［坡仔跟你一起阅读好书·第九期］《爆炸医学史》第九章 接种疫苗

       身处风暴中，要看清它的模样和去向。

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［英］罗伯特·斯奈登◎著

       ——英国著名作家、出版人，拥有30多年的出版从业经验，科普创作奇才，以将复杂难懂的科学问题展现得有趣且令人发省见长，他的作品深受各年龄段读者的喜爱，无论成人还是孩童，均从中受益。

［中］芦东昕 李力 李青峰◎译

第九章 接种疫苗

一、免疫发展时间线

       公元前430年——公元前427年：雅典瘟疫期间，修昔底德发现那些从瘟疫中幸存的人们获得了抵抗再次感染的免疫力。 

       7世纪：印度僧侣通过喝蛇毒来防止被毒蛇咬伤，这是已知最早的免疫接种记录。

       1722 年：英国进行了天花接种，但效果不稳定。 

       1738 年：在美国卡罗来纳州暴发天花期间，美国进行大规模接种并且取得成功。

       1742年：中国医学著作《医宗金鉴》提出，可以让健康的孩子穿被感染天花孩子的内衣，以此获得对天花的免疫力。

       1744年：一个叫本杰明·杰斯提(BenjaminJesty)的农民从感染牛痘的奶牛乳房中刮取痘痂，并将其注射到他妻子和儿子的胳膊上，他们成功地避免了天花的感染，但他的实验却遭到了嘲笑。

      1796 年：爱德华·詹纳(Edward Jenner)在一个男孩身上测试牛痘接种时发现，男孩患上牛痘后，病情很快好转了。

      1798 年：爱德华·詹纳发表了关于牛痘接种的研究成果。

      1879 年：路易斯·巴斯德观察到，导致鸡霍乱的细蕾经过多代培养后，其致病能力会逐渐减弱，甚至丧失致病能力。而在他将这些弱毒性细菌接种给鸡后，它们就对霍乱产生了免疫力。

       1885 年：巴斯德将他的方法应用于狂犬病治疗中，治好了一个患狂犬病的男孩。

       1887 年：巴斯德在巴黎建立了自己的研究所。 

       1890 年：出现了这样一种观点:宿主拥有免疫系统，可以防御微生物的入侵。

       疫苗使我们获得了对某种疾病的免疫力，如果没有疫苗接种技术的出现，我们就不会享有今天的健康生活。通过弱化或灭活致病细菌可以进行疫苗的获取。这种疫苗使人体的免疫系统能够识别并杀死感染的细菌，并在再次感染同样的细菌时产生预防作用。虽然疫苗接种的机理在人类第一次疫苗研制出来数年后才被揭示，但人类对于它的认识却可以追溯到古希腊时期。

二、历史悠久的接种技术

       修昔底德在雅典瘟疫时期一个重要的发现就是那些在鼠疫中幸存下来的人获得了对鼠疫的免疫力。此外，他也认识到获得的免疫力仅限于对鼠疫。也就是说，虽然鼠疫患者对鼠疫具有免疫性，但他们仍然可能患上其他疾病。修昔底德的这种观点在当时起到了积极作用，在鼠疫中幸存下来的雅典人因此而愿意去照顾其他的患者。

       修昔底德并没有弄清楚感染的生物学原因，也没有去了解如何防止鼠疫感染。据说，7世纪印度僧侣喝蛇毒来防止被毒蛇咬伤，这是已知最早的免疫接种记录。

       在公元900年，中国发现了一种天花接种的方法。当时的中医发现接触过天花疮痂的人不太容易患上天花，而且即便得了天花，也不会致命。当时的接种方法是从天花病患者的脓疱中取出少量脓汁擦在健康人的皮肤的抓痕上，或者把天花结痂压碎从鼻孔吸入。

       16世纪的印度也有这样类似的接种方式。17世纪，天花接种通过商贸往来，传入奥斯曼帝国。但由于接种有时可能会导致患者不幸死亡或毁容，所以人们对天花接种的接受程度是十分有限的。

       玛丽·沃特利·蒙塔古(Mary Wortley Montague)是当时天花接种的支持者，她虽然幸存了下来，但却因为接种天花而被毁容。当蒙塔古和她的大使丈夫在伊斯坦布尔时，她让大使馆外科医生查尔斯·梅特兰(Charles Maitland)研究天花接种的技术。1718年3月,她让梅特兰为自己五岁的儿子接种。在回到英国后，她成为这项技术的倡导者，并且让梅特兰在皇家医生面前为她四岁的女儿接种。

