被感染的动物直接接触。例如,引起昏睡病(锥虫病)的原生动物在马之间作为性病传播,但通过跳蚤
和苍蝇传播给老鼠和人类。
人与动物之间关系的改变持续地为病原体提供机会,使其从正常的
动物宿主传染到人类,或从人类到其他动物。例如,人类直接或间接地
将脊髓灰质炎、结核、疟疾、流感以及肺炎、脑膜炎和麻疹传染给其他
灵长类动物。人类也为其家养动物向野生动物传播微生物创造了条件。
当欧洲人在19世纪80年代把带有牛瘟病毒的牛带到非洲的时候,这种疾
病在非洲家养的牛之间迅速流行,并迅速蔓延到野生动物,包括水牛、角马、长颈鹿和羚羊。
文明与疾病
可能包含数千人的城镇大概出现在9 000年前,但一般认为,文化
或社会能够被称为文明,其决定性特征是大型人口稠密城市的发展。公
元前3500—公元前1500年间,在美索不达米亚、埃及、印度河流域和中
国北方,复杂的文明开始发展起来。在美洲,独特的文明在随后大量出
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议,似乎没有简单明确的答案,但人们已经提出了各种各样与地理、气
候和经济因素的可能优势和挑战有关的原因。在有利的条件下,农业技
术的掌握导致粮食盈余、人口增长、社会分层、专业化,并且强有力的
行政管理人员崛起来管理和组织资源。一项重要成就是写作和记录的发
明,这几乎总是与早期文明的发展有关。在古代文明的文献、文物和人
类遗骸中保存的碎片化证据,为人们思考健康和疾病的方式提供了一些
见解。古代美索不达米亚、埃及、印度和中国的传染病和医学观念尤其
显著。
疾病是由神灵、恶魔、鬼魂或邪灵等超自然因素引起的,这种看法
在史前社会,以及大约公元前3500年至公元前1500年期间于美索不达米
亚、埃及、中国和印度发展起来的卓越文明中是普遍存在的。特别是古
代文献揭示了这些早期文明中心独特的学术传统的发展。此外,在印度
和中国,古代文献仍为传统医学实践提供了哲学基础。
来自古代美索不达米亚的文献反映了这样一种信念,即疾病和不幸
是由魔鬼和邪灵造成的。这些文献还保存了一些证据表明,医生熟悉包
括血吸虫病(也称为bilharzia或snail fever)、痢疾、肺炎和各种寄生虫
病在内的广泛疾病。虽然来自古埃及的医学文献包含了对与超自然物质
有关的疾病的讨论,但医生也将疾病归因于肠道腐败、有害的风、昆虫
以及可见和不可见的蠕虫。骨骼、肖像和木乃伊提供了疾病沉重负担的
丰富证据,这些疾病包括疟疾、寄生虫和血吸虫病。血吸虫病是由血吸
虫这种微小寄生虫引起的疾病,通常反映了农业和卫生习惯。特别是在
灌溉的田地中,停滞的水成了一种蜗牛的家,这种蜗牛作为这个寄生蠕
虫的中间宿主,生命周期复杂,与人类的活动交织。当人们进入受污染
的水体时,幼虫形式的寄生虫渗入皮肤,进入毛细血管和淋巴管,并迁
移到内脏器官。严重的侵袭可能造成对肺、肝脏、肠道和尿道的损害。
成熟的蠕虫会在3年到5年的时间里产卵。当虫卵通过人体尿液或粪便排
入淡水时,它们孵化,获得在水中自由游动的能力,它们必须在淡水蜗
牛中完成其生命周期的下一阶段。改善卫生条件并且消除作为中间宿主
的蜗牛可以消灭这种疾病,但流行病学家估计,这种疾病仍然影响到非
洲、拉丁美洲、加勒比和东南亚70多个国家的约2亿人口。
古代印度的医学文献暗示了至少有1 000种疾病的存在,但发烧被
认为是疾病之王。对间歇性发热和发热发作间隔的强调,可能反映了应
对疟疾发热模式的经验。印度教的神话和传说描绘了一个复杂的万神殿
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者和一大群能够引起疾病和瘟疫的恶魔。传说中的治疗师和神癨与导致疾
病和瘟疫的恶魔搏斗。根据中医的学术传统,疾病基本上是由造成体内
不平衡的因素引起的,所有的治疗都是为了恢复和谐状态。然而,学术
型的医生只能关心一小部分人口。大多数人认为恶魔和精神起了导致疾
病的作用。中国的记录也为印度、罗马和阿拉伯贸易网络的发展提供了
线索,而这一贸易网络可能会促进天花和其他疾病的传播。
西医的起源
西医的起源可以追溯到希腊哲学家、博物学家和医生所建立的思想
传统。归属于希波克拉底(Hippocrates)的著作被认为是西方世俗医学
的基础,但即使是希波克拉底医生也将他们的艺术追溯到医学之神阿斯
克劳皮乌斯(Asclepius)。尽管如此,希波克拉底医学在仔细观察体征
和症状特征的基础上,强调寻求对疾病的自然解释。和其他医学传统一
样,治愈的目标是恢复身体的平衡与和谐。无论希波克拉底医生在照顾
个别病人方面取得了什么样的成功,当一个城市遭受重大瘟疫袭击时,他的最佳建议是尽快逃离,尽可能地远离,直到瘟疫结束。
在雅典与斯巴达之间进行的伯罗奔尼撒战争期间,公元前431年,雅典遭受的瘟疫表明,医生在面临流行病时几乎什么都做不了。最生动
的瘟疫画像不是由医生记录,而是由希腊历史学家修昔底德
(Thucydides)记录。修昔底德在与疾病斗争中幸存下来之后,详细解
释了其症状和他对瘟疫对其同胞影响的观察。据修昔底德所言,这种疾
病突然降临,随之而来的是头痛、发烧、眼睛、喉咙和舌头发炎。打喷
嚏,声音嘶哑,咳嗽疼痛,随后出现呕吐,剧烈痉挛,皮肤脓疱和溃
疡,腹泻,口渴,精疲力竭,精神沉郁。大多数患者在7天至9天内死
亡。只有那些在疾病发作后幸存下来的人才愿意护理病人,因为那些痊
愈的人再也没有感染过这种疾病。据估计,这种疾病造成了雅典人近
13的死亡。尽管修昔底德留下了对疫情的生动描述,现代历史学家和
医生也提出了大量猜测,但疫情的具体原因仍不明朗。其中提供的诊断
包括斑疹伤寒、猩红热、腺鼠疫、天花、麻疹、炭疽,以及由细菌感染
引起并触发中毒性休克综合征的流感。无论雅典的瘟疫是什么,它都是
一个鲜明的例子,反映了与战争和疫病有关的社会分裂这个反复出现的
主题。
尽管罗马的医学作家普遍采用了希波克拉底的理论,但罗马帝国的
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马帝国的细菌和病虫害的迁移提供了新的机会,但是罗马对卫生工程前
所未有的关注可能在维持公共卫生方面发挥了重要作用。然而,罗马本
身无法完全避免流行病。古罗马最有影响力的医学作家盖伦(Galen)
留下了一个在公元165年袭击罗马的致命流行病的描述,这显然是由在
东南亚参与冲突的士兵带回来的。根据逃离城市的盖伦的描述,疾病的
症状包括发烧、腹泻、咽部炎症和干燥或脓疱的皮肤疹。医生们无法理
解,更不用说治愈这种疾病了。
在罗马建筑师兼工程师维特鲁威(Vitruvius)名为《论建筑》(公
元前27年)的一书中,可以找到他对于水的纯度和公共卫生间的位置有
着令人钦佩的关切。同样令人感兴趣的是马库斯·特伦提乌斯·瓦罗
(Marcus Terentius Varro)的见解,他认为有沼泽的地方可能会有极其
微小的动物栖息在空气中。据瓦罗说,这些看不见的实体可以通过口鼻
进入人体,造成严重的疾病。西西里的迪奥多罗斯(Diodor-us)和里维
(Livy)写到了让军队靠近沼泽的危险。由于知道沼泽与令人衰弱的发
热有关,将军们试图迫使对手在沼泽附近营地或在沼泽地区旅行,这种
战术可以被认为是细菌战的原型。卢克莱修(Lucretius)在他的《物性
论》诗中提出了这个概念更哲学的版本。他认为世界是由许多种原子组
成的。有些对人类生活至关重要,但另一些则造成致命的疾病。与沼泽
地区相关的雾气尤其可能含有通过鼻孔、口腔或皮肤进入人体的危险致
病原子。对发烧的大量提及,以及对沼泽和间歇性发烧之间的关系的认
识,显然反映了地中海地区疟疾的流行程度和严重性。
疟疾被称为人类历史上最凶狠的杀手。刚进入一个地区时,疟疾可
能导致迅速的死亡,但在许多地区,它成为地方性疾病,几乎所有的人
都受到影响。疟疾不是立即杀害或使其受害者获得免疫力,而是使他们
更容易受到进一步的袭击和其他疾病的伤害。希波克拉底医生将疟疾描
述为反复发热,并非常关注发烧和发冷发作之间的时间间隔。每3天出
现一次的发烧被称为良性四体发烧。那些每隔4天发作的人都被称为“酷
热”。直到公元2世纪,这种疾病在北非和小亚细亚的最致命的形式——
恶性特斯耳热,在欧洲几乎是未知的。在19世纪90年代发现导致疟疾的
原生动物寄生虫后,通过鉴定导致人类疟疾的四种不同种类的寄生虫,明确了不同的疟疾发热模式。
麻风病和鼠疫
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者作为所有瘟疫疾病中最令人担忧的麻风病和腺鼠疫,厄运般地与欧
洲中世纪时代联系在一起,是不可避免的诅咒。事实上,鼠疫继续侵袭
着19世纪,在非洲、亚洲和美洲的部分地区,鼠疫仍然广泛性地或区域
性地流行。这些被隔开了8个世纪的瘟疫灾难——公元541年的优士丁尼
(Justinian)的瘟疫和公元1348年的黑死病,似乎为中世纪病史提供了
一个合适的框架。
拜占庭历史学家普罗科皮乌斯(Procopius)在他关于波斯战争的历
史叙述中生动地描述了优士丁尼瘟疫。公元540年,君士坦丁堡遭到了
可能起源于埃塞俄比亚或埃及的疾病的袭击。在疾病高峰期,这种疾病
每天在君士坦丁堡市造成数千人死亡。现代研究表明,这种疾病在世界
各地实行陆上和海上传播,但是无法确定这种第一次鼠疫大流行的严重
程度。在14世纪中叶流行于欧洲、亚洲和中东的大流行病有更详细的记
录,但许多不确定因素依然存在。当代人称之为“大死亡”,但人们通常
将其记为黑死病。从公元1346年到1352年,黑死病可能造成了欧洲30%
至60%人口死亡。瘟疫的幸存者预测,那些没有经历过“大灭亡”的人将
永远无法理解这场灾难的严重程度。事实上,现代历史学家仍然对瘟疫
造成的死亡率、对中世纪社会的影响,甚至对普遍认为黑死病为鼠疫这
一普遍接受的结论提出异议。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者 图1. 1 医生试图通过穿着包括长披风、 手套和面罩的防护
服来保护自己免受瘟疫的侵袭。长棒能够让医生指出诊断的病变, 而
不用接触病人。面具的长嘴充满了有着强烈气味的草药、 异国情调的
香料和其他物质, 这样被认为可以降低吸入有毒空气的危险。图为1
6 5 6年由保罗·福斯特( P a u kF ü r s t ) 所作的雕刻
资料来源: 《 医学史》 图片
直到19世纪末,科学家才能够解释连接老鼠、跳蚤、细菌和人类到
鼠疫的灾难性的关系网络。毫不奇怪,中世纪试图通过祈祷和检疫规定
来限制疾病的蔓延是没有丝毫效果的。到15世纪,意大利的一些城市已
经制定了详细的公共卫生措施。不幸的是,由于制定检疫规则的人不了
解鼠疫的自然历史,有些措施,如故意屠杀狗猫,事实上是起反作用
的。长时间的隔离造成了可怕的困难,促使了蓄意违抗的发生。19世纪
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者以来,东地中海地区的瘟疫仍然是一个威胁,尽管后来的暴发从未达到
黑死病那般规模的流行或急剧的毒性。
19世纪90年代,在香港暴发的一次疫情期间,细菌学家耶尔森
(Alexandre Yersin)和北里柴三郎(Shibasaburo Kitasato)独立从该病
的受害者身上分离出了鼠疫杆菌。耶尔森和北里柴三郎虽然发现了这个
病原体,但他们无法弄清楚其传播的方式。1898年,保罗路易斯·西蒙
(Paul-Louis Simond)在调查印度瘟疫暴发的同时,发现了这种能够导
致跳蚤胃部疾病的杆菌,而跳蚤则生活在受感染的老鼠体表。受感染的
跳蚤将鼠疫从老鼠传染给其他老鼠和人类。印度鼠蚤是鼠疫最有效的载
体,但其他一些物种可以将鼠疫耶尔森氏菌(鼠疫杆菌)传染给人类。
受感染的跳蚤也成为鼠疫杆菌的受害者,因为迅速繁殖的细菌形成堵塞
跳蚤胃的塞子。当跳蚤叮咬一个新的受害者时,它与数以万计的鼠疫杆
菌一起反刍血液。跳蚤通常对其主要宿主物种相当忠诚,对于印度鼠蚤
来说,它的宿主是黑鼠,但当正常寄主死亡时,鼠蚤便会攻击人类。
鼠疫杆菌最初被称为巴斯德氏菌,但为了纪念耶尔森而更名为鼠疫
耶尔森氏菌。鼠疫耶尔森氏菌提供了一个有趣的例子,即其中一种特定
的微生物可以导致不同的临床疾病模式。在这种情况下,主要的疾病形
式被称为腺鼠疫和肺鼠疫。在极少数情况下被称为败血症,鼠疫耶尔森
氏菌侵入血液,导致对主要器官的严重损害、出血、坏疽、谵妄或昏
迷、死亡。如果鼠疫杆菌通过被感染的跳蚤的咬伤进入人体,由于特征
性肿胀(疼痛,发炎的淋巴结肿大)典型地出现在腹股沟、腋窝和颈
部,该疾病的模式称为布氏(腺泡)模式。当细菌传播到肺部,造成了
被称为继发性肺鼠疫的情况时,受害者可以通过咳嗽和打喷嚏排出的唾
液飞沫将疾病传播给他人。如果含有细菌的液滴进入新宿主的呼吸系
统,这将是一个致命的情况,被称为原发性肺鼠疫,这是高度传染性
的。在没有适当抗生素的情况下,鼠疫的死亡率可能超过50%,但随之
而来的肺炎和败血症却几乎总是致命的。不幸的是,虽然自19世纪末以
来已经引入了几种疫苗,但这些疫苗并不是非常有效的,尤其是对付肺
炎。
如今,已知至少3种天然存在的鼠疫耶尔森氏菌。所有这3个品种在
人类和大多数哺乳动物中可以引起致命性感染。对鼠疫耶尔森氏菌的研
究表明,它最早可能出现在2万年前,从通常导致轻度肠疾病的假结核
耶尔森氏菌分化而来。假结核耶尔森氏菌通过从其他细菌中获得基因,使其能够在更广泛的组织和器官中定植,从而成为致命的致病菌。2001
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者年对在肺炎性鼠疫患者体内培养的鼠疫耶尔森氏菌的基因组进行了测
序。基因组数据可用于鉴定出那些决定鼠疫耶尔森氏菌生命周期、进化
历史和毒性的基因。最终,这些研究可能带来改进的治疗药物和更有效
的疫苗,但理论上生物恐怖分子可以使用相同的技术来设计出对抗生素
有抗药性或者有更致命形式的鼠疫耶尔森氏菌。更原始粗暴的恐怖分子
可能试图通过从鼠疫仍在流行的地区收集感染的啮齿动物和他们的跳蚤
来传播鼠疫。根据军事史学家的说法,这种方法实际上是在二战期间使
用的。
古老的神话、传说和编年史将老鼠与灾难,瘟疫和瘟疫联系起来,但他们很少区分老鼠。黑鼠与鼠疫的关系最为密切,但近200种啮齿类
动物已被鉴定为鼠疫杆菌的可能携带者。在俄罗斯、中东、亚洲、非洲
和南北美洲的野生啮齿动物中,鼠疫仍然是流行的。在19世纪90年代的
鼠疫大流行传播到达加利福尼亚州旧金山后,鼠疫杆菌传播到西部各州
的啮齿类动物。科罗拉多州殖民地的草原土拨鼠成为北美主要的瘟疫载
体。人类病例较为罕见,但在新墨西哥州、科罗拉多州、亚利桑那州、加利福尼亚州、俄勒冈州和内华达州都有发现,受感染的啮齿类动物甚
至能传染动物园的动物。
也许如今鼠疫耶尔森氏菌的最危险的特征是它能够伪装成一个对现
代社会没有任何意义的所谓中世纪瘟疫。然而,人类闯入以前不受干扰
的野外地区,可能使得他们与携带鼠疫杆菌的动物接触。气候变化或发
展引起了瘟疫温床的生态变化,可能会扩大受感染动物的范围。由于人
类瘟疫罕见而突兀,零星病例可能被误诊。迅速用抗生素治疗通常是有
效的,但未经治疗的鼠疫死亡率仍然高达50%至90%,自20世纪90年代
以来,已经检测到鼠疫耶尔森氏菌多重耐药菌株。关于重大流行病疫情
的消失,很多都是模糊的,但在动物载体中,瘟疫仍然非常活跃,并很
有可能利用任何可能改变啮齿动物、跳蚤和人类之间关系的灾难来进行
传播。
一些历史学家对引起这一流行病的疾病(现在称为“黑死病”)的身
份表示怀疑。怀疑者提出炭疽、斑疹伤寒、流行性感冒、病毒性出血
热、不再存在的微生物,或霉菌毒素引起的大规模中毒等。尽管不确定
性仍然存在,但大多数流行病学家认为,鼠疫耶尔森氏菌导致了历史上
被称为鼠疫的流行病。在不同时间和地点描述瘟疫时,许多含糊不清的
地方或许反映了鼠疫耶尔森氏菌感染可能导致的不同临床形式,以及目
击者描述他们期望看到的倾向。解决这个争端是很困难的,因为现代社
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者会与14世纪甚至19世纪的社会非常不同。对提取于14世纪被埋葬在法国
的一个万人墓里人的牙髓DNA分析,提供了鼠疫耶尔森氏菌的证据。研
究人员的结论是,这证明黑死病是鼠疫,但怀疑者声称这只是证明了在
14世纪的法国发生了一些瘟疫病例。
麻风病比任何其他疾病都显示出疾病的生物学性质与病因归因之间
的差异。事实上,“麻风病人”这个词仍然常常被用来表示一个被社会所
厌恶的人。中世纪对麻风病人的态度是基于《圣经》中有关“麻风病”的
一段话,这是一个模糊的术语,从真正的麻风病到牛皮癣(红色,鳞
屑)、白癜风(脱色,白色斑块)和皮肤癌都是适用的。根据中世纪对
《圣经》的解释,麻风病患者“不洁净”,因此是身体和道德污染的危险
来源。至少在公元前1500年,麻风病在中东可能是地方性的。对于显示
由该疾病引起畸形的骨骼遗骸的研究证实,它存在于中世纪的欧洲。麻
风病在12世纪末显然成为欧洲的一个主要问题。在13世纪达到高峰之
后,麻风病从欧洲消失了。不断变化的商业模式、战争和朝觐,可能已
经打破了麻风病传播到欧洲的传染链,但这些疾病仍然存在,而且仍然
是地方性的。尽管如此,在19世纪,当微生物学的新科学发展起来时,麻风病在挪威仍然是一个重要的公共问题。
1873年,挪威卑尔根麻风医院的医师兼研究员格哈德·汉森
(Gerhard Hansen)发现了引起麻风病的杆菌——麻风分枝杆菌。为了
表彰汉森,以及减少与麻风病相关的污名,这一疾病被重新命名为“汉
森氏病”。汉森的导师、岳父丹尼尔·科尼利厄斯·丹尼尔森(Daniel
Cornelius Danielssen)与麻风病院的卡尔·威廉·波克(Carl Wilhelm
Boeck)共同撰写了一篇题为《论麻风病》(1847)的文章。这是一篇
在麻风病研究中具有里程碑意义的论文,它使卑尔根成为麻风病研究的
主要中心。作为他广泛研究的一部分,丹尼尔森将从麻风病患者身上取
得的少量组织液注入自己及其医疗人员和其他志愿者的体内。这些实验
似乎支持了他的观点,即麻风病是遗传性的,而不是直接传播的。在发
现棘状皮肤病变中的棒状细菌之后,汉森在人工培养基上进行了许多并
不成功的培养菌株的尝试。试图将这种疾病转移到兔子和人类志愿者身
上也是失败的,但是证据表明,汉森杆菌是这种疾病的可能原因。
对疾病传染性的公认致使相关法律获得通过,法律要求强制隔离麻
风病患者。1875年之前,挪威的麻风病医院的入院是自愿的。汉森的一
些实验引起了有关使用人类受试者的有争议的问题。在进行一项实验之
前,汉森因未能获得患者的同意而受到审判,在这个实验中,他把从一
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者位患者身上取得的材料接种到另一位病人的眼内,而前者有着这一疾病
的不同形式。1880年,汉森在受审后,失去了在卑尔根麻风病医院的住
院医师的职位,但他继续担任挪威麻风病的首席医务官。虽然他的同事
和挪威当局普遍认为汉森已经进行了人体实验来回答可能导致医学进步
的重要科学问题,但他违反了挪威的法律和伦理道德标准。
一般而言,汉森氏病始于皮肤损害,随后是神经损伤,感觉丧失,以及软骨和骨的逐渐破坏,导致畸形。汉森氏病最让人吃惊的是它并不
具有很强的传染性。而且,大多数人似乎是免疫的。许多与麻风病患者
(如配偶、护士和医生)进行过接触的人不会感染这种疾病。当然,这
并不能证明麻风病在过去并没有那么具有传染性,但是这确实使麻风病
人对其他人不像以前通常认为的那样危险。的确,人们可能认为,与其
说麻风病和汉森氏病代表了不同的疾病,不如说它们代表了不同的概
念。想要证明汉森在麻风病患者皮肤碎屑中发现的细菌实际上导致了这
种疾病,这是非常困难的。事实上,汉森的一些同事对他的发现提出了
异议,并坚持认为麻风病是一种遗传性疾病。没有动物模型可用,细菌
学家不能在人工培养基上培养麻风芽孢杆菌。最终科学家们发现麻风分
枝杆菌可以感染犰狳和某些猴子,但没有证据表明动物曾经将这种疾病
传染给人类。
尽管2001年对麻风分枝杆菌基因组进行了测序,但由其引起的疾病
有许多方面仍然是模糊的。细菌似乎主要通过鼻腔分泌物的方式传播,但大多数人能够启动免疫反应,防止慢性感染的发生。在易感人群中,微生物引发炎症反应,损害皮肤和周围神经。人体中,这些生长极其缓
慢的细菌生活在被称为巨噬细胞的白血细胞中,这些细胞就像清道夫,被称为施旺细胞,它被周围神经包围和保护。在典型地表明感染建立的
皮肤损伤出现之后,周围神经的损伤导致历史上与晚期麻风病相关的特
征性畸形。然而,取决于患者的免疫反应,感染可以导致非常广泛的临
床表现。传统上临床医生描述了两种分别称为结节性麻风病和麻风性麻
风病的不同形式,以及一系列处在两者中间的类型。处于感染和出现症
状的麻风病之间的潜伏期范围很广,但是结核性结肠炎的平均时间是4
年,而瘤状性麻风病的平均时间是10年。在能够产生免疫应答来限制杆
菌复制的患者体内发生的结核性麻风,导致轻微的神经损伤和皮肤损
伤。有着最严重病情——麻风性角结膜瘤的病人,经历严重的皮肤和神
经损伤,这可能导致视力下降或失明、肾损伤、贫血、皮肤溃疡、感觉
丧失、皮肤和骨的继发性感染等等。在一些患者中,随着时间的推移发
生免疫反应的变化,这导致临床模式的改变。流行病学家曾经预测,艾
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者滋病毒艾滋病对先前感染汉森氏病的患者尤其致命。令人惊讶的是,虽然汉森氏病伴随艾滋病患者的症状似乎并没有恶化,但用于治疗艾滋
病毒艾滋病的药物导致汉森氏病的潜伏病例变得活跃。
汉森氏病现在被认为是一种热带病,但由于其潜伏期长,受感染的
个体可能会在迁徙到另一个国家数年后才出现症状。由于治疗的改进和
积极的控制,在20世纪的最后几十年中,接受治疗登记的麻风病患者数
量从约1 200万下降到80万左右。尽管如此,公共卫生专家估计,至少
有200万至300万的人口因麻风病仍然有永久性神经损伤,并且每年都有
数十万新患者被发现。因此,麻风病几十年来在流行地区可能仍然是一
个威胁,零星的病例也可能由于人口流动而出现在其他地区。
自20世纪80年代以来,麻风病的治疗已经通过多药物疗法
(MDT)发生了革命性的变化,即同时使用两种或三种药物,这是一
种旨在抵制耐药细菌出现的方法。早期麻风病患者的积极治疗被认为是
中断传播链并最终根除这种疾病的关键。这样的治疗可能需要持续6个
月至2年。根据世界卫生组织报告,超过800万患者已经成功接受MDT
治疗。尽管这种方法已改变了麻风病患者的生活并减少了该病的流行,但专家警告说,在该病最常见的地区新的病例检出率并未显著下降。长
期而且变化的潜伏期、持续的羞耻感以及试图隐藏疾病使得病例难以被
发现和治疗。许多患者仍然认为麻风是一种诅咒,而不是一种可治愈的
疾病。
公共卫生专家认为,如果汉森氏病的所有受害者都能得到适当的治
疗,麻风病可以在不久的将来彻底根除。与腺鼠疫不同,汉森氏病似乎
没有天然的动物携带者。然而,专家估计,在20世纪末,约有1 500万
人仍患有这种疾病,只有约20%受到感染的人正在接受治疗。估计已感
染的人数很困难,因为汉森氏病常常被误诊或不报告。试图控制贫困地
区麻风病的公共卫生专家指出,医疗解决方案无法治愈根本上与贫困和
过度拥挤相关的社会经济顽疾。然而,如果有足够的资源用于实现这一
目标,汉森氏病就可以根除。
欧洲疾病和美洲历史
美洲传染病的历史与欧洲传染病的历史大不相同,主要是因为美洲
直到15世纪仍与欧洲、亚洲和非洲的人类、病原体和有害生物保持基本
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者隔离。流行病学家认为,新世界的人们并没有或至少部分没有经历欧洲
发现的流行病,这是由于没有家养动物,而它们正是导致人类传染病的
许多病原体的来源。
在欧洲人到达西半球之前的几个世纪,危地马拉、墨西哥和安第斯
高原已经形成了先进的文化。如果美洲与欧洲隔绝,就不可能知道他们
的发展可能会采取何种模式。欧洲人与阿兹特克人、玛雅人以及印加文
明之间接触的后果尤其显著,主要原因是墨西哥和秘鲁在美洲人口密度
最高,贸易和交通网络最为广泛。这些因素为高度传染性的欧洲疾病如
天花、麻疹和流感的传播提供了理想的条件。
一小群西班牙探险家和士兵对庞大的阿兹特克帝国的迅速、彻底和
灾难性的征服是一个重大的历史难题。尽管欧洲武器存在优势,阿兹特
克人应该在战士人数、对环境的熟悉和获得物资方面具有优势。尽管已
经提出了其他许多可能的因素,但天花、麻疹和其他传染病对美国原住
民造成的破坏性影响可能解释了欧洲入侵美洲、亚洲和非洲的截然不同
的结果。历史学家估计,早期的天花病毒可能会导致75%至90%患上这
种疾病的美洲原住民的死亡。近来的观察显示,这样高的死亡率只有在
近来更多地被称为处女地流行病中观察到,即在以前从未遇到过特定病
原体的人群中暴发的流行病。1492年美洲人口的估计值以及欧洲入侵后
人口崩溃所造成的巨大落差仍然存在疑点。西班牙征服所带来的生物影
响非常深远,以至于很难确定特定的疾病和害虫是否在前哥伦布时期的
美洲存在。然而,最近对在前哥伦布时期的木乃伊上发现的虱子的研究
表明,在欧洲人到达之前,全世界共同的虱子种类同样也在美洲存在。
虱子是一些致命疾病的载体,包括斑疹伤寒。在1492年之前,可能是美
洲独一无二的传染病包括奥罗亚热、美国利什曼病、南美锥虫病和被称
为皮塔病的皮肤病。许多16世纪的医生认为梅毒起源于美洲,但这仍然
是一个争议很大的问题。
欧洲对美洲的影响在全球范围内引起波澜,影响到非洲和欧洲。由
于征服美洲土著人口后所造成的人口灾难和西班牙定居者对劳工的要
求,奴隶贸易的建立将广大非洲人口带到了新世界。因此,美洲成了混
合先前相互独立的大陆人们和病菌的地点。黄热病和疟疾被称为从非洲
带到美洲的最重大的疾病,但其他可能伴随奴隶贸易而来的疾病包括阿
米巴痢疾、钩虫、蛔虫、丝虫病、几内亚蠕虫、沙眼、麻风病、雅司
病、伤寒症等等。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者第二章 瘴气、传染和疾病的细菌理论
在欧洲历史上,文艺复兴一直被认为主要是伴随着14世纪至17世纪
之间发生的复杂的社会、政治和思想转变而出现的艺术和科学复兴。在
此期间,欧洲经历了中世纪经济和社会模式的解体,商业、城市和贸易
的扩张,现代国家的发展。文艺复兴时期恰逢探索和发现的新时代,但
这也是一个已知和似乎未知的流行病蓬勃发展的时期。正如文艺复兴时
期改变了艺术,美洲的探索改变了已知世界的地图一样,科学革命改变
了有关宇宙本质、人类本性、古代文本以及直接观察和实验的权威性。
解剖学和生理学研究对许多古代学说产生了质疑,但关于人体的新
观点与古代有关疾病原因和传播的假设共存。古典医学理论一般将流行
病归因于腐败、分解物质而产生的对大气有污染的毒蒸气,称为瘴气。
危险的瘴气与沼泽和沼泽地区关系密切。根据希波克拉底的观点,健康
和疾病取决于环境或大气条件与构成人体的四种体液:黑胆液、黄胆
液、黏液和血液之间的相互作用。在《论空气、水和环境》一书中,希
波克拉底通过分析个体与环境(包括天气状况和其他当地情况)之间的
关系和相互作用来分析疾病。这种观念通常被称为疾病的瘴气理论。其
他医学作者推测,瘴气中致病的有毒粒子可能是真实存在的生命实体。
这些神秘的小动物、种子、蠕虫或发酵物可能通过空气传播,或者通过
直接的身体接触,即通过传染从病人传播给其他人。
瘴气这些有关传染病的古老而原始的想法解决了接触传播病菌的一
般观念,但它与现代病菌学说大相径庭。传统的传染观念是化脓、肮
脏、腐烂和疾病,正如热与冷一样直接接触到邻近的物体。流行病经常
被归因于出现彗星、日食、洪水、地震或重大的星象上的干扰,据称这
些干扰使得空气中带有毒气,但这样的观念并不能掩盖一些疾病的假
设,特别是具有高度传染性的麻风病。尽管人们认为疾病有可能是同时
通过传染和大气条件传播的,但是直到现代细菌理论——病菌致病理论
的出现,疾病理论比任何与之竞争的理论都更有影响力。许多19世纪伟
大的公共卫生改革者积极地捍卫了瘴气理论,他们认为欧洲迅速发展的
工业城市的卫生条件差,污秽物质和有毒空气是导致这些城市流行病猖
獗的罪魁祸首。这些改革者在实践中推进了卫生改革,据说可以清除产
生毒气或瘴气的污染物,有助于减少城镇流行病的发生。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗:传染病、梅毒、病菌
吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗(Girolamo Fracastoro)是一位诗人、医生
和医学作家,他常被称为疾病细菌理论的奠基人,尽管他的观察结论比
这一荣誉称号的本意更模糊。从弗拉卡斯托罗的第一部著作《梅毒或者
说法国病》(1530)中可以看到他所援引的各种证据和猜测,试图解释
疾病的起源、自然史及其治疗。在1546年,弗拉卡斯托罗发表了《传
染、传染性疾病及其治疗》,这一研究被认为是病菌学理论发展的一个
里程碑。弗拉卡斯托罗回顾和批判了当代的疾病观念,分析了瘴气和传
染病理论解释以及各种传染病的传播方式。弗拉卡斯托罗被植物、动物
和人类所特有的疾病所吸引。他指出,即使在人类群体中,也有一些疾
病只影响年轻人或老年人,而有一些则影响男性或女性。一些疾病会侵
袭各年龄段的男男女女,但有些个体甚至在大范围暴发的疾病中也毫发
无损。
弗拉卡斯托罗将自己的观察纳入对现有疾病理论的一般分析中,推
测存在可传播的、每种疾病所特有的并且能够自我复制的活性传染病或
种子。不难观测到,像梅毒和狂犬病等疾病只通过直接接触已感染者而
传播。其他疾病是通过直接接触和污染的方式传播的,也就是与病人接
触,如病人衣服和被褥这类无生命物品。疥疮、麻风病、肺结核和瘟疫
等疾病的种子,似乎能够藏在适当的污染物中数月甚至数年,而依然保
留其感染新患者的能力。除了利用直接接触和污染外,一些传染病的种
子显然是在没有任何已知的身体接触的情况下,从病人身上传播给新的
