人与自然 系列丛书-第166章

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的种类不同而异。直到1879年，德国生物学家弗莱明为了看清楚动物细胞内散布着的微粒状特殊物质，他用鲜红染料进行染色，并把这种物质叫做“染色质”，结果成功地看到了动物细胞的有丝分裂过程。1882年在他发表的著作《细胞质、细胞核和细胞分裂》中，首次描述了动物细胞的有丝分裂。1888年德国解剖学家沃尔德耶给“染色质”起了个专用名称——染色体。　
　　由于细胞分裂过程中“染色体”成丝状，因此弗莱明把它叫做有丝分裂。　
　　有丝分裂在分成两个细胞前染色体加倍，从而形成的两个子细胞中的染色体数和原来母细胞一样多。1885年，贝内登发现精卵细胞形成时染色体数并不加倍的减数分裂现象。1886年斯特拉伯格在某些植物细胞中发现染色体数只有通常染色体的半数，从而证明了霍夫迈斯特1851年在《隐花植物比较研究》中提出的世代交替现象，并进一步研究发现了藻类中用单倍体和双倍体的交替。尽管使用了染色方法，但染色体乃不能一个个地辨认清楚。　
　　随着细胞培养及染色技术的改进，人类的染色体直到1959年才搞清楚，数目是46条，共23对。1963年伦敦会议和1966年芝加哥会议的修定方案，确定了人类常染色体按长短排列，编号为1～22号。性染色体是X或Y。常染色体分为7组：A～G组。随着显微技术的进展，人类的染色体不仅常染色体1～22号容易确认，而且性染色体X或Y也可明确鉴别。对各种植物染色体的描述也层出不穷。




南丁格尔与护理学　蛋白质的发现
　　在研究生命物质的初期，化学家们已注意到有一大类很特别的物质。如将蛋清等加热，这些物质由液态变成固态而不发生逆变化。1777年，法国化学家马凯尔称它们为“蛋白性物质”。19世纪，有机化学家分析蛋白性物质时发现，这些化合物比其他有机物分子复杂得多。1839年，荷兰化学家马尔德认为，蛋白质的基本成分是碳、氢、氧、氮。他还给了一个基本分子式C40H62O12N10。他认为这是蛋白性物质所共有的，若再加上小的含硫或含磷的基因，就形成各种蛋白性化合物。马尔德把这个根本的式子叫做蛋白质。1842年，著名的德国化学家李比希指出，对于生命来说，蛋白质比碳水化合物和脂肪更重要。




南丁格尔与护理学　胃蛋白酶的发现
　　胃蛋白酶是胃液中的蛋白水解酶，以酶原形成分泌，经胃液中盐酸激活后具有消化蛋白质的能力。它是由德国生理学家施旺首次发现的。施旺早年曾在波恩大学、维尔茨堡大学和柏林大学学医，1834年到柏林当约翰尼斯·弥勒的助手。正是在此期间做出了他的重大发现。　
　　从列奥谬尔和斯帕兰札尼时代以来，人们就已认识到消化是一系列化学过程，当普劳特研究发现胃内存在有盐酸的时候，人们自然认为酸是为了分解食物用的。然而到了1834年，施旺经过实验和分析发现并证明，胃腺中有一种物质，如果将这种物质与酸相混合，它的分解肉类食物的能力远比酸的单独作用大得多。于是他进一步深入研究，1836年将此物质从胃液中提取出来，并用氯化汞处理了提取物。终于制备出一种被证明是有效成分的沉淀物，取名为胃蛋白酶。在3年前，虽有人早已从植物中分离出酶，但从动物组织中制备出酶却是第一次。它的发现是生物化学发展中的早期转折点之一，随着医药工业的发展，人们已经能够制造药用胃蛋白酶制剂，用于消化不良病人。




南丁格尔与护理学　过敏现象的发现
　　有的人当饱食一顿鱼、虾等食物之后，就会出现呕吐、腹泻；还有的人在接触某些药物、化学品、花粉、动物皮毛、金属等之后，也会出现哮喘、皮炎、周身起风疹等不良后果。这是什么原因呢？法国著名生理学家、医学家里歇对过敏现象进行了深入研究。从1887年开始，里歇进行免疫血清方面的探索。约在20世纪初，他非常惊异地发现，有时给动物同样抗原时，有的动物产生的抗体非但不能保护自己，反而使动物发生致命的休克。1902年，他把这种现象命名为“过敏现象”。　
　　从此以后，医生们才注意到，做血清疗法时，必须防止过敏性血清玻对某些病人在应用血清甚至应用抗菌素类药物之前，必须做过敏试验。此外，充满自然界的无数抗原（植物花粉、食物等）中的任一抗原的天然敏感性，即使是适度剂量，遇到敏感病人，也能产生不良反应。1911年，他著成《过敏性》一书，揭示出过敏症是免疫的一种变态反应。由于这一重要发现，1913年他获得诺贝尔医学及生理学奖。




