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γ…干扰素,分子量为
17 500,由
166个氨基酸构成。后来又研究出
12种干扰素的氨基酸顺序,结果发现彼此间的差异很小。
人们找到了负责形成干扰素的基因,并利用重组
DNA技术
将这种基因嵌入普通的细菌大肠埃希氏菌,这样来诱导这些细菌
的菌落制造大量的非常纯的人体干扰素,从而使这些干扰素可以
分离并结晶。得到的晶体可以用
X射线进行分析,以确定其三维
结构。
到
1981年,已有足够的干扰素供临床试用。这里没有出现任
何奇迹,但要研究出适当的方法需要时间。
新的传染还会偶尔出现。
20世纪
80年代出现了一种可怕
的疾病,叫做获得性免疫缺损综合征,简称艾滋病。患这种病的人
免疫机制损坏,因而小的感染就会致命。艾滋病主要攻击男性同
性恋者、海地人和接受输血的人。这种病散布非常快,而且往往致
命。到目前为止,艾滋病还是不治之症,但是,
1984年在法国和美
国分离出了引起艾滋病的病毒,在治疗艾滋病方面迈出了第
一步。
癌
当流行病对人类的威胁逐渐消失之际,其他类型的疾病却在
增加。在
100年前,许多人年纪轻轻就可能死于白喉、肺结核、肺
第十四章 微生物
第十四章 微生物
炎或斑疹伤寒。现在人们可以一直活到死于心脏病或癌。这就是
心脏病、癌症在西方世界被分别列为第
1号和第
2号致死疾病的
原因。事实上,癌症继瘟疫及天花之后已成为全世界的恐惧症。
癌如同夜魔一般威胁着我们每一个人,随时可以对任何人进行突
然而无情的袭击。在美国,每年有
30万人死于癌,每星期约增加
1万多新患者。自
1900年起,发病率已增加了
50%。
癌症实际上是一类多种疾病(目前已经知道的约有
200种)。
癌能够以各种方式感染人体的任何部位,但原发病症总是相同的:
被感染的组织结构受到破坏而不受抑制地增生。希波克拉底和加
伦设想,癌是通过害病静脉而蔓延滋长的,害病静脉看上去像是弯
曲而张开的螃蟹的爪子,所以将这类疾病命名为癌(拉丁文“螃
蟹”)。
瘤(源自拉丁文“生长”)与癌并不同义。瘤可以指疣、痣等称
为良性瘤的无害增生;也可以指各种癌即恶性瘤。癌症通常依害
病组织给予不同的命名。最常见的是皮肤癌和肠癌;结缔组织的
癌叫做肉瘤;以及肝癌、腺瘤、白血病(又名血癌)等等。
德国人菲尔绍是第一个用显微镜研究癌组织的人。他认为癌
症是由外界环境的刺激和震扰引起的。这是一种很自然的想法,
因为癌症通常发生在与外界环境接触最多的部位。但是,当病原
菌学说盛行后,病理学家开始寻找引起癌症的微生物。(菲尔绍坚
持反对病菌学说,顽固地坚持刺激学说。当最终证明病菌学说即
将获胜时,他放弃了病理学转而研究考古学和政治学。历史上像
菲尔绍那样对错误观念激烈地坚持到底的科学家是极少的。)
如果过去认为菲尔绍坚持错误理论的话,那么现在可以说他
从事的是一项正确的事业,越来越多的证据说明,某些环境特别容
易诱发癌。18世纪人们就发现烟囱清洁工比其他人容易得阴囊
癌。在煤焦油染料发明后,在染料工人中,皮肤癌或膀肤癌的发病
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率也比一般人高。由此看来,在烟灰及苯胺染料中必定含有可以
致癌的物质。1915年,日本两位科学家山极和市川发现,如果在
兔子的耳朵上长时期地使用煤焦油的话,煤焦油的某些成分会使
兔子长瘤。1930年,英国两位化学家用合成化学品二苯蒽(由
5
个苯环组成
1个分子的一种碳氢化合物)诱发动物发生了癌症。
二苯蒽并不存于煤焦油之内。但三年之后,有人在煤焦油中找到
了一种可以致癌的化学品苯并芘(它也含有
5个苯环,但与二苯蒽
的排列方式不相同)。
到目前为止,人类已经找出一些致癌物质,与二苯蒽及苯并芘