三、免疫建议

       1742年出版的中国医学著作《医宗金鉴》提出，可以让健康的孩子穿被感染儿童的内衣，以此获得对天花的免疫力。

       在一项有争议的实验中，医师学会建议给六名死刑犯注射疫苗，并由查尔斯-梅特兰去执行这个实验，虽然他极不情愿，但令他欣财的是，这些死刑犯都活了下来。作为对他们积极配合的奖励，参与实验的所有死刑犯都获得了自由，其中一个人还得到了护理天花患者的工作。虽然这样的实验有些不道德，但疫苗的功效得到了证实，这种做法逐渐在英国和美国流行起来。

       到1722年年底，英国已经进行了180多次的疫苗接种，这个数量对于当时七百多万人口的国家来说并不算多。并且，接种的结果也不是很理想的，大约3%的患者因天花接种而感染死去，这使人们对接种疫苗的安全性产生了怀疑。牧师埃德蒙·梅西(Edmund Massey)强烈反对接种疫苗，称这是一种“恶魔般”的行为。1729年至1738年，疫苗接种几乎完全停止了。

       1738年，严重的天花疫情威胁到美国卡罗来纳州，人们再次开始大规模接种，接种拯救了上万人的性命。虽然当时接种确实有可能导致死亡，但比起天花的威胁，它仍然是增加生存率的好方法。

四、爱德华·詹纳

       爱德华·詹纳虽然只是一名英国的乡村医生，但在医学史上却有着举足轻重的地位。他曾为使患者免受天花感染而进行疫苗接种。当时他听到一种说法，从奶牛身上感染了牛痘的人，都会对天花产生免疫力。据说，他听到一个挤奶女工吹嘘说:“因为我得过牛痘，所以我永远都不会得天花，我永远都不会有一张丑陋的麻子脸。”这使得詹纳开始猜测，牛痘可能是一种更为安全的接种替代品。

       1796年5月，詹纳诊断了一名挤奶工手上的皮疹，发现她感染了牛痘。他决定利用这个机会验证自己的猜测。他找了一个男孩作为实验对象，在他的胳膊上划出一点儿伤痕，并在伤口上撒了挤奶工手上的皮疹碎屑。几天之内，男孩患上了牛痘，但病情很快就好转了，身体随之康复。

       在确认牛痘也可以在人与人之间进行了传播后，詹纳进行了下一步实验，也就是确定牛痘确实能使人体免受天花的侵害。詹纳给这个男孩注射了天花的接种材料，毫无疑问，这个男孩无论是当时还是以后，都没有患过天花。詹纳进一步在很多人中做了这个实验。在随后的实验中他最终确认了接种牛痘可以让人产生对天花的免疫力。1798年，他发表了他的研究成果——《关于牛痘预防接种的原因与后果》。

       这种通过皮下注射抗原让人获得免疫的方法，被称为接种(Vaccination)，来自拉丁单词“牛”(Vacca)。詹纳的理论当时并没有被立即理解和接受，因为当时的医生并不能很容易地获得牛痘的病原体，所以难以复现詹纳的研究。而且当时医生手中的牛痘样本都混杂了天花病原体，所以他们的实验结果会显示接种牛痘并不会比接种天花安全。1853年，当政府强制接种牛痘疫苗时，引发了抗议游行。甚至在今天，依然有类似的观点存在。

       詹纳每天都处理着无数关于天花的信件，他称自己为“世界疫苗文员”。他获得了伦敦、格拉斯哥、爱丁堡和都柏林等城市颁发的奖章。为了表彰他的工作，英国政府分别在1802年和1807年给予了他巨额的奖金。

五、巴斯德再现

       虽然詹纳的实验是成功的，但当时人们对免疫系统的理解并不深入。巴斯德对微生物做出了诸多贡献，他提出了疫苗接种可以应用于由微生物引起的疾病上。他进行了一系列实验，使本来致病的微生物变得无害并可以用于疫苗生产。

       巴斯德也研究了炭疽病，这是一种极其严重的疾病，严重影响了畜牧业的发展。许多牲畜会因为极其严重的胃肠道和肺部症状而休克，甚至死亡。

       炭疽病对法国畜牧业带来了巨大的危害，法国农民们眼睁睁地看着自己的牛羊在症状出现的数小时内便陆续死亡。并且牧场还会受到死于该病的牛羊的污染，第二年出现在这片牧场的牛羊又会感染这种疾病而死亡，从而形成恶性循环。科赫发现这是由于细菌形成的孢子可以在土壤中存活多年而引发的。