患者。这些疾病包括流行性发烧、肺结核、某些眼疾和天花。弗拉卡斯
托罗把人类疾病的传播诙谐地比作果实间的腐烂传播,但是推动扩散和
传播的条件仍然是一个谜。在他看来,只有把感染和腐败归为同一现象
才是合乎逻辑的。因此,感染就是腐败从一个人体传到另一个人体。为
了解释哪些因素会导致感染和腐败,弗拉卡斯托罗只能想象出腐败的微
生物与热量和湿气颗粒之间的一些相互作用。弗拉卡斯托罗的假设十分
有趣,但他在文章中也指出了对使用术语如“传染”和“瘴气”常见的混
淆。
因此,虽然疾病的细菌理论的建立通常是根据传染理论和瘴气理论
之间的冲突而形成,但直到19世纪末,这些术语并没有明确的区分。如
果传染病这个术语适用于直接或间接传播的有害物质,那么它与认为瘴
气是引起疾病的有害气体这一想法并不矛盾。无论如何,无形的细菌或
种子传播疾病这些概念在指导医疗实践和公共卫生措施方面并没有什么
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者用处。传染病理论认为,检疫、隔离和消毒可以阻止疫病的传播,但这
些方法的适用性有限,强制施行困难重重引起了不满乃至反抗。公共卫
生改革者普遍认为,污染和毒气传播了传染病。有些人口密集的城镇试
图改善他们的公共卫生状况,而从源头清理毒气有效减少了这些城镇中
的传染病。到19世纪末,细菌学家能够证明与瘴气有关的污物和腐烂通
常含有致病细菌。了解这一原则使得建立更有效的公共卫生措施成为可
能。
弗拉卡斯托罗在《梅毒或者说法国病》中提供了一个被广泛接受的
流行病名称,同时代的人中很多都认为这种流行病只是最近才出现在欧
洲。当时,梅毒以许多名字而闻名,法国人称它为那不勒斯病,意大利
人称它为法国病,而葡萄牙人称它为卡斯蒂利亚病。在印度和日本,它
被称为葡萄牙病、广州病、大痘以及梅毒性病。医学上很早就提出了性
病(venereal disease, VDs),但一些16世纪的医生认为梅毒是一个特有
的新型疾病。另一些医生认为其实只有一种性病,但它可能呈现出许多
不同的形式。弗拉卡斯托罗和16世纪的大多数医生一样,相信梅毒首先
出现在欧洲,就在克里斯托弗·哥伦布(Christopher Columbus)和他的
船员从历史性的航行返回新大陆之后不久。正如弗拉卡斯托罗解释的那
样,梅毒通过非常直接的传染在人与人之间传播,因而可以很好的例证
传染病。在书中,弗拉卡斯托罗编造了一个有关梅毒的故事,有个人因
为愚蠢地诅咒太阳而受到惩罚,成为这种新疾病的第一个受害者。
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图2. 1 第二次世界大战期间公共卫生海报呼吁军人避开妓
女,以防感染梅毒和淋病的 危险 资料来源:美国卫生和公共服务部,疾病控制和预防中心,公共卫生图片部
“性病”一词来源于古罗马爱情的女神维纳斯,这是性传播疾病的委
婉词汇。任何可以通过性接触传播的疾病都可能被认为是性病,例如疥
疮和阴虱,它们通过直接接触传播,无论是否性交。更严格的定义认
为,只有通过亲密性交才能传播的疾病才是性病。在艾滋病出现之前,梅毒和淋病被列为主要的性病,但原来属于轻微性病的疾病像软下疳、更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者性病淋巴肉芽肿、腹股沟肉芽肿也可能导致严重的并发症。其他性传染
疾病的新成员包括生殖器疱疹、毛滴虫病、非淋菌性尿道炎等。
梅毒由于其发展过程中与许多其他疾病相似而被称为伟大的模仿
者。梅毒性病变可能与麻风病、肺结核、疥疮、真菌感染和各种皮肤癌
相混淆。在引入特定的细菌学和免疫学试验之前,梅毒是对一个医生诊
断能力的挑战,据说知梅毒者也就知医学。通常情况下,梅毒始于一个
被称作下疳的小伤患,并通过一系列非特异性症状可能包括发烧、头
痛、皮肤损伤、淋巴结肿大、骨骼和关节疼痛而进一步发展。梅毒若不
去治疗可能最终损害心血管系统以及神经系统,导致瘫痪、痴呆乃至精
神错乱。受感染的妇女可能会经历流产、死胎,而存活下来的婴儿可能
会有各种缺陷。
引起梅毒的微生物——梅毒螺旋体是密螺旋体组螺旋形细菌螺旋体
的成员。梅毒是四种临床表现各不相同的人类梅毒螺旋体之一,其他三
种分别被称为品他病、雅司病、贝杰尔病。只有梅毒被列为性传播疾
病。微生物学和免疫学检测结果表明,从这些疾病的患者中分离出来的
致病微生物几乎是相同的。一些细菌学家认为,引起品他病、雅司病、贝杰尔病和梅毒的细菌亚种是适应不同气候和人类行为模式的同宗螺旋
体的变体。在墨西哥和中美洲流行的品他病的特点是轻度至重度皮肤损
害。在炎热气候地区中发现的雅司病,会导致组织、关节和骨骼的破
坏。贝杰尔病又称非性病梅毒,一般发在生活于温暖干旱地区的农村儿
童身上。
许多文艺复兴时期的医生相信,哥伦布和他的船员将梅毒从新世界
引入旧世界,但一些学者认为,梅毒可能是一个以前被误诊为麻风病的
已知病。对于引起梅毒和雅司病的微生物菌原的认知使人们推测奴隶贸
易可能将患有雅司病的非洲人带到了美洲。当气候和服装的变化抑制了
雅司病的非性传播时,螺旋体适应了这一挑战,并继续通过成为性传播
疾病而找到新的患者。尽管这个假设似乎是合理的,并且为奴隶制的弊
端提供了一个合适的教训,但它似乎忽视了欧洲和非洲远在古罗马时期
就有交流。
关于梅毒起源的不确定性可能通过对现代梅毒螺旋体的基因研究来
解决。基因序列比较分析的治疗方法似乎支持这一假设,即欧洲探险家
确实将导致梅毒的微生物从美洲带到欧洲。然而,对现代梅毒螺旋体的
分析并不排除在15世纪末在欧洲开始的梅毒暴发性流行可能是由一种微
生物的变种造成的,这种微生物在美洲的热带地区引起非性病。详细的
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者基因组研究表明,导致梅毒的螺旋体很晚才出现,并且与在圭亚那的儿
童中发现的微生物密切相关,它通常在腿上引起皮肤损伤。欧洲人有可
能是将这种热带的非性病带回了欧洲,那里首先出现了经性接触传播的
微生物变体。在非洲、亚洲、南美洲等地引起广泛的密螺旋体疾病的微
生物基因组的进一步研究可以提供详细的进化树。
性病梅毒的起源可能仍然存在疑问,但一些科学家认为,将梅毒螺
旋体视为能够利用多种传播途径,产生不同效应的十分古老且适应性很
强的生物体应更加合适。换言之,关于起源的争论过分强调所谓离散的
微生物亚种的发展,而忽略了这些亚种实际上应该被视为生物连续体的
成员。最终,遗传方法可能提供比骨骼研究更可靠的证据,因为最温和
的疾病形式不会产生骨病变。古代医学家可能在7 000年前的新大陆中
发现了梅毒螺旋体感染的证据,但这些骨骼遗骸的年龄仍然存在不确定
性。而且骨头病变不能对引起病变的微生物及其传播方式提供明确的结
论。关于欧洲、非洲以及美洲有关密螺旋体疾病的骨骼证据明显早于哥
伦布航行,因此仍然存在争议。尽管模棱两可,但是梅毒的历史可以视
为新兴疾病早期全球化的一个有趣的例子。
弗拉卡斯托罗认为梅毒可以通过汞,即所谓的水银进行积极治疗而
得以治愈,使用一定剂量足以清除身体中汗水和唾液疾病。许多医生喜
欢各种形式的发烧疗法,并从南美原住民的树木中获得一种称为愈创木
(圣木)的治愈方法。发热疗法的原理在于,高体温是一种人体自然的
防御机制,因此对疾病有作用。由于梅毒的不可预测性,病例史可以证
明每一种所谓治疗方法的功效,但是大多数这些所谓的治疗方法对病人
的危害可能比对螺旋体的危害更大。
一些观察者认为,不接受治疗的患者比那些接受传统汞治疗的患者
状态更好。由于淋病和梅毒之间的严重混淆使得评估性病的治疗方法变
得复杂。在20世纪初期,引发梅毒微生物的发现和诊断性验血的引入使
诊断疾病及其自然史成为可能。1905年,弗里茨·理查·绍丁(Fritz
Richard Schaudinn)和保罗·埃利西·霍夫曼(Paul Erich Hoffmann)鉴定
了梅毒螺旋体的病原体苍白密螺旋体,后来又重新命名为梅毒螺旋体。
一年后,奥古斯特·冯·瓦色尔曼(August von Wassermann)发现了一种
针对梅毒的特殊验血方式。日本的野口英史证实了梅毒螺旋体的鉴定,并指出螺旋体存在于死于麻痹性痴呆的病人的脑组织中,这种病在精神
病院的患者中十分普遍。1910年,当保罗·埃利希(Paul Ehrlich)证明
了一种名为“606”的药物十分有效,对梅毒患者甚至那些晚期疾病的受
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者害者而言就充满了希望。尽管这种含砷药物常有一些副作用,但是606
在第二次世界大战后被青霉素所替代之前,一直作为治疗梅毒的标准药
物。青霉素作为梅毒的治愈药物十分安全和有效,以至于公共卫生官员
曾乐观地预测到20世纪末梅毒将会消失。不幸的是,经过几十年的下
降,梅毒的发病率在90年代开始上升。
微生物和显微镜
马库斯·特伦提乌斯·瓦罗和吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗都推测微小的种
子或动物可能是传染的物理基础,但是这些假想的实体在显微镜发明之
前是看不见的。为矫正眼镜的镜片的打磨和抛光工艺,在16世纪当第一
台天文望远镜和显微镜被发明时已经很成熟了。即使放大倍数不超过5
倍到10倍,第一台显微镜也能显示出肉眼很难见到的昆虫和其他生物引
人注目的细节。随着显微镜放大倍率的不断改进,打开了肉眼不可见的
全新世界的大门。通过简单的放大镜和复合显微镜,17世纪的科学家发
现了一个密布着之前不可见的实体的新世界,包括原生动物、霉菌、酵
母菌和细菌。安东尼·范·列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek)是17世纪
最杰出的显微镜学家,他给出了一些有关微生物多样形态的早期描述。
实际上,他是第一个在显微镜下看到细菌的人。以店主兼商人而非学者
的身份,列文虎克自学了制作放大镜的工艺,以观察显微镜所揭示的新
世界。像他同时代的人一样,列文虎克研究了动植物细胞、昆虫等等。
但是他对“小动物”特别感兴趣,这种“小动物”来源多种多样:口腔、池
水、精液以及其他动物。假设移动性是生物的特征,列文虎克认为他在
显微镜下观察到的微小移动的东西,包括细菌、原生动物和轮虫都一定
是活体生物。一些自然主义者认为纤毛虫类包含各种微观生物的术语,可能是在池水、肉汤和其他营养介质中自发产生的小型动植物,但是列
文虎克相当肯定,即使是显微镜显示的最小的生物一定是像人类一样繁
衍出来的。
18世纪的自然主义者承认列文虎克发现的小动物和纤毛虫的存在,但发现他们很难加以描述和分类。18世纪伟大的瑞典分类学家卡尔·冯·
林奈(Carl von Linnaeus)把所有的纤毛类都归入了名为“维尔姆
斯”(线虫)的范畴。德国自然主义者克里斯第纳·戈登弗里德·艾伦伯格
(Christian Gottfried Ehrenberg)认为,纤毛类是像普通生物一样具有内
部器官的一种复杂生物。艾伦伯格同列文虎克一样反对纤毛类是自发产
生的观点,但当时使用的粗染方法很难在纤毛类中描述任何个体物种。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者1856年,威廉·亨利·珀金(William Henry Perkin)在尝试合成疟疾的治
疗药物奎宁时发现了第一种苯胺染料。到19世纪60年代,许多不同的苯
胺染料被用作生物染料,补充或替代如靛蓝、胭脂红和蓝莓汁的天然染
料。
随着显微镜的进步和染色技术的发展,19世纪的科学家试图对令人
困惑的微生物世界进行描述和分类。德国植物学家费迪南德·科恩
(Ferdinand Cohn)是细菌学的创始者,他认为细菌应该被视为微观植
物。然而许多科学家认为细菌太原始,不适合划分到传统的动植物学类
别,甚至细菌与无生命物质之间的界限也是不明确的。一些自然学家反
对以形态学为特征分化细菌体系,好像它们本身是与动植物完全不同的
种类。因为这些微小的实体在各种媒介中生长或者通过自发生长过程出
现变化,所以他们认为物种名称不应该用于各种形式的细菌。尽管关于
纤毛类性质的辩论悬而未决,在19世纪70年代科恩的工作基本上定义了
细菌学领域,细菌可能根据形状和运动性归类。
19世纪显微镜设计的改进以及样品制备和染色新方法的发展,使得
区分不同类型的微生物生命成为可能。然而对微生物世界的进一步研究
需要高于普通显微镜放大倍数和分辨率,而普通显微镜不能区分小于光
波长的细节。第一台原始电子显微镜是在20世纪30年代制造的。使用电
子束而不是普通光的显微镜可以研究越来越小的实体,包括细菌和其他
微生物的精细结构,以及曾经被称为隐形过滤病毒的实体。1986年诺贝
尔物理学奖授予了为电子显微镜发明作出贡献的恩斯特·鲁斯卡(Ernst
Ruska)以及设计扫描隧道显微镜格尔德·宾宁(Gerd Binnig)和海因里
希·罗雷尔(Heinrich Rohrer)。
活体传染病
通过乔凡尼·科西莫·博诺莫(Giovanni Cosimo Bonomo)对所谓的
痒螨的研究,在17世纪人类的传染性疾病可以通过微小寄生虫传播建立
实验证据。这种肉眼几乎看不见的小昆虫会引起一种瘙痒的皮肤病疥
疮。痒螨可以直接通过人与人或者被感染的人使用的寝具衣物传播。医
生们在19世纪40年代就螨和疥疮之间所谓的因果关系进行了辩论,但感
染者一直以来都在皮肤底下寻找小虫子,并用针或者别针把它们挑掉,以此来缓解瘙痒。即使医生进行了仔细的实验,似乎证明了螨虫和疥疮
之间的因果关系,但怀疑者仍然认为,初期疥疮患者皮肤上的致病物质
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者可能吸引了小虫子。
在19世纪30年代和40年代,还有一些发现帮助建立了微小寄生虫与
人类和其他动物疾病之间的关系。一个特别有影响的事情发生在1834
年,当时阿戈斯蒂诺·巴斯(Agostino Bassi)证明了一种被称为硬化病
的致命性蚕病是由寄生真菌引起的,后来该菌被命名为白僵菌。致病真
菌可以通过家蚕直接接触传播,也可以通过受污染的食物间接传播。巴
斯预测类似的生物菌原可能会导致其他传染病。他的预言被一种引起头
皮病的真菌的出现而证实,这种真菌被称为黄癣,这种蠕虫会引起猪和
人的旋毛虫病以及钩虫的寄生蛔虫。18世纪时,博物学家描述了数百种
不同的霉菌,但研究得最多的真菌是与植物病有关。马铃薯、小麦、咖
啡、谷物、葡萄和葡萄藤、美国甜栗、美洲榆等真菌病导致了饥荒、疾
病甚至经济危机。观察到由真菌引起植物病所导致的满目疮痍的景象虽
然可能与农业本身一样古老,但由于真菌呈现形式多种多样而难以分
类。
新的疾病细菌理论
像吉罗拉莫·弗拉斯塔罗托一样,德国的病理学家雅各布·亨勒
(Jacob Hen-le)试图分析和理清有关传染病传播的主流理论。尽管亨
勒的“瘴气和传染病”(1840年)同样被认为是疾病细菌学理论史上的一
个里程碑,但他们的工作却截然不同。亨勒在19世纪的科学背景下分析
了传染和瘴气的旧概念。他回顾有关疾病传播模式的种种迹象,对传染
性、糜烂性及其传染病进行了批判性分析。通过各种疾病的观察表明疟
疾是一种纯粹的血管性疾病,而天花、麻疹、斑疹伤寒、流行性感冒、痢疾、鼠疫等都具有流感和传染性。诸如梅毒、淋病和狂犬病等只有通
过传染才能获得。亨勒的分析除了讨论疾病传播模式之外,还从显微
镜、细胞学说、病理学以及微小寄生虫与特定疾病之间的研究中收集了
证据。
根据亨勒的假设,接触传染(生物体)而引起疾病,因为无论疾病
的病症是什么,这些微生物都可以在患病个体中增殖。到1840年医生对
接种和疫苗接种非常熟悉,医学干预作为降低甚至消除天花威胁的方法
已被广泛接受。在这两个过程中,医生从天花或痘痘中取出少量脓液,并将其感染性物质传送给大量的人。这个过程可以重复多次,使用接种
疫苗的人长出的脓疱中的物质,使得预防接种基本上无限地进行连锁反
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者应。由于医学文献证实了一个患病的个体可以在之前未患病的群体中引
爆疾病,所以可以对其他传染病和流行病进行同样的论证。因此,亨勒
总结说,传染必然是在已受到影响的个体内倍增的一种生命实体。显而
易见,由于毒物、毒素或其他化学物质无法增加量,只有生物才有自我
繁殖的力量,所以天花粉不会由未识别的化学物质引起。小剂量毒药和
毒素通常是非常强大甚至是致命的,但是它们的数量始终保持不变无法
引发流行病。瘴气传统上被定义为混合并且毒化空气的东西。亨勒指
出,由于瘴气的存在从未得到科学的证明,所以不能解释疾病的传播。
因为没有证实其他病原体的出现,所以只能假设存在瘴气。
根据所有现有的证据,通过假定活体寄生虫病来解释传染性流行病
的模式是合乎逻辑的。当寄生虫数量剧增时,它们可能会通过肺部咳嗽
和打喷嚏离开受害者。寄生虫像尘埃一样在空中飞行,即使没有与病人
直接接触也可能会遇到新的受害者。如果被肠道排泄出的寄生虫进入下
水道和水井,这些水井的水帮助寄生虫接触到许多新的受害者。在回顾
了最近关于微小寄生虫与特定疾病之间关系的研究之后,亨勒讨论了建
立微生物细菌与疾病之间因果关系所需证据的性质。在病人身上找到一
些微生物并不能证明它能引发疾病。必须分离和培养药剂,使其没有任
何毒素或病变组织痕迹。但在那个时代获得纯净的微生物实际上是不可
能的。亨勒认识到疾病的细菌理论缺乏严格的证据,他认为科学家只有
在合理的理论指导下才能进行有意义的研究,科学不能等待明确的证
据。然而直到19世纪后期,科学家们无法解释导致致病细菌传播的诸多
途径。尽管亨勒的理论被同时代人所忽视,但自从微生物学建立以来,他的传染病论文被誉为医学史上的经典贡献。
除了分析疾病传播模式之外,弗拉卡斯托罗和亨勒都提出了另一种
了解种子或细菌特征的方法,这些种子或细菌据称引发了传染病。他们
都指出:直接研究引起人类疾病的细菌可能是困难甚至不可能的,但是
腐败、发酵和传染病的过程似乎与其有共同的基本特征,因此,假如证
明这些过程是微生物物质引起了腐败和发酵,就能支持微生物引起疾病
的假设。几千年来发酵剂一直被用来生产啤酒、葡萄酒、面包、酸奶等
等,但是弗拉卡斯托罗只能推测这些发酵和腐败的活性剂的存在。当亨
勒认为生物体引起传染性疾病时,科学家们正在争论在发酵液体中所观
察到的微观实体究竟是发酵起因还是发酵产物。在19世纪30年代,一些
科学家曾经提出,酵母细胞的生长可能是发酵的原因。细胞学说创始人
之一的西奥多·施旺(Theodor Schwann)认为,酵母菌是独立的活细
胞,而发酵则提供了一个能够研究所有动植物细胞的基本活动的系统。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者在一系列发酵实验中,施旺挑战了自然发生说并提出:微生物引起腐败
和发酵属于化学变化,这种假设被当时许多知名化学家所嘲笑。尤斯图
斯·冯·李比希(Justus von Liebig)坚持认为发酵是纯粹的化学过程,而
且微生物是发酵的产物并非起因。路易·巴斯德(Louis Pasteur)强烈反
对李比希的观点,并证明了微生物引起特定的发酵以及腐败和传染病,争论才就此平息。
医学微生物学
就基本概念而言,微生物学与古代传染学说、疾病细菌学说以及17
世纪显微学家所发现的有关纤毛类争论密切相关。然而19世纪下半叶,微生物学才被当作为一门科学。直至19世纪80年代,主要是通过法国化
学家路易·巴斯德和德国医生罗伯特·科赫(Robert Koch)的工作,微生
物学和细菌学基本建立。巴斯德的影响力在法国占主导地位,细菌的研
究被认为是大型学科微生物学的一部分。而科赫主要在鉴定导致炭疽、结核和霍乱等几种主要的细菌疾病上取得显著成果,所以他更喜欢用细
菌学这个词来描述他的工作,毕竟他主要的成就是辨别几种引起细菌性
疾病的微生物。法国和德国的微生物学先驱们之间的激烈争议并不罕
见,少部分原因是两国之间固有的敌对行为。
微生物学的早期技术极其粗糙,使得纯菌株的鉴定尤为困难、枯
燥。巴斯德、科赫和其他人不得不寻找能够使不同细菌生长的媒介和实
验动物。最重要的是,他们必须说服同时代的人:疾病是有特定的具体
原因的。他们选择葡萄酒和啤酒、蚕和羊、狗和人的疾病作为研究对
象,这些疾病都是由有组织的微生物引起的。巴斯德、科赫及其弟子们
通过在实验室培养纯菌株,研究各菌株的特性并将其转移到实验动物身
上的方式,澄清了细菌与疾病之间的对应关系。巴斯德和科赫将他们的
研究发表,确立了微生物学这门新学科的理论、方法和思想基础。但他
们的生活、工作和冲突却反映了科学研究、基础科学和应用科学以及科
学家所处的政治和社会环境之间的关系。
尽管巴斯德和科赫在研究方法上存在冲突和差异,但却都是病理学
说的捍卫者,也就是说他们都相信,如果能追溯产生疾病具体原因就可
以更深入地理解防治。而传染性疾病需要有严格的证据表明特定的微生
物菌原引起了特定的疾病。基于这些证据,科学家们可以肯定地说,没
有这种微生物就不会发生这种疾病,而且每一种疾病都是由特定微生物
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想。它引导人们尝试理解、控制和治疗已知和未知的疾病。然而病菌致
病理论的创始人也认识到,微生物能否引起疾病涉及许多相互关联的因
素,如微生物的特性、个体接触微生物的易感性、微生物生存以及寻找
新受害者的环境。
路易·巴斯德
路易·巴斯德并不是认为细菌导致传染病的第一人,但他的工作在
证明病菌致病理论与传染病、手术、医院管理、农业和工业相互关联
时,显得至关重要。巴斯德常常同时参与几大类别的研究,他对发酵、自然发生、葡萄酒、啤酒、蚕、农场动物和人类的疾病、保护性疫苗的
研制和病毒学的研究作出了重大贡献。就人类健康和福利而言,巴斯德
在疫苗方面的工作、对生长介质和医疗器械灭菌技术的发展,以及现在
称为巴氏灭菌的工序,比任何针对性治疗都挽救了更多的生命。巴斯德
的天赋不仅局限于选择富有挑战但可行的研究上,更表现在自我推销
上,并且非常愿意公开与批评者进行辩论。这些辩论有助于把科学的疾
病细菌理论推广给更多的听众。
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品和图片部
在巴斯德最初的研究生涯中,他希望致力于化学和物理学,但他天
生的好奇心促使他关注如何缓解困扰法国农业和工业的问题,而后便有
了他在发酵和医学微生物方面的工作。作为里尔大学化学教授和理学院
院长,众人期望巴斯德可以将科学用于改善当地的工业。在调查与甜菜
汁发酵有关的问题时,巴斯德对微生物与发酵(尤其是发酵不成功时)
两者之间的关系产生了兴趣。传统上使用各种微生物发酵来生产啤酒、葡萄酒、醋、酸奶、面包等,但发酵过程的本质是秘不可知的。发酵被
模糊地定义为能够转移有发酵性质的活性物质,就像少量的酸奶使大量
的牛奶转化成酸奶。巴斯德观察包括酿造葡萄酒、啤酒和醋在内的各种
发酵过程,发现发酵总是依赖于有具体发酵流程的活菌。通过巴斯德在
发酵方面的研究,他发现微生物种群的变化与健康的发酵有关。所谓健
康的发酵总是产生人类需要的如葡萄酒、啤酒等产物,还有被认为使食
物腐烂,或葡萄酒和啤酒变质的发酵。之前有关活酵母细胞在发酵过程
中的作用的猜测已被当时最有名的有机化学家所嘲笑。根据李比希男爵
及其同事的说法,发酵是一种纯粹的化学过程,微生物是发酵的产物并
非原因。巴斯德通过各种发酵试验得出的结论是,所有的发酵都是由特
定的有组织发酵物引起的,这些发酵物可以被称为细菌或微生物。这种
关于发酵、腐败和传染病的假说与弗拉卡斯托罗、施旺和亨勒提出的现
象十分接近。虽然发酵可能与引起疾病的细菌相关并不是一个新的想
法,但是巴斯德的实验和论证使他的同行开始关注于细菌在发酵、腐败
和疾病中扮演了何种角色。
巴斯德的发酵学说是对自然发生说的宣战。朋友们纷纷警告他不要
卷入一场因为无法反证而不可能赢得的比赛,也就是说,事实上无法证
明自然发生过去、现在以及将来永远不会发生。巴斯德坚持认为,用实
验证明这个问题是必不可少的,因为只有在科学家和医生放弃自然发生
说时微生物学与医学才能发展。根据民间传说和传统自然哲学的观点,昆虫、青蛙、老鼠等生物可能来源于无生命物质。在弗朗切斯科·雷迪
(Francesco Redi)开始对昆虫繁殖进行实验性研究之前,古希腊哲学家
亚里士多德以及大多数17世纪自然哲学家都赞同自然发生说。雷迪的工
作并没有使自然发生说遭受打击,但它使得辩论从昆虫和老鼠转移到显
微镜所揭示的“小动物”上。18世纪的博物学家进行了各种实验来验证微
生物是否是营养肉汤中自然而然产生的,但是这些测试的结果是不一致
的。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者在19世纪,针对自发产生的实验设计变得越来越复杂。而事实上,巴斯德通过证明要用实验检验自然发生说,就必须先证明空气中微生物
的存在,而赢得争辩的胜利。基于雷迪的实验方法,巴斯德着手证明目
前微生物只来自先前存在的微生物,也就是说,如果空气中的微生物被
严禁在外,微生物的生命就不会在无菌的培养基中自发产生。由此巴斯
德认为,他的反对者们提出的所谓自然发生的证据都是实验操作失误以
及人为因素影响。
在没有解决关于生命起源的基本哲学问题的情况下,巴斯德对自然
发生说的反对引发了一个务实的结论:无处不在的微生物发酵、腐败、感染和传染病,这些微生物甚至存在于医学仪器、绷带、海绵表面以及
医生、外科医生和护士的手上。因此,实践中无菌技术的严格要求对于
微生物学、医学和手术都是至关重要的。关于自然发生说的争论在巴氏
消毒(部分消毒)形成过程中十分重要,消毒的过程主要是用于消灭食
物和饮料中潜在有害的微生物。
食品科学家认为,牛奶巴氏灭菌是20世纪最成功的公共卫生成就之
一。由于结核病、波状热(布鲁氏菌病)、痢疾和其他传染性疾病的风
险较高,未经巴氏消毒的牛奶占所有食源性疾病的大部分,特别是在婴
儿和儿童中。巴氏杀菌被普遍采用一个多世纪以后,生奶中最常见的细
菌与19世纪威胁儿童的细菌有所不同。牛结核病和布鲁氏菌病可能较少
见,但即使从认定为健康的奶牛获得的牛奶也可能含有弯曲杆菌、沙门
氏菌、李斯特菌、大肠杆菌或其他有害细菌。尽管公共卫生官员提醒未
经高温消毒的牛奶、果汁和其他产品可能含有致命的细菌,但许多人
(比如巴斯德19世纪的对手们)仍然认为巴氏杀菌破坏了神秘的自然原
理。公共卫生部门估计,美国数十万人忽视了禁止出售生奶供人食用的
国家法律。
虽然大多数医生不接受巴斯德关于微生物、健康发酵之间的关系与
人类疾病有关的研究观点,但他的研究对法国的重要工业(如葡萄酒和
啤酒生产)作出巨大的贡献。另一个有关该研究潜在优势的意义重大的
示范,就是巴斯德应法国农业部长的要求,将微生物学应用于解决实际
问题,调查了一个威胁到法国丝绸业的流行性疾病。巴斯德除了证明丝
虫中存在两种不同的微生物疾病之外,还发现这种流行病是由复杂的因
素触发、维持的,这些因素包括环境和营养缺陷以及微生物。
巴斯德在发酵和蚕类疾病研究的几年中,提出的思想和方法使得他
后来的工作家喻户晓,他找到引发各种高等动物疾病的微生物制剂并制
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感染的鸟类中分离出一种微生物,偶然发现实验室培养的该微生物可以
用作预防性疫苗,换言之,巴斯德意识到自己制造了一种脆弱的,但仍
然可作为预防鸡霍乱的微生物疫苗。当时唯一已知的疫苗是詹纳的牛痘
疫苗,用于预防致命的病毒性疾病——天花(这将在第6章详细讨
论)。
当发现传染病的病原体时,巴斯德和其他人试图通过在实验室中故
意减毒(弱化)这些病原体来制造保护性疫苗。狂犬病(一种罕见但致
命的疾病)疫苗的开发同时带给巴斯德前所未有的难题和众所周知的胜
利。令人费解的是,巴斯德本可以选择更易于研究的更常见的疾病,而
他却决定将狂犬病这一少见又危险的疾病作为研究对象。尽管巴斯德之
前提到过他从小生长的村子有一条得了狂犬病的狼,总是嚎叫让村子不
得安宁,这促使他选择狂犬病作为研究对象,但是狂犬病带来的挑战着
实让巴斯德的天赋得以一次戏剧性发挥。由于当时狂犬病对人类来说是
致命的疾病,所以实验性的干预不可能会使患者的结果更糟糕。以前,巴斯德对于特定传染病工作的第一步是找到微生物并在实验室培养,然
而所有寻找“狂犬病病毒”的努力都是徒劳无获。当时,病毒这个名词一
般用于疾病的病因,特别是那些用现有方法很难或不可能识别的病毒。
当时在实验室培养狂犬病病毒是不可能的,但有可能通过使用来自狂犬
病动物的脊髓制剂将疾病传染给一系列实验动物,如狗或兔。巴斯德发
现,通过将感染动物的脊髓悬挂在干燥室中越来越长的时间,可以逐渐
减弱隐性狂犬病病原体。巴斯德通过给已经被狂犬病动物咬伤的,或是
在实验室中被接种毒性制剂的狗接种一系列毒力增强的药剂,以防它们
体内的狂犬病进一步恶化。
在巴斯德确信自己能够使狗免受狂犬病的侵害时,他就开始思考一
个更大的难题:如何使人对狂犬病产生免疫。很明显,即使狂犬病疫苗
安全有效,也不具备大规模免疫接种的候选人,因为人类狂犬病的情况
十分罕见,不足以因有潜在危险而去注射。在法国,免疫所有的狗是不
可能的,且由于野生动物携带的疾病千变万化也不能为人们提供足够的
保护。因此,在狂犬病危及生命,千钧一发的时刻使用疫苗是唯一可行
的办法。1885年,巴斯德的疫苗注射给了一个被疯狗严重咬伤的9岁男
孩。鉴于伤口而言,医生确信他会死于狂犬病。尽管注射了狂犬病疫苗
药物十分痛苦,但这个男孩完全康复了。巴斯德1885年10月向巴黎科学
院提交了此案的报告,1886年1月在《科普月刊》上发表了英文译本。
狂犬病疫苗的消息公开后,引发了强烈的批评和过度的乐观。许多报道
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者称狂犬病疫苗是医学科学的最大成就,但巴斯德的对手如抗感染者、抗
病毒剂、保守的医学家和兽医都强调疫苗的不成熟性、过程的危险性、人体试验的不道德性以及诊断人类狂犬病的问题。尽管如此,狂犬病疫
