人类抗疫史与科技进步

2023-05-31 12:19郭菲
科学大众(中学) 2023年6期
关键词:传染病抗生素疫苗

郭菲

顾名思义,传染病是传染性疾病的简称,其致病病原体多为细菌、病毒、真菌等微生物,有时也可以是寄生虫。这些微小生命体的出现可以追溯至生命起源之初,它们种类繁多,常发生变异。因此,自人类文明伊始,传染病便始终纠缠着我们,犹如曙光下的一道暗影。

为对抗传染病,人类历经了几个世纪的持续创新和不懈努力。随着科技的日益进步,我们不但掌握了应对细菌感染的方法——抗生素类药物,还探索出一条对抗病原体的有效途径——接种疫苗。如今,在这些技术突破的支持下,人类已能较为有效地控制和治疗传染病。

虽然传染病对人类社会的威胁仍然不可小觑,但我们在与其长久的对抗中,已无数次刷新了认知和应对策略,医疗科技水平也因此攀登至全新的高度。然而,历史的车轮周而复始,每当未知的新型传染病悄然降临时,人类又将面临一轮全新的挑战。在未来,科技革新势必指引我们更有效、更迅速地应对传染病,持续助力全球公共卫生事业的发展。

早期的抗疫实践——黑暗岁月中的微光

在文明的萌芽阶段,人类知识匮乏、科技水平低下,无法准确界定传染病。直至1000多年前,伊斯兰世界的医学家伊本·西那才首次发现传染病的可传播特性。通过研究,他发现隔离能有效地阻断传染病的传播途径,并将传染源锁定至一些被污染的体液上。但遗憾的是,受限于当时的科学技术水平,伊本·西那并未解开传染病背后的秘密。

时间来到17世纪,荷兰科学家安东尼·凡·列文虎克借助自制的光学显微镜,首次用肉眼观察到了微生物的庐山真面目。这一成就标志着人类进入了一个全新的微观世界,不仅奠定了微生物学研究的基础,还开启了探索传染病病因和机制的新篇章。

看清敌人真面目——初识病原体

19世纪后,光学显微镜已经成为人类研究微生物世界的有力武器。在显微镜的加持下,德国科学家科赫率先观察和描述了炭疽杆菌、结核杆菌和霍乱弧菌等,它们皆为传染性极强且致死率极高的病原体。科赫的研究證明了特定微生物是导致特定疾病的罪魁祸首。与此同时,科赫还提出了著名的“科赫法则”,为界定传染病病原体提供了有力的理论依据。除此之外,科赫还证实了结核杆菌为引起结核病的病原,为结核病的研究作出了突出贡献。他也因此获得了1905年的诺贝尔生理学或医学奖,成为近现代传染病研究的先驱。从此,“传染病”成为医学领域的一大全新概念,融入了人类的文明史。

在工业化时代和信息化时代的先后推动下,随后的100年间,人类在科学技术方面取得了飞跃,由此收获的丰硕成果使得社会在经济、医疗、交通、生产等各个领域突飞猛进。自此,现代医学在科技的引领下逐步建立并得到不断完善,持续为人类的生命安全和身心健康保驾护航。同时,人类在与传染病的斗争中不断反思,并得出了如下结论:为更好地预防、控制现存和新型传染病,探索、发现和创新将成为未来长久不变的课题。

吹响反攻号角——抗生素的发现和应用

1928年,英国生物学家亚历山大·弗莱明首次发现了青霉菌对其他菌落的灭杀现象,他将青霉菌产生的灭菌物质命名为“青霉素”。10年后,英国病理学家霍华德·弗洛里和德国生物化学家恩斯特·伯利斯·柴恩利用分离纯化技术,提纯出了高浓度的青霉素,并通过小鼠实验证实了其具有治疗细菌性感染的作用。他们的这一关键贡献,为青霉素的临床应用奠定了重要基础。

然而,在青霉素已经普及的20世纪中叶,依然有一些顽固的老牌传染性疾病对人类的健康虎视眈眈。由于青霉素只对革兰氏阳性菌有明显疗效,诸如肺结核和鼠疫等由革兰氏阴性菌造成的疾病,每年仍会夺去无数的鲜活生命。为此,科学家们主动出击,在既有知识的指导下,通过长期的探索与实验,从土壤中筛选出了另一种鼎鼎大名的抗生素——链霉素。链霉素既能作用于革兰氏阴性菌,还能很好地干预分枝杆菌的生长,一时间成为青霉素的最佳补充药物。

此后的一二十年里,金霉素、红霉素、氯霉素、土霉素等一大批新型抗生素进入人类的视野。抗生素的诞生大大延长了人类的平均寿命,它们成功地压制了长期活跃在历史舞台上并对人类社会造成过重大损失的各类细菌性传染病,如鼠疫、霍乱、肺结核等。随后,抗生素研究进入全新的历史阶段,大规模的抗生素制药企业如雨后春笋般不断涌现,抗生素药物的生产迈入工业化的新时代,人类也在与细菌的斗争中渐入佳境。

