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第15章 人体奥秘篇(1)

人体内的血液是如何循环的

在17世纪以前,由于盖伦的血液运动学说中充满了神秘色彩,而教会很需要这种宗教气息,因而,盖伦的学说成为不可动摇的经典理论。

曾因怀疑及试图修正盖伦理论的比利时医师和解剖学家维萨里,被流放到耶路撒冷。因批评盖伦的理论而戴上异端罪名的西班牙医生塞尔维特也被宗教裁判所判处火刑,惨死在日内瓦。然而,教会和经院哲学的黑暗势力丝毫吓唬不了追求科学真理的进步学者们,他们坚强不屈地继续进行观察和实验,从不同的侧面驳斥盖伦的理论体系。

哈维正是这样一位真理的探索者。

他在帕多瓦大学求学时,不断地对动物进行解剖、观察与研究。在长期的观察过程中,他积累了大量的实验记录材料,通过这些材料,他逐渐发现盖伦的血液运动理论与解剖学事实相距甚远,显得漏洞百出,自相矛盾。

经过一次次坚持不懈地活体解剖,哈维终于发现了人体血液运动的奥秘。

他发现,人体中的动脉血液从心脏里流出来,然后又经过静脉回到心脏,如此周而复始,始终向着一个方向循环着。依靠这种血液循环,人体的新陈代谢才能正常进行。他的这一重大发现,找到了当初他的导师不能解答的问题的正确答案,并最终揭开了千百年来的血液循环之谜。

1616年,哈维在为圣巴多罗买医院做的系统医学演讲中,第一次把酝酿已久的、与盖伦学说截然不同的血液循环运动思想公布于众。在演讲中,哈维提出了“心脏水泵”说,即心脏像个水泵,血液的循环运动由心脏的搏动而引起。

人们对哈维的这一发现议论纷纷,支持的和反对的人各执一词。有人警告哈维,让他记住布鲁诺被烧死的惨痛教训。但哈维并没被困难所吓倒,他沉着冷静,坚持不懈地工作着。为了使自己的观点更完整严密,他对40余种动物进行了活体心脏解剖、结扎、灌注等实验以及大量的尸体解剖。经过无数次科学实验、观察,他更坚信自己的发现是正确的。

1628年,哈维的《动物心血运动的解剖研究》一书在法兰克福出版了。这本又译为《心血运动论》的专著凝聚着哈维20多年的心血和坚强不屈的革命精神。

德国出版商菲茨热心承担了该书的一切费用,使它得以顺利出版。作为世界科学史上最重要的著作之一,它宣告了盖伦体系的彻底解体,终止了长达1500年之久的错误理论,并提出了血液循环的基本规律,论述了完整的血液循环运动理论。该书还开拓了近代生理学的活体解剖实验法,把人体生理学和运动生理学确立为科学。哈维勇敢地冲破神圣不可侵犯的传统与权威的束缚,在斗争中确立了科学的新学说。这一伟大功绩和他百折不挠、无所畏惧的革命精神,一直让世人敬仰,他对科学和真理的不懈追求也鼓舞和启迪了后人。

1675年6月,哈维在伦敦逝世。在哈维诞辰300周年的日子,人们在伦敦为他举行了纪念大会,以此来纪念他的科学功绩。大会由著名科学家赫胥黎主持,到会的人数众多。不久,人们又为他建立了铜像和纪念馆。1905年,美国成立了哈维学会。哈维的学说至今对学术界的影响颇为巨大,而他高尚的品格也受到人们的推崇。

不孕患者的福音——试管婴儿

1978年7月25日,英国胚胎学家爱德华兹运用体外受精技术(俗称试管婴儿技术),将世界上第一个试管婴儿路易丝·布朗带到了人间。

卵子与精子结合,受精卵开始分裂,经过大约270天的发育,离开母体来到人世。一个孩子的诞生过程说起来如此简单,对许多人来说却是不可能完成的任务。全世界至少有10%的夫妇为不育症所困扰。人们对受精和胚胎发育进行了许多研究,发现兔子等动物的卵细胞能够在试管里受精。

爱德华兹,1948年毕业于北威尔士大学农业和动物学专业,1955年获得爱丁堡大学动物基因研究生学位,1956年至1978年从事生殖生理学研究。

在前人成果的基础上,爱德华兹决定研究人类卵子的体外受精,寻找治疗不育症的方法。他因此获得了一系列重要的基础发现,包括人类卵子怎样发育成熟,激素怎样调节卵子的成熟过程,卵子何时容易受精,精子在怎样的条件下被“激活”,具备使卵子受精的能力。

1968年,爱德华兹首次成功地实现了人类卵子的体外受精。

但在体外发育成熟的卵子受精后,只分裂一次就停止了发育。爱德华兹想到,如果使用已经在体内发育成熟,即将进入排卵过程的卵子,可能会有更好的效果。但如何在恰当的时机安全、有效地从人体内提取卵子,是一个棘手的技术难题。这时,爱德华兹读到了妇科专家斯特普托依的一篇文章,发现一种被称为腹腔镜的新技术或许能解决自己的问题。