南丁格尔与护理学　病毒的发现
　　病毒是由俄国微生物学家伊万诺夫斯基发现的。1892年，他在彼得堡科学院宣读了一篇关于烟草花叶病的论文，公布了他的一个重大发现：他使用钱伯兰特过滤菌器作实验，从长斑点的患“烟草花叶脖的烟叶中提取液汁，一部分用过滤菌器过滤，使滤液中没有细菌，而另一部分不过滤，然后分别滴在健康的烟叶上。结果发现用过滤液汁和不过滤液汁都会使健康烟汁染上花叶玻他认为液汁中一定存在着一种比细菌还小的毒素。1897年，荷兰细菌学家贝杰林克重复了这个实验，断定由于病原体很小，可以通过滤菌器，用显微镜看不见，在试管中也培养不出来，一定是一种很小的分子，贝杰林克把它称为“过滤性病毒”。后来去掉了“过滤”一词，简称“病毒”。　
　　1887年，德国细菌学家莱夫勒和弗罗施对口蹄疫进行了研究，最先证明了这是一种动物病毒症。1888年，他们共同发表了《口蹄疫研究委员会的报告》一文。1901年，美国的细菌学家里德证明了黄热病是由病毒引起的。这是第一个被证明的人类病毒症。随着新技术的应用，到1931年已发现40种病是由病毒引起的。　
　　1935年，美国化学家斯坦利首次提纯出烟草花叶病毒结晶，指出病毒是“一种自动催化蛋白质，目前可以认为它只有生活在活细胞中才能繁殖”。　
　　他因此荣获了1946年诺贝尔化学奖。　
　　直到电子显微镜研制成功以后，1939年，科学家们在电镜下才看到了烟草花叶病毒。病毒没有典型的细胞结构，形态很小，一般只有0。08～0。3微米，主要成分是核蛋白，外表是蛋白质壳，里面装有核酸。它寄生于细胞中，离开了细胞就没有生命表现。对病毒的深入研究，现已发展成为一门新学科——病毒学。　
　　1909年，研究癌症起源的先驱者美国医学家、病毒学家弗朗西斯·劳斯通过实验发现，将鸡肉瘤的无细胞滤液接种于另外同种鸡后，竟能产生肿瘤。　
　　他认为这一事实只能用病毒理论加以解释。癌病毒能诱发动物肿瘤，从而提出了病毒致癌假说。




南丁格尔与护理学　胰岛素的发现
　　最早对胰岛素进行研究并取得成效的是罗马尼亚的巴乌列斯库，他于1921年在《生物学杂志》上连续发表了4篇论文。他的方法是用水提取胰脏中的有效成分，并将这种水溶性成分注入去掉胰腺的狗的静脉，结果导致了血糖及尿糖的降低。　
　　对发现胰岛素作出更大贡献的是加拿大医学家班廷和麦克劳德等人。班廷出生在安大略省阿列斯顿一个农民家庭，他是第5个孩子。当他懂事后，感到知母亲因他出生而留下病根后，感到非常内疚。他在母亲去世后的悲痛中，立志学医，治疗救人。1916年，他从多伦多大学的医学院毕业后，应征入伍当了一名军医。复员后，在安大略一家医院任外科医师，但对糖尿病的研究产生了兴趣。在此之前，人们多次服用动物胰腺治疗糖尿病，但均未成功。班廷认为，这可能是当人服用动物胰腺后，胰蛋白酶的激素被破坏了，使它无法进入血液降低血糖。于是，他提出一个设想：如果将动物胰管结扎一段时间后，取其胰腺提取物，通过注射的途径直接进入患糖尿病动物的血液，可能达到降低血糖的作用。但是，由于缺乏实验条件，他的设想无法得到证实。他将自己的想法面陈多伦多大学的糖尿病专家、医学教授麦克劳德，得到了热情的支持。麦克劳德派贝斯特协助他工作，并提供了实验条件。实验从1921年4月开始，6月得出初步成果。他们将萎缩的胰腺切成小片，在冰冻条件下碾磨成泥，加入盐溶液，提取5毫升，给除去胰腺而患糖尿病的狗注射，定时分析尿糖，这条狗尿糖恢复正常，奇迹般地活了下来。　
　　班廷从实验的初步成功中受到鼓舞，于是要求扩大实验规模。麦克劳德又选派了自己的助手科利普参加了实验组。实验组采用了麦克劳德的方案，用乙醇提取胰腺。麦克劳德进一步提出了使用空气挥发法将提取物中的乙醇挥发以达到浓缩有效成分的目的。1922年1月，他们利用提取物为一名14岁的患者首次临床治疗，取得显著疗效。1922年2月，胰岛素投入批量生产。　
　　由于这一重要发现，1923年班廷和麦克劳德荣获了诺贝尔医学或生理学奖。　
　　之后，班廷将自己所获奖金的一半分给了贝斯特，麦克劳德将自己所获奖金的一半分给了科利普。




