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如果一位200年前的醫生穿越到現在的醫院,會被現在的醫學技術震驚,當他們身處現代的手術室,甚至會完全不知道如何利用這些工具。
比如,公元1世紀,人們以為癌症是黑膽汁淤積所至,並且嘗試用野豬牙、象牙、狐狸肺等各種讓人嘆為觀止的藥物清除淤積,這樣的認知一直持續到18世紀。
又比如,在沒有麻醉藥和抗生素的1847年,蘇格蘭外科醫生李斯頓創造除了醫學史上死亡率高達300%的手術記錄:為了減輕病人手術痛苦,他在25秒內完成一起截肢手術,但不慎切掉了助理的一根手指。結果血肉飛濺的場面,活活嚇死了一名可能心臟不好的旁觀者,而助理和病人也因為敗血症雙雙去世。
如今,醫學技術的發展已經大變樣。從磺胺藥、青黴素和胰島素髮現開始,化學合成藥物與生物製劑大量發明和應用;從X光攝影到CT、磁共振、PET,影像診斷技術不斷發展;外科手術從體外循環直視心臟手術發展到可以在所有器官進行,進而到替代外科(器官移植)、微創外科,生物工程技術普遍應用;醫學發展到可以改變人類自己的生育、定向誘導幹細胞的發育,乃至探尋基因的秘密。
在生命的戰場上,我們的先輩從走進神廟,到拿起顯微鏡,在這一路上,是怎麼發現自己身體里的宏大世界?又走過了怎樣的生命探索之路?
「醫學門類眾多,都在向生命發問並尋求答案, 都是希望人類能少受病痛之苦,提高人類的生活質量。」屠呦呦在向首屆騰訊醫學 ME 大會發出的賀信中,這樣表示。
11月4日,在騰訊醫學 ME 大會上,全球醫學領軍者將共同向生命發問,揭開先鋒醫學的前沿進展,與你一起開啟「心靈」之旅、聆聽人類與癌症的戰場爭奪、探索人體分子世界裡的信號秘密……
向生命發問的道路上,有歧途,有謬誤,甚至有荒誕。但一次次證偽卻讓我們越來越清楚生命是怎樣構成?精神是哪裡來?敵人又是怎樣攻擊我們的身體?
當生命遭遇疾病的威脅,每個人都會手足無措,但請謹記科學的態度和理性的思維。醫學的歷史已經無數次向我們證明,科學與理性才是人類面對自身未解之謎的最佳選擇。
01.生命之河——血液的秘密
如果把一個成年人身體里所有的動脈血管、靜脈血管和毛細血管連接在一起,約有10萬公里長,足以繞地球兩周半。血液循環系統是人生存最基礎的保障,奔流的血液承擔著人體養分運輸、調節溫度、防禦、調節滲透壓和酸鹼平衡等多個功能,它攜帶著至關重要的人體健康信息,也是監測疾病的重要指標。
在醫學發展史上,血液和生命一直是緊密綁定的。從一開始,人們就毫不懷疑的認為 「血液=生命」。對血液的掌控,不僅是生命,有時候也意味著權力和恐懼, 「吸血鬼」 和 「血腥瑪麗」 的傳說在中世紀的西方就經久不衰。
那時候的歐洲,醫生普遍認為放血是 「萬能療法」—— 「不管什麼病,先放個血肯定沒毛病。」放血的實施者一直是教堂的僧侶,直到1163年教皇亞歷山大三世才把這個光榮的任務交給了民間,具體地講是交給了理髮師。現在理髮館的招牌是旋轉的紅藍白筒子,紅色是動脈血,藍色就是靜脈血。理髮師們發展了一整套的放血操作規程和工具,切割血管的刀片叫 「柳葉刀」,對,它就是英國著名醫學雜誌《柳葉刀》的名字。
這裡必須提到的是美國開國總統華盛頓,他感冒後被放了超過2000毫升的血,最終毫無懸念地死於失血性休克。
直到1616年,英國醫學家哈維首次發現血液在體內是流動的,1667年,法國醫生德尼斯成功用鵝毛管將羊血輸送給一位患病的男孩,成為了首位人體輸血成功者,也是首位輸動物血沒有死掉的勇士。
當時人類尚未有血型這一概念,輸血這種操作很難說是治療還是謀殺,過高的死亡率導致法國議會和英國議會均下令禁止輸血。在此後的一百多年裡,曾一度轟動醫學界的輸血術再也無人問津。直到1900年,奧地利病理遺傳學家卡爾·蘭德斯泰納首次發現人類紅細胞血型,人們才發現原來血型之間不匹配會出現致死性輸血反應,輸血也正式成為了現代醫療技術中不可缺少的一個環節,拯救了無數人的性命。