苗的成功使用仍受到广泛关注,提高了巴斯德的声誉并建成巴斯德研究
所。狂犬病疫苗引发的媒体轰动也提高了对疾病细菌理论的兴趣,而媒
体的这一举动引导公众期盼医学研究带来奇迹般的收益。
狂犬病疫苗不可避免地产生了惨痛的失败和成功。与天花疫苗不同
的是,狂犬病疫苗只是在被认为是狂犬病的动物咬伤后才进行的。免疫
是否成功取决于接种开始的时间和个体对疫苗的反应。批评者认为,只
有通过病人死于狂犬病才能衡量免疫是否成功是没有意义的。实际上,预测被狗咬伤后是否携带狂犬病病毒的难题是评估巴斯德狂犬病疫苗的
一个复杂因素。狂犬病如果染上了便是致命的,但并不是所有疯狗都会
导致人患狂犬病,也并不是所有所谓的疯狗都携带狂犬病病毒。因此,许多并没有感染狂犬病病毒的人可能会接受一系列不必要的痛苦和危险
的接种。然而,当被狗咬伤的受害者面临狂犬病死亡的可能性时,仍有
数千人决定接受巴斯德疫苗的固有风险。
由于宠物狗会有常规接种,而且被可能携带狂犬病病毒动物咬伤的
人会有更加安全的疫苗,在发达国家中人们因狂犬病而死亡非常罕见。
美国每年大约有4万人因接触狂犬病而治疗,主要是因为接触野生动
物,通常是浣熊、蝙蝠或土狼。让人哭笑不得的是,在一些大力宣传的
病例中,由于器官供体被狂犬病毒感染却未被诊断,在移植过程中将病
毒传染给器官受体。尽管因捐献器官导致狂犬病死亡的案例极为罕见,但接受肾脏、肝脏、肺脏和角膜捐赠的患者中也有数例因此而死亡。移
植专家承认,移植的器官和组织可以传播各种疾病,但由于器官稀缺、时间限制和资源缺乏,对所有潜在的传染病进行检测几乎是不可能的。
虽然目前大部分因狂犬病死亡都发生在非洲、亚洲的发展中国家,但狂犬病的威胁在世界许多地区仍是一个不容小觑的问题。狂犬病每年
杀死5.5万人,数百万人被狂犬病动物咬伤后进行预防性接种。狂犬病
控制策略是否有效取决于如何理解狂犬病在所有可能寄主物种中的分布
和发生率。狂犬病常见于非洲、亚洲和拉丁美洲的家养狗和流浪狗。在
北美洲、南部非洲、加勒比海部分地区和欧洲,野生食肉动物是该病毒
的主要宿主。在非洲,狐狸、豺、蝙蝠、猫、地鼠、猫鼬、趓、牛、羚
羊和各种啮齿动物都被发现携带狂犬病毒。2006年,狂犬病控制联盟启
动了“世界狂犬病日”计划,为预防狂犬病和管理狂犬动物病提供帮助。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者第一次“世界狂犬病日”于2007年9月8日举行,旨在引起人们对这个望而
生畏却可以预防的疾病的关注。
罗伯特·科赫
罗伯特·科赫与路易·巴斯德在教育、性格和医学科研方面非常不
同,但他在制定现代细菌学原理和技术方面是最成功的。科赫缺乏巴斯
德的戏剧性,但他那简单却不失巧妙的实验技能是建立现代微生物学的
基础。在科赫还是乡村医生时,他证明了炭疽是一种特殊杆菌引起的,绵羊和牛是主要受害对象,这也是他第一个研究成功的项目。人因接触
病畜及其制品而被感染。根据感染细菌方式的不同采用不同的临床模
式,主要分为皮肤、胃或肺吸入炭疽。皮肤炭疽病最常见,其表现为局
部皮肤严重溃疡,称为恶性脓疱。食用病畜未煮熟的肉类而感染肠炭
疽,以及曾经被称为羊毛分拣机病毒的肺炭疽基本是致命的。到1860
年,一些科学家在炭疽病患者的血液中观察到相当大的杆状细菌,但是
证据显示这些细菌与疾病之间在很大程度上是间接的关联。因此,科赫
虽然不是第一个从炭疽病死的动物血液中发现炭疽杆菌病原体的科学
家,但他是第一个提出了严格证据,证明炭疽是由特定的微生物引起
的。
使用来自病畜的血液,科赫成功地将这种疾病传染给兔子和小鼠。
他紧接着通过一系列实验动物连续不断地传播疾病。为了进一步证明这
种疾病是由炭疽芽孢杆菌本身引起的,而非病畜血液中的某种毒素,科
赫在一系列实验中培养了细菌,并且证明即使经过10次到20次转移,他
的细菌培养物也可以在实验动物中引发炭疽。这些实验排除了炭疽病是
动物本身的某些毒物引起的可能性。显而易见,只有在动物和实验培养
中繁殖的实体才能建立此类感染链。
在显微镜载玻片上观察炭疽杆菌生长时,科赫发现当培养基蒸发
时,炭疽菌的线状链转化成珠状孢子。通过加入新鲜的培养基,可以扭
转这种转变。两种形式的炭疽芽孢杆菌的存在及其孢子的持久性解开了
炭疽病的神秘面纱。由炭疽芽孢杆菌形成的孢子在恶劣的条件下可长时
间保持休眠,但仍能复活。在被污染的牧场中,孢子储存病菌并通过消
耗污染植被来复活、传染。孢子是在动物中传播疾病的最普遍的方式,但是人们在屠戮、宰杀或给病畜蜕皮时会接触到有活性的杆菌。处理病
畜毛皮的人会接触暴露在外的炭疽芽孢。在理解了炭疽病的由来之后,更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者人们立即采用特定措施处理炭疽死亡动物,以控制疾病蔓延。人们发现
如果将尸体焚烧或深埋于干燥的沟壑中,炭疽病毒便不会形成孢子。调
查绵羊、牛和马疾病的模型表明,炭疽病一般潜伏在羊身上,将其他动
物与羊简单地隔离便会中断感染链。
1876年,当科赫确信他已经分离出诱发炭疽病的微生物,建立了它
的生命周期,解释了疾病的自然史时,他征求了费迪南德·科恩意见和
建议。科恩作为植物学家,却也是第一位对细菌特别感兴趣的德国科学
家。在验证了科赫的实验结果之后,科恩在《植物生物学贡献》杂志上
发表了科赫的论文《基于炭疽芽孢杆菌发育周期的炭疽病原因》。即使
在科赫关于炭疽病的经典著作发表之后,对疾病细菌学说的批评者仍然
认为,炭疽病是由血液中的有毒物质引起而非所谓的炭疽杆菌。这些对
疾病细菌理论的抨击将巴斯德卷入这场纷争。巴斯德将培养物转移了
100次,在肉汤或尿液组成的培养基中纯化细菌。只有在多次转移过程
中繁殖的活体才可能是致病的菌原;更确切地说,这个烦琐过程中,受
不断的稀释因素影响,再强的毒物也不可能还存在于原样本中了。巴斯
德注意到怀疑者们从已死很久的动物身上取得了标本。他推断这种情况
是因为其实验涉及多种腐败细菌,而不仅仅是炭疽病菌。炭疽杆菌的另
一个特点与鸡是否会患病相关。在正常情况下鸡不容易感染炭疽,但巴
斯德用实验证明鸡是有可能被传染的。这些实验是人们开始关注物种对
特定病原体不同敏感差异的复杂现象。
虽然炭疽杆菌引起炭疽的明确证据由科赫提出,但是预防疫苗却是
巴斯德研发出来的,他还解释了炭疽杆菌的孢子和小尾在繁衍传播中所
起的作用。为了制造预防疫苗,巴斯德在可控的实验条件下培养炭疽芽
孢杆菌以选择不产生该病的减毒株。针对炭疽杆菌,保持特定的温度范
围对于防止孢子形成或生长型死亡至关重要。1881年,在巴厘岛的农业
协会的合作下,巴斯德在普伊勒堡当众示范了炭疽疫苗。在公示时,巴
斯德仍然试图从减毒活菌制造安全有效的疫苗。虽然巴斯德和他的同事
没有透露这个问题的严重性,但他的研究笔记表明,实际上他用了同事
钱伯兰特和埃米尔·鲁用化学手段处理过的死疫苗。但当众示范仍取得
了巨大的成功。即使在接种炭疽芽孢杆菌的高毒力菌株后,接种的绵羊
和奶牛仍保持健康;未接种的对照组染上炭疽病。到1894年,数以百万
计的绵羊和牛接种了炭疽疫苗。
炭疽病除了对家养动物造成威胁外,还可以感染野生食草动物,甚
至是食肉动物。博物学者报道了在非洲多种物种因炭疽病死亡,包括大
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者象、狮子、猎豹、斑马、水牛、长颈鹿、羚羊、河马和犀牛。在印度的
禁猎区,鹿和大象死于炭疽病。在加拿大,北美野牛炭疽暴发早在20世
纪60年就有记录。患病动物的皮可以携带炭疽芽孢。皮肤和吸入性炭疽
病例可以追溯到用来制造鼓的天然动物皮。纺织工人从山羊毛皮染上了
这种病。在许多发展中国家,特别是在黑非洲的大部分地区,炭疽病从
感染的动物传播到处理生皮或食用未煮熟肉类的人类身上并不少见;美
国自2011年“911”恐怖事件以来,对炭疽的诊断立即引起了对生物恐怖
主义的恐惧。皮肤炭疽是最常见的人类炭疽病,现可以用抗生素治疗;
但吸入性炭疽,即使采取积极治疗仍然会危及生命。
在确定了特定微生物炭疽芽孢杆菌和与炭疽病之间的因果关系之
后,科赫开始研究普遍存在的伤口感染问题。许多研究者观察到感染致
命的细菌经常伴随着手术或创伤性损伤,但是无法确定疾病是否由微生
物引起,以及疾病是病理过程还是由非特异性实体产生。某种程度上来
说,科赫实验小鼠的伤口感染意在支持细菌是有区分的、固定种属的概
念。如果细菌不独立存在,那么说疾病由特定微生物引起(如炭疽杆
菌)是没有意义的。不幸的是,科赫公示了小鼠伤口感染实验的重要性
没有得到大家的认可,可能是因为科赫不能证明它们与人类疾病的相关
性。
细菌理论的批评者仍认为微生物是非特异性的,易转化为其他形
式。科赫认为实验中形成的新型微生物是由于技术不过关、环境中微生
物污染。这与巴斯德关于自生论的观点基本一致。细菌理论的支持者意
识到,只有证实微生物的独立存在才能说服怀疑者,使他们相信疾病是
由特定微生物引起的。科赫认为主张疾病细菌理论急需简单、可靠的方
法来建立纯菌株。动物体很可能是病原菌的最佳培养环境,但细菌学家
必须在动物体外培养纯菌株才能确定细菌病理作用。为获得纯菌株,科
赫将营养肉汤转化为固化的培养基以捕获单个细菌,并使其生长成单独
的菌落,就像是胶状物中细胞群。通过添加明胶、固化培养基培养的多
种组织都颇为有效,但是明胶会在体温下液化并被一些细菌消化。琼脂
是一种在亚洲烹饪中使用的添加剂,在欧洲制作果冻中使用的增稠剂,则可以产生添加到热汤中而不会融化的凝胶,而且来自红藻多糖的琼脂
制成的凝胶对细菌消化是惰性的。科赫的同事理查德·朱利叶斯·佩特里
(Richard Julius Petri)首次推行了一种简单但非常有效的琼脂凝胶上培
养微生物的装置。尽管固体培养基的使用最初被称为科赫平板技术,但
由于佩特里培养皿的普遍采用,现在微生物界较科赫的名字可能更熟悉
佩特里。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者科赫和他的同事解决的另一个问题是复查各种公共卫生措施,例如
消毒剂和被认为减少腐败和感染威胁的防腐剂。通常将防腐剂应用于外
部伤口,并将消毒剂用于无生命的物体和表面。微生物学对消毒与灭菌
的区别:所谓消毒是指杀死营养细胞(但不一定是所有孢子),而灭菌
是指完全杀死孢子和营养细胞。科赫在测试知名品牌的防腐剂活性时发
现:许多防腐剂和消毒剂并没有真正杀死或抑制细菌的生长。
巴斯德选择狂犬病,这种引人注目但极少威胁到生命的疾病作为研
究对象;而科赫则选择研究结核病,并证明其特定微生物因子——结核
分枝杆菌,引起肺痨、肺结核、淋巴结核、粟粒性肺结核、波特氏病等
不同临床症状。经过数十年关于结核病性质的争论,科赫指出由于结核
分枝杆菌可以侵袭、大量繁殖并破坏几乎全部人体组织,所以引发各种
疾病。1882年,当科赫报道了结核杆菌,世界各地的报纸纷纷刊登解释
他的工作,并推测这将为19世纪主要杀手之一(结核病)提供可能的疗
法。在理解了结核病这一令人恐慌的疾病是怎样弥漫于19世纪整个生命
体系后,就能理解科赫的结核病研究带给民众的兴奋心情。在科赫研究
初期,流行病学家估计每7个人中就有1人死于肺结核。因为年轻人更容
易患病、死亡而对社会造成了很大的影响。甚至在20世纪40年代,病理
学家通常对生前没有病症的人验尸时发现了肺结核的迹象。
与20世纪80年代的艾滋病相似,肺结核夺走的多为年轻艺术家、作
家、作曲家和音乐家的生命,人们便把结核病发烧比做创造天才之火。
科赫的发现打破了这个神话,他证实结核分枝杆菌最常见于贫民居住的
肮脏、黑暗、拥挤贫民窟中。如同艾滋病一样,创造性与结核病所谓的
联系是流行病的偶然结果。然而,疾病与贫困之间的联系表明了社会基
础的不平等。另一个对肺结核虚幻神话打击是结核杆菌的尺寸、形状和
染色特性上与麻风相关微生物非常相似,而麻风常令人唾弃,毫无浪漫
可言。感染肺结核的青年患者将咳出的痰小心地包裹在手帕中,并多情
地认为这样就能包裹住因咳嗽、吐痰而弥漫在空气中的细菌。从社会背
景和文学典故角度来看肺结核病、麻风病的历史,可能最恰当地诠释了
疾病给人类带来的痛苦不能简单归结为对疾病菌原的描述。尽管各种形
式的结核病都是由特定病原体引起,但控制疾病需要考虑疾病网络中复
杂的因果关系。肺结核是人类最常见的疾病,因为患者咳嗽、吐痰携带
的细菌为结核病提供了高效的传播途径。在通风不良、无窗、肮脏、尘
土飞扬的房间,结核杆菌可以在几天甚至几个月内依旧存活。在了解这
些以后,公共卫生改革者呼吁开展一系列运动,隔离病人、终止传染
链,然而这只是解决贫困、住房、拥挤、不卫生条件等基本社会问题的
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科赫指出,相较于那些易分离、鉴定的病原体来说,结核杆菌的分
离、鉴定极为困难。它比炭疽芽孢杆菌小得多,即使在最佳的实验室条
件下,其生长速度也惊人地缓慢。一开始结核杆菌在体内存留的时间令
人困惑,但细菌学家最终发现结核分枝杆菌利用巨噬细胞、白细胞,通
过吞噬、破坏细胞中的微生物将细胞变为主要宿主。包括牛、马、猴、兔和豚鼠在内的许多动物都有结核病,但不是每种生物都会有结核杆菌
菌株。引起牛、山羊和绵羊结核病的牛分枝杆菌与结核分枝杆菌密切相
关。当饲养山羊和牛时,人类可能会感染结核病。许多细菌学家认为携
带病菌的奶牛对儿童不利,但科赫误认为人类是不会感染牛结核菌的。
显然,科赫一再强调了痰在肺结核传播中的作用,而低估了结核病牛的
奶带来的危害。虽然科赫的影响很大,但是科学家们认识到了病畜牛奶
的危害,公共卫生改革者呼吁检测乳畜及食用巴氏杀菌牛奶。巴氏灭菌
的反对者受到了科赫的鼓励,但是认识到牛结核病是一种公共卫生威
胁,特别是对于年幼的儿童来说,是控制结核病斗争的一个重要因素。
临床医师和疾病细菌理论的批评者并不认同科赫对结核杆菌的研
究,他们认为单一的病原体不可能导致如结核病那样复杂的疾病,也不
认可肺炎(肺结核)和淋巴结核(引起颈部肿胀的淋巴系统结核)是同
一种疾病的不同形式。根据尸检结果,病理学家普遍认为肺结核和粟粒
性肺结核是完全不同的疾病。许多医生否认肺结核是一种传染性疾病,而认为结核病是一种遗传性疾病,正如感染了结核病的家庭代代成员都
会染病。细菌理论的批评者也认为,科赫所言的结核杆菌分布如此广
泛,可能会传播给每一个人,而事实上并不是所有人都染病,所以结核
杆菌并不是引发疾病的元凶。疾病细菌理论的倡导者则认为,批评者们
的言辞好比子弹不杀人,因为并不是每个士兵都在枪林弹雨的战场中死
去。一些批评者并没有反驳科赫关于肺结核传播的论点,而是说他没有
发现任何新的东西,以此贬低了科赫的工作;因为英国流行病学家威廉
·巴德(William Budd)、法国医生让·安东尼·维勒明(Jean Antonie
Villemin)等人曾说明肺结核具有传染性。维勒明还证实了肺结核可以
通过痰液、血液和支气管分泌物从人体传播到兔子。
科赫在研究伤口感染和结核病的过程中,系统阐述了关于证明特定
的菌原导致特定疾病的必备条件。雅各布·亨勒及其他人曾经提出类似
的法则,但科赫提出了确定特定细菌和特定疾病之间关系更为缜密的方
法,因此这些标准被命名为科赫假设。科赫假设为研究微生物与疾病史
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相关,也可能不是致病原因。对因果关系缜密检验需要将微生物与患病
动物、组织碎片、体液和所有可能的污染物完全分离。根据经典的科赫
假设,研究人员必须证明在患者身上发现一种特定的、不存在于在健康
人的组织或者其他疾病的患者身上的微生物。然后在实验室中分离培养
微生物,将其与感染组织、潜在毒素及其他微生物分开。在引发疾病的
微生物成长为单一的实验培养物后,它应该接种给健康动物。如果实验
动物接种了单一的实验室培养微生物后感染了疾病,并具有该疾病的典
型症状与特性,还可以从这些动物中分离出微生物,研究者可以合理地
断定所述的微生物会引发疾病。虽然科赫认为如果可以,研究者在正式
说明传染病因前应该完成上述所有步骤,但并不是所有的人类疾病都可
以接种给实验动物,有些微生物也不能在实验室中培养。对伤寒、麻
风、霍乱等人类疾病的研究因缺少动物模型而无法进行,但科赫相信细
菌学的进步终将控制流行病。他试图寻找结核病的疗法,却彻底失败
了,几乎成了笑柄。
在没有治疗药物的情况下,无论是微生物还是遗传性疾病都会导致
肺结核,肺结核患者通常每况愈下,最终不可避免地死去。对于认同结
核杆菌与结核病相关的人来说,他们期待科赫的发现能够使疾病早期确
诊,以断开传染链。另外,医生检测无症状感染会扩大估计疾病的流行
率,增加公众对结核病患者所构成威胁的恐慌。除非科赫鉴定的结核杆
菌最终发明了治疗药物或防疫疫苗,否则他的工作相较于巴斯德在炭疽
和狂犬病方面工作是失败的。
当科赫在1890年宣布他发现了一种抑制实验培养物和豚鼠结核杆菌
生长的物质时,媒体和公众都急于认为结核病被治愈的时代即将到来。
报纸迅速散播了科赫所谓结核菌素的神秘药剂的故事,使人们普遍认为
已经发现了肺结核的治疗方法。虽然科赫意识到他的初步发现可能不适
用于人类的肺结核,但他却试图隐藏其他科学家和医生鉴别的结核菌素
(结核杆菌的粗提取物)。尽管如此,生死徘徊的病人、医生和科学家
成群结队地来到德国寻求结核菌素治疗。
不幸的是,科赫所谓结核菌素作为治疗药物是惨痛的错误。但他预
测,结核菌素将成为检测早期结核病及无症状者的有利诊断工具。虽然
结核菌素不能治愈病人,但它却能区分是否感染结核病。健康人对菌原
毫无反应,而患病者会有呕吐、发烧、发抖等严重的反应;有些病人甚
至因为反应过激而死去。后来免疫学家将结核菌素反应称为迟发型超敏
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者反应,这种反应是复杂免疫现象的一部分。当意识到结核菌素不是治疗
结核病的灵丹妙药,甚至可能会加速病程时,公众舆论迅速地反对科
赫。然而,直到他一生的结束,他仍然希望结核菌素的一些改良形式能
够作为治疗手段或防疫疫苗。虽然结核菌素事件严重损害了他的声誉,但1905年科赫因在肺结核方面的开创性工作被授予第五届诺贝尔生理学
或医学奖。
认识到结核杆菌所起的作用,证明结核病是一种具有传染性、可预
防的疾病,而非患者的体质或遗传性缺陷。灵敏的结核菌素皮肤试验和
X射线检查使诊断感染者与破坏传染链成为可能。尽管20世纪初结核杆
菌分布广泛,但随着生活水平的提高,结核病的发病率和死亡率都有所
下降。直到20世纪40年代塞尔曼·瓦克斯曼(Selman A.Waksman)和同
事发现链霉素,才有了治疗结核病的具体办法。
科学家们发现不同的结核杆菌菌株的毒力完全不同,可以将毒性最
弱的菌株作为疫苗。但是在多数人接触过杆菌甚至有人已感染原发病的
地区,研发和评估适用于所有人的疫苗是十分困难的。最常用的结核疫
苗是由阿尔特·卡尔梅特(Albert Calmette)、让·玛丽·卡米尔·盖伦
(Jean-Marie Camille Guérin)在20世纪20年代开发的活牛分枝杆菌减毒
株。虽然卡介苗(BCG)已被广泛应用于儿童结核病的疫苗,但多数美
国医生不使用卡介苗,由于使用卡介苗以后就无法根据结核菌素皮试诊
断是否感染。尽管有关卡介苗的安全性和有效性的问题一再出现,但许
多发展中国家,尤其是在结核分枝杆菌抗生素耐药性菌株日益流行的地
区,接种疫苗仍然是预防结核病的基础。
引起结核病的杆菌是结核分枝杆菌复合群的一种。引起结核病和麻
风病的分枝杆菌是该组中最重要的成员,而其他分枝杆菌尤其对免疫系
统受损的人会引起致命的呼吸系统疾病。所谓布鲁里溃疡是由溃疡分枝
杆菌引起的,世界卫生组织把这种渐进性的致残性疾病归为一种被忽视
的热带病。自20世纪90年代以来,越来越多免疫功能正常的人因感染分
歧杆菌而患病。
疾病细菌理论、卫生学与卫生改革
到19世纪末,疾病细菌理论基本改变了人类对传染病的看法。与特
定细菌有关的传染病包括炭疽、鼠疫、霍乱、白喉、淋病、麻风病、肺
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能会发现其他疾病的特定细菌。疾病细菌理论变得广为人知,以至于历
史学家把该学说的普及称为“病菌的福音”。事实上在医学期刊确认这些
概念的重要性之前,美国杂志就经常采用、推广关于细菌学和细菌理论
的想法。中上层阶层,尤其是卫生研究者对疾病细菌理论十分感兴趣,他们对细菌学在国内卫生环境与卫生系统所起的作用进行了解释。尽管
细菌理论以复杂的方式影响社会改革和社会规范,但是科普专家一再强
调肉眼不可见的细菌对人类健康和生命的威胁。一些相对乐观的科普专
家认为,细菌学将在不久的将来彻底击败流行病。
细菌学为家庭、医院、城市和乡镇的卫生和清洁措施提供了新的合
理性。现在生活必需品的研发销售中援引了疾病细菌理论,包括室内管
道、吸尘器、杀菌原、消毒剂和抗菌肥皂等。潮湿的地窖、布满灰尘的
窗帘与地毯、水槽、排水沟和厕所都是微生物引发家庭疾病的滋生地。
最终,国内卫生和清洁改革的标准被纳入城市守则并视察执行,以便所
有新建筑,包含原来的管道和排水设施严格符合卫生规范。
细菌理论对于人们打扫卫生和准备食物的方式具有重要意义,甚至
影响了女性裙子的长度。美国著名的健康改革家,如基督复临安息日会
的精神领袖和女先知爱伦·怀特(Ellen G.White)和巴特尔克里克疗养院
著名的主治医生约翰·哈维·凯洛格(John Harvey Kellogg)将疾病细菌
理论纳入健康的福音。凯洛格强调细菌学,这门新学科在他的大众健康
讲座中的重要性,传播了素食主义的教条,并以骇人的表演向观众展示
了肉中可怕的细菌。怀特在书中建议她的追随者遵循卫生规律,并保持
家庭、身体和衣物最清洁的状态来避免疾病。肮脏的环境滋养细菌,破
坏空气,引起疾病与死亡。为证明复临信徒素食是有理由的,怀特列举
了《圣经》中的经文和科学报道,据说这些经文指出家养动物的组织是
由寄生虫和病菌组成的。怀特警告大家不要喝未经巴氏灭菌的牛奶,也
不要食用未烘烤灭酵母菌的面包。
到了19世纪末,公众已经认识到周遭侵略性的、肉眼不可见的细菌
的重要性。对污物和细菌的恐惧给家务和时尚带来了变化。家庭主妇警
觉到藏在厚重的窗帘、地毯、华丽质感壁纸、软垫家具和满是灰尘的小
玩意儿中的细菌。富人改变了传统的维多利亚式房屋,改用更清洁、更
现代化的风格。由于害怕将满是病菌的尘土和城市街道的污物带入家
中,女性们开始穿脚踝以上的裙子取代地板长裙。许多人剪掉可能储存
细菌的胡子、鬓角。虽然细菌理论可能已经掩盖了社会、经济和政治对
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共卫生改革之间仍存在着诸多联系。卫生改革者依赖疾病传播的瘴气理
论,可以将环境中发现的细菌以及有害空气、下水道气体、受污染的
水、污物、腐烂完全列入危险清单中。
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传染病和产褥热
历史研究表明,不同的职业领域,如外科医师、内科医师、公共卫
生学家以及兽医学家,他们发展出了不同的疾病微生物理论及其不同的
现实意义。然而显而易见的是,微生物理论对手术、预防医学和公共卫
生政策的实践具有深远的影响,而这种影响在其引领的对伤口感染及感
染性疾病的有效治疗之前就已经开始了。在20世纪初,微生物学家便能
够查明很多传染病的病因以及传播方式,因此,微生物学家能够使得公
共卫生专家们专注于引起流行性疾病的病原体及其传播方式,并提出能
够保护公众的相应措施。疾病的微生物理论也同样解释了内外科医生和
产科医生是如何将致命的微生物传染给他们的病人的。
产褥热(即产后发热)就提供了这样一个典型的例子:医疗实践是
如何将一种少见的疾病转化为破坏性疫情的。在产褥热的案例之中,关
键的病史因素是产后护理人员的变动——从接生员到医护人员;分娩孕
妇的位置变动——从家到医院。产褥热是一种极其凶险的疾病,其标志
是在产后不久便出现高热、子宫感染、胸腔及腹腔脓肿和败血症(脓毒
血症)。根据希波克拉底记载的历史病例来看,在古希腊,产后感染是
一种虽然少见,但并非不为人知的疾病。但到了19世纪,这零星的事件
却已经转变成众所周知的、可怖的流行病了。在18世纪下半叶,这个普
遍被认为是启蒙时代的时期,男医生首先开始替代传统上作为接生员的
女性。但这个时代同样是产褥热成为显著威胁的时期,尤其是在那遍布
欧洲城镇之中为贫苦妇女准备的产房内。医院的产科病房给感染性病原
体提供了一种新环境,使得它们能够从一个受害者传染给下一个受害
者。与产褥热的斗争可以看作是无菌外科手术发展历史的一部分,因为
产褥热从本质上而言是和伤口感染相同的。但第一位意识到产褥热是一
种具有传染性并可以大范围预防的疾病的医生,却生活在微生物理论建
立之前。尽管有着非常不同的教育背景和临床经验,美国诗人、内科医
生奥利弗·温戴尔·霍尔姆斯(Oliver Wendell Holmes)和匈牙利产科医
师伊格纳兹·菲利普·塞麦尔维斯(Ignaz Philipp Semmelweis)却得出了
同样结论:产褥热是一种通过医生的手传染给病人的传染性疾病。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者1843年,霍尔姆斯在波士顿医学改革协会上发表了一篇题为《产后
感染性传染病》的文章。尽管这篇文章在当时并没有引起人们太大的关
注,但其后却成了医学史上的一个经典。当听说有一名医生死于“病理
学家的脓毒症”(即现在的败血症或称脓毒血症),并在他去世前一周
左右对一名因病致死的患者进行过尸检,霍尔姆斯对产褥热产生了兴
趣。在那一周内,这位医生接诊了几名临产妇女,而这些产妇后来均患
了产褥热,因此霍尔姆斯想到,这病例唯一合理的解释就是:产褥热是
一种传染性疾病,该疾病通过医生从一个病人传染给另一个病人。
当时许多医生都认为产褥热是一种和季节性瘴气有关的疾病,但与
流感不同的是,不同的城镇、村庄和医院的流行情况并不与一年中的某
一特定时期相吻合。其他医生则认为产褥热是一种孕妇特有的传染性疾
病,但他们坚持认为其传染性和医生无关。然而,对这些产褥热病例的
回顾研究则表明,该疾病几乎总是攻击特定医生管辖下的病人,尤其是
集中那些在接生前进行过尸检工作的医生上。因此,霍尔姆斯认为合乎
逻辑的结论是,正是这些特定的医生传播了疾病。如果这是正确的话,那么社会应该谴责与这些产褥热病例有关的医生,并将该传播行为视为
刑事犯罪,而不应该将患此类疾病视为一种不幸。因此为了防止产褥
热,霍尔姆斯坚持认为产科医生不应该参加尸检。如果有医生必须作为
观察人员参加尸检的话,那么他必须在尸检之后更换衣服,彻底清洗,并且要等待24小时之后才能够参与与女性接触的工作。尽管霍尔姆斯列
出了一个合理的病例,说明了产褥热的传染性,并提出了一个打破传染
链的实际方法,但是他无法解释感染的具体原因。他同时代的人仍然坚
持认为,该疾病仅在某些特定情形下会变得具有传染性,而这传染性总
是由于空气之中的流行病因素,或者某些特定妇女自发感染而形成的。
霍尔姆斯在决定成为一名医生之前曾经学习过法律,尽管他提出了
一个合乎逻辑的论据,但他提出的这个结论并不是建立在一个坚实的直
接观察或者大量病例之上的。他提出的产褥热连续传播的例子被他的同
事们认为仅仅只是轶事而非有力的争论。与霍尔姆斯相比,塞麦尔维斯
曾观察了大量产褥热患者,并对其中许多患者进行了尸体解剖,为疾病
的传染性提供了强有力的统计学证据。然而,尽管塞麦尔维斯提出了产
褥热产生原因的理论,以及预防产褥热的实际方法,但他也同样没有动
摇当时的医疗界。的确,塞麦尔维斯在现代微生物理论和抗菌原则所相
结合的时代被遗忘了。塞麦尔维斯提出他的“理论”的基础是他在维也纳
综合医院第一产科诊所工作时所积累的统计学和实证证据。在19世纪40
年代,维也纳医院为贫困妇女提供产科服务。作为回报,她们将作
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者为“教学资源”供医学生、医生和研究人员学习。每年他们能够预期见到
数以千计的分娩病例和数百例的尸检,医学生们有机会借此参加考试、帮助分娩以及尸检。产科病房则分为两个单独的部门,一个由助产士训
练的助产士学员管理;在另一个部门,医学生则在医生的指导监督下执
行检查和帮助分娩。妇女有时会被几名医生和医学生仔细地检查。认真
的医生和学生在产科病房和毗邻的解剖室之间自由走动着。
一般说来,维也纳产科诊所的孕妇死亡率在19世纪的慈善医院中并
不算高。但令人震惊的是,助产士所服务的产科部门和医生所在产科部
门之间存在明显的死亡率差异。助产士负责的部门的死亡率在2%—
3%,而塞麦尔维斯所在的医生负责的部门,死亡率却在7%—10%。由
于无法解释这种差异现象,塞麦尔维斯仔细检查了临产产妇和产褥热受
害者的遗体,但产褥热患者的死亡率仍然高达18%。根据当时主流的医
学理论,产褥热是由腐败不洁的空气条件,或是因产褥热自身的“流
行”而引发的。怀孕、分娩和哺乳,产妇的特殊体质使得她们容易受到
产科病房有毒气体的影响。即使是那些选择在家中分娩的有钱人,也有
可能受到有毒气体的影响。但许多非特异性的并行因素,像是过度拥
挤、恐惧、焦虑、营养不良等等都会增加为贫苦人士服务的产科病房的
产褥热患病率。
然而,塞麦尔维斯拒绝了这些广泛被接受的理论,转而建立了他自
己的学说:产褥热和伤口感染相同,均由“尸体物质”(腐烂的有机物)
进入身体所引发。这个理论来自1847年他的同事和朋友雅各布·科勒列
奇卡(Jakob Kolletschka)去世之后所引发的思考。根据尸检报告,科
勒列奇卡死于“病理学家的脓毒血症”,这是一种由手术刀割伤所引起的
致命感染。塞麦尔维斯认为,这种致命感染一定是由于尸体物质通过解
剖刀伤口进入人体所致。通过阅读尸检报告,塞麦尔维斯意识到这种脓
毒血症的症状和产褥热惊人地相似。很明显,由于分娩导致的创伤(特
别是胎盘和子宫壁分离会造成开放性伤口),分娩后妇女特别容易受到
致命的感染。因此,塞麦尔维斯得出结论,这种尸体物质是引发产褥热