类似,都是由多个苯环构成的碳氢化合物;有些是与苯胺染料有关
的分子。人们之所以对在食物中使用人造色素表示关切,就是因
为从长远来看这些色素可能会致癌。
许多生物学家认为,在近两三个世纪中,人类已经把一些新的
致癌因素引进了自己生活的环境:煤的用量不断增加;油的大量燃
烧(特别是汽油发动机);在食物中越来越多地使用合成化学品;化
妆品等等。当然,最明显的例子是吸烟,吸烟的人肺癌的发病率是
相当高的。
辐射效应
高能辐射是环境中的另一个致癌因素。自
1895年以来,人类
接触辐射的机会不断地增加。1895年
11月
5日,德国物理学家
伦琴进行了一项实验,研究由阴极射线所引起的发光现象。为了
更好地观察这一效应,他将实验室弄得很暗。他将阴极射线管装
入一个黑色硬纸板盒中,当他启动阴极射线管时,他吃了一惊,因
为他瞧见房间对过的物质发出一道闪光。闪光来自一张涂有铂氰
化钡(一种发光的化学品)的纸。是不是来自密闭盒中的辐射使纸
发的光?伦琴关掉阴极射线管,纸果然不亮了,随后又打开,纸又
第十四章 微生物
第十四章 微生物
亮了。他把纸移到另一间房子里,纸还是发亮。显然,阴极射线管
产生了某种足以穿透硬纸板和墙壁的辐射。
由于伦琴不知道它到底是哪一种辐射,于是就简称为
X射
线。其他科学家为纪念伦琴,提议将
X射线改名为伦琴射线。但
是除德国人外,人们感到德文的“伦琴射线”很难念,于是仍然继续
使用
X射线。现在,我们已经知道,构成阴极射线的高速电子撞
上金属障碍物后,速度会急剧减慢。这样损失的动能转换成的辐
射就叫做制动辐射。X射线就是这种辐射的一个例子。
X射线使物理学发生了一场革命:它引起了物理学家们的想
象,掀起了一阵实验的台风,使人们在几个月内就发现了放射性,
并揭开了原子内部结构的秘密。1901年,首次颁发诺贝尔奖时,
伦琴成为物理学奖的第一位得主。
X射线还引起了其他事情,它使人类暴露于大量的高能辐射
之下,这在过去是从未有过的。伦琴发现
X射线的消息传到美国
后的第四天,X射线就被用来确定病人腿部子弹的位置。X射线
是探查身体内部的奇妙工具,它很容易穿透主要由低原子量元素
组成的软组织,但容易被如组成骨骼的原子量较高的元素所阻挡
(骨骼主要由磷和钙组成)。所以,若在人体后面置一感光底片,则
白云状区域就是骨骼所在,相比之下,黑暗区域是软组织,因为软
组织通过的
X射线强度大。铝制子弹呈纯白色,因为它把
X射线
全部阻挡住了。
X射线对显示骨折、钙化的关节、牙洞、体内异物等是非常有
用的。但是只要我们将不溶解的重元素盐类送到软组织中,我们
也可以非常容易地确定软组织的状况。例如,吞食硫酸钡可以知
道胃及肠的状况;注入血液中的碘化物将传送到肾及输尿管,从而
知道肾及输尿管的状况,因为碘是高原子量元素,X射线透不过
去。
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甚至在伦琴发现
X射线之前,丹麦医生芬森就已经发现高能
辐射可以杀死微生物。他利用紫外线杀死引起寻常狼疮(一种皮
肤病)的细菌,因而获得
1903年诺贝尔医学与生理学奖。后来证
明
X射线比紫外线的杀伤力强得多。X射线不仅可以杀死癣菌,
也能使人体的细胞受损或死亡,而最终可以用来杀死手术刀无法
切除的癌细胞。
人们通过无情的事实还发现,高能辐射会引起癌症。早期处
理
X射线或放射性物质的人中至少有
100人死于癌,最早死亡的
例子发生在
1902年。事实上,居里夫人及其女儿
I。 约里奥…居里
都是死于白血病(血癌),因此,人们容易相信辐射是她们患血癌的
主要原因。
1928年,英国医生芬德利发现,即使是紫外线辐射,它
的量也足以引起小白鼠的皮肤癌。
人们确实有理由怀疑,人类越来越多地暴露于高能辐射之下
(通过
X光透视、核试验等方式),是癌发病率增大的原因之一