「血液=生命」 的說法,在今天也被醫學賦予了更豐富的內涵。
紅細胞、白細胞、血小板……隨著對血液構成的拆解和深入,造血幹細胞、造血祖細胞檢測技術的進展,讓血液學觸碰到了造血和血液病發病機制的本質門檻,也為應用造血幹細胞移植治療白血病、再生障礙性貧血等,打開了新局面。
隨著醫學家對血液認知的加深,骨髓移植、萬能人造血、造血幹細胞靶向治療……層出不窮的新技術也將為人類的生命開拓更廣闊的疆域。
02.靈魂之樹——腦神經的秘密
意識從哪裡啦?本質是什麼?這是人類歷史上一個經典的 「難解之謎」,人類學家、哲學家從自己的角度出發,或許會給出不同的解釋。但從客觀與物質角度,醫學證明對人類意識的認識、對自身潛在智慧的開發、對心理現象產生本質的揭示、對人的情緒來源的探求等都必須依賴於對腦神經系統。此外,從維持正常生命活動所需的心跳、呼吸,到實現基本活動的運動協調、感覺傳遞,再到高等思維方式如學習、記憶,也都需要腦神經系統的協調和支配。
人是用腦子思考的。——這是今天的常識,但兩千多年前的人可不這麼認為。著名的亞里士多德就一直主張神智在心,認為是心在控制著我們的思想和情緒。意識還曾被認為是類似於 「空氣」 樣的東西,比如靈魂(soul)、元氣(pneuma)、精靈(spirit)、微小顆粒等。
「腦是神智的載體」這一觀點是在大約公元前5世紀,被地中海科斯島上託名希波克拉底(Hippocrates)的一群醫生首次提出的。希波克拉底著作中的這段話完美地闡釋了當時醫生的看法:「人們應當認識到:我們的愉悅、歡樂、笑聲和詼諧都來自腦,而且僅僅來自腦;還有我們的憂愁、痛苦及愛戀和哭泣。特別是,我們用腦來思考、觀看和傾聽,用腦來辨別美與丑、善與惡、歡樂與不快。從這個意義上我認為,腦在人體內具有最大的力量。」
但是這種認知並沒有使人類對腦的研究走上正途,反而一度催生了一系列殘忍的「醫療手法」。那時候的人們認為如果一個人瘋瘋癲癲神智不清,就必須得在頭蓋骨上開個小孔,才能為寄身其中的魔鬼開闢一條通道,引領他出來。這個現在看來荒誕又無知的方法,在當時卻被認為是先鋒並且神聖的「顱骨穿刺術」(Trepanation)。
直到歐洲文藝復興時期,伴隨 「神經科學四傑」 ——達·文西、維薩里、威利斯、笛卡爾橫空出世,有關腦的科學認知才正式興起。
1873年,高爾基用鍍銀法成功觀察到了腦組織清晰而完整的神經元,這是人類第一次在顯微鏡下清晰地看到神經細胞、軸突和樹突。這些結構仿佛一棵枝節茂盛的大樹,撐開了腦神經系統研究的一扇大門。
第一步總是最難的,而只要邁出了第一步,隨之而來的就是爆炸性的發展。隨著研究的深入,人們開始認識到,一旦腦神經系統受損,人的意識思維、言語、肢體活動、內分泌系統及大小便等一切功能都有可能受到影響,會產生腦癱、失語、運動功能失調等問題。更令人絕望的是,腦神經細胞的再生能力非常的弱,損傷後很難恢復到正常的狀態,阿茨海默、帕金森等神經性疾病,在如今的醫學條件下幾乎無解。
時至今日,神經元發育相關的諸多科學問題依然吸引著全球眾多科學家的目光。他們不僅關心損傷後的神經纖維能否得到有效再生,也關注神經元是如何發育的。
例如,嬰兒大腦的海馬體中會產生很多新的神經元,但是人成年後海馬體是否還能繼續產生新的神經元,至今仍然沒有一個定論。2018年《 Cell Stem Cell 》上有研究稱成年人大腦中的海馬體會一直產生新的神經元,而且不會隨著年齡增長而減少。如果這項發現被證實,或許人類就能找到治療多種神經系統疾病的有效方法。人類的智慧也許可以能夠得到更大程度上的增長。
03.看不見的敵人和守護——疾病與免疫系統的秘密
