书城历史中国科技史
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第21章 中国近现代科技史(4)

我国科学家在传统中医的基础上,经多次的鼠疟筛选试验,于1971年10月取得中药青蒿抗疟筛选的成功。1972年从中药青蒿中分离得到抗疟有效单体,命名为青蒿素,对鼠疟、猴疟的原虫抑制率达到100%。1973年取得临床试验成功。试验证明,从中药材青蒿中分离得到的青蒿素分子能够与疟原虫体内的高浓度铁产生化学反应。这种化学反应能够释放大量激烈的、反应能力极强的微粒子,可以击穿疟原虫的细胞膜,从而杀死导致疟疾产生的微小疟原虫。20世纪90年代在越南的疟疾高发期间,青蒿素成功地使当地死于疟疾的人数减少了97%。香港科技大学的化学研究员,理查德·海恩斯教授认为青蒿素的研究发现是整个20世纪后半叶最伟大的医学创举之一。

修氏理论

中国女科学家修瑞娟于1983年发现并首次证明了人体内各级微动脉血管(微循环)的自律性运动,是以波浪形进行传播的,提出了微循环对器官和组织的灌注的新论点——海涛式灌注。这一论点被国际微循环界权威们称为“修氏理论”。修瑞娟也是在世界医学史上第一个以中国人姓氏命名医学理论的医学家。

人体及其活力在某种程度上说是由微细血管编织的微循环维持的。人体的表层和内脏布满了微血管,总长度加起来可以绕地球半圈。微循环在医学界是一项高深的理论,在修瑞娟之前,这项研究在中国还是一项空白。

微循环的研究在世界上有300多年的历史了,医学界长期以来对人体内微循环通常的理解,就像对河流灌溉的理解一样:主流支流(即大血管)血灌注不流畅,细小的沟渠(微血管)应付推动灌注流通而淤塞或坏死。经过多年的反复试验和刻苦钻研,修瑞娟完成了论文《肺心病患者甲皱微循环的变化》和《关于微血管自律运动的长期监测》,在国际上引起了强烈的反响。她通过无数个详实的科学数据,真实地再现了肺心病患者在发病时微循环血管的变化规律,根据这一规律,她做出大胆的判断:肺心病患者的休克或死亡,不一定是心脏发生了问题,很可能是由于微循环出现了障碍。她首次证明,各级微动脉血管的自律性运动,是以波浪形式进行传播的,从而提出了“微循环对器官和组织的波浪式灌注”的新论点:微血管的自律运动是以波浪形式进行的,而微血管对器官和组织的灌注,如同海涛的最后一搏,是一种强有力的跳跃和冲击,不像河流对田野的灌注。越到最后越无力。

1983年,修瑞娟被一致推选为国际微循环研究所的五位领导之一,美国的微循环权威海瑞斯教授高度评价了这位女科学家,“修瑞娟区别外国科学家,她能提出自己的设想”。

中医药防治艾滋病

面对艾滋病的蔓延,有着悠久历史的中医药可以充分发挥标本兼治的特点,与西医西药一起投入人类与艾滋病的抗争中,前景广阔。

艾滋病是发现才几十年的一种病毒性传染病,虽然中医历代文献中尚无其名,但根据其传播方式、流行情况、发病特点和临床表现等来看,与中医的某些病症病名,如瘟疫、虚劳等有类似之处,这种相关性为中医药治疗艾滋病提供了理论依据和诊治经验。中医药治疗艾滋病遵循辨病与辨证相结合的原则,标本兼顾,虚实并治,补虚泻实,不同阶段攻补偏重不同。

中医强调的是机体对致病因子的反应性和适应性,以中药。针灸、气功等各种手段综合作用于患者,提高机体免疫功能、阻断病情发展、延缓发病或减轻症状,从而提高生存质量、延长寿命。此外,辨证施治、因人而异是中医学的精髓,这对艾滋病患者具有重要意义。用中医药防治艾滋病最早的是中国医药研究院的吴伯平教授,他认为,中医中药治疗艾滋病确实有效,能提高艾滋病人的免疫功能,抑制艾滋病病毒的活性和发展,提高病人的生存质量,不仅能使带毒者较好地生存,还能使艾滋病病毒停止活动,有使病人血清抗体转为阴性的可能。

中药在治疗艾滋病时能减轻和消除鸡尾酒疗法的副反应,治疗艾滋病多种机会性感染,抗艾滋病病毒及提高机体免疫力,病毒不易对药物产生抗药性,病人不会因长期用药导致终生用药。

甲肝减毒活疫苗

甲肝减毒活疫苗是由我国科学家毛江森和胡孟冬首创的,由我国自主研究开发,拥有自主知识产权,并于1992年正式应用于人体。甲肝减毒活疫苗不仅成本低,而且已研制并生产出了冻干疫苗,从根本上解决了活体疫苗的稳定性问题,保存期可达15—18个月。

