年轻的科学
从遥远的古代开始,人类一直在不断探索认识疾病、治疗疾病的方法。由于交通和信息的不畅,人类的社会活动具有一定程度的封闭性,故而形成了各个地域不同的民族医学。
发端于古希腊的欧美民族医学,在近代自然科学技术的发展基础之上逐渐成长发展,得到了全世界的普遍接受,被称之为“现代医学”。现代医学在我国又称为西医,但严格地讲,它们之间并不能完全画等号。现代医学只是指近代西医,并且吸收有世界各民族医学中科学的医学成分。
现代医学是一门非常年轻的科学,其真正的发展就是100多年的事情。早期的西医也如同我们的中医一样,大多选用植物药物和手法治疗。手法治疗有像放血、拔罐、导泻等简单操作,也有像助产、拔牙、正骨、拔障(白内障)、取石(膀胱结石)等稍微复杂一点的专业技巧。
但是,在19世纪末20世纪初,细胞学、遗传学等一系列学科建立起来,为从微观上研究人体提供了基础,自此西医才开始了质的飞跃,进而成为名副其实的“现代医学”。
抗生素的发明和大量生产,为治疗各种感染性疾病开创了崭新天地,使现代医学真正成为非常实用的医学。
疫苗接种的广泛使用,为现代医学大规模预防传染病的流行找到了非常有效的途径。
各种诊断仪器和设备的发展,不断提升了现代医学准确诊断疾病的能力:从20世纪初的X射线、心电图,到中期的电镜、内窥镜、超声诊断仪,再到CT扫描、核磁共振成像(MRI)等,使诊断学逐步无痛化、精确化。
外科学的发展,更是显示了现代医学的巨大优势。麻醉药物的发明解决了手术的疼痛,无菌手术观念和抗菌素的发明,逐步解决了伤口感染难题。20世纪中叶以后的移植外科使外科学日益繁荣。
在过去100年里,外科不仅发展迅速,而且性质也发生了转变:20世纪初期,外科基本上是缝合和摘除,而现在已转变为精确的修复和无止境地替代。随着腔镜外科的出现,手术也向着精细化、微创化方向发展。
20世纪50年代以后,分子生物学的建立,人们从分子水平上阐明人体结构和功能研究的日益深入,为解决医学的重大问题,如肿瘤、免疫、遗传、组织再生、抗衰老、药物开发等提供了理论指导。基础科学研究已改变了人们对机体及其与疾病斗争的理解,进一步从本质上证实了基因是决定人类生、老、病、死和一切生命现象的物质基础。
不少遗传病的致病基因及其他一些疾病的相关基因和病毒致病基因陆续被确定。基因工程也促进了新药物和新疗法的涌现。1986年,美国科学家提出了阐明人类基因组的全部序列的人类基因组计划(HGP)。1990年该计划正式启动。美、英、日、法、德和中国科学家经过13年努力,于2003年共同绘制完成了人类基因组序列图,在人类揭示生命奥秘、认识自我的漫漫长路上又迈出重要一步。人类基因组计划的成果,将成为现代生物学、医学用之不竭的源泉。
与此同时,免疫理论与技术也渗透和影响到整个医学领域,并且通过对免疫系统与神经系统、内分泌系统之间的相互影响的认识,促进了对人体整体性和有机联系的深入理解。神经科学的发展,为治疗帕金森氏病和其他中枢神经系统的紊乱带来了新希望。90年代后,人们更加重视脑科学研究中整合性观点的重要性,即认识到神经活动的多侧面、多层次性。
由此可见,分子生物学、神经科学、免疫学、内分泌学等的发展,不仅深化了对人体基本结构和功能的认识,而且还从不同侧面揭示出机体的整体性和有机联系。现代医学已开始注意从生命物质运动各层次和层次间的相互关系与整合方面去探索生命的奥秘,并极大地促进了临床医学的进步。
现代医学近几十年来取得了非凡的进步,创造了许多奇迹。当基因、克隆、微创等一个个新鲜的名词不断涌现的时候,直让人眼花缭乱、目不暇接。这些高深莫测的医学理论和新鲜的名词,一起使现代医学虚幻得高不可及,使普通大众产生出一种现代医学无所不能、无所不为的错觉。
而另一方面,大家见到的却是自己身边仍然有那么多的疾病无法治愈,许多时候,面对疾病医生仍然是束手无策,比如像各种癌症、艾滋病、癫痫病等。许多人因此误以为,可能是自己接触到的医生能力有限或者医疗条件不够,于是迫切地追逐“神医”、“专家”,苦心地寻求“灵丹妙药”和“祖传秘方”。
当完全进入现代医学的殿堂以后,我们才发现,现代医学居然存在那么多不足、局限和无奈,人类在不少疾病面前,仍然显得十分可怜和无助:正常人体结构和生理功能还有无数秘密没有揭开;许多疾病病因病理不明;缺乏特异和早期敏感的诊断手段;治疗措施仍然存在相当大的缺陷——就连普通感冒,现代医学也并不能真正将其治愈,所有的感冒治疗措施仅仅只是控制症状、缓解不适而已,根本无法改变感冒的自然病程。
对现代医学的客观状况认识不足,容易让人产生一些不必要的甚至是虚幻的渴求。这也是许多人为什么容易病急乱投医、被欺骗的重要原因。
