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微生物学先驱与诺贝尔奖| 诺奖获得者背后的故事

已有 4853 次阅读 2019-4-24 10:06 |个人分类:科学书摘|系统分类:观点评述

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自古以来,人类一直受到传染病的困扰,可以说,人类文明史就是 一部与传染病斗争的历史。天花、梅毒、炭疽、肺结核、鼠疫、霍乱、 白喉、疟疾、流感、艾滋病、重症急性呼吸综合征(SARS)和埃博拉病毒病这些恶魔般的传染病,夺去了无数人的生命,给人类带来了无尽的苦难,也深刻影响着文明的进程。19 世纪初的欧洲医学仍然被希波克拉底的体液学说所主导,人们对传染病的病因没有正确的认识。直到 19 世纪中叶,科学家才确立细菌在传染病中的作用,发现了抗体和细胞免疫,开创了血清治疗法和化学治疗法。


埃米尔·冯·贝林、罗伯特·科赫、保罗·埃尔利希和埃黎耶·梅契尼可夫正是取得这一系列具有划时代意义伟大成就的微生物学先驱与人类的导师。他们的工作为人类带来了福祉,开创了一个新的医学时代,并因此被授予诺贝尔生理学或医学奖。他们的很多科学思想和研究方法,至今仍被广泛地接受和采用。


他们是一个世纪以前将一生都奉献给一门为医学带来革命性剧变的新学科的人。


埃米尔·冯·贝林

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1871年霍亨索伦王朝的普鲁士人及其继承者彻底战胜法国后,在凡尔赛宫宣布成立的德意志帝国常常和军国主义及侵略性的外交政策联系在一起。但是,它也有着其他截然不同的传统。例如,令人惊讶的并且让人印象深刻的是,在强烈的科学导向的领导下,像弗里德里希·威廉学院(Friedrich Wilhelm Institute)这种普鲁士军事外科医生培训学校成为德国生物医学研究的重要摇篮,我们已经看到像鲁道夫·菲尔绍和赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann  von  Helmholtz)这样的名字就是很好的例子。在这里还应该加上埃米尔·冯·贝林(Emil von Behring)的名字,他排在一长串诺贝尔生理学或医学奖得主名单中的第一个。


1854年3月11日贝林出生在一个大家庭中,他的父亲是当时西普鲁士一个小村庄中的一位贫穷的小学校长。他有12个孩子要养育(其中一个在4岁时夭折了),埃米尔成长的环境具有典型特征,不仅有传统的普鲁士式的虔诚和家长制的责任感,而且家庭经济条件非常拮据,可称得上贫穷。教区的雷伯兹(Leipolz)牧师注意到了这个男孩的天赋,想办法送他去了东普鲁士海恩斯坦的文理高中。因为家里太穷,他的父母曾决定让他辍学,但是他的老师们不但承诺提供经济上的帮助,而且强调这个男孩智力过人,这样才说服他的父母改变了主意。


在文理高中时,贝林就已经对医学产生了兴趣,但是他的父母从经济方面考虑,不想让他上医学院,而希望他成为一名牧师。当他正准备前往柯尼斯堡开始他的神学学习时,他的命运又一次因牧师而发生改变。雷伯兹牧师的一个外甥,高级军医(Oberstabsarzt)布伦蒙萨特(Blumensaht)博士,来拜访他的舅舅,这时牧师提起了埃米尔·冯·贝林及其学医的愿望的话题。显然,雷伯兹牧师设法使布伦蒙萨特博士相信埃米尔有一个适合医学研究的聪明的大脑,而布伦蒙萨特博士正好有这方面的关系。感谢他的努力,贝林在1874年被弗里德里希·威廉学院接受,成为一名医学生。