和脓毒血症的共同原因。正如解剖刀能将这种腐败物质带入解剖者的体
内,解剖医生受污染的双手能够将致病物质带入脆弱的产妇体内。
当医生和医学生遵守塞麦尔维斯的命令,用强效的消毒剂洗手,直
到所有的尸体物质被清除,医生负责的产科病区的死亡率就下降到了
3%以下。塞麦尔维斯将剩余的死亡病例归因于产妇子宫内残余胎盘或
者胎儿物质的腐败,这种残余的有机物腐败后,基本上等同于尸体物
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的产妇和更为常见的在公共产科医院的患者,都是由腐败的有机物所引
起。瘴气、流行病因素或未知的自发因素被该理论排除在外了。然而不
幸的是,塞麦尔维斯的学说通常被误解为将产褥热与尸体物质相关联起
来的一种简单尝试。尽管许多医生很愿意接受严格的清洗程序去消除他
们手上的尸体物质,但他们拒绝接受产褥热是由医生所传播的特定疾病
这一说法。同样,他们也没有意识到仅靠洗手是难以消除在诊治过程之
中的传染,因为工具、敷料、床上用品以及衣物同样可以携带一些未知
的、隐形的感染源。
对塞麦尔维斯个人来说,他于1847年发现产褥热的原因并提出了针
对产褥热的预防方法,但直到1861年他完全解释了他的发现,当时他发
表了《产褥热的病因、概念和预防》。四年之后,或许是由于伤口感
染,塞麦尔维斯在一家精神病医院去世。以现在的眼光回头来看,当时
塞麦尔维斯和霍尔姆斯如果能够说服医疗界采用他们的方法来预防产褥
热,那么术后感染的负担将会减少,但他们的观念在当时被忽略了。在
1879年,路易·巴斯德发现了一种病原体,现在被称为溶血性链球菌,这似乎是引起产褥热的原因。最终,链球菌被确定为是引发猩红热、脓
毒性喉炎、风湿热、丹毒以及坏死性筋膜炎的病原体。
塞麦尔维斯死后不久,约瑟夫·李斯特(Joseph Lister)开始发表一
系列论文,这些论文阐述了引发外科及医院管理革命的抗菌体系。当被
问及他的工作是否受到塞麦尔维斯的影响时,李斯特解释说,当他开始
一系列临床试验时,他对塞麦尔维斯学说一无所知,他的灵感来自于巴
斯德关于发酵、腐烂和疾病的微生物理论。塞麦尔维斯在1847年就创立
了他的学说,但直到1893年,李斯特通过阅读一份向塞麦尔维斯致敬的
传记,才知道塞麦尔维斯关于产褥热的研究,这份传记出自一名在伦敦
的匈牙利医生西奥多·杜卡(Theodore Duka)。当时的塞麦尔维斯并没
有意识到引起产褥热的微生物是什么,也没有理解他所做工作的广泛意
义,但李斯特慷慨地承认了塞麦尔维斯是一个“临床先驱”。塞麦尔维斯
在死后终于获得了应有的荣誉。到了1880年,作为李斯特体系的一部
分,抗菌法在欧洲的产科医院获得了广泛使用。尽管如此,即便是在20
世纪早期,当其他感染性疾病的死亡率下降之时,产褥热的死亡率依旧
很高。事实上,在西方国家,直到第二次世界大战,产褥热一直是与分
娩相关的最常见的死亡原因。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者约瑟夫·李斯特和抗菌外科
外科学已经从一个最不体面的医学分支转化为了一个最成功、最强
有力的专业化领域。尽管外科医生在数百年内完成了无数具有困难和挑
战的手术,但直到19世纪,随着可靠处理疼痛和感染的方法的出现,外
科学才被彻底地改变了。19世纪40年代引入的全身麻醉和19世纪70年代
的抗菌法使绝大多数患者能够忍受并从重要手术之中存活下来。麻醉药
物使得外科医生能够比他们的前辈做更复杂的手术,但即使是很小的手
术也可能导致危及生命的感染。
纵观历史,医疗者们曾经采用过无数种的材料去证实它们可能的抗
感染效用,但正如罗伯特·科赫所证实的那样,大部分这些所谓的抗感
染和抗菌物质是无效的,且它们其中的一些对人体组织的伤害甚至大于
对微生物造成的伤害。也正如现代护理和卫生改革的先驱弗洛伦斯·南
丁格尔(Flor ......
传染病的文化史(美)洛伊斯·N.玛格纳(Lois N. Magner)著;刘学礼
主译.—上海:上海人民出版社,2019
(历史·文化经典译丛)
书名原文:A History of Infectious Diseases and the Microbial World
ISBN 978-7-208-15692-0
Ⅰ.①传… Ⅱ.①洛……②刘… Ⅲ.①传染病医学史世界 Ⅳ.①R51
091
责任编辑 张晓玲 刘华鱼
封面设计 小阳工作室
传染病的文化史
[美]洛伊斯·N.玛格纳著
刘学礼主译
出 版 上海人民出版社
(200001 上海福建中路193号)
发 行 上海人民出版社发行中心
印 刷 常熟市新骅印刷有限公司
开 本 720×1000 116
印 张 14
插 页 4
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版 次 2019年9月第1版
印 次 2019年9月第1次印刷
ISBN 978-7-208-15692-0R·64
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丛书前言
致 谢
序言:欢迎来到微生物世界
微生物学
细 菌 学
真菌学:真菌的研究
寄生虫学
微生物生态学与微生物学的未来
缩写词
第一章 传染病与历史
文明与疾病
西医的起源
麻风病和鼠疫
欧洲疾病和美洲历史
第二章 瘴气、传染和疾病的细菌理论
吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗:传染病、梅毒、病菌
微生物和显微镜
活体传染病
新的疾病细菌理论
医学微生物学
路易·巴斯德
罗伯特·科赫
疾病细菌理论、卫生学与卫生改革
第三章 微生物学、现代手术及治疗基础
传染病和产褥热
约瑟夫·李斯特和抗菌外科
血清疗法、砷凡纳明、磺胺类药物和抗生素
青霉素和抗生素的黄金时代
现代医学和医院内感染
益生菌:好细菌和好健康
第四章 病毒和病毒性疾病
不可见的微生物
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分子生物学和噬菌体
癌症和病毒
亚病毒感染物:类病毒和朊粒
第五章 卫生革命、公共卫生、清洁运动与流行病防治
卫生革命与清洁运动
水传播疾病
伤 寒 症
第六章 传染病防控的艺术与科学
天花:预防接种、疫苗接种和根除
全球根除天花行动
试图通过普遍免疫根除麻疹和小儿麻痹症
麻 疹
脊髓灰质炎
反对接种者与疫苗抵抗者
癌症病毒和疫苗
昆虫与节肢动物是疾病的带菌者
黄 热 病
疟 疾
以蚊子为载体疾病的复苏
被忽视的疾病及其载体
全球健康:被忽视的热带疾病
全球变暖和公共卫生
第七章 新发传染病
微生物学和疾病模式的转变
新发疾病
军团杆菌病:军团病和庞蒂亚克热
新发疾病和全球细菌池
食物中毒和食源性疾病
艾滋病流行的出现
病毒性出血热
国际旅游和SARS
流感:持续的大瘟疫
猪流感的困境
21世纪的禽流感
第八章 生物武器与生物恐怖主义
第九章 传染媒介与新观念:从慢性病到微生物群
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传染源、慢性疾病与癌症
幽门螺杆菌与胃溃疡
卫生假说
人类微生物组计划
译后记
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普雷格(Praeger)丛书:《治愈社会:疾病、医学和历史》由一系
列独立的分册组成。这些分册分别探索了三个主题对社会产生的影响,这些主题包括特定的疾病、医疗相关条件或一些具有广泛受众的话题。
出版这些书籍的目的,是为了在整合最新的学术解释的同时,为读者提
供关于医学和社会历史的特定方面的可靠概述。本系列丛书旨在吸引广
大读者,并把医学社会史上的重要却常常被忽视的方面传授给读者。本
系列丛书对疾病和残疾对人类历史进程产生重大影响的各个方面进行考
察。
在本系列丛书的前三本书中,有两本考察了某种特定疾病的历史,另一本则着重于特定个体在美国公共卫生中的作用。《传染病的文化
史》一书涉及的范围比这些书更广泛。如书名所示,洛伊斯·玛格纳
(Lois Magner)在总体上考察了传染病的历史,内容从人类早期为了了
解传染病的性质和原因而作出的种种尝试开始,一直延续至今,包含了
当前对新兴传染病和生物恐怖主义的担忧。作者的分析涵盖了社会与文
化因素以及科学与技术因素,而这些科学与技术因素,影响了我们对传
染病的理解以及为战胜这些传染病所作出的努力。作者叙述了一个迷人
的故事,描绘了困扰人类的所有主要传染病的历史,包括天花、霍乱、疟疾、结核病、脊髓灰质炎、黑死病等等。读者将能了解到疾病理论的
发展、微生物学的兴起以及抗击传染病的药物、疫苗和公共卫生措施的
发展。
《传染病的文化史》一书会引起历史学家和卫生专业人员的兴趣:
传染病如何影响了我们的世界?社会采取了哪些应对措施?对这些问题
感到好奇的公众也会对本书产生兴趣。此外,作者在书中将有关微生物
及其致病机理的基本理论提供给非专业读者。这本书对于修读医学史或
公共卫生课程的学生也大有裨益。
——约翰·帕拉斯康多拉(John Parascandola)
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在本书写作期间,帕拉斯康多拉(John Parascandola)给我提供了
宝贵的建议、批评和鼓励。在此,我表示深深的谢意!
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者序言:欢迎来到微生物世界
现代社会中的人们不再生活在瘟疫的长久威胁之下,而我们祖先曾
经对此非常害怕,因为那些瘟疫致命但又不可预测。这种转变的发生主
要归功于那些建立疾病细菌学说的科学家们,他们证明了微生物能够引
起特定的可传染的流行性疾病。不同于毒素、毒药和化学试剂,即使是
微小的量,它们也可能是致命的,引起传染病的各种各样的病原体也能
在病人身上繁殖,并从一个人身上传播到另一个人身上。正如我们将看
到在传染病和微生物世界之间关系的探索,致病性的病原体包括寄生
虫、原生动物、真菌、细菌、病毒、朊粒和类病毒。
在19世纪的后20年里,科学的细菌理论使医学思想和外科艺术发生
了革命性的变化。然而,对病原体(致病微生物)和传染病之间的关系
的了解并没有导致治疗迅速改善。在20世纪上半叶,医学微生物学促进
了药物、抗毒素、抗生素和疫苗的发展,这使得治疗或预防许多重大传
染病成为可能。这些工作取得了非常大的成功,以至于许多专家甚至预
测我们将攻克传染病。但是到了20世纪80年代,新的传染病又开始流行
了。以前一些不明的疾病侵袭了新的地区,致命的病原体开始对一度强
大的抗生素产生耐药性。传染病学家一致认为,新出现的传染病和耐药
病原体已成为全世界的主要威胁。
根据现代疾病细菌学说,传染病是由微生物在宿主体内生长和繁殖
时侵入和破坏宿主身体造成的。传染病可以直接或间接地从一个生物体
传染到另一个生物体。有些疾病具有很强的传染性,这意味着病人可以
把疾病传染给许多新的受害者。而其他疾病,即使病人可能咳嗽呕吐,也不会把疾病传染给别人。有些疾病是以带菌状态存在,在这种状态
下,个体看似健康,但仍有将疾病传播给他人的能力。因此,微生物学
的一个主要目标是识别特定微生物侵入人体并传播到新宿主的机制。
了解各种病原体的性质和特点是了解特定传染病发展、传播和治疗
的关键。致病微生物已经进化出复杂的策略逃避宿主的防御机制。如果
微生物成功地逃避了免疫反应,它将会导致持续感染和慢性疾病。了解
微生物是如何逃避正常的宿主防御机制以及这种机制是如何在规避策略
中应用的,这将为治疗和预防疾病的医疗方案提供一种更为深入的解
释。微生物引起各种动植物和人类的疾病,但是不同种类的微生物可能
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者会在特定的宿主中引起疾病。例如,原生动物几乎不存在于植物体中,但这一群体的成员在人类和其他动物中会引起疟疾和其他主要疾病。真
菌能引起绝大多数植物疾病,而细菌则引起许多人类和其他动物的疾
病。
微生物世界包括地球上最古老和最普遍的生命形式。尽管我们对微
生物的兴趣主要在于攻克传染病,现代微生物理论为我们提供着对那个
在显微镜发明后很长一段时间内仍然保持着不可见、难以想象和未探索
的微生物世界一种更为深入的认知。新技术主要是来自分子生物学,这
使人们有可能重新评估微生物在自然界中的作用。微生物的存在是不可
避免的,它们存在于我们呼吸的空气中,在我们接触的每一个表面上。
有数百种不同种类的细菌在人体内繁殖,特别是皮肤、口腔和胃肠道这
些地方。那些安静地生活在人类体表或体内的正常无害的微生物具有许
多重要的生理功能,它们似乎也具有抑制有害细菌生长的作用。因此,除了了解微生物作为病原体的角色外,更重要的是,要从微生物和人体
之间正常的、不可避免的和无害的相互作用的角度来思考微生物世界。
微生物学
尽管在17世纪,先驱们已经利用显微镜首次描述了密布着肉眼不可
见实体的新世界,但直到19世纪,微生物学才成为一门科学学科。虽然
微生物是一个广义的术语,包括不断增加的分支学科:细菌学、真菌
学、原生动物学、藻类学和病毒学,但历史学家以及自然主义者还是经
常替换使用“细菌学”和“微生物学”这两个术语。因此,除了被19世纪的
科学家们所熟知的微小生物的研究,微生物学现在还包括微观实体的研
究,虽然在传统意义上它们能够繁殖、变异并导致疾病,但那些并不是
真正的细胞或有机体,这些非细胞的病原体包括病毒和新发现的具有传
染性的类病毒和朊粒等(见第4章)。
细菌被认为是原核生物,即没有一个清晰的膜包围的细胞核的单细
胞生物。尽管表面上细菌很简单,但细菌在大小、形状、营养需求和运
动能力方面都表现出极大的多样性。细菌已经适应了各种各样的环境,包括一些恶劣的极端生存环境。许多细菌可能仍然未被发现,因为它们
不能在现有的实验室培养技术下生长。近来,微生物学家对一种被称为
古细菌的原核生物很感兴趣,这是最初被发现于极端环境中的居民。这
些微生物被称为极端微生物是由于其能够在极热或极冷,酸性或碱性的
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作,因为在显微镜下看起来非常相似的微生物在基因序列和生理特性方
面可能会有很大的不同。
在20世纪70年代,卡尔·沃斯(Carl R.Woese)提出,原核生物应分
为两个不同的组:细菌和古细菌,利用它们的遗传物质中核酸分子序列
可以推断出它们的谱系关系。这种方法得出的系谱图,通常被称为分子
系统发生学,这与基于形态学的传统分类方式有很大的不同。沃斯认
为,所有的生命应该分为三个领域:真核生物、细菌和古细菌。总的来
说,虽然古细菌与细菌在显微镜下形态是相似的,但它们在基因序列和
生化特性这些方面差异显著。古细菌最初在极端环境中被发现,如深海
热井、温泉、碱性或酸性的水域,特别是盐度极高的水域、地下石油矿
床和各种动物的消化道中,大到牛的体内,小到白蚁体内。科学家们还
发现微生物也生活在距离地球表面许多英里的云层尘埃里。新的极端微
生物的发现持续挑战着以前那些关于生命能够在怎样的环境中进化、生
存和繁衍的假说。
通过识别微生物的遗传特征来改进检测方法后,发现古细菌生活在
多种多样的环境中,甚至是一些相对舒适的环境中,特别是在海洋中。
近期的研究提供了强有力的证据,表明微生物世界的遗传多样性被大大
低估了,并且在海洋环境和森林土壤中还可能存在着许多未被培养出来
的古细菌。许多古细菌在实验室是很难或不可能被培养的,但其在极端
环境中茁壮成长的能力是很有趣的,这不光与地球上生命的进化有关,也和在其他行星的极端环境中发现与古细菌相似的有机体的可能性有
关。
与细菌相反,真菌、藻类和原生动物有一个清晰的膜包裹着细胞
核,因此被称为真核生物。所有真核生物的细胞,无论它们是单细胞微
生物还是多细胞植物和动物,都含有膜包裹的细胞核和细胞器,例如叶
绿体和线粒体等。真核细胞的起源目前还不清楚,尽管不同原核祖细胞
之间的寄生或共生可能与第一个真核生物的进化有关。的确,亚细胞器
现在是植物和动物细胞的基本成分,如线粒体、叶绿体和细胞核,但它
们可能是古细菌的后代,它们“殖民”到真核祖细胞中,成为永久“居
民”。
尽管了解微生物与传染病的关系是微生物学研究的主要原因之一,但病原菌,即致病微生物在微生物世界中其实只占很小的一部分。微生
物在生物圈化学元素的循环利用和植物对大气中氮的利用中起着关键
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物被发现之前,人类就依靠微生物发酵生产啤酒、葡萄酒、面包、奶
酪、酸奶和其他食物。随着科学家们开始学习利用微生物的特性时,微
生物发酵被用于生产抗生素、维生素、酶和各种医药产品。对微生物改
变环境能力的认识催生了许多实际的工业应用。微生物已被用作具有高
选择性的生物农药以及作为传统化学方法难以或不能进行的反应的催化
剂,或者作为从低品位矿床和矿山尾矿中提取铜和金的催化剂。可生物
降解的塑料已用于外科手术针、缝合线和伤口敷料;作为缓释片、药
物、杀虫剂或肥料的组成部分以及用作乳化剂和血浆替代品。微生物已
被用来进行有毒物质的加速分解,如废弃物,杀虫剂,溢油和其他污染
物,即我们所熟知的生物修复过程。由极端微生物生产出的酶类是很有
价值的,因为它们具有很好的稳定性,不管是在复杂的实验过程中,还
是在非常普通的家用产品例如洗涤剂中。
细 菌 学
现代细菌的祖先可能是地球上的第一种生命形式,大约在35亿年前
就出现了。这些最初生物体的证据已在叠层石中被检测出,那些叠层石
在古沉积岩中被发现。研究人员对来自南极洲的至少10万年前的冰样本
进行了检测,发现了能够在有利条件下恢复生长和繁殖的细菌。这些发
现表明,如果南极的冰由于全球变暖而融化,长期休眠的细菌可能成为
海洋微生物种群的一部分。将古代微生物引入现代种群,以及已经隔离
数千年的基因的混合,可能会以不可预知的方式改变所谓的海洋基因
组。
因为细菌在现代微生物学的创建工作中占有很重要的地位,所以值
得特别的关注。“细菌学”这一术语早在19世纪80年代早期就被提出来
了,当时它主要是指新医学致力于致病菌的研究。显微镜在疾病的致病
原研究中一直有着很重要的作用,“细菌”这一术语是从希腊语“小杆”中
来的,意为从显微镜中观察到的许多小实体的形状。细菌学对于疾病的
细菌理论的发展至关重要,这个统一的理论,使得医学、外科学和公共
卫生政策都发生了革命性的变化。也就是说,细菌的研究使了解传染病
和术后感染成为可能。鉴定细菌的时候,科学家和医学专家们仍然依赖
于19世纪建立的标准:形态、染色特性、生理学及血清学特征。汉斯·
克里斯蒂安·革兰(Hans Christian Gram)于1884年发明的革兰氏染色法
将大多数原核生物分为两类:革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者性菌和革兰氏阴性菌在细胞壁结构和化学组分方面是不同的,这往往决
定了它们对抗生素的敏感性。
尽管细菌学的历史与医学史有着密切的联系,但是19世纪的科学家
们研究细菌却有许多不同的原因。从一个非常实际的观点出发,了解细
菌在发酵过程中的作用能够改进和规范葡萄酒、啤酒、醋和奶酪等生
产。细菌在自然发生和生命起源的争论以及围绕达尔文(Charles Robert
Darwin)进化论的争论中引起了人们的兴趣。农业和土壤科学家对细菌
的固氮作用和分解有机物来增长土壤肥力的过程很感兴趣,博物学家则
是对分类鉴定这些缤纷复杂的微生物很感兴趣。
对了解地球上生命形式多样性感兴趣的科学家指出,可能存在成百
上千甚至数百万种不同种类的细菌。细菌学家发现并描述了的只是现存
细菌的一小部分,甚至还没有完全探索清楚已知物种的全部特性。最初
科学家分类细菌是通过它们的形态和染色表型,但现代的分类系统一般
都是基于分子生物学,而不是形态学。也就是说,科学家越来越多地将
细菌的核酸序列信息作为一种新分类体系的基本根据。1995年,流感嗜
血杆菌的全基因组序列被首次发表。10年后,至少有150个细菌基因组
的测序已经完成,还有超过250个正在研究之中。尽管收集和统计来自
脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)序列数据的技术日趋成熟
和高效,但微生物的分类仍然是一个复杂、混乱和充满争议的领域。
罗伯特·科赫(Robert Koch)和其他微生物学先驱们致力于培养单
克隆的微生物,以证明特定疾病是由特定细菌引起的。医学微生物学家
仍然依靠分离、纯化和特性描述细菌单个种群的手段来阐明病原体与疾
病的关系。细菌在疾病中扮演的角色仍然是微生物学关注的一个主要焦
点,但科学家们越来越关心细菌的一些本质特点,例如生理、代谢、遗
传、进化以及在自然界中的地位等基本问题。一般来说,微生物学家仍
旧致力于微生物的纯化培养,但他们也渐渐对更接近自然条件下的微生
物行为开始感兴趣。例如,细菌在纯实验室培养中的生长速度与在自然
环境和种群中的生长速度有很大不同。在最佳实验室条件下,大肠杆菌
大约在20分钟内可增加一倍,但在肠道中一般12小时左右才可以增加一
倍。
因为自然环境与实验室培养环境是截然不同的,细菌可能与其他微
生物发生相互作用、交流和交换遗传物质。微生物不是作为独立的个体
存在,而是可以在液体培养基中泳动或被拨乱,进而形成大型、复杂的
群落,也就是细菌生物黏膜。这种生物黏膜能够黏着到固体表面,比如
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者牙齿、手术器械和医疗植入材料,就像藤壶黏着在桥墩、码头和船底,而不是作为独立的个体存在。细菌生物黏膜可能会使病原体免受杀菌剂
和抗生素的伤害。
在试图探索微生物群落如何控制或协调它们对彼此、环境和可用的
资源的反应时,一个令人惊喜的关于细菌之间交流的过程被发现了,这
个过程被称为群体感应。细菌似乎是利用化学信号与同一物种的成员以
及其他物种的成员进行交流,主要是为了响应种群密度的变化。我们所
知道的化学物质,例如毒素或抗生素,可能已经逐渐变成了微生物交流
中所使用的信号。了解微生物之间的交流可能会产生新的治疗方法,这
些方法也许可以阻止致命微生物毒素的释放或者抑制传染病的进程。
真菌学:真菌的研究
真菌学是研究真菌、真核微生物的一个科学分支。真核微生物与植
物的相似之处是都有坚硬的细胞壁,不同之处是真核微生物缺乏叶绿
素。据真菌学家估计,可能有超过100万种的真菌存在,包括霉菌和酵
母菌。这些真菌很难被分类,因为它们可以呈现许多不同的形态。霉菌
通常生活在称为菌丝的复杂丝状网络中。相比之下,酵母菌则是以独立
的、单细胞的状态存在。一些真菌能够在霉菌和酵母菌的形态之间交替
存在,这主要取决于环境状况。真菌网络通常能够穿透和利用固体基
质,而细菌则透不过这些固体基质。在流行用法和医学文献中,真菌和
霉菌这两个术语可以互换使用。真菌主要被发现生活在腐烂的有机物
中,而不是干旱沙漠或热带森林的环境中。真菌在有机物的分解和循环
中起着至关重要的作用,包括植物残渣中的纤维素和木质素以及动物遗
骸中的几丁质和角蛋白。
真菌通常是无害的,但有些可以产生致幻剂和致命的毒素,甚至有
些还可以在植物、动物和人类中造成严重的疾病。真菌造成的植物病害
导致农作物在收获前和收获后数十亿美元的损失。美国榆树和美国栗树
就曾因真菌病原体濒临灭绝。荷兰榆树病早在20世纪初就出现在欧洲,在20世纪20年代被带入美国。最初榆树树皮甲虫是疾病的载体,但是后
来真菌感染也可从树根传到邻近的榆树根。板栗疫病是由可在空气中传
播的真菌引起的,这种真菌是来自从中国引进的板栗树,但中国板栗树
对该真菌有很强的抵抗力。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者在某些情况下,通常无害的真菌及其孢子也会引起呼吸道疾病、过
敏、皮肤感染,甚至危及生命的系统性感染。事实上,疾病细菌理论的
一些早期证据已经涉及了霉菌和人类皮肤病之间的关系。真菌(皮肤癣
菌)会引起寻常的皮肤感染麻烦,例如脚气,但当真菌从开放的伤口进
入人体时会产生严重的病情。当肺部受到真菌感染或吸入孢子时可能发
生严重的系统性疾病。组织胞浆菌病是由鸟粪中常见的真菌造成的,可
以从无症状到危及生命。粗球孢子菌可以造成球孢子菌病,这是一种危
及生命的疾病,是美国西南地区特有的。副球孢子菌病通常发现在中美
洲和南美洲,它引起的疾病症状类似于结核病。奔马性赭粉菌是一种可
以感染人类大脑和神经系统的真菌,是从温泉中分离出来的。当患者免
疫系统受损时会发生机会性感染,造成系统性真菌病。卡氏肺囊虫是众
所周知的造成一种罕见肺炎的原因,对它的研究导致人们在20世纪80年
代开始认识到艾滋病毒和艾滋病。
霉菌及其孢子通常由于广为人知的各种病态建筑综合征而备受指
责。那些把疾病归咎于家中或工作场所的霉菌的人认为,霉菌的侵扰使
得他们记忆丧失、脑癫痫发作、呼吸困难、剧烈的咳嗽、胃痛、腹泻。
在20世纪90年代,一个产毒素的霉菌——纸葡萄穗霉,因在被它污染的
房屋内有数人死亡而被指责。但是在许多情况下,霉菌和疾病之间的因
果关系是模糊的。尽管如此,关于霉菌导致严重疾病的报道却被大众媒
体广泛传播,这导致业主对建筑承包商提起了诉讼,声称水渍和霉菌的
侵扰导致了严重的疾病。针对大众对霉菌及其毒素造成的公共健康威胁
的普遍担忧,美国疾病控制和预防中心的官员要求医学研究所召集一个
由流行病学家、毒理学家和医生组成的小组来研究这个问题。在2004
年,医学研究所发表了一项名为《潮湿室内空间与健康》的研究成果。
该项研究成果表明,产毒霉菌引起健康问题的传闻已经被大量媒体关
注,但很少有相对可靠和科学的证据表明霉菌侵扰与病态建筑综合征之
间有联系。鉴于人们对室内霉菌毒性的普遍担心,小组建议对室内霉菌
的影响进行更严格的研究。
寄生虫学
寄生虫是生活在另一个有机体上的生物,以消耗宿主细胞来获得生
存。虽然致病微生物符合这个定义,但在建立了科学的细菌学说之后,寄生虫这个术语很少用于与细菌、真菌或病毒相关的方面。19世纪的进
化生物学家经常把寄生虫描述为退化的生命形式,但寄生虫通常有复杂
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者的生命周期,而且通常无法在实验室中用细菌培养的方法培养。微生物
学和寄生虫学逐渐分道扬镳,因为最受关注的富裕的工业化国家中的传
染病是由细菌和病毒引起的。然而,欧洲国家则对寄生虫感兴趣,因为
它影响了他们控制的殖民地的人和动物。因此,寄生虫主要与热带医
学、殖民地的医生、兽医和昆虫学家们有关,它也变成了生物医学科学
的边缘学科。在大部分西方国家中主要的寄生虫疾病几乎被人遗忘,但
寄生虫疾病仍广泛存在,如恰加斯病,它能够从它们特有的地区逃离出
去。
到20世纪末期,科学家们开始认真思考是什么显著的适应性和特性
使得致病寄生虫能够如此持续和成功地存活。从分子生物学和基因组学
中获得的技术使得研究复杂寄生虫生命周期的棘手问题成为可能,并探
索新的方法来预防和治疗寄生虫引起的破坏性疾病。科学家们特别感兴
趣的是,有证据表明某些寄生虫,特别是那些生命周期复杂、需要不同
物种的宿主的寄生虫,它们可以通过改变宿主的行为增加寄生虫传播到
新宿主的可能性。
微生物生态学与微生物学的未来
自20世纪90年代以来,微生物生态学领域的先驱们一直在探索自然
生态系统中复杂的微生物种群。微生物学家现在知道致病菌只是复杂的
微生物世界中一个很小的组成部分。然而,他们猜测这些无形的、基本
上不为人知的生物体的集体活动可能会对我们的环境和我们的健康和幸
福产生深远的影响。因此,熟悉微生物世界对于理解全球疾病、贫穷、健康和繁荣的模式,以及最终寻求治愈社会的探索都是至关重要的。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者缩写词
AHF AIDS Healthcare Foundation
艾滋病保健基金会
AIDS acquired immune deficiency syndrome
艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)
ATCC American Type Culture Collection
美国菌种保藏中心
AZT azidothymidine
叠氮胸苷
BCG Bacille Calmette-Guérin
卡介苗(结核杆菌活菌疫苗)
BSE bovine spongiform encephalopathy(commonly known as mad
cow disease)
牛海绵状脑病(俗称疯牛病)
CDC Centers for Disease Control and Prevention(an agency of the
U. S.Public Health Service)
美国疾病控制和预防中心
CJD Creutzfeldt-Jakob disease
克雅氏病
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者CMV cyto megalo virus
巨细胞病毒
CRS congenital rubella syndrome
先天性风疹综合征
DDT dichloro diphenyl trichloroethane
滴滴涕(双对氯苯基三氯乙烷)
DHF dengue hemorrhagic fever
登革热出血型发热
DNA deoxyribo nucleic acid
脱氧核糖核酸
DPT diphtheria, pertussis, and tetanus vaccine
白百破三联疫苗(白喉、百日咳和破伤风联合疫苗)
DSS dengue shock syndrome
登革休克综合征
EBV Epstein-Barr virus
爱泼斯坦巴尔病毒(EB病毒)
FBI Federal Bureau of Investigation(an agency of the U.
