疫苗的故事

2020-04-23 09:37
学苑创造·C版 2020年4期
关键词:巴斯德天花狂犬病

2020年一开年,突如其来的新型冠状病毒席卷全球。很多人期盼着相关疫苗能够早日开发出来。为什么这么多人在期盼着疫苗?又为什么研制疫苗不能一蹴而就?回答这些问题之前,我们先来了解疫苗的故事。

琴纳与天花

可以说,人类的发展史就是一部人类跟疾病的抗争史,因为人类只有不断战胜一个又一个的疾病,才能保证种族的延续和发展。

疫苗从诞生到现在,已有两百多年的历史,人类通过预防接种疫苗,抵御和消灭了很多烈性传染病。那么,神奇的疫苗是如何诞生的呢?

让我们回到18世纪的欧洲。当时,天花(一种由天花病毒引起的烈性传染病)在英国盛行,每年因此死亡的人数超过40万。1796年,在英国乡间行医的医学博士爱德华·琴纳注意到了一件事——农场的挤奶女工很少患天花,但一般都会得牛痘(牛痘与天花相似,但对健康不会产生很大影响)。是不是牛痘让她们获得了对天花的免疫力呢?琴纳产生了一個大胆的想法。他从挤奶女工手上的痘痂里取了一些脓液,接种给了一名8岁男孩。之后,男孩发了烧,但无大碍。最关键的是,琴纳随后给男孩接种了天花,男孩并没有发病。琴纳通过这个实验证明,接种牛痘确实能让人获得对天花的免疫力。这一实验使得人类拥有了打败天花瘟神的武器,1980年5月,世界卫生组织宣布人类成功消灭天花。现在,天花病毒样本仅被合法储存在美国和俄罗斯的两个实验室。

不过,琴纳还不算生产出完整意义上的疫苗,但他的尝试为人们提供了一种对抗疾病的新思路。

“现代疫苗之父”巴斯德

在1877年以前,细菌等微生物并不为人所熟知,直到法国著名微生物学家、化学家路易斯·巴斯德提出了微生物致病理论。巴斯德认为,疾病是由人肉眼无法看到的细菌扩散、增殖所引起的。

19世纪的欧洲,人们对细菌学还了解不多,更不会有防范细菌的卫生措施,因此那个时候婴儿生下来就会面对各种感染风险,就连巴斯德自己的孩子也未能幸免。或许是失去孩子的伤痛激发了他研究疾病起因的欲望,他开始思考,如何去控制微生物致病的方法。1878年,巴斯德的研究有了突破。这一年,巴斯德正在用鸡做实验,研究屡次冲击法国的霍乱,一次偶然,巴斯德发现,通过人工干预使毒性减弱的病毒接种在鸡身上能让鸡对霍乱产生免疫力。1879年,巴斯德培养出了鸡霍乱疫苗。人工培育疫苗的大幕由此开启。

1881年,巴斯德在巴黎的一个农场做了一个轰动的实验,他找来50只健康的羊,其中25只接种了他准备好的炭疽疫苗,两周后,50只羊同时注射炭疽杆菌新鲜毒液。结果,没有接种疫苗的25只羊全都死了,接种过疫苗的25只羊安然无恙。

给动物接种疫苗预防疾病,巴斯德成功了,但他还没培养出给人接种的疫苗。人体的免疫系统有个特点:一旦对“坏人”——某种病毒产生了免疫力,就能记住“坏人”的特点;下次“坏人”再来,免疫系统会再次将其消灭,即这种免疫力可以维持一定时间。但是,人类用主动感染毒力低的牛痘病毒产生的免疫力来对抗致死性的天花病毒,这种做法的成功只是不幸中的大幸,是“巧合”。这种方法用在其他疾病上,就不一定行得通了,因为不是每种大病都能找到自然存在的、跟它具有类似抗原性的弱毒力病毒,比如“狂犬病”。

狂犬病病毒会攻击人的神经系统,发病者会出现恐水、怕风、咽部肌肉痉挛、瘫痪等症状。这是目前唯一一种死亡率接近100%的传染病,而且直到今天都没有有效的治疗方法,但可以用疫苗有效地预防狂犬病。

而狂犬病疫苗正是巴斯德发明的。

在巴斯德那个年代,人被动物咬伤的概率还是非常高的,虽然狂犬病的总体流行程度不如别的传染病,但它发病症状恐怖,致死率高,所以巴斯德决定用疫苗攻克它。但真正开始之后,巴斯德发现,这比他想象的要困难得多。巴斯德和助理们冒着被咬伤的危险,采集了狂犬的唾液,开始了疫苗的研发。历经无数次的动物实验,巴斯德推断出狂犬病病毒应该都集中于神经系统。他大胆提出一个设想:从患狂犬病死亡的兔子身上取出一小段脊髓,悬挂在一支无菌烧瓶中,使其干燥,看它是否有致命危险。经过多次实验后他发现,没有经过干燥的脊髓是极为致命的,而经过干燥的脊髓却没那么致命。随后他把干燥的脊髓组织磨碎,加水制成疫苗,注射到犬只脑中,再让注射过疫苗的犬只接触致命病毒。在反复实验之后,接种了疫苗的犬只即使脑中被注入狂犬病病毒,也不会发病。狂犬病疫苗研发成功!

就这样,巴斯德开启了一个用科学的、可复制的方法主动预防传染病的新时代。

1885年,一位几乎绝望的母亲,带着被狂犬咬伤的9岁小男孩约瑟芬来到巴斯德实验室门口,哀求巴斯德救救她的孩子。巴斯德决定为小男孩打下人类第一针狂犬病疫苗。这时距离约瑟芬被狗咬伤已经过去四五天,在此后10天中巴斯德连续给男孩注射了十几针不同毒性的疫苗。5天、10天、1个月过去了,男孩健朗如常,最后安然返回家乡,后来,约瑟芬一直活到64岁。

期待未来更多疫苗问世

19世纪末是微生物学成就辉煌的时期,结核、百日咳、伤寒、白喉等一系列传染病的病因都被明确,人们逐渐开发出了对付这些疾病的疫苗。而随着生物化学、分子生物学、遗传学和免疫学的迅速发展,全世界疫苗研制水平不断完善和提高,针对不同传染病、非传染病的各种新型疫苗不断问世。

事实上,现今有疫苗可预防的传染病,大多数人类都能通过自身免疫系统的抵御最终自愈。而有些自身免疫系统不能有效抵御的传染病,如艾滋病,如何通过接种疫苗以及接种何种疫苗来进行控制,一直是疫苗开发者和免疫学家们苦苦思索的问题。

或许现在的你无法想象,在生死攸关的疫苗被发明之前,全世界每年会有上千万人因为传染病而死去。我们现在担心的癌症、高血压、冠心病,在十九世纪以前,患病的人数只是传染病患病人数的零头,而这还只是普通的传染病,如果遇到传染病大爆发,一次流行就能轻易让一个城市的人口消失三分之一。

自从使用疫苗预防疾病以来,人类的平均寿命延长了数十年。疫苗为人类生活筑起了一道坚固屏障,成为人类健康的保护伞。在疫苗研究的全新时代,在全球科学家的不懈努力下,相信在不远的将来,更多新型预防性和治疗性疫苗能被研发出来,为人类抵御疾病增添更多的屏障。

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