你可能會以為,所有偉大的發(fā)現(xiàn)都是科學(xué)家深思熟慮的結(jié)果。但其實,科學(xué)發(fā)現(xiàn)有時確實需要一些運氣。不少偉大的發(fā)現(xiàn)都是意外、錯誤和偶然的結(jié)果。當然這些所謂“運氣”,其背后仍然仰賴著敏銳的觀察、長期的累積,以及嚴謹?shù)难芯俊?/p>
這里有5個醫(yī)學(xué)上的案例,它們在發(fā)現(xiàn)之初多多少少有些“意外”,但卻極大地推動了醫(yī)學(xué)的進步。
?青霉素?
醫(yī)學(xué)上最著名的“意外收獲”或許要屬弗萊明(Alexander Fleming)在1928年偶然發(fā)現(xiàn)了青霉素。那時,弗萊明剛剛放假回到實驗室,他敏銳地觀察到,一個受到了真菌污染的細菌(葡萄球菌,Staphylococcus)培養(yǎng)皿中出現(xiàn)了“無菌圈”,細菌似乎被殺死了。
很快,他通過嚴謹?shù)膶嶒灤_認了這一現(xiàn)象,并于次年發(fā)表了實驗結(jié)果。他將這種真菌提取的抗菌物質(zhì)命名為青霉素(Penicillin)。十多年后,弗洛里(Howard Florey)與錢恩(Ernst Chain)和研究團隊通過體內(nèi)與體外實驗真正證明了青霉素的殺菌作用。隨后,青霉素開始了大批量生產(chǎn),并接受了廣泛的臨床測試。弗萊明、弗洛里和錢恩也因此獲得1945年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
?細菌培養(yǎng)?
科赫(Robert Koch)被譽為細菌學(xué)的奠基人,他在細菌學(xué)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)和研究無疑是醫(yī)學(xué)上的一次重大的進步。在科赫的研究之前,細菌是出了名的難以分離,它們經(jīng)常一同生長在“一鍋營養(yǎng)肉湯”(液體培養(yǎng)基)里。
1872年,科赫注意到,馬鈴薯切片上生長著不同的菌落。他開始嘗試使用馬鈴薯切片、明膠等物質(zhì)作為固體營養(yǎng)物質(zhì),讓細菌在其上生長。隨后,在其他微生物學(xué)家的建議下,他選擇了瓊脂來進行純種培養(yǎng),這促成了日后瓊脂在實驗中的廣泛使用。瓊脂現(xiàn)在已經(jīng)成為培養(yǎng)皿中用來支持細菌生長的標準物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家能夠分離出使人致病的細菌。
科赫的工作同樣為他自己的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ),他確認了第一種著名疾病的致病細菌——炭疽桿菌(Bacillus anthracis),這種細菌能夠引發(fā)炭疽。隨后,他又投身結(jié)核病及其病原體結(jié)核桿菌(Mycobacterium tuberculosis)的研究,并獲得1905年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
?X射線?
19世紀末到20世紀初,X射線的應(yīng)用使醫(yī)學(xué)發(fā)生了革命性的變化。1895年,倫琴(Wilhelm R?ntgen)在研究陰極射線時注意到了一種新的射線。由于來源不明,倫琴將它稱為“X”,也有人稱它為“倫琴射線”。
倫琴注意到,這種射線可以穿透硬紙板。很快他證明,X射線同樣可以穿透人體組織。他拍下了歷史上第一張人體的X射線照片,照片中的那只手是倫琴的妻子的,手指上還戴著一枚戒指。這種射線在醫(yī)學(xué)上很快就得到了廣泛應(yīng)用,它成了探查人體內(nèi)部的絕佳途徑。倫琴也因這一發(fā)現(xiàn)獲得了1901年諾貝爾物理學(xué)獎。
但在當時,人們對射線造成的損害知之甚少。那時的醫(yī)學(xué)記錄中出現(xiàn)了許多輻射病和輻射暴露的典型癥狀的病例,其中甚至包括一些著名科學(xué)家,比如愛迪生(Thomas Edison)。
?胃潰瘍?
據(jù)估計,有超過40億人感染了幽門螺桿菌(Helicobacter pylori),這種細菌會在人的胃部生長,導(dǎo)致胃炎、胃潰瘍等癥狀。正是馬歇爾(Barry Marshall)和沃倫(J. Robin Warren)兩位科學(xué)家的不懈努力,還有無意間促成的更長的培養(yǎng)時間,才發(fā)現(xiàn)了這種細菌。
在人們認識幽門螺桿菌之前,胃潰瘍的原因一般會被歸結(jié)于壓力或者某些刺激性的食物。雖然這些因素確實會使?jié)儛夯?,但它們其實并不是?dǎo)致潰瘍的直接原因。
1982年,馬歇爾和沃倫研究了幾位表現(xiàn)出不同胃部癥狀的病人的胃黏膜和內(nèi)容物。此時恰巧正逢復(fù)活節(jié)假期,也就是說,來自病人的培養(yǎng)物在實驗室里待的時間比平時要長了一些。這無意間促成了一種生長緩慢的新細菌的發(fā)現(xiàn),這種細菌就是幽門螺桿菌,它正是引起那些胃部癥狀的真兇。
遺憾的是,科學(xué)界起初不愿接受科學(xué)家的這一新發(fā)現(xiàn)。眾所周知,胃是酸性很強的環(huán)境,許多人不相信細菌會在其中存活。后來,馬歇爾吃下了活的細菌培養(yǎng)物,親身感染了幽門螺桿菌。他很快出現(xiàn)了胃炎的癥狀,然后使用抗生素對自己進行了治療。這一感染與治療的實驗證實了幽門螺旋桿菌與胃炎之間的聯(lián)系。2005年,馬歇爾與沃倫分享了當年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
?COVID-19疫苗劑量?
最后說一個最近的例子。近日,牛津大學(xué)與阿斯利康制藥公司(AstraZeneca)合作研發(fā)了一款針對COVID-19的疫苗。試驗顯示,如果疫苗按照規(guī)定劑量接種,它在阻止COVID-19方面的有效性大約為62%。這算是一個不錯的結(jié)果,但謹慎地說仍然“有點兒令人失望”,因為和其他一些疫苗相比,它看起來似乎沒有非常耀眼。
在試驗中,接種者需要按照規(guī)定劑量接種兩針,中間間隔一個月的時間。然而在英國,試驗出現(xiàn)了意外的“轉(zhuǎn)機”。試驗參與者在第一次接種時被錯誤地注射了規(guī)定劑量的一半,在一個月后又再次接受了劑量正確的第二針。結(jié)果,這帶來了90%的有效性。不僅如此,“錯誤”的劑量也減緩了一些副作用。
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