S.Department of Justice)
美国联邦调查局
FDA U. S.Food and Drug Administration
美国食品和药品管理局
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者FMD foot-and-mouth disease
口蹄疫
HFRS hemorrhagic fevers with renal syndrome
肾病综合征出血热
HIV human immunodeficiency virus
人免疫缺陷病毒
HPV human papilloma virus
人乳头瘤病毒
HTLV human T-lymphotropic virus
人T细胞白血病
MDR-TB multidrug-resistant tuberculosis
多重耐药结核
MDT multi drug therapy
多药物疗法
MMR measles, mumps, and rubella vaccine
麻腮风三联疫苗(麻疹、腮腺炎和风疹联合疫苗)
MRSA methicillin-resistant Staphylococcus aureus
耐甲氧西林金黄葡萄球菌
NAS National Academy of Sciences
美国国家科学院
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者NIH National Institutes of Health(an agency of the U. S.Department
of Health and Human Services)
美国国立卫生研究院
PCR polymerase chain reaction
聚合酶链反应
RNA ribonucleic acid
核糖核酸
RSV Rous sarcoma virus
劳斯肉瘤病毒
SARS severe acute respiratory syndrome
重症急性呼吸综合征
SIDS sudden infant death syndrome
婴儿猝死综合征
SIV simian immunodeficiency virus
猴免疫缺陷病毒
STD sexually transmitted disease
性传播疾病
TMV tobacco mosaic virus
烟草花叶病毒
United Nations AIDS Program
联合国艾滋病计划
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者USSR Union of Soviet Socialist Republics
苏联(苏维埃社会主义共和国联盟)
vCJD variant Creutzfeldt-Jakob disease
变异型克雅氏病
VD venereal disease
性传播疾病
WHO World Health Organization
世界卫生组织
XDR-TB extremely drug-resistant tuberculosis
严重耐药性结核
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者第一章 传染病与历史
传染病以复杂而微妙的方式影响了人类的演化和历史。地方性的疾
病和流行性的疾病可能决定了人口的密度、族群的分布以及基因的传
递,同时也可能决定了战争、侵略、移民和殖民的成功与否。传染病可
以被视作人类进化过程的反映,特别是当我们着眼于微生物是如何适应
新环境,并利用出现的机会接近新宿主时。除了解释人类传染病的自然
历史外,近来的研究也给人类进化早期的移民路径、动植物的驯化,以
及现在和未来的人类和微生物的关系提供了新的视角。
导致传染病的细菌家族早在人类起源之前就已经繁荣昌盛。但是对
于需要大规模人口密度来进行传染的流行性疾病,其对应的致病菌则是
相对来说新近才有的。许多病菌具有特定的感染物种,但人类历史上的
一些主要流行病,比如黑死病、疟疾、黄热病以及肺结核,都能感染其
他动物。野生动物或者家禽常常以极大的密度营群居生活,它们同时也
成了向人类直接或通过携带有病菌的昆虫传播病菌的源头。
如具有特定的感染物种的病菌的存活与其造成的疾病的严重程度、宿主群体的大小及密度、宿主免疫系统的反应及病菌寻找新宿主的能力
相关。某些病菌只能在急性期进行传播,因为感染因子会随着宿主的痊
愈或死亡而消失。当这样的病菌被带入一个小族群时,整个族群将受到
感染,最后要么全部死去,要么全部痊愈。这样的病菌并不能在小的人
类族群中长期留存。然而,大群野生动物往往携带着多种可以传播给人
的病菌。驯养家禽、大规模聚居、构建永久的村落、城镇带来的代价之
一就是新的疾病。
无论是停留在处于恢复期的宿主体内,还是慢性病变中,或是长期
留存于携带者体内的致病菌,即便是在很小的人群中也有几率找到新宿
主。一些疾病是共生细菌带来的,它们无害地生活在宿主体内,直到特
定的干扰触发了它们的致病机理。共生通常会意味着双方长期的互相适
应,故而这样的疾病也可能是最古老的。突变的基因带来的变种蛋白
质,如镰刀形细胞血红蛋白,或许反映了人们受制于如疟疾般的古老灾
害的进化适应。
人们常常认为,现代人和所谓的原始人之间存在对疾病的易感染性
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者和抵抗力差异。然而,对“现代人”和“原始人”死亡率的对比极有可能带
来误导。流行病肆虐期间的死亡率受到两种因素的影响,即是否对此种
传染病有过先前的接触经验,以及对病人的关怀。倘若传染病暴发在一
个小的孤立人群中,可能就不会有幸免于难的成年人来照顾孩子和病
人。那些可能存活的人也会因为缺乏食物、饮水和起码的照顾而死去。
人类行为和技术的改变给致病的微生物媒介带来了新的挑战和机
遇。几千年的狩猎、觅食、烹饪,以及动植物的驯化和永久居住地的形
成,改变了人类和微生物的关系。在更近的历史中,农业、畜牧业、商
业、居住、旅行、交通、性关系,以及注射、输血、组织器官移植等医
疗技术的使用,都给传染病的传播带来了前所未有的机会。
通过远古时期人类与动物遗物来解释疾病的古病理学研究表明,传
染病比人类更为年长,同时在其他物种中也同样流行。对远古化石、博
物馆中的骨骼、动物园中的动物以及野生动物的研究都表明了传染病历
史久远。古病理学可以提供有关古代人口健康、疾病、死亡、环境以及
文化的信息。因为远古人类疾病的直接证据十分有限,科学家必须使用
间接手段来得到史前时期的暂时认知。比方说对我们近亲大猩猩和猴子
的研究就表明:野生灵长类动物也受到诸如关节炎、黄热病和寄生虫等
病症的折磨。现在科学家相信,人类从猿类中分离出来的时间在500万
到800万年前的非洲。我们的祖先,第一只“裸猿”说不定就受到现代灵
长类动物同样病症的困扰。
在旧石器时代,人类学会如何制作石头工具,建造庇护所以及创造
独特的人类社会结构。一般来说,他们是机会性杂食动物,扮演着清道
夫和猎人采集者的角色,通常仅会以为数几十进行小团体活动。而与动
物尸体接触的清道夫和猎人采集者往往暴露在寄生虫、病原体或是带病
的载体前。直到人类习得生火来制作熟食之前,食用生肉或是腐肉一直
是人类生活中极大的健康威胁。为了食用野生动物的肉类,整个狩猎、剥皮、宰割到简单加工和最后的食用过程,都让人类与各种不同的寄生
虫和病原体接触。
大多数关于史前人类疾病的证据都来自对骨骼遗体的研究。人的骨
组织并非一成不变,相反,人体会一直改进骨组织来应对发育的刺激以
及生理和病理的压力。很多因素,如年龄、性别、营养及疾病都影响骨
组织,特别是在发育期,饥饿、严重的营养不良和严重的传染性疾病都
可能在骨和牙齿中留下可供诊断的线索。比如若是婴儿发生了严重腹
泻,其骨骼和牙齿的发育就会受到干扰。大多数传染性疾病都只影响软
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者组织而不是骨组织,但某些如结核、雅司病、麻风、梅毒以及真菌感染
一类的疾病就会在骨组织中留下蛛丝马迹。
某些条件对于有机物的保存具有得天独厚的优势,于是就有可能在
史前的居所遗址周围找到人类的粪化石,那些遗址多半是远古人类便池
一类的所在。由于动植物的某些部分对于人类来说有点难以消化,所以
如果能仔细分析其中的物质,诸如花粉粒、炭化物、昆虫及其虫卵,我
们就有机会从粪化石中窥知关于饮食、疾病以及食物处理技巧等信息。
在极少数情况下,由于有利的埋葬条件或各种保存技术的特意使用,史
前遗体柔软的部分会保存至今。木乃伊化的人类遗骸可以提供传染病和
寄生虫感染的证据。在西半球,天然木乃伊化比人工方法更为常见,但
被称为“制篮者”(Basket-Makers)的史前人们会故意将尸体风干,并将
其塞进大篮子。这种木乃伊为哥伦比亚前美洲人的结核病、钩虫病和其
他疾病的存在提供了证据。
从旧石器时代的生活方式转变为以农牧业为主的新型社会格局的过
程,被称为新石器革命。近来对农业起源的研究表明,农业生活几乎在
12 000年前就被普遍接受。与作物种植、动物驯化以及建立永久定居点
有关的深刻变化也导致了人类疾病模式的重大转变。随着人口数量和人
口密度的增长,人类成为许多疾病的合适宿主,而这些疾病先前仅仅在
大群野生动物中发现过。驯养山羊、绵羊、猪以及牛等家畜改善了古代
人的营养状况,但这些动物身上难免藏有病原体和寄生虫,并会吸引许
多传染病的传播载体。有些人采取游牧或半游牧半畜牧的方式,在季节
性牧场之间放牧,或者跟随动物寻找水和牧场。人们和他们驯养的动物
往往非常接近。人、狗、绵羊、山羊、猪或牛的紧密接触,使传染媒介
能够攻击新的靶标并与其他微生物混合。当人们被家畜舔、咬、接触,或者通过家畜咳嗽时的空气,以及家畜被屠杀,其身上的一些部位被使
用或吃掉时,细菌就可以从动物传播到人类。永久性住宅、花园和田地
为昆虫、啮齿动物和其他害虫提供了便利的栖息之地。储存的食物很可
能会吸引害虫,并被排泄物、昆虫、细菌、霉菌及其毒素污染。早期农
业人口的基本粮食供应可能比狩猎采集者可用的食物供应更可靠,但是
已经定居的人口可能受到作物歉收、饥饿和营养不良的影响,这将使他
们更容易感染传染病。当地的饥荒可能导致人们对邻近或遥远的人口定
居点的侵略,而他们可能将寄生虫和病原体传播给新的领土和人口。
高度传染性疾病不能被狩猎采集者或农民的孤立的群体持续传播,因为没有相当大数量的易感主体生活在非常接近的地方,传播它们的微
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者生物通常无法生存和繁殖。这样的微生物通常会导致短期的疾病,这使
得存活下来的宿主产生免疫力。为了维持一系列传播途径,这些微生物
必须不断找到易感染的个体,并且它们还能再传播给其他易感主体。大
数量的定居人群为病原体从个人到个人以及动物到人类的传播提供了许
多机会。连接永久定居点的乡镇网络为传播传染病提供了新的机会。通
过使用马匹和骆驼、货车和船只扩大的贸易和旅游网络将微生物携带到
新的环境中,在那里可能会找到一系列易感宿主。
一些专家认为,原来感染其他动物的微生物导致了绝大多数人类传
染病。感染人类的病原体的最可能来源或许是驯养的狗、绵羊、山羊、牛、猪、马和猫。但是啮齿动物、鸟类、海洋哺乳动物和蝙蝠也将病原
体传播给人类和其他灵长类动物。寄生于我们人类或灵长类动物祖先体
内的微生物可能仍然伴随着我们,要么作为常见的肠道细菌,有助于消
化食物;要么作为病原体如疱疹和肝炎病毒。被称为人畜共患病的动物
疾病在其传统宿主中可能相对温和,但在转移到新宿主物种时可能非常
致命。虽然微生物最有可能传播给相同或密切相关物种的个体,但一些
病原体能够跨越物种障碍并攻击广泛的宿主。微生物可能会使用不同的
传播策略来接触到不同的宿主物种。许多疾病可以由动物携带,并在昆
虫媒介的帮助下传播给人类,而不必与被感染的动物直接接触。例如,引起昏睡病(锥虫病)的原生动物在马之间作为性病传播,但通过跳蚤
和苍蝇传播给老鼠和人类。
人与动物之间关系的改变持续地为病原体提供机会,使其从正常的
动物宿主传染到人类,或从人类到其他动物。例如,人类直接或间接地
将脊髓灰质炎、结核、疟疾、流感以及肺炎、脑膜炎和麻疹传染给其他
灵长类动物。人类也为其家养动物向野生动物传播微生物创造了条件。
当欧洲人在19世纪80年代把带有牛瘟病毒的牛带到非洲的时候,这种疾
病在非洲家养的牛之间迅速流行,并迅速蔓延到野生动物,包括水牛、角马、长颈鹿和羚羊。
文明与疾病
可能包含数千人的城镇大概出现在9 000年前,但一般认为,文化
或社会能够被称为文明,其决定性特征是大型人口稠密城市的发展。公
元前3500—公元前1500年间,在美索不达米亚、埃及、印度河流域和中
国北方,复杂的文明开始发展起来。在美洲,独特的文明在随后大量出
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议,似乎没有简单明确的答案,但人们已经提出了各种各样与地理、气
候和经济因素的可能优势和挑战有关的原因。在有利的条件下,农业技
术的掌握导致粮食盈余、人口增长、社会分层、专业化,并且强有力的
行政管理人员崛起来管理和组织资源。一项重要成就是写作和记录的发
明,这几乎总是与早期文明的发展有关。在古代文明的文献、文物和人
类遗骸中保存的碎片化证据,为人们思考健康和疾病的方式提供了一些
见解。古代美索不达米亚、埃及、印度和中国的传染病和医学观念尤其
显著。
疾病是由神灵、恶魔、鬼魂或邪灵等超自然因素引起的,这种看法
在史前社会,以及大约公元前3500年至公元前1500年期间于美索不达米
亚、埃及、中国和印度发展起来的卓越文明中是普遍存在的。特别是古
代文献揭示了这些早期文明中心独特的学术传统的发展。此外,在印度
和中国,古代文献仍为传统医学实践提供了哲学基础。
来自古代美索不达米亚的文献反映了这样一种信念,即疾病和不幸
是由魔鬼和邪灵造成的。这些文献还保存了一些证据表明,医生熟悉包
括血吸虫病(也称为bilharzia或snail fever)、痢疾、肺炎和各种寄生虫
病在内的广泛疾病。虽然来自古埃及的医学文献包含了对与超自然物质
有关的疾病的讨论,但医生也将疾病归因于肠道腐败、有害的风、昆虫
以及可见和不可见的蠕虫。骨骼、肖像和木乃伊提供了疾病沉重负担的
丰富证据,这些疾病包括疟疾、寄生虫和血吸虫病。血吸虫病是由血吸
虫这种微小寄生虫引起的疾病,通常反映了农业和卫生习惯。特别是在
灌溉的田地中,停滞的水成了一种蜗牛的家,这种蜗牛作为这个寄生蠕
虫的中间宿主,生命周期复杂,与人类的活动交织。当人们进入受污染
的水体时,幼虫形式的寄生虫渗入皮肤,进入毛细血管和淋巴管,并迁
移到内脏器官。严重的侵袭可能造成对肺、肝脏、肠道和尿道的损害。
成熟的蠕虫会在3年到5年的时间里产卵。当虫卵通过人体尿液或粪便排
入淡水时,它们孵化,获得在水中自由游动的能力,它们必须在淡水蜗
牛中完成其生命周期的下一阶段。改善卫生条件并且消除作为中间宿主
的蜗牛可以消灭这种疾病,但流行病学家估计,这种疾病仍然影响到非
洲、拉丁美洲、加勒比和东南亚70多个国家的约2亿人口。
古代印度的医学文献暗示了至少有1 000种疾病的存在,但发烧被
认为是疾病之王。对间歇性发热和发热发作间隔的强调,可能反映了应
对疟疾发热模式的经验。印度教的神话和传说描绘了一个复杂的万神殿
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者和一大群能够引起疾病和瘟疫的恶魔。传说中的治疗师和神癨与导致疾
病和瘟疫的恶魔搏斗。根据中医的学术传统,疾病基本上是由造成体内
不平衡的因素引起的,所有的治疗都是为了恢复和谐状态。然而,学术
型的医生只能关心一小部分人口。大多数人认为恶魔和精神起了导致疾
病的作用。中国的记录也为印度、罗马和阿拉伯贸易网络的发展提供了
线索,而这一贸易网络可能会促进天花和其他疾病的传播。
西医的起源
西医的起源可以追溯到希腊哲学家、博物学家和医生所建立的思想
传统。归属于希波克拉底(Hippocrates)的著作被认为是西方世俗医学
的基础,但即使是希波克拉底医生也将他们的艺术追溯到医学之神阿斯
克劳皮乌斯(Asclepius)。尽管如此,希波克拉底医学在仔细观察体征
和症状特征的基础上,强调寻求对疾病的自然解释。和其他医学传统一
样,治愈的目标是恢复身体的平衡与和谐。无论希波克拉底医生在照顾
个别病人方面取得了什么样的成功,当一个城市遭受重大瘟疫袭击时,他的最佳建议是尽快逃离,尽可能地远离,直到瘟疫结束。
在雅典与斯巴达之间进行的伯罗奔尼撒战争期间,公元前431年,雅典遭受的瘟疫表明,医生在面临流行病时几乎什么都做不了。最生动
的瘟疫画像不是由医生记录,而是由希腊历史学家修昔底德
(Thucydides)记录。修昔底德在与疾病斗争中幸存下来之后,详细解
释了其症状和他对瘟疫对其同胞影响的观察。据修昔底德所言,这种疾
病突然降临,随之而来的是头痛、发烧、眼睛、喉咙和舌头发炎。打喷
嚏,声音嘶哑,咳嗽疼痛,随后出现呕吐,剧烈痉挛,皮肤脓疱和溃
疡,腹泻,口渴,精疲力竭,精神沉郁。大多数患者在7天至9天内死
亡。只有那些在疾病发作后幸存下来的人才愿意护理病人,因为那些痊
愈的人再也没有感染过这种疾病。据估计,这种疾病造成了雅典人近
13的死亡。尽管修昔底德留下了对疫情的生动描述,现代历史学家和
医生也提出了大量猜测,但疫情的具体原因仍不明朗。其中提供的诊断
包括斑疹伤寒、猩红热、腺鼠疫、天花、麻疹、炭疽,以及由细菌感染
引起并触发中毒性休克综合征的流感。无论雅典的瘟疫是什么,它都是
一个鲜明的例子,反映了与战争和疫病有关的社会分裂这个反复出现的
主题。
尽管罗马的医学作家普遍采用了希波克拉底的理论,但罗马帝国的
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马帝国的细菌和病虫害的迁移提供了新的机会,但是罗马对卫生工程前
所未有的关注可能在维持公共卫生方面发挥了重要作用。然而,罗马本
身无法完全避免流行病。古罗马最有影响力的医学作家盖伦(Galen)
留下了一个在公元165年袭击罗马的致命流行病的描述,这显然是由在
东南亚参与冲突的士兵带回来的。根据逃离城市的盖伦的描述,疾病的
症状包括发烧、腹泻、咽部炎症和干燥或脓疱的皮肤疹。医生们无法理
解,更不用说治愈这种疾病了。
在罗马建筑师兼工程师维特鲁威(Vitruvius)名为《论建筑》(公
元前27年)的一书中,可以找到他对于水的纯度和公共卫生间的位置有
着令人钦佩的关切。同样令人感兴趣的是马库斯·特伦提乌斯·瓦罗
(Marcus Terentius Varro)的见解,他认为有沼泽的地方可能会有极其
微小的动物栖息在空气中。据瓦罗说,这些看不见的实体可以通过口鼻
进入人体,造成严重的疾病。西西里的迪奥多罗斯(Diodor-us)和里维
(Livy)写到了让军队靠近沼泽的危险。由于知道沼泽与令人衰弱的发
热有关,将军们试图迫使对手在沼泽附近营地或在沼泽地区旅行,这种
战术可以被认为是细菌战的原型。卢克莱修(Lucretius)在他的《物性
论》诗中提出了这个概念更哲学的版本。他认为世界是由许多种原子组
成的。有些对人类生活至关重要,但另一些则造成致命的疾病。与沼泽
地区相关的雾气尤其可能含有通过鼻孔、口腔或皮肤进入人体的危险致
病原子。对发烧的大量提及,以及对沼泽和间歇性发烧之间的关系的认
识,显然反映了地中海地区疟疾的流行程度和严重性。
疟疾被称为人类历史上最凶狠的杀手。刚进入一个地区时,疟疾可
能导致迅速的死亡,但在许多地区,它成为地方性疾病,几乎所有的人
都受到影响。疟疾不是立即杀害或使其受害者获得免疫力,而是使他们
更容易受到进一步的袭击和其他疾病的伤害。希波克拉底医生将疟疾描
述为反复发热,并非常关注发烧和发冷发作之间的时间间隔。每3天出
现一次的发烧被称为良性四体发烧。那些每隔4天发作的人都被称为“酷
热”。直到公元2世纪,这种疾病在北非和小亚细亚的最致命的形式——
恶性特斯耳热,在欧洲几乎是未知的。在19世纪90年代发现导致疟疾的
原生动物寄生虫后,通过鉴定导致人类疟疾的四种不同种类的寄生虫,明确了不同的疟疾发热模式。
麻风病和鼠疫
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者作为所有瘟疫疾病中最令人担忧的麻风病和腺鼠疫,厄运般地与欧
洲中世纪时代联系在一起,是不可避免的诅咒。事实上,鼠疫继续侵袭
着19世纪,在非洲、亚洲和美洲的部分地区,鼠疫仍然广泛性地或区域
性地流行。这些被隔开了8个世纪的瘟疫灾难——公元541年的优士丁尼
(Justinian)的瘟疫和公元1348年的黑死病,似乎为中世纪病史提供了
一个合适的框架。
拜占庭历史学家普罗科皮乌斯(Procopius)在他关于波斯战争的历
史叙述中生动地描述了优士丁尼瘟疫。公元540年,君士坦丁堡遭到了
可能起源于埃塞俄比亚或埃及的疾病的袭击。在疾病高峰期,这种疾病
每天在君士坦丁堡市造成数千人死亡。现代研究表明,这种疾病在世界
各地实行陆上和海上传播,但是无法确定这种第一次鼠疫大流行的严重
程度。在14世纪中叶流行于欧洲、亚洲和中东的大流行病有更详细的记
录,但许多不确定因素依然存在。当代人称之为“大死亡”,但人们通常
将其记为黑死病。从公元1346年到1352年,黑死病可能造成了欧洲30%
至60%人口死亡。瘟疫的幸存者预测,那些没有经历过“大灭亡”的人将
永远无法理解这场灾难的严重程度。事实上,现代历史学家仍然对瘟疫
造成的死亡率、对中世纪社会的影响,甚至对普遍认为黑死病为鼠疫这
一普遍接受的结论提出异议。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者 图1. 1 医生试图通过穿着包括长披风、 手套和面罩的防护
服来保护自己免受瘟疫的侵袭。长棒能够让医生指出诊断的病变, 而
不用接触病人。面具的长嘴充满了有着强烈气味的草药、 异国情调的
香料和其他物质, 这样被认为可以降低吸入有毒空气的危险。图为1
6 5 6年由保罗·福斯特( P a u kF ü r s t ) 所作的雕刻
资料来源: 《 医学史》 图片
直到19世纪末,科学家才能够解释连接老鼠、跳蚤、细菌和人类到
鼠疫的灾难性的关系网络。毫不奇怪,中世纪试图通过祈祷和检疫规定
来限制疾病的蔓延是没有丝毫效果的。到15世纪,意大利的一些城市已
经制定了详细的公共卫生措施。不幸的是,由于制定检疫规则的人不了
解鼠疫的自然历史,有些措施,如故意屠杀狗猫,事实上是起反作用
的。长时间的隔离造成了可怕的困难,促使了蓄意违抗的发生。19世纪
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者以来,东地中海地区的瘟疫仍然是一个威胁,尽管后来的暴发从未达到
黑死病那般规模的流行或急剧的毒性。
19世纪90年代,在香港暴发的一次疫情期间,细菌学家耶尔森
(Alexandre Yersin)和北里柴三郎(Shibasaburo Kitasato)独立从该病
的受害者身上分离出了鼠疫杆菌。耶尔森和北里柴三郎虽然发现了这个
病原体,但他们无法弄清楚其传播的方式。1898年,保罗路易斯·西蒙
(Paul-Louis Simond)在调查印度瘟疫暴发的同时,发现了这种能够导
致跳蚤胃部疾病的杆菌,而跳蚤则生活在受感染的老鼠体表。受感染的
跳蚤将鼠疫从老鼠传染给其他老鼠和人类。印度鼠蚤是鼠疫最有效的载
体,但其他一些物种可以将鼠疫耶尔森氏菌(鼠疫杆菌)传染给人类。
受感染的跳蚤也成为鼠疫杆菌的受害者,因为迅速繁殖的细菌形成堵塞
跳蚤胃的塞子。当跳蚤叮咬一个新的受害者时,它与数以万计的鼠疫杆
菌一起反刍血液。跳蚤通常对其主要宿主物种相当忠诚,对于印度鼠蚤
来说,它的宿主是黑鼠,但当正常寄主死亡时,鼠蚤便会攻击人类。
鼠疫杆菌最初被称为巴斯德氏菌,但为了纪念耶尔森而更名为鼠疫
耶尔森氏菌。鼠疫耶尔森氏菌提供了一个有趣的例子,即其中一种特定
的微生物可以导致不同的临床疾病模式。在这种情况下,主要的疾病形
式被称为腺鼠疫和肺鼠疫。在极少数情况下被称为败血症,鼠疫耶尔森
氏菌侵入血液,导致对主要器官的严重损害、出血、坏疽、谵妄或昏
迷、死亡。如果鼠疫杆菌通过被感染的跳蚤的咬伤进入人体,由于特征
性肿胀(疼痛,发炎的淋巴结肿大)典型地出现在腹股沟、腋窝和颈
部,该疾病的模式称为布氏(腺泡)模式。当细菌传播到肺部,造成了
被称为继发性肺鼠疫的情况时,受害者可以通过咳嗽和打喷嚏排出的唾
液飞沫将疾病传播给他人。如果含有细菌的液滴进入新宿主的呼吸系
统,这将是一个致命的情况,被称为原发性肺鼠疫,这是高度传染性
的。在没有适当抗生素的情况下,鼠疫的死亡率可能超过50%,但随之
而来的肺炎和败血症却几乎总是致命的。不幸的是,虽然自19世纪末以
来已经引入了几种疫苗,但这些疫苗并不是非常有效的,尤其是对付肺
炎。
如今,已知至少3种天然存在的鼠疫耶尔森氏菌。所有这3个品种在
人类和大多数哺乳动物中可以引起致命性感染。对鼠疫耶尔森氏菌的研
究表明,它最早可能出现在2万年前,从通常导致轻度肠疾病的假结核
耶尔森氏菌分化而来。假结核耶尔森氏菌通过从其他细菌中获得基因,使其能够在更广泛的组织和器官中定植,从而成为致命的致病菌。2001
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者年对在肺炎性鼠疫患者体内培养的鼠疫耶尔森氏菌的基因组进行了测
序。基因组数据可用于鉴定出那些决定鼠疫耶尔森氏菌生命周期、进化
历史和毒性的基因。最终,这些研究可能带来改进的治疗药物和更有效
的疫苗,但理论上生物恐怖分子可以使用相同的技术来设计出对抗生素
有抗药性或者有更致命形式的鼠疫耶尔森氏菌。更原始粗暴的恐怖分子
可能试图通过从鼠疫仍在流行的地区收集感染的啮齿动物和他们的跳蚤
来传播鼠疫。根据军事史学家的说法,这种方法实际上是在二战期间使
用的。
古老的神话、传说和编年史将老鼠与灾难,瘟疫和瘟疫联系起来,但他们很少区分老鼠。黑鼠与鼠疫的关系最为密切,但近200种啮齿类
动物已被鉴定为鼠疫杆菌的可能携带者。在俄罗斯、中东、亚洲、非洲
和南北美洲的野生啮齿动物中,鼠疫仍然是流行的。在19世纪90年代的
鼠疫大流行传播到达加利福尼亚州旧金山后,鼠疫杆菌传播到西部各州
的啮齿类动物。科罗拉多州殖民地的草原土拨鼠成为北美主要的瘟疫载
体。人类病例较为罕见,但在新墨西哥州、科罗拉多州、亚利桑那州、加利福尼亚州、俄勒冈州和内华达州都有发现,受感染的啮齿类动物甚