爱德华兹联系了斯特普托依,两人开始了后来闻名世界的合作。他们用激素刺激不育女性的卵巢,提取出处于合适发育阶段的卵子,成功地进行了体外受精,并使受精卵突破了1次分裂的局限,发育成8个细胞的早期胚胎。就在此时,英国医学研究委员会停止了对研究项目的资助,但一笔来自私人渠道的资助使他们得以继续研究。他们尝试将胚胎移植回女性体内,经过上百次失败后,终于使得胚胎能够正常发育。

许多渴望生孩子的不孕女性提供卵子供他们试验,其中一位叫做莱斯莉·布朗,她因为输卵管异常而不能自然受孕。爱德华兹和斯特普托依提取了她的卵子,使其在培养液中与她丈夫约翰·布朗的精子结合,发育成8个细胞的胚胎,然后植回莱斯莉体内。

所有这些努力在1978年7月25日23时47分取得了巨大的成果:一个体重2700克的健康女婴,世界第一个试管婴儿路易丝·布朗在这时诞生了。她的出生震动了世界,从此一个巨大的里程碑在制造生命的坎坷历程上被竖立起来。

这就是体外受精(IVF)技术,即我们常称的试管婴儿技术。“试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿,而是从卵巢内取出几个卵子,在实验室里让它们与男方的精子结合,形成胚胎,然后转移胚胎到子宫内,使之在妈妈的子宫内着床,妊娠。正常的受孕需要精子和卵子在输卵管相遇,二者结合,形成受精卵,然后受精卵再回到子宫腔,继续妊娠。所以“试管婴儿”可以简单地理解成由实验室的试管代替了输卵管的功能而被称为“试管婴儿”。

迎接试管婴儿诞生的有热烈的欢呼,也有巨大的恐惧。人们担心试管婴儿的诞生会破坏现有的伦理关系,甚至担心“试管”里培育出的将是畸形怪物。

当时的报纸惊呼:人们“扮演了上帝”、又一次“打开了潘多拉的盒子”、“违反了伦理道德”。

但不管人们怎么想,一个新时代不可阻挡地到来了。十几年来,国际上出现了试管婴儿研究热潮,而且发展异常迅速,到1990年底,全世界已有上万个“试管婴儿”来到人间。我国大陆第一个试管婴儿——郑萌珠也于1988年3月10日在北京医科大学附属第三医院呱呱落地。

在“魔鬼的造物”之类的聒噪声中,路易丝·布朗也在健康地长大,成为试管婴儿技术的完美广告。她是个恬静害羞、不爱出风头的温柔姑娘,过着平静而普通的生活,上学、工作、结婚,除了时常受到媒体关注,与一般人没有什么两样。

在这期间,爱德华兹和斯特普托依在剑桥创办了伯恩霍尔生殖医学中心,从事试管婴儿技术的研究和应用。斯特普托依担任中心的医学负责人,他于1988年去世,来不及与爱德华兹一同享受科学界的至高荣誉。

曾经有一些人骂爱德华兹是疯子,路易丝·布朗童年时也曾因自己的来历而困扰,感到无比孤独,但随着越来越多的试管婴儿的出生,情形渐渐变得完全不同。爱德华兹从疯子变成公认的天才,收获了诸多荣誉。到2010年,全球已有400多万人通过试管婴儿技术出生,这一技术的创立者,英国生理学家爱德华兹也因此获得了2010年诺贝尔生理学及医学奖。

客观地说,这样一项技术无疑给人类带来了某些方便和益处,但喜中有忧,任何事情都有双重性。培育试管婴儿不但给传统伦理学带来冲击,而且还存在潜在的社会问题。譬如,由一人提供的多个精子所生育的子女之间的血缘关系以及这些子女之间能否出现“近亲婚配”的问题;再如借腹怀胎带来许多纠缠不清的官司,向法学界提出了新的课题。特别令人担忧的是,可能有人利用该技术制造半人半兽的科学幻想中的怪物。人们相信,人类凭借智慧既然能令试管婴儿这样的尤物产生,当然也有能力避免或消除上述诸类问题。

人类为何会被癌症困扰

癌症这个词现在频繁出现在人们的嘴边,可谓谈癌色变。它夺去了无数人的生命,已经成为威胁人类健康的最可怕的“杀手”之一。有资料显示,全世界每年因癌症死亡的人数多达几百万,近年来,儿童患癌率显著增加,这一现象令医学专家们大为震惊。癌症如此可怕,不禁令我们疑惑:究竟是什么导致人类会得这种致命的绝症呢?