       在科赫发现炭疽杆菌后不久，巴斯德就开始研制炭疽疫苗了。爱德华·詹纳之前已经证明，牛痘可以使人类免受天花的侵害。在早期的实验中，巴斯德发现注射炭疽杆菌的牛存活了下来。他推断，这些牛是因为接触过炭疽杆菌，并获得了对细菌的抵抗力才活下来的。

       巴斯德在免疫学领域的第一个重大突破不是炭疽病，而是一种叫鸡霍乱的疾病。他观察到引起鸡霍乱的细菌在被培养了一代又一代之后，引发疾病的能力会被削弱。当他给健康的鸡注射弱毒性细菌时，鸡对这种弱毒性细菌产生了和注射初代细菌一样的抵抗力。

       巴斯德希望将疫苗接种也应用于炭疽病的治疗中。为此，他制备了弱毒性炭疽杆菌培养物，并于1881 年开始进行大规模的炭痂病疫苗接种实验。巴斯德的实验方法是为实验组绵羊每隔12天接种一次不同毒性的疫苗，一次比一次的毒性更强。而对照组的绵羊不接种疫苗。两周后，两组绵羊都被注射了毒性很强的炭疽杆菌菌株。在几天之内，对照组的绵羊陆续死亡，而实验组的绵羊都活了下来。

       值得注意的是，在巴斯德进行他的实验时，没有人了解免疫系统是如何运行的，也没有人了解是什么决定了致病微生物的毒性，或者为何被减毒的微生物依然能引起免疫反应。巴斯德开始认为，减毒微生物只是与本来的致病微生物在宿主体内争夺营养物质。之后他认为，减毒微生物也许会释放毒素来阻止致病微生物的生长。宿主拥有免疫系统，可以防御微生物入侵的这一观点是1890年左右才开始出现的。

六、狂犬病

       巴斯德的猜想被证明是正确的，他把注意力又转向了另一种疾病--狂犬病。狂犬病在当时是一种可怕而神秘的疾病。巴斯德怀疑它也是由细菌引起的。实验结果表明，狂犬病不是由细菌引起的。而是由病毒引起的。1887年，俄罗斯植物学家德米特里·伊万诺夫斯基(DmitryIvanovsky)揭示了病毒的性质，1898 年，荷兰微生物学家马丁努斯·贝耶林克(MartinusBeijerink)进一步推进了病毒的研究。

       巴斯德在研制狂犬病疫苗时，他又一次尝试减弱狂犬病病毒毒性，但他发现自己无法分离和培养狂犬病病原体。在助手埃米尔·鲁克斯(Emile Roux)的建议下，巴斯德通过对死于狂犬病的兔子的脊髓提取物进行干燥来减弱狂犬病病毒的毒性。他发现，干燥了14天的兔子的脊髓提取物丧失了致病能力。当他用干燥了14天的兔子的脊髓提取物给狗接种时，他发现狗对狂犬病产生了免疫力。

       1885年，9岁的约瑟夫·梅斯特(Joseph Meister)被一只疯狗咬伤，他的母亲绝望地把他带到巴斯德面前。巴斯德给这个男孩注射了自己研制的狂犬病疫苗。令人高兴的是，男孩后来再也没有患上过狂犬病。

       在随后的几年里，数百万人接受了巴斯德的抗狂犬病治疗。1887年，路易斯·巴斯德在巴黎创立了以他的名字命名的研究所。从那时起，巴斯德研究所就成了众多传染病重大发现的所在地。

［本章附上的小故事与小知识］​

本杰明·杰斯提

       一位叫本杰明·杰斯提(1736-1816年)的农民可能才是第一个提出接种天花疫苗的人。1774年，当杰斯提居住的英格兰多赛特郡暴发天花时，他从感染牛痘的奶牛乳房中刮取痘痂，并将其注射到他妻子和两个儿子的胳膊上。虽然杰斯提一家在许多可能被感染的场合活动过，但他们并没有染本杰明·杰斯提上天花。杰斯提的实验受到了邻居的嘲笑，但是在20年后，詹纳关于疫苗接种的实验彻底改变了大家的看法。