病毒性肝炎是我国常见的最主要的传染病之一,而甲型肝炎位居已知的五种病毒性肝炎发病率之首。为预防和减少甲肝的发生,我国从1992年起甲肝减毒活疫苗(H2株)开始用于人群接种,至今全国已有超过一亿人接种了该疫苗,获得了非常满意的流行病学保护效果,使我国甲肝的年发病率平均以20%左右的速度下降。甲肝减毒活疫苗是用遗传稳定、对人安全的H2减毒株接种二倍体胚胎肺细胞,培养后用先进的工艺进行提抽、浓缩和纯化,最后溶于含多种氨基酸的盐平衡液中。与一般的病毒活疫苗不同,它是一种纯化的活疫苗,对人体安全,免疫反应完全,预防甲肝效果显著。

复旦大学公共卫生学院流行病教研室承担的国家“九五”重点科技攻关项目——“规范化甲型肝炎减毒活疫苗保护效果与免疫策略的研究”课题显示。甲肝减毒活疫苗具有很好的安全性、免疫原性和保护效果,其抗体阳转率达90%以上,保护率高达95%,疗效达国际领先水平,标志着我国甲型肝炎的预防水平又上了一个新的台阶。

据文献检索,上述成果是在国内外首次取得的。

乙肝基因工程疫苗

我国科学家经过近十年努力研制成功的乙肝基因工程疫苗(CHO),采用哺乳动物细胞系统表达乙肝表面抗原,是我国第一个利用基因工程技术研制的乙肝疫苗,一种完全由中国人研究、中国人生产的乙肝疫苗。

乙肝是严重危害人类健康的传染病,我国属于乙肝高发区,易防难治,但是只要尽早接种基因工程乙肝疫苗(酵母重组),就可避免乙肝带来的种种危害。接种基因工程乙肝疫苗(酵母重组)是控制乙肝最科学、最经济、最有效的手段。由中国预防医学科学院研制生产的基因工程乙肝疫苗在乙肝表面抗体阳转率方面超过国外同类产品,并已出口到沿用英国药品标准的巴基斯坦等国家。

基因工程乙肝疫苗(酵母重组)是一种乙肝表面抗原(HbsAg)亚单位疫苗,系采用现代生物技术将乙肝病毒表达表面抗原的基因进行质粒构建。克隆进入啤酒酵母菌中,通过培养这种重组酵母菌来表达乙肝表面抗原亚单位。这种乙肝表面抗原亚单位具有原料易得、产量大、安全、高效等特点。

基因工程乙肝疫苗(酵母重组)通过主动免疫的方式使人获得对乙肝的抵抗力。大量临床资料表明:它是一种安全有效的制品,它的抗体阳转率在95%以上,母婴阻断率在85%以上,它能降低乙肝感染率、携带率,成为控制乙肝的一种重要手段。科学研究表明:基因工程乙肝疫苗(酵母重组)可刺激人体产生免疫记忆反应,因此,长期受益是可能的。临床研究表明,人体对基因工程乙肝疫苗(酵母重组)有很好的耐受性,无严重副反应出现。

基因工程乙肝疫苗是人类同乙肝斗争的产物,是现代生物技术的重大成果,它优质、安全、高效,可避免因乙肝导致的对人类健康的危害和巨大的经济损失。基因工程乙肝疫苗(酵母重组)在我国乃至世界的乙肝计划免疫中日益发挥着重要作用,成为控制乙肝流行的主要疫苗。

烧伤湿润暴露疗法

中国科学家徐荣祥发明的“烧伤湿润暴露疗法”,有效地解决了烧伤创面治疗的四大国际技术难题——疼痛、感染、深II度疤痕、继续进行性坏死,使大面积烧伤病人(总面积超过90%)的总治愈率由国际上的5.7%提高到92%。使用这种方法,病人无疼痛,不结痂,不感染,一般不需植皮,并能自动排除坏死层而不伤组织,能使II度烧伤创面大部分组织复活,及时治疗可不留疤,是一种中国所独有的、全新的治疗烧伤理论,被中外学者确认是对烧伤临床学的创新和突破。

徐荣祥在治疗烧伤临床实践中,从中西医两种学术思想得到启示,运用中医对烧伤需治伤又治疮、创面“津润”为前提,以活血化瘀主治伤,以清热解毒去腐生肌主治疮,制成全中药“湿润烧伤膏”;又运用西医现代烧伤病理生理学等建立了药物进入创面、既止痛又抗感染的“烧伤湿润暴露疗法”。两者相辅相成,完成烧伤治疗的全过程。治疗方法简单易掌握,适用于各级医院,也适用于战地和边远乡村。

1989年,美国《新闻周刊》刊登了“中国烧伤湿性医疗技术将对世界烧伤治疗产生革命”的文章,而后美国ABC电视台等以《中国绝技》、《难以置信》专题报道了徐荣祥的烧伤医疗研究成果及方法。至今,徐荣祥教授对32个国家的特殊烧伤病人进行过专项治疗,同时将中国的烧伤医学文化传播到全世界。欧洲创伤学会主席Cherry来中国考察,当见到大面积III度烧伤病人被烧伤湿性医疗技术成功治愈的现实时称,“当我们试图用湿润环境治疗创面时,中国则已经使大面积深度烧伤创面再生出了皮肤”。