至能传染动物园的动物。
也许如今鼠疫耶尔森氏菌的最危险的特征是它能够伪装成一个对现
代社会没有任何意义的所谓中世纪瘟疫。然而,人类闯入以前不受干扰
的野外地区,可能使得他们与携带鼠疫杆菌的动物接触。气候变化或发
展引起了瘟疫温床的生态变化,可能会扩大受感染动物的范围。由于人
类瘟疫罕见而突兀,零星病例可能被误诊。迅速用抗生素治疗通常是有
效的,但未经治疗的鼠疫死亡率仍然高达50%至90%,自20世纪90年代
以来,已经检测到鼠疫耶尔森氏菌多重耐药菌株。关于重大流行病疫情
的消失,很多都是模糊的,但在动物载体中,瘟疫仍然非常活跃,并很
有可能利用任何可能改变啮齿动物、跳蚤和人类之间关系的灾难来进行
传播。
一些历史学家对引起这一流行病的疾病(现在称为“黑死病”)的身
份表示怀疑。怀疑者提出炭疽、斑疹伤寒、流行性感冒、病毒性出血
热、不再存在的微生物,或霉菌毒素引起的大规模中毒等。尽管不确定
性仍然存在,但大多数流行病学家认为,鼠疫耶尔森氏菌导致了历史上
被称为鼠疫的流行病。在不同时间和地点描述瘟疫时,许多含糊不清的
地方或许反映了鼠疫耶尔森氏菌感染可能导致的不同临床形式,以及目
击者描述他们期望看到的倾向。解决这个争端是很困难的,因为现代社
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者会与14世纪甚至19世纪的社会非常不同。对提取于14世纪被埋葬在法国
的一个万人墓里人的牙髓DNA分析,提供了鼠疫耶尔森氏菌的证据。研
究人员的结论是,这证明黑死病是鼠疫,但怀疑者声称这只是证明了在
14世纪的法国发生了一些瘟疫病例。
麻风病比任何其他疾病都显示出疾病的生物学性质与病因归因之间
的差异。事实上,“麻风病人”这个词仍然常常被用来表示一个被社会所
厌恶的人。中世纪对麻风病人的态度是基于《圣经》中有关“麻风病”的
一段话,这是一个模糊的术语,从真正的麻风病到牛皮癣(红色,鳞
屑)、白癜风(脱色,白色斑块)和皮肤癌都是适用的。根据中世纪对
《圣经》的解释,麻风病患者“不洁净”,因此是身体和道德污染的危险
来源。至少在公元前1500年,麻风病在中东可能是地方性的。对于显示
由该疾病引起畸形的骨骼遗骸的研究证实,它存在于中世纪的欧洲。麻
风病在12世纪末显然成为欧洲的一个主要问题。在13世纪达到高峰之
后,麻风病从欧洲消失了。不断变化的商业模式、战争和朝觐,可能已
经打破了麻风病传播到欧洲的传染链,但这些疾病仍然存在,而且仍然
是地方性的。尽管如此,在19世纪,当微生物学的新科学发展起来时,麻风病在挪威仍然是一个重要的公共问题。
1873年,挪威卑尔根麻风医院的医师兼研究员格哈德·汉森
(Gerhard Hansen)发现了引起麻风病的杆菌——麻风分枝杆菌。为了
表彰汉森,以及减少与麻风病相关的污名,这一疾病被重新命名为“汉
森氏病”。汉森的导师、岳父丹尼尔·科尼利厄斯·丹尼尔森(Daniel
Cornelius Danielssen)与麻风病院的卡尔·威廉·波克(Carl Wilhelm
Boeck)共同撰写了一篇题为《论麻风病》(1847)的文章。这是一篇
在麻风病研究中具有里程碑意义的论文,它使卑尔根成为麻风病研究的
主要中心。作为他广泛研究的一部分,丹尼尔森将从麻风病患者身上取
得的少量组织液注入自己及其医疗人员和其他志愿者的体内。这些实验
似乎支持了他的观点,即麻风病是遗传性的,而不是直接传播的。在发
现棘状皮肤病变中的棒状细菌之后,汉森在人工培养基上进行了许多并
不成功的培养菌株的尝试。试图将这种疾病转移到兔子和人类志愿者身
上也是失败的,但是证据表明,汉森杆菌是这种疾病的可能原因。
对疾病传染性的公认致使相关法律获得通过,法律要求强制隔离麻
风病患者。1875年之前,挪威的麻风病医院的入院是自愿的。汉森的一
些实验引起了有关使用人类受试者的有争议的问题。在进行一项实验之
前,汉森因未能获得患者的同意而受到审判,在这个实验中,他把从一
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者位患者身上取得的材料接种到另一位病人的眼内,而前者有着这一疾病
的不同形式。1880年,汉森在受审后,失去了在卑尔根麻风病医院的住
院医师的职位,但他继续担任挪威麻风病的首席医务官。虽然他的同事
和挪威当局普遍认为汉森已经进行了人体实验来回答可能导致医学进步
的重要科学问题,但他违反了挪威的法律和伦理道德标准。
一般而言,汉森氏病始于皮肤损害,随后是神经损伤,感觉丧失,以及软骨和骨的逐渐破坏,导致畸形。汉森氏病最让人吃惊的是它并不
具有很强的传染性。而且,大多数人似乎是免疫的。许多与麻风病患者
(如配偶、护士和医生)进行过接触的人不会感染这种疾病。当然,这
并不能证明麻风病在过去并没有那么具有传染性,但是这确实使麻风病
人对其他人不像以前通常认为的那样危险。的确,人们可能认为,与其
说麻风病和汉森氏病代表了不同的疾病,不如说它们代表了不同的概
念。想要证明汉森在麻风病患者皮肤碎屑中发现的细菌实际上导致了这
种疾病,这是非常困难的。事实上,汉森的一些同事对他的发现提出了
异议,并坚持认为麻风病是一种遗传性疾病。没有动物模型可用,细菌
学家不能在人工培养基上培养麻风芽孢杆菌。最终科学家们发现麻风分
枝杆菌可以感染犰狳和某些猴子,但没有证据表明动物曾经将这种疾病
传染给人类。
尽管2001年对麻风分枝杆菌基因组进行了测序,但由其引起的疾病
有许多方面仍然是模糊的。细菌似乎主要通过鼻腔分泌物的方式传播,但大多数人能够启动免疫反应,防止慢性感染的发生。在易感人群中,微生物引发炎症反应,损害皮肤和周围神经。人体中,这些生长极其缓
慢的细菌生活在被称为巨噬细胞的白血细胞中,这些细胞就像清道夫,被称为施旺细胞,它被周围神经包围和保护。在典型地表明感染建立的
皮肤损伤出现之后,周围神经的损伤导致历史上与晚期麻风病相关的特
征性畸形。然而,取决于患者的免疫反应,感染可以导致非常广泛的临
床表现。传统上临床医生描述了两种分别称为结节性麻风病和麻风性麻
风病的不同形式,以及一系列处在两者中间的类型。处于感染和出现症
状的麻风病之间的潜伏期范围很广,但是结核性结肠炎的平均时间是4
年,而瘤状性麻风病的平均时间是10年。在能够产生免疫应答来限制杆
菌复制的患者体内发生的结核性麻风,导致轻微的神经损伤和皮肤损
伤。有着最严重病情——麻风性角结膜瘤的病人,经历严重的皮肤和神
经损伤,这可能导致视力下降或失明、肾损伤、贫血、皮肤溃疡、感觉
丧失、皮肤和骨的继发性感染等等。在一些患者中,随着时间的推移发
生免疫反应的变化,这导致临床模式的改变。流行病学家曾经预测,艾
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者滋病毒艾滋病对先前感染汉森氏病的患者尤其致命。令人惊讶的是,虽然汉森氏病伴随艾滋病患者的症状似乎并没有恶化,但用于治疗艾滋
病毒艾滋病的药物导致汉森氏病的潜伏病例变得活跃。
汉森氏病现在被认为是一种热带病,但由于其潜伏期长,受感染的
个体可能会在迁徙到另一个国家数年后才出现症状。由于治疗的改进和
积极的控制,在20世纪的最后几十年中,接受治疗登记的麻风病患者数
量从约1 200万下降到80万左右。尽管如此,公共卫生专家估计,至少
有200万至300万的人口因麻风病仍然有永久性神经损伤,并且每年都有
数十万新患者被发现。因此,麻风病几十年来在流行地区可能仍然是一
个威胁,零星的病例也可能由于人口流动而出现在其他地区。
自20世纪80年代以来,麻风病的治疗已经通过多药物疗法
(MDT)发生了革命性的变化,即同时使用两种或三种药物,这是一
种旨在抵制耐药细菌出现的方法。早期麻风病患者的积极治疗被认为是
中断传播链并最终根除这种疾病的关键。这样的治疗可能需要持续6个
月至2年。根据世界卫生组织报告,超过800万患者已经成功接受MDT
治疗。尽管这种方法已改变了麻风病患者的生活并减少了该病的流行,但专家警告说,在该病最常见的地区新的病例检出率并未显著下降。长
期而且变化的潜伏期、持续的羞耻感以及试图隐藏疾病使得病例难以被
发现和治疗。许多患者仍然认为麻风是一种诅咒,而不是一种可治愈的
疾病。
公共卫生专家认为,如果汉森氏病的所有受害者都能得到适当的治
疗,麻风病可以在不久的将来彻底根除。与腺鼠疫不同,汉森氏病似乎
没有天然的动物携带者。然而,专家估计,在20世纪末,约有1 500万
人仍患有这种疾病,只有约20%受到感染的人正在接受治疗。估计已感
染的人数很困难,因为汉森氏病常常被误诊或不报告。试图控制贫困地
区麻风病的公共卫生专家指出,医疗解决方案无法治愈根本上与贫困和
过度拥挤相关的社会经济顽疾。然而,如果有足够的资源用于实现这一
目标,汉森氏病就可以根除。
欧洲疾病和美洲历史
美洲传染病的历史与欧洲传染病的历史大不相同,主要是因为美洲
直到15世纪仍与欧洲、亚洲和非洲的人类、病原体和有害生物保持基本
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者隔离。流行病学家认为,新世界的人们并没有或至少部分没有经历欧洲
发现的流行病,这是由于没有家养动物,而它们正是导致人类传染病的
许多病原体的来源。
在欧洲人到达西半球之前的几个世纪,危地马拉、墨西哥和安第斯
高原已经形成了先进的文化。如果美洲与欧洲隔绝,就不可能知道他们
的发展可能会采取何种模式。欧洲人与阿兹特克人、玛雅人以及印加文
明之间接触的后果尤其显著,主要原因是墨西哥和秘鲁在美洲人口密度
最高,贸易和交通网络最为广泛。这些因素为高度传染性的欧洲疾病如
天花、麻疹和流感的传播提供了理想的条件。
一小群西班牙探险家和士兵对庞大的阿兹特克帝国的迅速、彻底和
灾难性的征服是一个重大的历史难题。尽管欧洲武器存在优势,阿兹特
克人应该在战士人数、对环境的熟悉和获得物资方面具有优势。尽管已
经提出了其他许多可能的因素,但天花、麻疹和其他传染病对美国原住
民造成的破坏性影响可能解释了欧洲入侵美洲、亚洲和非洲的截然不同
的结果。历史学家估计,早期的天花病毒可能会导致75%至90%患上这
种疾病的美洲原住民的死亡。近来的观察显示,这样高的死亡率只有在
近来更多地被称为处女地流行病中观察到,即在以前从未遇到过特定病
原体的人群中暴发的流行病。1492年美洲人口的估计值以及欧洲入侵后
人口崩溃所造成的巨大落差仍然存在疑点。西班牙征服所带来的生物影
响非常深远,以至于很难确定特定的疾病和害虫是否在前哥伦布时期的
美洲存在。然而,最近对在前哥伦布时期的木乃伊上发现的虱子的研究
表明,在欧洲人到达之前,全世界共同的虱子种类同样也在美洲存在。
虱子是一些致命疾病的载体,包括斑疹伤寒。在1492年之前,可能是美
洲独一无二的传染病包括奥罗亚热、美国利什曼病、南美锥虫病和被称
为皮塔病的皮肤病。许多16世纪的医生认为梅毒起源于美洲,但这仍然
是一个争议很大的问题。
欧洲对美洲的影响在全球范围内引起波澜,影响到非洲和欧洲。由
于征服美洲土著人口后所造成的人口灾难和西班牙定居者对劳工的要
求,奴隶贸易的建立将广大非洲人口带到了新世界。因此,美洲成了混
合先前相互独立的大陆人们和病菌的地点。黄热病和疟疾被称为从非洲
带到美洲的最重大的疾病,但其他可能伴随奴隶贸易而来的疾病包括阿
米巴痢疾、钩虫、蛔虫、丝虫病、几内亚蠕虫、沙眼、麻风病、雅司
病、伤寒症等等。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者第二章 瘴气、传染和疾病的细菌理论
在欧洲历史上,文艺复兴一直被认为主要是伴随着14世纪至17世纪
之间发生的复杂的社会、政治和思想转变而出现的艺术和科学复兴。在
此期间,欧洲经历了中世纪经济和社会模式的解体,商业、城市和贸易
的扩张,现代国家的发展。文艺复兴时期恰逢探索和发现的新时代,但
这也是一个已知和似乎未知的流行病蓬勃发展的时期。正如文艺复兴时
期改变了艺术,美洲的探索改变了已知世界的地图一样,科学革命改变
了有关宇宙本质、人类本性、古代文本以及直接观察和实验的权威性。
解剖学和生理学研究对许多古代学说产生了质疑,但关于人体的新
观点与古代有关疾病原因和传播的假设共存。古典医学理论一般将流行
病归因于腐败、分解物质而产生的对大气有污染的毒蒸气,称为瘴气。
危险的瘴气与沼泽和沼泽地区关系密切。根据希波克拉底的观点,健康
和疾病取决于环境或大气条件与构成人体的四种体液:黑胆液、黄胆
液、黏液和血液之间的相互作用。在《论空气、水和环境》一书中,希
波克拉底通过分析个体与环境(包括天气状况和其他当地情况)之间的
关系和相互作用来分析疾病。这种观念通常被称为疾病的瘴气理论。其
他医学作者推测,瘴气中致病的有毒粒子可能是真实存在的生命实体。
这些神秘的小动物、种子、蠕虫或发酵物可能通过空气传播,或者通过
直接的身体接触,即通过传染从病人传播给其他人。
瘴气这些有关传染病的古老而原始的想法解决了接触传播病菌的一
般观念,但它与现代病菌学说大相径庭。传统的传染观念是化脓、肮
脏、腐烂和疾病,正如热与冷一样直接接触到邻近的物体。流行病经常
被归因于出现彗星、日食、洪水、地震或重大的星象上的干扰,据称这
些干扰使得空气中带有毒气,但这样的观念并不能掩盖一些疾病的假
设,特别是具有高度传染性的麻风病。尽管人们认为疾病有可能是同时
通过传染和大气条件传播的,但是直到现代细菌理论——病菌致病理论
的出现,疾病理论比任何与之竞争的理论都更有影响力。许多19世纪伟
大的公共卫生改革者积极地捍卫了瘴气理论,他们认为欧洲迅速发展的
工业城市的卫生条件差,污秽物质和有毒空气是导致这些城市流行病猖
獗的罪魁祸首。这些改革者在实践中推进了卫生改革,据说可以清除产
生毒气或瘴气的污染物,有助于减少城镇流行病的发生。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗:传染病、梅毒、病菌
吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗(Girolamo Fracastoro)是一位诗人、医生
和医学作家,他常被称为疾病细菌理论的奠基人,尽管他的观察结论比
这一荣誉称号的本意更模糊。从弗拉卡斯托罗的第一部著作《梅毒或者
说法国病》(1530)中可以看到他所援引的各种证据和猜测,试图解释
疾病的起源、自然史及其治疗。在1546年,弗拉卡斯托罗发表了《传
染、传染性疾病及其治疗》,这一研究被认为是病菌学理论发展的一个
里程碑。弗拉卡斯托罗回顾和批判了当代的疾病观念,分析了瘴气和传
染病理论解释以及各种传染病的传播方式。弗拉卡斯托罗被植物、动物
和人类所特有的疾病所吸引。他指出,即使在人类群体中,也有一些疾
病只影响年轻人或老年人,而有一些则影响男性或女性。一些疾病会侵
袭各年龄段的男男女女,但有些个体甚至在大范围暴发的疾病中也毫发
无损。
弗拉卡斯托罗将自己的观察纳入对现有疾病理论的一般分析中,推
测存在可传播的、每种疾病所特有的并且能够自我复制的活性传染病或
种子。不难观测到,像梅毒和狂犬病等疾病只通过直接接触已感染者而
传播。其他疾病是通过直接接触和污染的方式传播的,也就是与病人接
触,如病人衣服和被褥这类无生命物品。疥疮、麻风病、肺结核和瘟疫
等疾病的种子,似乎能够藏在适当的污染物中数月甚至数年,而依然保
留其感染新患者的能力。除了利用直接接触和污染外,一些传染病的种
子显然是在没有任何已知的身体接触的情况下,从病人身上传播给新的
患者。这些疾病包括流行性发烧、肺结核、某些眼疾和天花。弗拉卡斯
托罗把人类疾病的传播诙谐地比作果实间的腐烂传播,但是推动扩散和
传播的条件仍然是一个谜。在他看来,只有把感染和腐败归为同一现象
才是合乎逻辑的。因此,感染就是腐败从一个人体传到另一个人体。为
了解释哪些因素会导致感染和腐败,弗拉卡斯托罗只能想象出腐败的微
生物与热量和湿气颗粒之间的一些相互作用。弗拉卡斯托罗的假设十分
有趣,但他在文章中也指出了对使用术语如“传染”和“瘴气”常见的混
淆。
因此,虽然疾病的细菌理论的建立通常是根据传染理论和瘴气理论
之间的冲突而形成,但直到19世纪末,这些术语并没有明确的区分。如
果传染病这个术语适用于直接或间接传播的有害物质,那么它与认为瘴
气是引起疾病的有害气体这一想法并不矛盾。无论如何,无形的细菌或
种子传播疾病这些概念在指导医疗实践和公共卫生措施方面并没有什么
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者用处。传染病理论认为,检疫、隔离和消毒可以阻止疫病的传播,但这
些方法的适用性有限,强制施行困难重重引起了不满乃至反抗。公共卫
生改革者普遍认为,污染和毒气传播了传染病。有些人口密集的城镇试
图改善他们的公共卫生状况,而从源头清理毒气有效减少了这些城镇中
的传染病。到19世纪末,细菌学家能够证明与瘴气有关的污物和腐烂通
常含有致病细菌。了解这一原则使得建立更有效的公共卫生措施成为可
能。
弗拉卡斯托罗在《梅毒或者说法国病》中提供了一个被广泛接受的
流行病名称,同时代的人中很多都认为这种流行病只是最近才出现在欧
洲。当时,梅毒以许多名字而闻名,法国人称它为那不勒斯病,意大利
人称它为法国病,而葡萄牙人称它为卡斯蒂利亚病。在印度和日本,它
被称为葡萄牙病、广州病、大痘以及梅毒性病。医学上很早就提出了性
病(venereal disease, VDs),但一些16世纪的医生认为梅毒是一个特有
的新型疾病。另一些医生认为其实只有一种性病,但它可能呈现出许多
不同的形式。弗拉卡斯托罗和16世纪的大多数医生一样,相信梅毒首先
出现在欧洲,就在克里斯托弗·哥伦布(Christopher Columbus)和他的
船员从历史性的航行返回新大陆之后不久。正如弗拉卡斯托罗解释的那
样,梅毒通过非常直接的传染在人与人之间传播,因而可以很好的例证
传染病。在书中,弗拉卡斯托罗编造了一个有关梅毒的故事,有个人因
为愚蠢地诅咒太阳而受到惩罚,成为这种新疾病的第一个受害者。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者
图2. 1 第二次世界大战期间公共卫生海报呼吁军人避开妓
女,以防感染梅毒和淋病的 危险 资料来源:美国卫生和公共服务部,疾病控制和预防中心,公共卫生图片部
“性病”一词来源于古罗马爱情的女神维纳斯,这是性传播疾病的委
婉词汇。任何可以通过性接触传播的疾病都可能被认为是性病,例如疥
疮和阴虱,它们通过直接接触传播,无论是否性交。更严格的定义认
为,只有通过亲密性交才能传播的疾病才是性病。在艾滋病出现之前,梅毒和淋病被列为主要的性病,但原来属于轻微性病的疾病像软下疳、更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者性病淋巴肉芽肿、腹股沟肉芽肿也可能导致严重的并发症。其他性传染
疾病的新成员包括生殖器疱疹、毛滴虫病、非淋菌性尿道炎等。
梅毒由于其发展过程中与许多其他疾病相似而被称为伟大的模仿
者。梅毒性病变可能与麻风病、肺结核、疥疮、真菌感染和各种皮肤癌
相混淆。在引入特定的细菌学和免疫学试验之前,梅毒是对一个医生诊
断能力的挑战,据说知梅毒者也就知医学。通常情况下,梅毒始于一个
被称作下疳的小伤患,并通过一系列非特异性症状可能包括发烧、头
痛、皮肤损伤、淋巴结肿大、骨骼和关节疼痛而进一步发展。梅毒若不
去治疗可能最终损害心血管系统以及神经系统,导致瘫痪、痴呆乃至精
神错乱。受感染的妇女可能会经历流产、死胎,而存活下来的婴儿可能
会有各种缺陷。
引起梅毒的微生物——梅毒螺旋体是密螺旋体组螺旋形细菌螺旋体
的成员。梅毒是四种临床表现各不相同的人类梅毒螺旋体之一,其他三
种分别被称为品他病、雅司病、贝杰尔病。只有梅毒被列为性传播疾
病。微生物学和免疫学检测结果表明,从这些疾病的患者中分离出来的
致病微生物几乎是相同的。一些细菌学家认为,引起品他病、雅司病、贝杰尔病和梅毒的细菌亚种是适应不同气候和人类行为模式的同宗螺旋
体的变体。在墨西哥和中美洲流行的品他病的特点是轻度至重度皮肤损
害。在炎热气候地区中发现的雅司病,会导致组织、关节和骨骼的破
坏。贝杰尔病又称非性病梅毒,一般发在生活于温暖干旱地区的农村儿
童身上。
许多文艺复兴时期的医生相信,哥伦布和他的船员将梅毒从新世界
引入旧世界,但一些学者认为,梅毒可能是一个以前被误诊为麻风病的
已知病。对于引起梅毒和雅司病的微生物菌原的认知使人们推测奴隶贸
易可能将患有雅司病的非洲人带到了美洲。当气候和服装的变化抑制了
雅司病的非性传播时,螺旋体适应了这一挑战,并继续通过成为性传播
疾病而找到新的患者。尽管这个假设似乎是合理的,并且为奴隶制的弊
端提供了一个合适的教训,但它似乎忽视了欧洲和非洲远在古罗马时期
就有交流。
关于梅毒起源的不确定性可能通过对现代梅毒螺旋体的基因研究来
解决。基因序列比较分析的治疗方法似乎支持这一假设,即欧洲探险家
确实将导致梅毒的微生物从美洲带到欧洲。然而,对现代梅毒螺旋体的
分析并不排除在15世纪末在欧洲开始的梅毒暴发性流行可能是由一种微
生物的变种造成的,这种微生物在美洲的热带地区引起非性病。详细的
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者基因组研究表明,导致梅毒的螺旋体很晚才出现,并且与在圭亚那的儿
童中发现的微生物密切相关,它通常在腿上引起皮肤损伤。欧洲人有可
能是将这种热带的非性病带回了欧洲,那里首先出现了经性接触传播的
微生物变体。在非洲、亚洲、南美洲等地引起广泛的密螺旋体疾病的微
生物基因组的进一步研究可以提供详细的进化树。
性病梅毒的起源可能仍然存在疑问,但一些科学家认为,将梅毒螺
旋体视为能够利用多种传播途径,产生不同效应的十分古老且适应性很
强的生物体应更加合适。换言之,关于起源的争论过分强调所谓离散的
微生物亚种的发展,而忽略了这些亚种实际上应该被视为生物连续体的
成员。最终,遗传方法可能提供比骨骼研究更可靠的证据,因为最温和
的疾病形式不会产生骨病变。古代医学家可能在7 000年前的新大陆中
发现了梅毒螺旋体感染的证据,但这些骨骼遗骸的年龄仍然存在不确定
性。而且骨头病变不能对引起病变的微生物及其传播方式提供明确的结
论。关于欧洲、非洲以及美洲有关密螺旋体疾病的骨骼证据明显早于哥
伦布航行,因此仍然存在争议。尽管模棱两可,但是梅毒的历史可以视
为新兴疾病早期全球化的一个有趣的例子。
弗拉卡斯托罗认为梅毒可以通过汞,即所谓的水银进行积极治疗而
得以治愈,使用一定剂量足以清除身体中汗水和唾液疾病。许多医生喜
欢各种形式的发烧疗法,并从南美原住民的树木中获得一种称为愈创木
(圣木)的治愈方法。发热疗法的原理在于,高体温是一种人体自然的
防御机制,因此对疾病有作用。由于梅毒的不可预测性,病例史可以证
明每一种所谓治疗方法的功效,但是大多数这些所谓的治疗方法对病人
的危害可能比对螺旋体的危害更大。
一些观察者认为,不接受治疗的患者比那些接受传统汞治疗的患者
状态更好。由于淋病和梅毒之间的严重混淆使得评估性病的治疗方法变
得复杂。在20世纪初期,引发梅毒微生物的发现和诊断性验血的引入使
诊断疾病及其自然史成为可能。1905年,弗里茨·理查·绍丁(Fritz
Richard Schaudinn)和保罗·埃利西·霍夫曼(Paul Erich Hoffmann)鉴定
了梅毒螺旋体的病原体苍白密螺旋体,后来又重新命名为梅毒螺旋体。
一年后,奥古斯特·冯·瓦色尔曼(August von Wassermann)发现了一种
针对梅毒的特殊验血方式。日本的野口英史证实了梅毒螺旋体的鉴定,并指出螺旋体存在于死于麻痹性痴呆的病人的脑组织中,这种病在精神
病院的患者中十分普遍。1910年,当保罗·埃利希(Paul Ehrlich)证明
了一种名为“606”的药物十分有效,对梅毒患者甚至那些晚期疾病的受
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者害者而言就充满了希望。尽管这种含砷药物常有一些副作用,但是606
在第二次世界大战后被青霉素所替代之前,一直作为治疗梅毒的标准药
物。青霉素作为梅毒的治愈药物十分安全和有效,以至于公共卫生官员
曾乐观地预测到20世纪末梅毒将会消失。不幸的是,经过几十年的下
降,梅毒的发病率在90年代开始上升。
微生物和显微镜
马库斯·特伦提乌斯·瓦罗和吉罗拉摩·弗拉卡斯托罗都推测微小的种
子或动物可能是传染的物理基础,但是这些假想的实体在显微镜发明之
前是看不见的。为矫正眼镜的镜片的打磨和抛光工艺,在16世纪当第一
台天文望远镜和显微镜被发明时已经很成熟了。即使放大倍数不超过5
倍到10倍,第一台显微镜也能显示出肉眼很难见到的昆虫和其他生物引
人注目的细节。随着显微镜放大倍率的不断改进,打开了肉眼不可见的
全新世界的大门。通过简单的放大镜和复合显微镜,17世纪的科学家发
现了一个密布着之前不可见的实体的新世界,包括原生动物、霉菌、酵
母菌和细菌。安东尼·范·列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek)是17世纪
最杰出的显微镜学家,他给出了一些有关微生物多样形态的早期描述。
实际上,他是第一个在显微镜下看到细菌的人。以店主兼商人而非学者
的身份,列文虎克自学了制作放大镜的工艺,以观察显微镜所揭示的新
世界。像他同时代的人一样,列文虎克研究了动植物细胞、昆虫等等。
但是他对“小动物”特别感兴趣,这种“小动物”来源多种多样:口腔、池
水、精液以及其他动物。假设移动性是生物的特征,列文虎克认为他在
显微镜下观察到的微小移动的东西,包括细菌、原生动物和轮虫都一定
是活体生物。一些自然主义者认为纤毛虫类包含各种微观生物的术语,可能是在池水、肉汤和其他营养介质中自发产生的小型动植物,但是列
文虎克相当肯定,即使是显微镜显示的最小的生物一定是像人类一样繁
衍出来的。
18世纪的自然主义者承认列文虎克发现的小动物和纤毛虫的存在,但发现他们很难加以描述和分类。18世纪伟大的瑞典分类学家卡尔·冯·
林奈(Carl von Linnaeus)把所有的纤毛类都归入了名为“维尔姆
斯”(线虫)的范畴。德国自然主义者克里斯第纳·戈登弗里德·艾伦伯格
(Christian Gottfried Ehrenberg)认为,纤毛类是像普通生物一样具有内
部器官的一种复杂生物。艾伦伯格同列文虎克一样反对纤毛类是自发产
