“死亡队长”- 肺结核的前世今生与来龙去脉(二)

二.千古之谜一朝揭晓 - 罗伯特. 科赫(Robert Koch)发现结核菌

在几千年里,人们不知道结核病的本质,也搞不清它的流行规律。尽管千百年来一直有人猜测它是一种传染病,但其经常在家庭成员中丛集发生的现象使更多医生相信它是一种遗传病。直到19世纪中期,德国医生Klencke(于1842年)和法国医生Villemin(于1865年)分别用取自结核病人的坏死组织成功对兔子实施了感染,人们才逐渐确认肺结核是一种传染病。

十九世纪中后期,人们对致病细菌导致传染病的认识发生了快速发展。这其中,一位名叫罗伯特.科赫的德国医生发挥了重要作用。比如,今天仍在广泛使用的,将生物样本涂抹在载玻片上,染色后压上盖玻片,然后放在显微镜下观察的细菌染色鉴定技术就是科赫初创的。至今必不可少的,对实验器材、细菌培养基在使用前实施高温、高压灭菌的理念和技术也是科赫创立的。将加热熔化的琼脂培养基倒入玻璃平皿,冷却凝固后成为固体培养基。然后在其表面划线接种,以分离、培养细菌单克隆的技术也是科赫建立的。这些130多年前的创新技术现在已是基本常规,每个医学生在微生物学课上都要学习,亲手操练,看起来非常简单,而正是这些不可或缺的基本技术奠定了现代微生物学大厦的基石。鉴于微生物品种众多,看不见摸不着,却又无处不在、无孔不入的特性,在这些技术出现和广泛应用之前的微生物研究基本只能是一团乱麻!

科赫利用这些自己一手建立的创新技术,首先发现了导致炭疽病的炭疽杆菌(现在唯一实战化的生物武器,老败曾有另文讲述)。1881年8月,科赫在伦敦的第七届国际医学大会(7th International Medical Congress)上介绍了他先进的细菌学新技术,使同行们,甚至冤家对头巴斯德都大为赞叹。作为当时首屈一指的灾难性疾病,肺结核的病因学在大会上当然被广为关注,回到柏林后,科赫决定向这个难题发起挑战。

“科学技术是第一生产力”,肺结核病原体这个千载之谜在科赫的新技术面前只用了不到8个月就被解开。1882年3月24日晚上,科赫在柏林生理学会的一场学术会议上正式宣布了他的发现:他从被人工感染的实验动物的结核组织里用切片/涂片后染色的方法观察到了细菌。科赫在会议上详细介绍了染色的技术方法,而他的听众里恰巧有一位当时只有28岁,后来同样名垂青史的科学家,保罗·埃尔利希(Paul Ehrlich)。作为一名年轻的研究助理,埃尔利希当时也已对切片染色技术颇有心得。他在会场上向科赫讨得了标本,连夜回到了实验室,按照他自己的经验对科赫的方法做了修改 – 减少了染色时间、增加了酸洗和趁染步骤。果然,效果获得了改善,细菌在显微镜下清晰不少。忙了一整天,夜色阑珊,人该回家休息了,轮到运气出场了!埃尔利希回家前顺手把染完色的玻片放在了一个早已熄火的炉子上面晾干。可能睡太晚早晨爬不起来了,转天上午他来到实验室的时候,那炉子已经被不知哪位勤快的同事点起来了!玻片正在被干烤!埃尔利希感觉完蛋了,但还是把玻片放到显微镜下看了一眼,然后惊喜地发现细菌显现得更加清晰了!他立刻把好消息向科赫做了通报并获得了表扬。埃尔利希随后在1882年5月发表了染色的详细方法。同年,该方法又得到了Ziehl和Neelsen的改进,从而形成了沿用至今的,可以从痰液涂片里特异性检测结核菌的“抗酸染色”方法。

因为结核菌的发现,科赫获得了1905年的诺贝尔奖。1982年,在科赫的伟大发现100年后,WHO将每年的3月24日定为“世界防治结核病日 (World Tuberculosis Day)”。对完善抗酸染色方法做出重大贡献的埃尔利希后来在科赫领导的研究所里继续研究工作,创立了血液粒细胞染色分类方法(噬酸性、噬碱性、噬中性),提出了免疫“补体”的概念,发明了治疗梅毒的有效药物“606”(砷凡纳明),后来因为这些光辉成就而获得了1908年的诺贝尔奖。顺便说一句,1887年,埃尔利希给自己的痰液涂片做了抗酸染色,结果阳性,被诊断为肺结核。当时也没啥药治,远远地跑到埃及去疗养了两年,所幸痊愈回归,才有了后来的诺贝尔奖。诺奖可不发给死人。

肺结核病原体,也就是结核菌的发现与鉴定,其意义绝不限于这个单一疾病本身。更在于其整个研究过程为后继病原生物学研究树立了一个典范。科赫以发现结核菌导致肺结核为例,首次提出了一套论证思路:如何逻辑严谨地完成关于某病原菌导致某种传染病的因果关系证明?这一思路被后世尊为“法则”。因果关系的调查与论证经常是生物医药科研中的核心命题。到今天,这个“法则”所代表的思路已广泛应用于微生物与传染病以外的学科范畴,对生命科学的发展发挥着深远的影响。

欲知后事如何,且听下回分解。

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