另一个转折点——疫苗的诞生与天花病毒的消亡

纵观历史,人类曾依靠有限的医疗条件,在与传染病的斗争中取得数次胜利。鼠疫、霍乱、天花、梅毒、肺结核等疾病,都不得不臣服于现代医学的高超手段。在熟练使用广谱抗生素药物后,人类还发现了预防病毒感染的关键方法——接种疫苗。

疫苗是一种可使机体产生特异性免疫的生物制剂,常由各类病原微生物制成。接种疫苗后,人体会产生免疫反应,其强度甚至比自然感染还要高几个数量级。疫苗中虽然含有失活的病原成分,但是它们最多引发轻微的发热,不会造成感染,从而安全有效地预防各类传染性疾病。在疫苗的帮助下,世界卫生组织于20世纪80年代宣布天花被彻底消灭。自此,这种老牌传染病正式退出历史的舞台。疫苗的推广不仅彻底消灭了天花病毒,也极大程度上遏制了部分病毒性传染病的暴发,为人类抗击病毒作出了不可替代的贡献。

阶段性的胜利让人类看到了战胜传染病的一缕希望,但这并不意味着我们可以放松警惕。消灭天花的功绩将人类立志清除传染病的雄心放大到了极致,在抗生素和疫苗的保驾护航下,有些人认为传染病不久就会从地球上彻底消失。然而,这些人忽略了一个事实:还有许多具有人畜共患性的传染病更为棘手。并且,疫苗虽然是一种安全有效的免疫手段,但是在应对某种特定传染病时,疫苗也并非总能做到100%有效。其主要原因在于,引发特定传染病的病毒毒株可能发生变异。

除此之外,全球人类还面临着部分地区卫生条件有限、疫苗的普及程度尚且不高等医疗保健资源不均衡导致的健康不平等问题,这一因素始终是威胁世界人民健康和引起传染病暴发的重要隐患。

疫魔的反扑——新兴传染病和再兴传染病

当人类还沉浸在医疗科技带来的片刻之安时,新一轮的传染病已然在暗中酝酿,向着人类最薄弱的环节悄然进军。在过去的几十年中,埃博拉病毒、非典型肺炎SARS病毒、中东呼吸综合征MERS病毒曾先后肆虐,于2019年年底暴发的新型冠状病毒更是让人类社会承受了沉重的一击。虽然疫苗和抗生素等医疗手段仍然发挥着至关重要的作用,但是新病毒和细菌的不断涌现总让我们应接不暇、措手不及。因此,人类社会必须时刻保持警惕,不断投资于科学研究和公共卫生领域,以便应对新的传染病和其他全球性卫生问题。

20世纪后,人类的种群规模急剧扩大,且在交通、科技等方面取得了飞跃性的提升,经济全球化的步伐已势不可当。随着人口的激增与迁移,人类可能踏足于全新的栖息地,并与某些携带新型传染源的潛在宿主不期而遇。这些宿主物种很可能是家畜、宠物,甚至是自然界中的啮齿类和鸟类等,一旦病原体由这些动物传给人类,就很可能产生新型的人畜共患病。此外,气候变化也日益成为助长传染病流行的一大客观因素。随着全球气候变暖,物种栖息地迁移,疾病得以传播到新的地理区域,由此诱发新型传染病快速扩散的现象也不在少数。

另外,我们还需要面对一个残酷的事实:人类在现阶段并没有太多针对病毒的特效药,只能依靠注射疫苗来提前获得免疫力。然而,疫苗受其作用机理的限制,只能针对性作用于某一固定毒株,对已经产生变异的病毒无能为力,而传染性病毒恰恰身怀“伪装变化”之术。根据现有的科学技术,一种疫苗从研发到推广往往需要耗费数年的时间,在此期间,病毒的侵袭和变异却不会停止,这使得疫苗的生产困难重重。

科学探索的道路荆棘丛生。自1981年首次报道艾滋病病毒起,人类尚未研发出真正有效的艾滋病疫苗。2020年1月,迄今为止最有希望的艾滋病疫苗的研发也宣告失败。无独有偶,科学家对于SARS疫苗的研发,也因病毒的悄然离去使得后期的临床实验缺乏实验对象而不了了之。

科技的进步虽能显著提升医疗水平,却不能将传染病彻底根除,只要人类还是群居动物,传染性疾病就不会消失。即便如此,绵延数千年的抗疫史仍让我们越发深刻地感受到科学的力量。对于变化的自然,我们应怀有敬畏之心;对于不久的未来,我们应充满信心和希望。前人的努力必将铸成丰碑,也将成为攻克难关的基石。为了使医疗水平的进步速度赶得上环境与对手的不断变化,人类仍然需要不懈地探索,待科技与智慧攀上下一座高峰之日,我们势必能更加游刃有余地控制和预防传染病的传播,创造更加美好和安全的未来。

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