生的观点,但当时使用的粗染方法很难在纤毛类中描述任何个体物种。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者1856年,威廉·亨利·珀金(William Henry Perkin)在尝试合成疟疾的治
疗药物奎宁时发现了第一种苯胺染料。到19世纪60年代,许多不同的苯
胺染料被用作生物染料,补充或替代如靛蓝、胭脂红和蓝莓汁的天然染
料。
随着显微镜的进步和染色技术的发展,19世纪的科学家试图对令人
困惑的微生物世界进行描述和分类。德国植物学家费迪南德·科恩
(Ferdinand Cohn)是细菌学的创始者,他认为细菌应该被视为微观植
物。然而许多科学家认为细菌太原始,不适合划分到传统的动植物学类
别,甚至细菌与无生命物质之间的界限也是不明确的。一些自然学家反
对以形态学为特征分化细菌体系,好像它们本身是与动植物完全不同的
种类。因为这些微小的实体在各种媒介中生长或者通过自发生长过程出
现变化,所以他们认为物种名称不应该用于各种形式的细菌。尽管关于
纤毛类性质的辩论悬而未决,在19世纪70年代科恩的工作基本上定义了
细菌学领域,细菌可能根据形状和运动性归类。
19世纪显微镜设计的改进以及样品制备和染色新方法的发展,使得
区分不同类型的微生物生命成为可能。然而对微生物世界的进一步研究
需要高于普通显微镜放大倍数和分辨率,而普通显微镜不能区分小于光
波长的细节。第一台原始电子显微镜是在20世纪30年代制造的。使用电
子束而不是普通光的显微镜可以研究越来越小的实体,包括细菌和其他
微生物的精细结构,以及曾经被称为隐形过滤病毒的实体。1986年诺贝
尔物理学奖授予了为电子显微镜发明作出贡献的恩斯特·鲁斯卡(Ernst
Ruska)以及设计扫描隧道显微镜格尔德·宾宁(Gerd Binnig)和海因里
希·罗雷尔(Heinrich Rohrer)。
活体传染病
通过乔凡尼·科西莫·博诺莫(Giovanni Cosimo Bonomo)对所谓的
痒螨的研究,在17世纪人类的传染性疾病可以通过微小寄生虫传播建立
实验证据。这种肉眼几乎看不见的小昆虫会引起一种瘙痒的皮肤病疥
疮。痒螨可以直接通过人与人或者被感染的人使用的寝具衣物传播。医
生们在19世纪40年代就螨和疥疮之间所谓的因果关系进行了辩论,但感
染者一直以来都在皮肤底下寻找小虫子,并用针或者别针把它们挑掉,以此来缓解瘙痒。即使医生进行了仔细的实验,似乎证明了螨虫和疥疮
之间的因果关系,但怀疑者仍然认为,初期疥疮患者皮肤上的致病物质
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者可能吸引了小虫子。
在19世纪30年代和40年代,还有一些发现帮助建立了微小寄生虫与
人类和其他动物疾病之间的关系。一个特别有影响的事情发生在1834
年,当时阿戈斯蒂诺·巴斯(Agostino Bassi)证明了一种被称为硬化病
的致命性蚕病是由寄生真菌引起的,后来该菌被命名为白僵菌。致病真
菌可以通过家蚕直接接触传播,也可以通过受污染的食物间接传播。巴
斯预测类似的生物菌原可能会导致其他传染病。他的预言被一种引起头
皮病的真菌的出现而证实,这种真菌被称为黄癣,这种蠕虫会引起猪和
人的旋毛虫病以及钩虫的寄生蛔虫。18世纪时,博物学家描述了数百种
不同的霉菌,但研究得最多的真菌是与植物病有关。马铃薯、小麦、咖
啡、谷物、葡萄和葡萄藤、美国甜栗、美洲榆等真菌病导致了饥荒、疾
病甚至经济危机。观察到由真菌引起植物病所导致的满目疮痍的景象虽
然可能与农业本身一样古老,但由于真菌呈现形式多种多样而难以分
类。
新的疾病细菌理论
像吉罗拉莫·弗拉斯塔罗托一样,德国的病理学家雅各布·亨勒
(Jacob Hen-le)试图分析和理清有关传染病传播的主流理论。尽管亨
勒的“瘴气和传染病”(1840年)同样被认为是疾病细菌学理论史上的一
个里程碑,但他们的工作却截然不同。亨勒在19世纪的科学背景下分析
了传染和瘴气的旧概念。他回顾有关疾病传播模式的种种迹象,对传染
性、糜烂性及其传染病进行了批判性分析。通过各种疾病的观察表明疟
疾是一种纯粹的血管性疾病,而天花、麻疹、斑疹伤寒、流行性感冒、痢疾、鼠疫等都具有流感和传染性。诸如梅毒、淋病和狂犬病等只有通
过传染才能获得。亨勒的分析除了讨论疾病传播模式之外,还从显微
镜、细胞学说、病理学以及微小寄生虫与特定疾病之间的研究中收集了
证据。
根据亨勒的假设,接触传染(生物体)而引起疾病,因为无论疾病
的病症是什么,这些微生物都可以在患病个体中增殖。到1840年医生对
接种和疫苗接种非常熟悉,医学干预作为降低甚至消除天花威胁的方法
已被广泛接受。在这两个过程中,医生从天花或痘痘中取出少量脓液,并将其感染性物质传送给大量的人。这个过程可以重复多次,使用接种
疫苗的人长出的脓疱中的物质,使得预防接种基本上无限地进行连锁反
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者应。由于医学文献证实了一个患病的个体可以在之前未患病的群体中引
爆疾病,所以可以对其他传染病和流行病进行同样的论证。因此,亨勒
总结说,传染必然是在已受到影响的个体内倍增的一种生命实体。显而
易见,由于毒物、毒素或其他化学物质无法增加量,只有生物才有自我
繁殖的力量,所以天花粉不会由未识别的化学物质引起。小剂量毒药和
毒素通常是非常强大甚至是致命的,但是它们的数量始终保持不变无法
引发流行病。瘴气传统上被定义为混合并且毒化空气的东西。亨勒指
出,由于瘴气的存在从未得到科学的证明,所以不能解释疾病的传播。
因为没有证实其他病原体的出现,所以只能假设存在瘴气。
根据所有现有的证据,通过假定活体寄生虫病来解释传染性流行病
的模式是合乎逻辑的。当寄生虫数量剧增时,它们可能会通过肺部咳嗽
和打喷嚏离开受害者。寄生虫像尘埃一样在空中飞行,即使没有与病人
直接接触也可能会遇到新的受害者。如果被肠道排泄出的寄生虫进入下
水道和水井,这些水井的水帮助寄生虫接触到许多新的受害者。在回顾
了最近关于微小寄生虫与特定疾病之间关系的研究之后,亨勒讨论了建
立微生物细菌与疾病之间因果关系所需证据的性质。在病人身上找到一
些微生物并不能证明它能引发疾病。必须分离和培养药剂,使其没有任
何毒素或病变组织痕迹。但在那个时代获得纯净的微生物实际上是不可
能的。亨勒认识到疾病的细菌理论缺乏严格的证据,他认为科学家只有
在合理的理论指导下才能进行有意义的研究,科学不能等待明确的证
据。然而直到19世纪后期,科学家们无法解释导致致病细菌传播的诸多
途径。尽管亨勒的理论被同时代人所忽视,但自从微生物学建立以来,他的传染病论文被誉为医学史上的经典贡献。
除了分析疾病传播模式之外,弗拉卡斯托罗和亨勒都提出了另一种
了解种子或细菌特征的方法,这些种子或细菌据称引发了传染病。他们
都指出:直接研究引起人类疾病的细菌可能是困难甚至不可能的,但是
腐败、发酵和传染病的过程似乎与其有共同的基本特征,因此,假如证
明这些过程是微生物物质引起了腐败和发酵,就能支持微生物引起疾病
的假设。几千年来发酵剂一直被用来生产啤酒、葡萄酒、面包、酸奶等
等,但是弗拉卡斯托罗只能推测这些发酵和腐败的活性剂的存在。当亨
勒认为生物体引起传染性疾病时,科学家们正在争论在发酵液体中所观
察到的微观实体究竟是发酵起因还是发酵产物。在19世纪30年代,一些
科学家曾经提出,酵母细胞的生长可能是发酵的原因。细胞学说创始人
之一的西奥多·施旺(Theodor Schwann)认为,酵母菌是独立的活细
胞,而发酵则提供了一个能够研究所有动植物细胞的基本活动的系统。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者在一系列发酵实验中,施旺挑战了自然发生说并提出:微生物引起腐败
和发酵属于化学变化,这种假设被当时许多知名化学家所嘲笑。尤斯图
斯·冯·李比希(Justus von Liebig)坚持认为发酵是纯粹的化学过程,而
且微生物是发酵的产物并非起因。路易·巴斯德(Louis Pasteur)强烈反
对李比希的观点,并证明了微生物引起特定的发酵以及腐败和传染病,争论才就此平息。
医学微生物学
就基本概念而言,微生物学与古代传染学说、疾病细菌学说以及17
世纪显微学家所发现的有关纤毛类争论密切相关。然而19世纪下半叶,微生物学才被当作为一门科学。直至19世纪80年代,主要是通过法国化
学家路易·巴斯德和德国医生罗伯特·科赫(Robert Koch)的工作,微生
物学和细菌学基本建立。巴斯德的影响力在法国占主导地位,细菌的研
究被认为是大型学科微生物学的一部分。而科赫主要在鉴定导致炭疽、结核和霍乱等几种主要的细菌疾病上取得显著成果,所以他更喜欢用细
菌学这个词来描述他的工作,毕竟他主要的成就是辨别几种引起细菌性
疾病的微生物。法国和德国的微生物学先驱们之间的激烈争议并不罕
见,少部分原因是两国之间固有的敌对行为。
微生物学的早期技术极其粗糙,使得纯菌株的鉴定尤为困难、枯
燥。巴斯德、科赫和其他人不得不寻找能够使不同细菌生长的媒介和实
验动物。最重要的是,他们必须说服同时代的人:疾病是有特定的具体
原因的。他们选择葡萄酒和啤酒、蚕和羊、狗和人的疾病作为研究对
象,这些疾病都是由有组织的微生物引起的。巴斯德、科赫及其弟子们
通过在实验室培养纯菌株,研究各菌株的特性并将其转移到实验动物身
上的方式,澄清了细菌与疾病之间的对应关系。巴斯德和科赫将他们的
研究发表,确立了微生物学这门新学科的理论、方法和思想基础。但他
们的生活、工作和冲突却反映了科学研究、基础科学和应用科学以及科
学家所处的政治和社会环境之间的关系。
尽管巴斯德和科赫在研究方法上存在冲突和差异,但却都是病理学
说的捍卫者,也就是说他们都相信,如果能追溯产生疾病具体原因就可
以更深入地理解防治。而传染性疾病需要有严格的证据表明特定的微生
物菌原引起了特定的疾病。基于这些证据,科学家们可以肯定地说,没
有这种微生物就不会发生这种疾病,而且每一种疾病都是由特定微生物
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者引起的。自19世纪末以来,主要与微生物相关的病理学主导了医学思
想。它引导人们尝试理解、控制和治疗已知和未知的疾病。然而病菌致
病理论的创始人也认识到,微生物能否引起疾病涉及许多相互关联的因
素,如微生物的特性、个体接触微生物的易感性、微生物生存以及寻找
新受害者的环境。
路易·巴斯德
路易·巴斯德并不是认为细菌导致传染病的第一人,但他的工作在
证明病菌致病理论与传染病、手术、医院管理、农业和工业相互关联
时,显得至关重要。巴斯德常常同时参与几大类别的研究,他对发酵、自然发生、葡萄酒、啤酒、蚕、农场动物和人类的疾病、保护性疫苗的
研制和病毒学的研究作出了重大贡献。就人类健康和福利而言,巴斯德
在疫苗方面的工作、对生长介质和医疗器械灭菌技术的发展,以及现在
称为巴氏灭菌的工序,比任何针对性治疗都挽救了更多的生命。巴斯德
的天赋不仅局限于选择富有挑战但可行的研究上,更表现在自我推销
上,并且非常愿意公开与批评者进行辩论。这些辩论有助于把科学的疾
病细菌理论推广给更多的听众。
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品和图片部
在巴斯德最初的研究生涯中,他希望致力于化学和物理学,但他天
生的好奇心促使他关注如何缓解困扰法国农业和工业的问题,而后便有
了他在发酵和医学微生物方面的工作。作为里尔大学化学教授和理学院
院长,众人期望巴斯德可以将科学用于改善当地的工业。在调查与甜菜
汁发酵有关的问题时,巴斯德对微生物与发酵(尤其是发酵不成功时)
两者之间的关系产生了兴趣。传统上使用各种微生物发酵来生产啤酒、葡萄酒、醋、酸奶、面包等,但发酵过程的本质是秘不可知的。发酵被
模糊地定义为能够转移有发酵性质的活性物质,就像少量的酸奶使大量
的牛奶转化成酸奶。巴斯德观察包括酿造葡萄酒、啤酒和醋在内的各种
发酵过程,发现发酵总是依赖于有具体发酵流程的活菌。通过巴斯德在
发酵方面的研究,他发现微生物种群的变化与健康的发酵有关。所谓健
康的发酵总是产生人类需要的如葡萄酒、啤酒等产物,还有被认为使食
物腐烂,或葡萄酒和啤酒变质的发酵。之前有关活酵母细胞在发酵过程
中的作用的猜测已被当时最有名的有机化学家所嘲笑。根据李比希男爵
及其同事的说法,发酵是一种纯粹的化学过程,微生物是发酵的产物并
非原因。巴斯德通过各种发酵试验得出的结论是,所有的发酵都是由特
定的有组织发酵物引起的,这些发酵物可以被称为细菌或微生物。这种
关于发酵、腐败和传染病的假说与弗拉卡斯托罗、施旺和亨勒提出的现
象十分接近。虽然发酵可能与引起疾病的细菌相关并不是一个新的想
法,但是巴斯德的实验和论证使他的同行开始关注于细菌在发酵、腐败
和疾病中扮演了何种角色。
巴斯德的发酵学说是对自然发生说的宣战。朋友们纷纷警告他不要
卷入一场因为无法反证而不可能赢得的比赛,也就是说,事实上无法证
明自然发生过去、现在以及将来永远不会发生。巴斯德坚持认为,用实
验证明这个问题是必不可少的,因为只有在科学家和医生放弃自然发生
说时微生物学与医学才能发展。根据民间传说和传统自然哲学的观点,昆虫、青蛙、老鼠等生物可能来源于无生命物质。在弗朗切斯科·雷迪
(Francesco Redi)开始对昆虫繁殖进行实验性研究之前,古希腊哲学家
亚里士多德以及大多数17世纪自然哲学家都赞同自然发生说。雷迪的工
作并没有使自然发生说遭受打击,但它使得辩论从昆虫和老鼠转移到显
微镜所揭示的“小动物”上。18世纪的博物学家进行了各种实验来验证微
生物是否是营养肉汤中自然而然产生的,但是这些测试的结果是不一致
的。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者在19世纪,针对自发产生的实验设计变得越来越复杂。而事实上,巴斯德通过证明要用实验检验自然发生说,就必须先证明空气中微生物
的存在,而赢得争辩的胜利。基于雷迪的实验方法,巴斯德着手证明目
前微生物只来自先前存在的微生物,也就是说,如果空气中的微生物被
严禁在外,微生物的生命就不会在无菌的培养基中自发产生。由此巴斯
德认为,他的反对者们提出的所谓自然发生的证据都是实验操作失误以
及人为因素影响。
在没有解决关于生命起源的基本哲学问题的情况下,巴斯德对自然
发生说的反对引发了一个务实的结论:无处不在的微生物发酵、腐败、感染和传染病,这些微生物甚至存在于医学仪器、绷带、海绵表面以及
医生、外科医生和护士的手上。因此,实践中无菌技术的严格要求对于
微生物学、医学和手术都是至关重要的。关于自然发生说的争论在巴氏
消毒(部分消毒)形成过程中十分重要,消毒的过程主要是用于消灭食
物和饮料中潜在有害的微生物。
食品科学家认为,牛奶巴氏灭菌是20世纪最成功的公共卫生成就之
一。由于结核病、波状热(布鲁氏菌病)、痢疾和其他传染性疾病的风
险较高,未经巴氏消毒的牛奶占所有食源性疾病的大部分,特别是在婴
儿和儿童中。巴氏杀菌被普遍采用一个多世纪以后,生奶中最常见的细
菌与19世纪威胁儿童的细菌有所不同。牛结核病和布鲁氏菌病可能较少
见,但即使从认定为健康的奶牛获得的牛奶也可能含有弯曲杆菌、沙门
氏菌、李斯特菌、大肠杆菌或其他有害细菌。尽管公共卫生官员提醒未
经高温消毒的牛奶、果汁和其他产品可能含有致命的细菌,但许多人
(比如巴斯德19世纪的对手们)仍然认为巴氏杀菌破坏了神秘的自然原
理。公共卫生部门估计,美国数十万人忽视了禁止出售生奶供人食用的
国家法律。
虽然大多数医生不接受巴斯德关于微生物、健康发酵之间的关系与
人类疾病有关的研究观点,但他的研究对法国的重要工业(如葡萄酒和
啤酒生产)作出巨大的贡献。另一个有关该研究潜在优势的意义重大的
示范,就是巴斯德应法国农业部长的要求,将微生物学应用于解决实际
问题,调查了一个威胁到法国丝绸业的流行性疾病。巴斯德除了证明丝
虫中存在两种不同的微生物疾病之外,还发现这种流行病是由复杂的因
素触发、维持的,这些因素包括环境和营养缺陷以及微生物。
巴斯德在发酵和蚕类疾病研究的几年中,提出的思想和方法使得他
后来的工作家喻户晓,他找到引发各种高等动物疾病的微生物制剂并制
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感染的鸟类中分离出一种微生物,偶然发现实验室培养的该微生物可以
用作预防性疫苗,换言之,巴斯德意识到自己制造了一种脆弱的,但仍
然可作为预防鸡霍乱的微生物疫苗。当时唯一已知的疫苗是詹纳的牛痘
疫苗,用于预防致命的病毒性疾病——天花(这将在第6章详细讨
论)。
当发现传染病的病原体时,巴斯德和其他人试图通过在实验室中故
意减毒(弱化)这些病原体来制造保护性疫苗。狂犬病(一种罕见但致
命的疾病)疫苗的开发同时带给巴斯德前所未有的难题和众所周知的胜
利。令人费解的是,巴斯德本可以选择更易于研究的更常见的疾病,而
他却决定将狂犬病这一少见又危险的疾病作为研究对象。尽管巴斯德之
前提到过他从小生长的村子有一条得了狂犬病的狼,总是嚎叫让村子不
得安宁,这促使他选择狂犬病作为研究对象,但是狂犬病带来的挑战着
实让巴斯德的天赋得以一次戏剧性发挥。由于当时狂犬病对人类来说是
致命的疾病,所以实验性的干预不可能会使患者的结果更糟糕。以前,巴斯德对于特定传染病工作的第一步是找到微生物并在实验室培养,然
而所有寻找“狂犬病病毒”的努力都是徒劳无获。当时,病毒这个名词一
般用于疾病的病因,特别是那些用现有方法很难或不可能识别的病毒。
当时在实验室培养狂犬病病毒是不可能的,但有可能通过使用来自狂犬
病动物的脊髓制剂将疾病传染给一系列实验动物,如狗或兔。巴斯德发
现,通过将感染动物的脊髓悬挂在干燥室中越来越长的时间,可以逐渐
减弱隐性狂犬病病原体。巴斯德通过给已经被狂犬病动物咬伤的,或是
在实验室中被接种毒性制剂的狗接种一系列毒力增强的药剂,以防它们
体内的狂犬病进一步恶化。
在巴斯德确信自己能够使狗免受狂犬病的侵害时,他就开始思考一
个更大的难题:如何使人对狂犬病产生免疫。很明显,即使狂犬病疫苗
安全有效,也不具备大规模免疫接种的候选人,因为人类狂犬病的情况
十分罕见,不足以因有潜在危险而去注射。在法国,免疫所有的狗是不
可能的,且由于野生动物携带的疾病千变万化也不能为人们提供足够的
保护。因此,在狂犬病危及生命,千钧一发的时刻使用疫苗是唯一可行
的办法。1885年,巴斯德的疫苗注射给了一个被疯狗严重咬伤的9岁男
孩。鉴于伤口而言,医生确信他会死于狂犬病。尽管注射了狂犬病疫苗
药物十分痛苦,但这个男孩完全康复了。巴斯德1885年10月向巴黎科学
院提交了此案的报告,1886年1月在《科普月刊》上发表了英文译本。
狂犬病疫苗的消息公开后,引发了强烈的批评和过度的乐观。许多报道
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者称狂犬病疫苗是医学科学的最大成就,但巴斯德的对手如抗感染者、抗
病毒剂、保守的医学家和兽医都强调疫苗的不成熟性、过程的危险性、人体试验的不道德性以及诊断人类狂犬病的问题。尽管如此,狂犬病疫
苗的成功使用仍受到广泛关注,提高了巴斯德的声誉并建成巴斯德研究
所。狂犬病疫苗引发的媒体轰动也提高了对疾病细菌理论的兴趣,而媒
体的这一举动引导公众期盼医学研究带来奇迹般的收益。
狂犬病疫苗不可避免地产生了惨痛的失败和成功。与天花疫苗不同
的是,狂犬病疫苗只是在被认为是狂犬病的动物咬伤后才进行的。免疫
是否成功取决于接种开始的时间和个体对疫苗的反应。批评者认为,只
有通过病人死于狂犬病才能衡量免疫是否成功是没有意义的。实际上,预测被狗咬伤后是否携带狂犬病病毒的难题是评估巴斯德狂犬病疫苗的
一个复杂因素。狂犬病如果染上了便是致命的,但并不是所有疯狗都会
导致人患狂犬病,也并不是所有所谓的疯狗都携带狂犬病病毒。因此,许多并没有感染狂犬病病毒的人可能会接受一系列不必要的痛苦和危险
的接种。然而,当被狗咬伤的受害者面临狂犬病死亡的可能性时,仍有
数千人决定接受巴斯德疫苗的固有风险。
由于宠物狗会有常规接种,而且被可能携带狂犬病病毒动物咬伤的
人会有更加安全的疫苗,在发达国家中人们因狂犬病而死亡非常罕见。
美国每年大约有4万人因接触狂犬病而治疗,主要是因为接触野生动
物,通常是浣熊、蝙蝠或土狼。让人哭笑不得的是,在一些大力宣传的
病例中,由于器官供体被狂犬病毒感染却未被诊断,在移植过程中将病
毒传染给器官受体。尽管因捐献器官导致狂犬病死亡的案例极为罕见,但接受肾脏、肝脏、肺脏和角膜捐赠的患者中也有数例因此而死亡。移
植专家承认,移植的器官和组织可以传播各种疾病,但由于器官稀缺、时间限制和资源缺乏,对所有潜在的传染病进行检测几乎是不可能的。
虽然目前大部分因狂犬病死亡都发生在非洲、亚洲的发展中国家,但狂犬病的威胁在世界许多地区仍是一个不容小觑的问题。狂犬病每年
杀死5.5万人,数百万人被狂犬病动物咬伤后进行预防性接种。狂犬病
控制策略是否有效取决于如何理解狂犬病在所有可能寄主物种中的分布
和发生率。狂犬病常见于非洲、亚洲和拉丁美洲的家养狗和流浪狗。在
北美洲、南部非洲、加勒比海部分地区和欧洲,野生食肉动物是该病毒
的主要宿主。在非洲,狐狸、豺、蝙蝠、猫、地鼠、猫鼬、趓、牛、羚
羊和各种啮齿动物都被发现携带狂犬病毒。2006年,狂犬病控制联盟启
动了“世界狂犬病日”计划,为预防狂犬病和管理狂犬动物病提供帮助。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者第一次“世界狂犬病日”于2007年9月8日举行,旨在引起人们对这个望而
生畏却可以预防的疾病的关注。
罗伯特·科赫
罗伯特·科赫与路易·巴斯德在教育、性格和医学科研方面非常不
同,但他在制定现代细菌学原理和技术方面是最成功的。科赫缺乏巴斯
德的戏剧性,但他那简单却不失巧妙的实验技能是建立现代微生物学的
基础。在科赫还是乡村医生时,他证明了炭疽是一种特殊杆菌引起的,绵羊和牛是主要受害对象,这也是他第一个研究成功的项目。人因接触
病畜及其制品而被感染。根据感染细菌方式的不同采用不同的临床模
式,主要分为皮肤、胃或肺吸入炭疽。皮肤炭疽病最常见,其表现为局
部皮肤严重溃疡,称为恶性脓疱。食用病畜未煮熟的肉类而感染肠炭
疽,以及曾经被称为羊毛分拣机病毒的肺炭疽基本是致命的。到1860
年,一些科学家在炭疽病患者的血液中观察到相当大的杆状细菌,但是
证据显示这些细菌与疾病之间在很大程度上是间接的关联。因此,科赫
虽然不是第一个从炭疽病死的动物血液中发现炭疽杆菌病原体的科学
家,但他是第一个提出了严格证据,证明炭疽是由特定的微生物引起
的。
使用来自病畜的血液,科赫成功地将这种疾病传染给兔子和小鼠。
他紧接着通过一系列实验动物连续不断地传播疾病。为了进一步证明这
种疾病是由炭疽芽孢杆菌本身引起的,而非病畜血液中的某种毒素,科
赫在一系列实验中培养了细菌,并且证明即使经过10次到20次转移,他
的细菌培养物也可以在实验动物中引发炭疽。这些实验排除了炭疽病是
动物本身的某些毒物引起的可能性。显而易见,只有在动物和实验培养
中繁殖的实体才能建立此类感染链。
在显微镜载玻片上观察炭疽杆菌生长时,科赫发现当培养基蒸发
时,炭疽菌的线状链转化成珠状孢子。通过加入新鲜的培养基,可以扭
转这种转变。两种形式的炭疽芽孢杆菌的存在及其孢子的持久性解开了
炭疽病的神秘面纱。由炭疽芽孢杆菌形成的孢子在恶劣的条件下可长时
间保持休眠,但仍能复活。在被污染的牧场中,孢子储存病菌并通过消
耗污染植被来复活、传染。孢子是在动物中传播疾病的最普遍的方式,但是人们在屠戮、宰杀或给病畜蜕皮时会接触到有活性的杆菌。处理病
畜毛皮的人会接触暴露在外的炭疽芽孢。在理解了炭疽病的由来之后,更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者人们立即采用特定措施处理炭疽死亡动物,以控制疾病蔓延。人们发现
如果将尸体焚烧或深埋于干燥的沟壑中,炭疽病毒便不会形成孢子。调
查绵羊、牛和马疾病的模型表明,炭疽病一般潜伏在羊身上,将其他动
物与羊简单地隔离便会中断感染链。
1876年,当科赫确信他已经分离出诱发炭疽病的微生物,建立了它
的生命周期,解释了疾病的自然史时,他征求了费迪南德·科恩意见和
建议。科恩作为植物学家,却也是第一位对细菌特别感兴趣的德国科学
家。在验证了科赫的实验结果之后,科恩在《植物生物学贡献》杂志上
发表了科赫的论文《基于炭疽芽孢杆菌发育周期的炭疽病原因》。即使
在科赫关于炭疽病的经典著作发表之后,对疾病细菌学说的批评者仍然
认为,炭疽病是由血液中的有毒物质引起而非所谓的炭疽杆菌。这些对
疾病细菌理论的抨击将巴斯德卷入这场纷争。巴斯德将培养物转移了
100次,在肉汤或尿液组成的培养基中纯化细菌。只有在多次转移过程
中繁殖的活体才可能是致病的菌原;更确切地说,这个烦琐过程中,受
不断的稀释因素影响,再强的毒物也不可能还存在于原样本中了。巴斯
德注意到怀疑者们从已死很久的动物身上取得了标本。他推断这种情况
是因为其实验涉及多种腐败细菌,而不仅仅是炭疽病菌。炭疽杆菌的另
一个特点与鸡是否会患病相关。在正常情况下鸡不容易感染炭疽,但巴
斯德用实验证明鸡是有可能被传染的。这些实验是人们开始关注物种对
特定病原体不同敏感差异的复杂现象。
虽然炭疽杆菌引起炭疽的明确证据由科赫提出,但是预防疫苗却是
巴斯德研发出来的,他还解释了炭疽杆菌的孢子和小尾在繁衍传播中所
起的作用。为了制造预防疫苗,巴斯德在可控的实验条件下培养炭疽芽
孢杆菌以选择不产生该病的减毒株。针对炭疽杆菌,保持特定的温度范
围对于防止孢子形成或生长型死亡至关重要。1881年,在巴厘岛的农业
协会的合作下,巴斯德在普伊勒堡当众示范了炭疽疫苗。在公示时,巴
斯德仍然试图从减毒活菌制造安全有效的疫苗。虽然巴斯德和他的同事
没有透露这个问题的严重性,但他的研究笔记表明,实际上他用了同事
钱伯兰特和埃米尔·鲁用化学手段处理过的死疫苗。但当众示范仍取得
了巨大的成功。即使在接种炭疽芽孢杆菌的高毒力菌株后,接种的绵羊
和奶牛仍保持健康;未接种的对照组染上炭疽病。到1894年,数以百万
计的绵羊和牛接种了炭疽疫苗。
炭疽病除了对家养动物造成威胁外,还可以感染野生食草动物,甚
至是食肉动物。博物学者报道了在非洲多种物种因炭疽病死亡,包括大
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者象、狮子、猎豹、斑马、水牛、长颈鹿、羚羊、河马和犀牛。在印度的
禁猎区,鹿和大象死于炭疽病。在加拿大,北美野牛炭疽暴发早在20世
纪60年就有记录。患病动物的皮可以携带炭疽芽孢。皮肤和吸入性炭疽