烧伤湿润暴露疗法的成功实践,科学地创立了现代东西方医学共同发展的医学哲学理论及方法。

人造血管

北京鼓楼医院经过多年的实验研究和临床应用,研制出一种支架型人造血管,这种主要治疗血管狭窄和动脉血管瘤的人造血管具有很高的临床应用价值,为国内外首创,具有国际先进水平。

这种人造血管是由钛镍合金制作的,因为这种金属具有形状记忆功能,在低温下它就缩小,有利于手术时置人人体血管病变处;进入人体后,由于血管内血液温度约37摄氏度,它就会扩展,恢复到原来的形状,从而达到扩张支撑血管的目的。此外,这种金属还具有耐磨、耐腐蚀等性能。人造血管内壁透明的薄膜,是由硅胶类高分子材料做成的。

1960年,上海第一医学院附属中山医院的冯友贤医生试制成功无缝皱折的真丝人造血管,手术后效果良好,这是我国第一条真丝人造血管,被外国专家誉为科学的“丝绸之路”。

1991年,苏州医学院附属第一人民医院和苏州丝织试棉厂采用织纱组织和平放、斜放相结合的综合结构,研制出的人造小血管,内壁平整,柔顺性好,强度持久,克服了以往人造血管的缺陷,经临床试验,效果良好。这种世界上最细的人造血管达到了国际先进水平,具有重大的临床应用价值。

器官移植

我国首例同种异体小肠移植手术

哈尔滨医科大学第一临床医学院成功地为一位短肠综合症患者施行了同种异体原位小肠移植术。该术式在国内尚属首例。

患者因肠系膜上动脉血栓,造成肠坏死,大部分小肠被切除,仅存40厘米。以哈尔滨医科大学第一临床医学院普外科主任姜洪池为首的医疗小组,经过10多个小时的密切协作,成功地将其儿子的1.4米小肠接到父亲的小肠上。手术采取的小肠系膜动、静脉的吻合完全符合人体解剖的新术式,克服传统术式的弊端,便于人体代谢。器官移植的供体与受体有血缘关系,术后的排斥相对减轻,但活体供肠手术比脑死亡者供肠的难度要大得多。

我国首例活体小肠移植手术患者患严重肠梗阻,手术中,医生们为其切除了坏死的小肠。术后,患者的小肠从正常人的4~6米变成了40厘米,无法维持正常的生理需要。患者体重急剧下降,生命垂危,要根本改变现状,惟有进行小肠移植。小肠属于高免疫器官,移植后排斥反应的发生率明显高于其他器官。西京医院23个科室、60余名专家及医护人员密切配合,将患者父亲的150厘米回肠,移植到患者身上。

该病例患者成为亚洲健康存活时间最长的活体小肠移植患者。

非典型性肺炎冠状病毒全基因组序列测定

2003年4月15日,中国军事医学科学院微生物流行病研究所与中国科学院北京基因组研究所通力合作,成功地完成了对冠状病毒的全基因组序列测定。冠状病毒全基因组序列测定的成功,为追踪冠状病毒的来源,研制非典型性肺炎的诊断制剂、疫苗和治疗药物奠定了坚实的基础。

“非典”,给人类健康带来极大的危害,引起全球关注,在一段时间里却一直病因不清,能否最终有效防治、预防,首先决定于病原是否清楚,弄清病原是控制疾病的前提。

2003年3月21日,中国军事医学科学院微生物流行病研究所专家从非典型性肺炎组织标本中成功地分离出了冠状病毒,并建立了动物模型。在此基础上,专家们通过对来自不同地区的非典型性肺炎患者的肝、肺、咽拭子和淋巴结标本中冠状病毒的全基因组序列测定,结果显示,这一病毒的长度约为3万个碱基对(基因长度基本单位),与加拿大、美国报告的序列基本一致,属于一种新的冠状病毒。

2003年4月16日,联合国卫生组织确认引起非典型肺炎的病原体是冠状病毒的一个变种。使“非典”事件终于有了一个阶段性的结论。

随着冠状病毒的确定、检测试剂的诞生和基因测序的完成,病原不清的问题得以解决,这为“非典”疾病的诊断提供了基础,更为进一步的药物和疫苗研制提供了可能。诊断“非典”仅用两小时即出结果。

全基因组测序和试剂研制成功,使对“非典”的疾病控制扭转了被动局面。它的意义在于:对最终确定“非典”病原体画上了句号;它为研制诊断试剂提供了基础条件;通过序列对比,可知病原体的毒株来源,为阻断病源进一步传播提供了条件;为下一步开发疫苗和药物研制提供了基础。

数学

东方第一几何学家