17世紀的某一天,當列文虎克把一滴普通的雨水放到顯微鏡時下,他發現了一個令人驚奇的世界:這裡密密麻麻的存在著的數以萬計的微小的生物,構成了一個神秘、瑰麗、宏大的世界。在這個基礎上,人類發現了致病細菌的存在,這是人類最早關注的致病病原生物。隨後人們才意識到,原來在那些肉眼看不見的地方,存在著包括細菌、病毒、螺旋體、立克次氏體、衣原體、支原體、真菌及放線菌等數量繁多的病原微生物,這些無孔不入的微生物們,每時每刻都在威脅著人類的生命。
例如,天花病毒所引起的烈性傳染病,曾經在歷史上奪去1.5億歐洲人生命,並幾乎毀滅了印第安人種群,直至「醫學免疫之父」詹納發現可通過主動接種牛痘來預防天花。但為什麼接種牛痘後就基本不會再得天花,當時的人們也一直不得其解。
19世紀80年代,科學家們將致病菌注射進動物的體內,觀察到了一個驚人現象:在動物的血清和體液中出現了針對這些物質的反應物——抗體,並且與注射物——抗原之間具有特異性。這種效應在人體內同樣存在,抗體能夠幫助人體清除或滅殺進入人體的病原體,並且當疾病痊癒後,抗體仍存留在人體內,保護人體免受該病原體的困擾。
特異性免疫的發現,讓人類在與致病菌的戰爭中擁有了武器,疫苗的出現於是就變為可能。隨著人們對免疫系統和功能的研究的加深,免疫學的發展逐步走向成熟,在消滅傳染病及人類感染或非感染性疾病方面獲得了極大的成效。脊髓灰質炎、麻疹、白喉、百日咳、破傷風等曾經讓人聞風喪膽的常見傳染病,因接種疫苗發病率大幅降低。
免疫系統不僅被用來預防,也被用來治病。1891年,貝林在德國柏林醫院用白喉抗毒素成功地治癒了一名小女孩,開創了人工被動免疫療法的先河。
20世紀80年代,奧爾德姆提出生物反應調節劑(BRM)的概念。人們以BRM作為武器,調動身體的抵禦和殺傷腫瘤的能力,免疫療法在治療癌症上取得巨大成就。
如果把病菌比作燒殺搶掠的強盜和土匪,人體的免疫力就好比警察和軍隊。這場以人體為戰場,以細胞為單位的戰爭,已經持續了幾百萬年,並且在可預見的未來也難以分出勝負。超級病菌、免疫缺陷病毒、免疫系統功能異常等疾病,都是橫亘在人類面前的大山,但隨著人類對自身研究的不斷深入,人類能夠完全的掌握免疫細胞奧秘的時刻相信也不會太遠。
血液循環系統、神經系統、免疫系統……生命、靈魂與敵人的故事,無時無刻不在我們每個人身體中上演,它們的複雜糾纏形成了我們每個人的獨特個體與獨特存在。
也許,這些先鋒醫學的課題並不屬於街頭巷尾的談資,但不遠的未來,這些課題和技術可以轉換為更長的人均壽命、更便捷的治療方式、更豐富的疾病治療選擇,這都是每個人可以從騰訊 ME 大會中獲得的,關於自己生命與健康的,實實在在的答案。
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11月4日14點,北京展覽館劇場,2019騰訊醫學ME大會,讓我們一起走進前沿醫學,走進人體絢麗神秘的小宇宙。
每年11月第一周也是「騰訊科學周」這一全球性科學探索盛事舉辦的日子。ME大會同期,也將舉行第七屆騰訊科學WE大會,及頒發首屆「科學探索獎」。
在11月2日的首屆「科學探索獎」頒獎禮上,50位獲獎的青年科技工作者將與眾多國內外科學家代表匯聚一堂,共同見證。科學探索獎由騰訊基金會發起人馬化騰、北京大學教授饒毅,攜手楊振寧、毛淑德、何華武等科學家共同發起設立,旨在吸引更多青年人投入到基礎科學和前沿技術的研究之中。
11月3日,第七屆騰訊科學WE 大會也將在北京北展劇場舉行。今年,大會以 「小宇宙」 為主題,重在探索微觀物質中的宏觀世界,邀請權威癌症免疫療法專家 Carl June、知名理論物理學家 Brian Greene、權威機器人研究專家 Hod Lipson、高能物理學家王貽芳、清華大學類腦計算研究中心主任施路平、地質物理學專家 Jennifer Jackson 和《自然》總編輯 Magdalena Skipper 等全球頂尖的科學家,向觀眾分享弦理論、微觀粒子、腦科學、地質科學等領域的突破進展。
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