制服病毒的法宝——干扰素　
　　1957年，艾萨克斯和林登曼这两位科学家发现，当任何一种病毒感染生物体时，生物的组织细胞会产生一种“法宝”来干扰病毒的新陈代谢，从而达到抵抗病毒和消灭病毒的目的，因而，艾萨克斯和林登曼把它取名为干扰素。　
　　那么，干扰素是什么物质，它是如何抵抗病毒的呢？　
　　科学家经过20多年的努力，才初步搞清这些问题。　
　　原来，生物体的干扰素都是由不同氨基酸按一定数目和排列次序组成的蛋白质。目前，科学家已使用一种“手术刀”——切割酶，把它切成一段一段，并用蛋白质分析序列器测定它的氨基酸联结方式，证明它的分子量在1万到3万之间，由约500个氨基酸分子组成。　
　　干扰素神通广大，能制服多种病毒。临床试验证明，它对感冒、肺炎、麻疹、狂犬并出血热等防不胜防的疾病都有特殊的效力。例如，干扰素用于治疗流行性感冒治愈率达98％，治疗水痘病治愈率可达99。9％，功效大，时间快，可谓药到病除。　
　　干扰素为什么能置病毒于死地呢？　
　　当人体细胞接到病毒入侵告急信息时，细胞就发布紧急命令，放出干扰素这个法宝。干扰素便附到病毒的身上，在病毒体内产生两种对病毒不利的酶。一种酶会将磷酸盐引入病毒，使病毒无法进行自身蛋白质的合成；另一种酶会对病毒核酸（DNA和RNA）起瓦解作用，使病毒失去传宗接代的能力。　
　　这样，双管齐下，病毒只得乖乖“投降”。　
　　此外，干扰素还有加强人体内专门吃癌细胞的天然吞噬细胞的能力，据临床证明，干扰素对骨癌、淋巴癌等十多种癌症都有治疗效果。　
　　可是，直到现在干扰素的应用还不很普遍。这是由于价格和提纯方法等原因造成的。60年代前，干扰素靠人血提取，仅提取100毫克干扰素，就需3万升人血。这样昂贵的代价，使干扰素无法得到普遍应用。70年代后，虽然可用生物化学办法来制取干扰素，即用人工先合成能表达干扰素的基因，放到大肠杆菌等细菌内，让细菌源源不断地制造干扰素。但是，用这个方法制得的干扰素，杂质很多，提纯又困难。所以，迄今干扰素的应用远不如抗生素那样普遍。美国约翰逊公司准备在太空创办第一个生产干扰素的工厂，利用那里无重力、无污染的特点，为人类生产更多合格的干扰素。　
　　今天，科学家已发现三大类干扰素：第一类叫α——干扰素，它是由166个氨基酸组成的糖蛋白；第二类叫β——干扰素，由结缔组织中纤维细胞产生，也称纤维细胞干扰素，也由166个氨基酸组成；第三类叫γ——干扰素，由T淋巴细胞产生，由146个氨基酸组成。以γ——干扰素对抗病毒本领最大，故又有免疫干扰素的称号。　
　　对于干扰素的研究，我国科学家已进入世界先进行列。不久前，我国科学家从鸡瘟新城病毒诱生人脐带血白细胞中提取干扰素信使RNA，经反转录成互补DNA，由此重组DNA，生产出大量干扰素，获得世界好评。　
　　干扰素前程似锦，预计2000年后，它将像抗生素那样驰骋在医学领域。




奎宁的发现与制取
　　奎宁是存在于金鸡纳树皮中的生物碱，对于治疗疟疾有特殊的疗效。金鸡纳树生长在拉丁美洲。在17世纪以前，人们还没有认识到它的药用价值，生活在拉丁美洲的人们常因蚊子的传