尽管贵人众多,但免疫学的发展真的是要感谢雷伯兹牧师和布伦蒙萨特博士。谢天谢地,他们的慧眼和关照使得埃米尔·冯·贝林最后没有成为德国农村的一名牧师。


罗伯特·科赫

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1843年12月11日罗伯特·科赫(Robert Koch)出生于哈茨附近的克劳斯特城的一个采矿官员家庭。他的父亲天赋过人而且精力充沛,从一个矿工晋升到采矿公司的领导职务,最终获得了“枢密督办”(Geheimer Bergrat)的头衔,负责这一地区所有的矿山。这意味着他在后半生有着体面的收入。他的这些收入都用来养育他和玛蒂尔德·比文德(Mathilde Biewend),一位矿业官员的女儿生育的13个孩子,有两个孩子在婴儿时就夭折了,这在当时是一个很寻常的比例,不过这也使玛蒂尔德作为这样一个大家庭的主妇不得不承受沉重负担。她的丈夫作为采矿公司领导要忙于工作,以至于无法更积极地参与养育孩子。更值得敬佩的是她居然还能抽出时间鼓励罗伯特对自然的兴趣。在这一点上,她的哥哥艾多拉德·比文德(Eduard Biewend),一个受过很多教育且知识渊博的人,帮了她的忙。他亲自照料了这个孩子,还唤醒了他对自然科学的兴趣。他们一起外出旅行,采集植物、昆虫和矿石,然后罗伯特会在一个放大镜的帮助下将它们分类。接下来,他的这位舅舅还给他介绍了摄影,这对罗伯特后来的研究起了极大的作用。


尽管出于某些原因他在一门课上花费了两年时间,但是他在学校的功课似乎还算不错。1862年,他以相当不错的成绩从文理高中毕业,只不过他的宗教、拉丁语、希腊语、希伯来语和法语只得了及格分数。奇怪的是,这个年轻的学生脑子里想的会是要继续学习语言学。幸运的是,他的校长设法使他相信,他在自然科学方面更有天赋。于是他开始在哥廷根大学学习植物学、物理学和数学。成为一名中学教师的前途对他没有什么吸引力,所以两学期后他转到了医学系。当时,雅各布·亨勒(Jakob  Henle)是这所学校里的主力教师,我们知道在1840年他已经指出,活的、不可见的生物是传染病的病原体。人们可能会认为早年与亨勒及其思想的接触对科赫很重要,但实际上,哥廷根大学在科赫当学生的时候还没有开设细菌学课。即使是这样,巴斯德对生命不可能自然发生的证明也肯定在那里被讨论过,而科赫可能很早就意识到一个很有吸引力的新的研究领域——微生物学的存在。这个研究领域在他的有生之年将会引起医学的革命,而这其中科赫本人的努力相当重要。


保罗·埃尔利希


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大科学家并不总是和善而有魅力的,有时他们很难相处,甚至会令他们周围的人感到不快。罗伯特·科赫和埃米尔·冯·贝林可能就是这样的例子。具有讽刺意味的是,他们共同的朋友,即与他们两人关系都很密切的人,居然会在各个方面都不像他们。虽然他们好斗、容易冒犯人,总是把彼此当成科学对手,但是保罗·埃尔利希则会为别人着想、性情温顺,甚至有点唯命是从。如果说科赫和贝林的性格里都有强硬、让人有距离感、使人害怕及疏远的一面,那么埃尔利希却富有魅力和幽默感,是一位和蔼可亲的人,人们会自然而然地喜欢他。他有着孩子一般的性情。同时,他是生物医学史上真正伟大的人物之一,他的研究既有宽度,又富有想象力。在1915年为埃尔利希所写的悼文中,罗伯特·穆尔爵士(Sir Robert Muir)简洁地概括了他的看法:“埃尔利希必须和最伟大的人齐名,不管这样的人有多么少。”大多数科学家都会同意这一看法。