带着这个疑问,科学家们进行长期的研究,现在虽然了解和掌握了一些规律,也取得了一些临床治疗上的进展。现在得了癌症,已经不再意味着就是走向死亡了;但是科学家们并未把致癌症的真正原因找到,每年仍有大量的人因患癌症而死亡。所以说,要想彻底攻克这个难关,并揭开它的秘密,还要有相当长的路程要走。

科学家们首先把注意力放在了寻找致癌物质上。他们研究了患肿瘤的动物,通过研究发现,诱发癌症的主要因素有:一定的化学物质和物理环境等方面的因素。举例来说,许多日本人在广岛的原子弹大爆炸中因核辐射患血癌,长期工作在铀矿的矿工患肺癌的几率大大高于普通人,而且死亡率也相当高。

然而,科学家们在进一步研究中发现,日常生活中也不乏患癌症的人,那么日常生活用品中自然也含有致癌物质,到底哪些物质含有致癌物呢?经过统计发现,诱发癌症的因素还有煤油、润滑油、香烟中的尼古丁、发霉的苞米和粮食中的黄曲霉素等等。

还有一些科学家提出,癌症还与遗传因素有关,致癌物可能通过基因突变传给后代。根据一部分医学工作者研究的结果,有一种癌症属于“遗传性癌”,它是直接由遗传决定的。进一步的研究之后,医学专家们又发现,那些属于非遗传型的癌症,竟也呈现出明显的遗传倾向。比如胃癌患者的子女得胃癌症的几率比一般人高出4倍;母亲患乳腺癌,女儿的乳腺癌发生率也比一般人要高。

很显然,遗传因素对癌症所起的作用是不容忽视的。相关研究还表明,某些人对癌症具有易感性,主要因为体内某些酶的活性降低,染色体数目异常或畸变。

总之,遗传上的缺陷很有可能促发癌症。但遗传因素是怎样促发癌症的,却仍然令医学家们感到费解。

近年来,有一些医学专家提出,绝大多数癌症与环境因素有关,例如土壤中镁的含量低的地区,胃癌的发病率就相对较高一些;皮肤癌的发病率和饮用水受砷污染的程度密切相关;饮用水中的碘的含量如果过低,甲状腺癌的发病率就会上升等。可见,环境因素对癌症的发生起着不可忽视的作用。

综上所述,我们看到,诱发癌症的因素很多,但是这些致癌因素之间并没有什么共同点,这到底是为什么呢?经过一系列临床研究实验后,医学专家们又发现,同样的致癌因素,并不一定都能诱发癌症。也就是说,所有的致癌因素可能都不过是外在因素,还有可能存在着内在的因素。因此,科学家们又开始了致癌的内在原因的探寻之路,经研究发现,癌组织是由正常组织细胞病变而来,具体来说,人的机体内都存在着克服致癌因素的抑癌因素,在这种抑癌因素的作用下,细胞才会健康发展。如果抑癌因素的作用减少或消失,正常细胞就会发生基因突变,代谢功能紊乱,细胞也因此无限地分裂、增生。一般来说,正常细胞演变成癌细胞,再引发癌症是一个相当漫长的历程,大约需要10年多的时间。同时,科学家们又发现人体基因内存在着癌基因,这是造成正常细胞癌变的关键。其实,人体内不仅存在有癌基因,还有抗癌基因。抗癌基因的发现,使人类对癌症的研究有了突飞猛进的进展,是人类最终战胜癌症的前提。科学家们把培养的抗癌基因注入动物身上,并取得了初步成功。如果研究能够再深入一步的话,有望在不远的将来把这种方法应用于人类的癌症治疗上。

将这种抗癌基因注入人体后,将可以有效地阻止癌细胞生长。

一部分医学专家在不断研究细胞癌变的过程中还发现,癌细胞的氧含量很低,而蛋白质含量却很高,而且癌细胞的表层组织越深入其裂变能力越差,直至坏死。因此,细胞缺氧可能也是诱发癌症的因素之一。当局部组织受到损坏,并进入窒息状态时,会改变其生存方式,癌细胞由此生成。

尽管关于癌症的成因,可以说是林林总总,莫衷一是,但这些都只是具体细节方面的分歧,大体上来说,都有一定的合理成分在其中。但从根本上讲,人们并没有把癌症的病因彻底弄清楚,仍处于推测假说阶段。面对着癌症这个疯狂的病魔的肆虐,医学专家在大多数情况下仍然是束手无策,无能为力。但“魔高一尺,道高一丈”,随着科学的进步,经验的累积,研究的深入,相信终有一天,人类会彻底弄清楚癌症的病因,彻底地降服这个恶魔。那时,癌症就会像伤风感冒打喷嚏一样平常,不再那么可怕。那一天迟早会到来,让我们一起期盼吧。

探索人类大脑的语言中枢

19世纪,法国有一位著名的神经科医生,名叫布朗克。一天,有位患者来找布朗克看病。进入诊室后,他一句话也不说,只是目光中充满了焦虑。布朗克问他:“你怎么不舒服?”患者还是一言不发,布朗克以为他是个聋哑人,于是递给他笔和纸。这位患者通过文字告诉他:他既不聋也不哑,以前一向很正常,后来在一次大病中突然失去了语言表达功能。

布朗克大夫对这位有口难言的患者非常同情,为把病因搞个水落石出,他当即决定亲自专门负责对这位患者的治疗。尽管,布朗克想尽办法让患者恢复语言功能,但直到患者离开人世都未能如愿以偿。

在征得患者家属的同意后,布朗克认真地剖析了患者的遗体,发现这个患者大脑左半球的某些组织发生了严重的病变,影响了他的语言中枢功能。这时布朗克恍然大悟,原来是人脑的左半球控制着人的说话。

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