病例可以追溯到用来制造鼓的天然动物皮。纺织工人从山羊毛皮染上了
这种病。在许多发展中国家,特别是在黑非洲的大部分地区,炭疽病从
感染的动物传播到处理生皮或食用未煮熟肉类的人类身上并不少见;美
国自2011年“911”恐怖事件以来,对炭疽的诊断立即引起了对生物恐怖
主义的恐惧。皮肤炭疽是最常见的人类炭疽病,现可以用抗生素治疗;
但吸入性炭疽,即使采取积极治疗仍然会危及生命。
在确定了特定微生物炭疽芽孢杆菌和与炭疽病之间的因果关系之
后,科赫开始研究普遍存在的伤口感染问题。许多研究者观察到感染致
命的细菌经常伴随着手术或创伤性损伤,但是无法确定疾病是否由微生
物引起,以及疾病是病理过程还是由非特异性实体产生。某种程度上来
说,科赫实验小鼠的伤口感染意在支持细菌是有区分的、固定种属的概
念。如果细菌不独立存在,那么说疾病由特定微生物引起(如炭疽杆
菌)是没有意义的。不幸的是,科赫公示了小鼠伤口感染实验的重要性
没有得到大家的认可,可能是因为科赫不能证明它们与人类疾病的相关
性。
细菌理论的批评者仍认为微生物是非特异性的,易转化为其他形
式。科赫认为实验中形成的新型微生物是由于技术不过关、环境中微生
物污染。这与巴斯德关于自生论的观点基本一致。细菌理论的支持者意
识到,只有证实微生物的独立存在才能说服怀疑者,使他们相信疾病是
由特定微生物引起的。科赫认为主张疾病细菌理论急需简单、可靠的方
法来建立纯菌株。动物体很可能是病原菌的最佳培养环境,但细菌学家
必须在动物体外培养纯菌株才能确定细菌病理作用。为获得纯菌株,科
赫将营养肉汤转化为固化的培养基以捕获单个细菌,并使其生长成单独
的菌落,就像是胶状物中细胞群。通过添加明胶、固化培养基培养的多
种组织都颇为有效,但是明胶会在体温下液化并被一些细菌消化。琼脂
是一种在亚洲烹饪中使用的添加剂,在欧洲制作果冻中使用的增稠剂,则可以产生添加到热汤中而不会融化的凝胶,而且来自红藻多糖的琼脂
制成的凝胶对细菌消化是惰性的。科赫的同事理查德·朱利叶斯·佩特里
(Richard Julius Petri)首次推行了一种简单但非常有效的琼脂凝胶上培
养微生物的装置。尽管固体培养基的使用最初被称为科赫平板技术,但
由于佩特里培养皿的普遍采用,现在微生物界较科赫的名字可能更熟悉
佩特里。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者科赫和他的同事解决的另一个问题是复查各种公共卫生措施,例如
消毒剂和被认为减少腐败和感染威胁的防腐剂。通常将防腐剂应用于外
部伤口,并将消毒剂用于无生命的物体和表面。微生物学对消毒与灭菌
的区别:所谓消毒是指杀死营养细胞(但不一定是所有孢子),而灭菌
是指完全杀死孢子和营养细胞。科赫在测试知名品牌的防腐剂活性时发
现:许多防腐剂和消毒剂并没有真正杀死或抑制细菌的生长。
巴斯德选择狂犬病,这种引人注目但极少威胁到生命的疾病作为研
究对象;而科赫则选择研究结核病,并证明其特定微生物因子——结核
分枝杆菌,引起肺痨、肺结核、淋巴结核、粟粒性肺结核、波特氏病等
不同临床症状。经过数十年关于结核病性质的争论,科赫指出由于结核
分枝杆菌可以侵袭、大量繁殖并破坏几乎全部人体组织,所以引发各种
疾病。1882年,当科赫报道了结核杆菌,世界各地的报纸纷纷刊登解释
他的工作,并推测这将为19世纪主要杀手之一(结核病)提供可能的疗
法。在理解了结核病这一令人恐慌的疾病是怎样弥漫于19世纪整个生命
体系后,就能理解科赫的结核病研究带给民众的兴奋心情。在科赫研究
初期,流行病学家估计每7个人中就有1人死于肺结核。因为年轻人更容
易患病、死亡而对社会造成了很大的影响。甚至在20世纪40年代,病理
学家通常对生前没有病症的人验尸时发现了肺结核的迹象。
与20世纪80年代的艾滋病相似,肺结核夺走的多为年轻艺术家、作
家、作曲家和音乐家的生命,人们便把结核病发烧比做创造天才之火。
科赫的发现打破了这个神话,他证实结核分枝杆菌最常见于贫民居住的
肮脏、黑暗、拥挤贫民窟中。如同艾滋病一样,创造性与结核病所谓的
联系是流行病的偶然结果。然而,疾病与贫困之间的联系表明了社会基
础的不平等。另一个对肺结核虚幻神话打击是结核杆菌的尺寸、形状和
染色特性上与麻风相关微生物非常相似,而麻风常令人唾弃,毫无浪漫
可言。感染肺结核的青年患者将咳出的痰小心地包裹在手帕中,并多情
地认为这样就能包裹住因咳嗽、吐痰而弥漫在空气中的细菌。从社会背
景和文学典故角度来看肺结核病、麻风病的历史,可能最恰当地诠释了
疾病给人类带来的痛苦不能简单归结为对疾病菌原的描述。尽管各种形
式的结核病都是由特定病原体引起,但控制疾病需要考虑疾病网络中复
杂的因果关系。肺结核是人类最常见的疾病,因为患者咳嗽、吐痰携带
的细菌为结核病提供了高效的传播途径。在通风不良、无窗、肮脏、尘
土飞扬的房间,结核杆菌可以在几天甚至几个月内依旧存活。在了解这
些以后,公共卫生改革者呼吁开展一系列运动,隔离病人、终止传染
链,然而这只是解决贫困、住房、拥挤、不卫生条件等基本社会问题的
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科赫指出,相较于那些易分离、鉴定的病原体来说,结核杆菌的分
离、鉴定极为困难。它比炭疽芽孢杆菌小得多,即使在最佳的实验室条
件下,其生长速度也惊人地缓慢。一开始结核杆菌在体内存留的时间令
人困惑,但细菌学家最终发现结核分枝杆菌利用巨噬细胞、白细胞,通
过吞噬、破坏细胞中的微生物将细胞变为主要宿主。包括牛、马、猴、兔和豚鼠在内的许多动物都有结核病,但不是每种生物都会有结核杆菌
菌株。引起牛、山羊和绵羊结核病的牛分枝杆菌与结核分枝杆菌密切相
关。当饲养山羊和牛时,人类可能会感染结核病。许多细菌学家认为携
带病菌的奶牛对儿童不利,但科赫误认为人类是不会感染牛结核菌的。
显然,科赫一再强调了痰在肺结核传播中的作用,而低估了结核病牛的
奶带来的危害。虽然科赫的影响很大,但是科学家们认识到了病畜牛奶
的危害,公共卫生改革者呼吁检测乳畜及食用巴氏杀菌牛奶。巴氏灭菌
的反对者受到了科赫的鼓励,但是认识到牛结核病是一种公共卫生威
胁,特别是对于年幼的儿童来说,是控制结核病斗争的一个重要因素。
临床医师和疾病细菌理论的批评者并不认同科赫对结核杆菌的研
究,他们认为单一的病原体不可能导致如结核病那样复杂的疾病,也不
认可肺炎(肺结核)和淋巴结核(引起颈部肿胀的淋巴系统结核)是同
一种疾病的不同形式。根据尸检结果,病理学家普遍认为肺结核和粟粒
性肺结核是完全不同的疾病。许多医生否认肺结核是一种传染性疾病,而认为结核病是一种遗传性疾病,正如感染了结核病的家庭代代成员都
会染病。细菌理论的批评者也认为,科赫所言的结核杆菌分布如此广
泛,可能会传播给每一个人,而事实上并不是所有人都染病,所以结核
杆菌并不是引发疾病的元凶。疾病细菌理论的倡导者则认为,批评者们
的言辞好比子弹不杀人,因为并不是每个士兵都在枪林弹雨的战场中死
去。一些批评者并没有反驳科赫关于肺结核传播的论点,而是说他没有
发现任何新的东西,以此贬低了科赫的工作;因为英国流行病学家威廉
·巴德(William Budd)、法国医生让·安东尼·维勒明(Jean Antonie
Villemin)等人曾说明肺结核具有传染性。维勒明还证实了肺结核可以
通过痰液、血液和支气管分泌物从人体传播到兔子。
科赫在研究伤口感染和结核病的过程中,系统阐述了关于证明特定
的菌原导致特定疾病的必备条件。雅各布·亨勒及其他人曾经提出类似
的法则,但科赫提出了确定特定细菌和特定疾病之间关系更为缜密的方
法,因此这些标准被命名为科赫假设。科赫假设为研究微生物与疾病史
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相关,也可能不是致病原因。对因果关系缜密检验需要将微生物与患病
动物、组织碎片、体液和所有可能的污染物完全分离。根据经典的科赫
假设,研究人员必须证明在患者身上发现一种特定的、不存在于在健康
人的组织或者其他疾病的患者身上的微生物。然后在实验室中分离培养
微生物,将其与感染组织、潜在毒素及其他微生物分开。在引发疾病的
微生物成长为单一的实验培养物后,它应该接种给健康动物。如果实验
动物接种了单一的实验室培养微生物后感染了疾病,并具有该疾病的典
型症状与特性,还可以从这些动物中分离出微生物,研究者可以合理地
断定所述的微生物会引发疾病。虽然科赫认为如果可以,研究者在正式
说明传染病因前应该完成上述所有步骤,但并不是所有的人类疾病都可
以接种给实验动物,有些微生物也不能在实验室中培养。对伤寒、麻
风、霍乱等人类疾病的研究因缺少动物模型而无法进行,但科赫相信细
菌学的进步终将控制流行病。他试图寻找结核病的疗法,却彻底失败
了,几乎成了笑柄。
在没有治疗药物的情况下,无论是微生物还是遗传性疾病都会导致
肺结核,肺结核患者通常每况愈下,最终不可避免地死去。对于认同结
核杆菌与结核病相关的人来说,他们期待科赫的发现能够使疾病早期确
诊,以断开传染链。另外,医生检测无症状感染会扩大估计疾病的流行
率,增加公众对结核病患者所构成威胁的恐慌。除非科赫鉴定的结核杆
菌最终发明了治疗药物或防疫疫苗,否则他的工作相较于巴斯德在炭疽
和狂犬病方面工作是失败的。
当科赫在1890年宣布他发现了一种抑制实验培养物和豚鼠结核杆菌
生长的物质时,媒体和公众都急于认为结核病被治愈的时代即将到来。
报纸迅速散播了科赫所谓结核菌素的神秘药剂的故事,使人们普遍认为
已经发现了肺结核的治疗方法。虽然科赫意识到他的初步发现可能不适
用于人类的肺结核,但他却试图隐藏其他科学家和医生鉴别的结核菌素
(结核杆菌的粗提取物)。尽管如此,生死徘徊的病人、医生和科学家
成群结队地来到德国寻求结核菌素治疗。
不幸的是,科赫所谓结核菌素作为治疗药物是惨痛的错误。但他预
测,结核菌素将成为检测早期结核病及无症状者的有利诊断工具。虽然
结核菌素不能治愈病人,但它却能区分是否感染结核病。健康人对菌原
毫无反应,而患病者会有呕吐、发烧、发抖等严重的反应;有些病人甚
至因为反应过激而死去。后来免疫学家将结核菌素反应称为迟发型超敏
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者反应,这种反应是复杂免疫现象的一部分。当意识到结核菌素不是治疗
结核病的灵丹妙药,甚至可能会加速病程时,公众舆论迅速地反对科
赫。然而,直到他一生的结束,他仍然希望结核菌素的一些改良形式能
够作为治疗手段或防疫疫苗。虽然结核菌素事件严重损害了他的声誉,但1905年科赫因在肺结核方面的开创性工作被授予第五届诺贝尔生理学
或医学奖。
认识到结核杆菌所起的作用,证明结核病是一种具有传染性、可预
防的疾病,而非患者的体质或遗传性缺陷。灵敏的结核菌素皮肤试验和
X射线检查使诊断感染者与破坏传染链成为可能。尽管20世纪初结核杆
菌分布广泛,但随着生活水平的提高,结核病的发病率和死亡率都有所
下降。直到20世纪40年代塞尔曼·瓦克斯曼(Selman A.Waksman)和同
事发现链霉素,才有了治疗结核病的具体办法。
科学家们发现不同的结核杆菌菌株的毒力完全不同,可以将毒性最
弱的菌株作为疫苗。但是在多数人接触过杆菌甚至有人已感染原发病的
地区,研发和评估适用于所有人的疫苗是十分困难的。最常用的结核疫
苗是由阿尔特·卡尔梅特(Albert Calmette)、让·玛丽·卡米尔·盖伦
(Jean-Marie Camille Guérin)在20世纪20年代开发的活牛分枝杆菌减毒
株。虽然卡介苗(BCG)已被广泛应用于儿童结核病的疫苗,但多数美
国医生不使用卡介苗,由于使用卡介苗以后就无法根据结核菌素皮试诊
断是否感染。尽管有关卡介苗的安全性和有效性的问题一再出现,但许
多发展中国家,尤其是在结核分枝杆菌抗生素耐药性菌株日益流行的地
区,接种疫苗仍然是预防结核病的基础。
引起结核病的杆菌是结核分枝杆菌复合群的一种。引起结核病和麻
风病的分枝杆菌是该组中最重要的成员,而其他分枝杆菌尤其对免疫系
统受损的人会引起致命的呼吸系统疾病。所谓布鲁里溃疡是由溃疡分枝
杆菌引起的,世界卫生组织把这种渐进性的致残性疾病归为一种被忽视
的热带病。自20世纪90年代以来,越来越多免疫功能正常的人因感染分
歧杆菌而患病。
疾病细菌理论、卫生学与卫生改革
到19世纪末,疾病细菌理论基本改变了人类对传染病的看法。与特
定细菌有关的传染病包括炭疽、鼠疫、霍乱、白喉、淋病、麻风病、肺
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能会发现其他疾病的特定细菌。疾病细菌理论变得广为人知,以至于历
史学家把该学说的普及称为“病菌的福音”。事实上在医学期刊确认这些
概念的重要性之前,美国杂志就经常采用、推广关于细菌学和细菌理论
的想法。中上层阶层,尤其是卫生研究者对疾病细菌理论十分感兴趣,他们对细菌学在国内卫生环境与卫生系统所起的作用进行了解释。尽管
细菌理论以复杂的方式影响社会改革和社会规范,但是科普专家一再强
调肉眼不可见的细菌对人类健康和生命的威胁。一些相对乐观的科普专
家认为,细菌学将在不久的将来彻底击败流行病。
细菌学为家庭、医院、城市和乡镇的卫生和清洁措施提供了新的合
理性。现在生活必需品的研发销售中援引了疾病细菌理论,包括室内管
道、吸尘器、杀菌原、消毒剂和抗菌肥皂等。潮湿的地窖、布满灰尘的
窗帘与地毯、水槽、排水沟和厕所都是微生物引发家庭疾病的滋生地。
最终,国内卫生和清洁改革的标准被纳入城市守则并视察执行,以便所
有新建筑,包含原来的管道和排水设施严格符合卫生规范。
细菌理论对于人们打扫卫生和准备食物的方式具有重要意义,甚至
影响了女性裙子的长度。美国著名的健康改革家,如基督复临安息日会
的精神领袖和女先知爱伦·怀特(Ellen G.White)和巴特尔克里克疗养院
著名的主治医生约翰·哈维·凯洛格(John Harvey Kellogg)将疾病细菌
理论纳入健康的福音。凯洛格强调细菌学,这门新学科在他的大众健康
讲座中的重要性,传播了素食主义的教条,并以骇人的表演向观众展示
了肉中可怕的细菌。怀特在书中建议她的追随者遵循卫生规律,并保持
家庭、身体和衣物最清洁的状态来避免疾病。肮脏的环境滋养细菌,破
坏空气,引起疾病与死亡。为证明复临信徒素食是有理由的,怀特列举
了《圣经》中的经文和科学报道,据说这些经文指出家养动物的组织是
由寄生虫和病菌组成的。怀特警告大家不要喝未经巴氏灭菌的牛奶,也
不要食用未烘烤灭酵母菌的面包。
到了19世纪末,公众已经认识到周遭侵略性的、肉眼不可见的细菌
的重要性。对污物和细菌的恐惧给家务和时尚带来了变化。家庭主妇警
觉到藏在厚重的窗帘、地毯、华丽质感壁纸、软垫家具和满是灰尘的小
玩意儿中的细菌。富人改变了传统的维多利亚式房屋,改用更清洁、更
现代化的风格。由于害怕将满是病菌的尘土和城市街道的污物带入家
中,女性们开始穿脚踝以上的裙子取代地板长裙。许多人剪掉可能储存
细菌的胡子、鬓角。虽然细菌理论可能已经掩盖了社会、经济和政治对
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共卫生改革之间仍存在着诸多联系。卫生改革者依赖疾病传播的瘴气理
论,可以将环境中发现的细菌以及有害空气、下水道气体、受污染的
水、污物、腐烂完全列入危险清单中。
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传染病和产褥热
历史研究表明,不同的职业领域,如外科医师、内科医师、公共卫
生学家以及兽医学家,他们发展出了不同的疾病微生物理论及其不同的
现实意义。然而显而易见的是,微生物理论对手术、预防医学和公共卫
生政策的实践具有深远的影响,而这种影响在其引领的对伤口感染及感
染性疾病的有效治疗之前就已经开始了。在20世纪初,微生物学家便能
够查明很多传染病的病因以及传播方式,因此,微生物学家能够使得公
共卫生专家们专注于引起流行性疾病的病原体及其传播方式,并提出能
够保护公众的相应措施。疾病的微生物理论也同样解释了内外科医生和
产科医生是如何将致命的微生物传染给他们的病人的。
产褥热(即产后发热)就提供了这样一个典型的例子:医疗实践是
如何将一种少见的疾病转化为破坏性疫情的。在产褥热的案例之中,关
键的病史因素是产后护理人员的变动——从接生员到医护人员;分娩孕
妇的位置变动——从家到医院。产褥热是一种极其凶险的疾病,其标志
是在产后不久便出现高热、子宫感染、胸腔及腹腔脓肿和败血症(脓毒
血症)。根据希波克拉底记载的历史病例来看,在古希腊,产后感染是
一种虽然少见,但并非不为人知的疾病。但到了19世纪,这零星的事件
却已经转变成众所周知的、可怖的流行病了。在18世纪下半叶,这个普
遍被认为是启蒙时代的时期,男医生首先开始替代传统上作为接生员的
女性。但这个时代同样是产褥热成为显著威胁的时期,尤其是在那遍布
欧洲城镇之中为贫苦妇女准备的产房内。医院的产科病房给感染性病原
体提供了一种新环境,使得它们能够从一个受害者传染给下一个受害
者。与产褥热的斗争可以看作是无菌外科手术发展历史的一部分,因为
产褥热从本质上而言是和伤口感染相同的。但第一位意识到产褥热是一
种具有传染性并可以大范围预防的疾病的医生,却生活在微生物理论建
立之前。尽管有着非常不同的教育背景和临床经验,美国诗人、内科医
生奥利弗·温戴尔·霍尔姆斯(Oliver Wendell Holmes)和匈牙利产科医
师伊格纳兹·菲利普·塞麦尔维斯(Ignaz Philipp Semmelweis)却得出了
同样结论:产褥热是一种通过医生的手传染给病人的传染性疾病。
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者1843年,霍尔姆斯在波士顿医学改革协会上发表了一篇题为《产后
感染性传染病》的文章。尽管这篇文章在当时并没有引起人们太大的关
注,但其后却成了医学史上的一个经典。当听说有一名医生死于“病理
学家的脓毒症”(即现在的败血症或称脓毒血症),并在他去世前一周
左右对一名因病致死的患者进行过尸检,霍尔姆斯对产褥热产生了兴
趣。在那一周内,这位医生接诊了几名临产妇女,而这些产妇后来均患
了产褥热,因此霍尔姆斯想到,这病例唯一合理的解释就是:产褥热是
一种传染性疾病,该疾病通过医生从一个病人传染给另一个病人。
当时许多医生都认为产褥热是一种和季节性瘴气有关的疾病,但与
流感不同的是,不同的城镇、村庄和医院的流行情况并不与一年中的某
一特定时期相吻合。其他医生则认为产褥热是一种孕妇特有的传染性疾
病,但他们坚持认为其传染性和医生无关。然而,对这些产褥热病例的
回顾研究则表明,该疾病几乎总是攻击特定医生管辖下的病人,尤其是
集中那些在接生前进行过尸检工作的医生上。因此,霍尔姆斯认为合乎
逻辑的结论是,正是这些特定的医生传播了疾病。如果这是正确的话,那么社会应该谴责与这些产褥热病例有关的医生,并将该传播行为视为
刑事犯罪,而不应该将患此类疾病视为一种不幸。因此为了防止产褥
热,霍尔姆斯坚持认为产科医生不应该参加尸检。如果有医生必须作为
观察人员参加尸检的话,那么他必须在尸检之后更换衣服,彻底清洗,并且要等待24小时之后才能够参与与女性接触的工作。尽管霍尔姆斯列
出了一个合理的病例,说明了产褥热的传染性,并提出了一个打破传染
链的实际方法,但是他无法解释感染的具体原因。他同时代的人仍然坚
持认为,该疾病仅在某些特定情形下会变得具有传染性,而这传染性总
是由于空气之中的流行病因素,或者某些特定妇女自发感染而形成的。
霍尔姆斯在决定成为一名医生之前曾经学习过法律,尽管他提出了
一个合乎逻辑的论据,但他提出的这个结论并不是建立在一个坚实的直
接观察或者大量病例之上的。他提出的产褥热连续传播的例子被他的同
事们认为仅仅只是轶事而非有力的争论。与霍尔姆斯相比,塞麦尔维斯
曾观察了大量产褥热患者,并对其中许多患者进行了尸体解剖,为疾病
的传染性提供了强有力的统计学证据。然而,尽管塞麦尔维斯提出了产
褥热产生原因的理论,以及预防产褥热的实际方法,但他也同样没有动
摇当时的医疗界。的确,塞麦尔维斯在现代微生物理论和抗菌原则所相
结合的时代被遗忘了。塞麦尔维斯提出他的“理论”的基础是他在维也纳
综合医院第一产科诊所工作时所积累的统计学和实证证据。在19世纪40
年代,维也纳医院为贫困妇女提供产科服务。作为回报,她们将作
更多电子书请访问:爱分享 http:www.ishare1.cn 仅供学习和交流,请购买正版支持本书作者为“教学资源”供医学生、医生和研究人员学习。每年他们能够预期见到
数以千计的分娩病例和数百例的尸检,医学生们有机会借此参加考试、帮助分娩以及尸检。产科病房则分为两个单独的部门,一个由助产士训
练的助产士学员管理;在另一个部门,医学生则在医生的指导监督下执
行检查和帮助分娩。妇女有时会被几名医生和医学生仔细地检查。认真
的医生和学生在产科病房和毗邻的解剖室之间自由走动着。
一般说来,维也纳产科诊所的孕妇死亡率在19世纪的慈善医院中并
不算高。但令人震惊的是,助产士所服务的产科部门和医生所在产科部
门之间存在明显的死亡率差异。助产士负责的部门的死亡率在2%—
3%,而塞麦尔维斯所在的医生负责的部门,死亡率却在7%—10%。由
于无法解释这种差异现象,塞麦尔维斯仔细检查了临产产妇和产褥热受
害者的遗体,但产褥热患者的死亡率仍然高达18%。根据当时主流的医
学理论,产褥热是由腐败不洁的空气条件,或是因产褥热自身的“流
行”而引发的。怀孕、分娩和哺乳,产妇的特殊体质使得她们容易受到
产科病房有毒气体的影响。即使是那些选择在家中分娩的有钱人,也有
可能受到有毒气体的影响。但许多非特异性的并行因素,像是过度拥
挤、恐惧、焦虑、营养不良等等都会增加为贫苦人士服务的产科病房的
产褥热患病率。
然而,塞麦尔维斯拒绝了这些广泛被接受的理论,转而建立了他自
己的学说:产褥热和伤口感染相同,均由“尸体物质”(腐烂的有机物)
进入身体所引发。这个理论来自1847年他的同事和朋友雅各布·科勒列
奇卡(Jakob Kolletschka)去世之后所引发的思考。根据尸检报告,科
勒列奇卡死于“病理学家的脓毒血症”,这是一种由手术刀割伤所引起的
致命感染。塞麦尔维斯认为,这种致命感染一定是由于尸体物质通过解
剖刀伤口进入人体所致。通过阅读尸检报告,塞麦尔维斯意识到这种脓
毒血症的症状和产褥热惊人地相似。很明显,由于分娩导致的创伤(特
别是胎盘和子宫壁分离会造成开放性伤口),分娩后妇女特别容易受到
致命的感染。因此,塞麦尔维斯得出结论,这种尸体物质是引发产褥热
和脓毒血症的共同原因。正如解剖刀能将这种腐败物质带入解剖者的体
内,解剖医生受污染的双手能够将致病物质带入脆弱的产妇体内。
当医生和医学生遵守塞麦尔维斯的命令,用强效的消毒剂洗手,直
到所有的尸体物质被清除,医生负责的产科病区的死亡率就下降到了
3%以下。塞麦尔维斯将剩余的死亡病例归因于产妇子宫内残余胎盘或
者胎儿物质的腐败,这种残余的有机物腐败后,基本上等同于尸体物
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的产妇和更为常见的在公共产科医院的患者,都是由腐败的有机物所引
起。瘴气、流行病因素或未知的自发因素被该理论排除在外了。然而不
幸的是,塞麦尔维斯的学说通常被误解为将产褥热与尸体物质相关联起
来的一种简单尝试。尽管许多医生很愿意接受严格的清洗程序去消除他
们手上的尸体物质,但他们拒绝接受产褥热是由医生所传播的特定疾病
这一说法。同样,他们也没有意识到仅靠洗手是难以消除在诊治过程之
中的传染,因为工具、敷料、床上用品以及衣物同样可以携带一些未知
的、隐形的感染源。
对塞麦尔维斯个人来说,他于1847年发现产褥热的原因并提出了针
对产褥热的预防方法,但直到1861年他完全解释了他的发现,当时他发
表了《产褥热的病因、概念和预防》。四年之后,或许是由于伤口感
染,塞麦尔维斯在一家精神病医院去世。以现在的眼光回头来看,当时
塞麦尔维斯和霍尔姆斯如果能够说服医疗界采用他们的方法来预防产褥
热,那么术后感染的负担将会减少,但他们的观念在当时被忽略了。在
1879年,路易·巴斯德发现了一种病原体,现在被称为溶血性链球菌,这似乎是引起产褥热的原因。最终,链球菌被确定为是引发猩红热、脓
毒性喉炎、风湿热、丹毒以及坏死性筋膜炎的病原体。
塞麦尔维斯死后不久,约瑟夫·李斯特(Joseph Lister)开始发表一
系列论文,这些论文阐述了引发外科及医院管理革命的抗菌体系。当被
问及他的工作是否受到塞麦尔维斯的影响时,李斯特解释说,当他开始
一系列临床试验时,他对塞麦尔维斯学说一无所知,他的灵感来自于巴
斯德关于发酵、腐烂和疾病的微生物理论。塞麦尔维斯在1847年就创立
了他的学说,但直到1893年,李斯特通过阅读一份向塞麦尔维斯致敬的
传记,才知道塞麦尔维斯关于产褥热的研究,这份传记出自一名在伦敦
的匈牙利医生西奥多·杜卡(Theodore Duka)。当时的塞麦尔维斯并没
有意识到引起产褥热的微生物是什么,也没有理解他所做工作的广泛意
义,但李斯特慷慨地承认了塞麦尔维斯是一个“临床先驱”。塞麦尔维斯
在死后终于获得了应有的荣誉。到了1880年,作为李斯特体系的一部
分,抗菌法在欧洲的产科医院获得了广泛使用。尽管如此,即便是在20
世纪早期,当其他感染性疾病的死亡率下降之时,产褥热的死亡率依旧
很高。事实上,在西方国家,直到第二次世界大战,产褥热一直是与分
娩相关的最常见的死亡原因。
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外科学已经从一个最不体面的医学分支转化为了一个最成功、最强
有力的专业化领域。尽管外科医生在数百年内完成了无数具有困难和挑
战的手术,但直到19世纪,随着可靠处理疼痛和感染的方法的出现,外
科学才被彻底地改变了。19世纪40年代引入的全身麻醉和19世纪70年代
的抗菌法使绝大多数患者能够忍受并从重要手术之中存活下来。麻醉药
物使得外科医生能够比他们的前辈做更复杂的手术,但即使是很小的手
术也可能导致危及生命的感染。
纵观历史,医疗者们曾经采用过无数种的材料去证实它们可能的抗
感染效用,但正如罗伯特·科赫所证实的那样,大部分这些所谓的抗感
染和抗菌物质是无效的,且它们其中的一些对人体组织的伤害甚至大于
对微生物造成的伤害。也正如现代护理和卫生改革的先驱弗洛伦斯·南
丁格尔(Flor ......
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