1854年3月14日,保罗·埃尔利希(Paul  Ehrlich)出生在离布勒斯劳不远的斯德荷乐小镇上。他的犹太家庭从18世纪开始就居住在这里。他们家的玉米生意经营得很成功,到了保罗祖父那一辈,已经拥有了一间杂货店和一家酿酒厂。保罗生长在家境富足的环境下,他有一位好心而温和的父亲,伊斯马尔(Ismar),以及一位精力充沛并有生意头脑的母亲,罗莎,娘家姓威格特(Rosa née Weigert),她是一家之主。像父亲一样,年轻的保罗是一个害羞、温顺,又有点书呆子气的孩子,他喜欢把时间花在阅读他祖父大量的藏书上,而不是参加他的同学们的户外活动,所以经常成为同学们蔑视和嘲讽的对象。正如所料,他是个勤奋的学生,尤其是数学和自然科学学得很好。他祖父酿酒厂里的化学仪器显然给这个孩子留下了不可磨灭的印象,这个经历可能给他一生对化学的兴趣奠定了基础。在学校和后来长大后,他要用德语表达自己的意思都很困难,无论是口头还是书面。他的英语和法语讲起来更是十足的“土味”,这在日后一直影响着他,即便他成为世界著名科学家后,不得不在国际听众面前讲解自己的结果,也是如此。


埃黎 耶·梅契尼可夫


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自19世纪中期以来,医学思想一直被菲尔绍及其细胞病理学所主导。在19世纪末,当微生物学在医学领域取得伟大的突破时,鲁道夫·菲尔绍与科赫的细菌学派之间的关系极不友好。另一方面,另一位病理学的先驱尤利乌斯·科恩海姆有着完全不同的态度,他积极地鼓励科赫和埃尔利希。但是,总体而言,菲尔绍病理学的细胞思想与在体液中自由循环的抗体的新观念之间是有差别的。抗体的发现者埃米尔·冯·贝林在回顾古老的希波克拉底的体液病理学原理时,也强调了这一点。埃黎耶·梅契尼可夫则是作为相反的立场,即被称为细胞免疫的领导者而出现的。尽管如此,他和贝林最后还是成了好朋友。


埃黎耶·梅契尼可夫(Elie Metchnikoff)出生于1845年,是五个孩子中最小的一个。他父亲,伊里亚·伊万诺维奇(Ilia  Ivanovitch)是一名警卫官,他挥霍掉了他和他妻子的大部分财产。他后来被迫退休,离开圣彼得堡去了他在哈尔科夫(Charkov)附近的一处房产居住。伊里亚·伊万诺维奇似乎对知识没有什么兴趣,他只对玩牌和暴饮暴食有很大的热情。而埃黎耶的母亲艾米莉亚是犹太作家列奥·内瓦赫维奇(Leo  Nevahovitch)的女儿,是个精神高尚的知识女性,对文化很有兴趣,在这个孩子的学术发展和职业选择上起了主要的作用。作为孩子,埃黎耶敏感、精神饱满,几乎动个不停——在家里大家都知道他的绰号“水银”。因为他的魅力和自然表现出来的纯真的天性,他是母亲最喜欢的那个孩子。但是他的哥哥姐姐们却认为他是一个被宠坏了的遭人讨厌的顽童。一位负责指导埃黎耶的一个哥哥的家庭教师,对早熟的8岁大的埃黎耶饶有兴趣,于是教授他自然科学,并带他外出远足,采集和考察花卉。他很快成了当地植物群落的专家;当他在11岁被哈尔科夫的文理中学录取时,他一生对生物学的兴趣已经形成了。



本文摘编自 (瑞典) 乌尔夫·拉格奎斯特(Ulf Lagerkvist) 著,高峰,孙业平译《微生物学先驱与诺贝尔奖》,内容有删减。

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微生物学先驱与诺贝尔奖

 (瑞典) 乌尔夫·拉格奎斯特(Ulf Lagerkvist) 著

高峰,孙业平译

责任编辑:静 静 高璐佳 

北京:科学出版社 2019.03


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《微生物学先驱与诺贝尔奖》讲述了四位获得过诺贝尔奖生理学或医学奖伟大的微生物学先驱——埃米尔·冯·贝林、罗伯特·科赫、保罗·埃尔利希和埃黎耶·梅契尼可夫的故事及其在科学领域做出的贡献;呈现了19世纪医学科学的突破,尤其是医学微生物学领域的发展;揭秘了诺贝尔奖评选委员会成员提名与调研诺贝尔奖候选者的有趣故事。


(本期编辑:安 静)


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