正确客观地认识现代医学的局限,能够使我们面对现实。有时候一定程度顺其自然的坦然心态,可以避免病急乱投医造成的金钱和健康损害。坦然才能乐观,乐观的心态从精神上对人体健康的促进作用、对疾病的康复意义,无论是古代传统医学还是当今现代医学,均给予了充分肯定。乐观的心态也能够使我们在无奈中充分享受生命曲折中的乐趣,笑对人生。
人体之谜
现代医学是在以具体形态为中心,不断推理、演绎、求证的科学。了解正常情况下人体结构及功能,是解释疾病、治疗疾病的前提。
为了了解正常人体结构,现代医学诞生了解剖学。
解剖学最早开始于古希腊时代著名的哲学家希波克拉底和亚里士多德,但他们仅仅局限于动物的实验解剖。
第一部比较完整的解剖学著作当推盖伦的《医经》,其对血液运行、神经分布及诸多脏器已有较详细而具体的记叙。但由于当时西欧正处于宗教统治的黑暗时期,禁止解剖人体,该书主要资料均来自动物解剖观察所得,故错误之处甚多。
文艺复兴时期的维扎里,从学生时代就冒着宗教迫害的危险,执著地从事人体解剖实验,终于完成了《人体构造》的巨著。本书较系统完善地介绍了人体各器官系统的形态和构造,还勇敢地摆脱了盖伦权威的束缚,纠正了盖伦许多错误的论点,维扎里也因此成为现代人体解剖学的奠基人。
继显微镜发明之后,意大利人马尔匹基用之观察了动、植物的微细构造,使解剖学向着微观化发展,于是诞生了解剖学的分支组织胚胎学。
总的说来,由于尸体解剖的合法化,人体静止状态下肉眼可以观察到的结构,至今被了解得十分透彻,几乎很少还有什么秘密可言。人体活动状态下肉眼可以观察到的结构,随着X射线、CT的发明也逐步得到部分了解。显微镜、电子显微镜使人体微观结构的认识一步步向“超微”或者“分子水平”方向发展,但是,由于活体和尸体在微观结构上的差异性,这种了解受到了很大的局限。
关于正常人体功能的研究,现代医学通过《生理学》和《生物化学》两个方面进行。生理学是研究人体生理功能的发生机制、条件,以及机体的内外环境中各种变化对这些功能的影响;而生物化学则是研究人体生命中的化学现象。
生理学真正成为一门实验性学科是从17世纪开始的。1628年,英国医生Harvey所著《心与血的运动》一书出版,这是历史上第一次出现有明确实验证据的生理学著作。Harvey证明了血液循环的途径,并指出心脏是血液循环的中心。他的结论是在几种动物身上应用活体解剖法通过多次实验而获得的。
在17~18世纪,显微镜的发明和物理学、化学的迅速进步,给生理学的发展创造了良好的条件。例如,应用显微镜发现了毛细血管,证实了Harvey对循环系统的结构的推论;物质守衡和能量守衡与转化定律的提出,以及燃烧和呼吸原理的阐明,就为机体新陈代谢的研究打下了基础。到了19世纪,随着其他自然科学的迅速发展,生理学实验研究也大量开展,累积了大量各器官生理功能的知识。
近30多年来,由于基础科学和新技术的迅速发展,以及相关学科间的交叉渗透,使生理学的研究有了更大的发展。细胞、分子水平的研究,已深入到细胞内部环境的稳定及其调节机制、细胞跨膜信息传递的机制、基因水平的功能调控机制等方面,使生命活动基本规律的研究取得了不少成就。
比较起人体结构的研究,人体功能更需要在活体的正常状况下才能展示出来。许多情况下,有创伤的人体实验是绝对被禁止的,因此,我们对人体功能的分析许多来源于动物实验。
但是,毕竟动物与人是有差别的,这种研究对象上的不尽一致,极大地妨碍了对人体正常功能的认识。相对于人体结构来说,我们对人体功能的了解欠缺巨大。特别是一些高级功能,比如脑,它的记忆功能、学习功能、中枢管理功能、梦的形成、精神因素对其刺激和影响等,直到今天仍然知之甚少。
生物化学在20世纪20年代才开始进入真正发展的时期。取得的成就从蛋白质必需氨基酸、各种维生素、酶等的发现到DNA、RNA蛋白质结构的研究,遗传密码的破译,到今天基因序列的排列、基因重组及基因工程、克隆等。
人体功能中的化学现象十分复杂,生命体系中的化学过程、各种蛋白质的构成就像浩瀚的宇宙,根本不知道边际在哪里。当今所掌握的人体化学知识,相对于人体复杂的生命现象可能只是冰山一角。
美国有一部名叫《物种》的科幻电影。其故事情节大概为:一种来自太空的神秘信号描绘出了一种未知生物体的基因组,一位疯狂的科学家按照这种描述合成了DNA,并在此DNA的基础上培育出生物体,结果它长得与运动女星娜塔莎非常像。
这种超越现代科技时空的大胆幻想,很容易使大众产生一些对现在生物化学能力的不切实际的评判。细胞基因就是DNA分子,它能指导氨基酸编码成蛋白质,合成这些人造蛋白质需要有合成长链(成千上万个)脱氧核糖核酸(DNA)的能力。实际的状况是,今天现有的DNA合成技术能设法合成的基因只能编码几十个氨基酸,这太短了,根本不能生成有意义的蛋白质。合成一个单独的有生命的细胞,在今天仍然是一件遥不可及的事情,合成有生命的人体就更无法想象了。由我国生物学家首次人工合成的具有生物活性的蛋白质牛胰岛素,离人体结构的蛋白质相去甚远。
目前,非常时髦的基因工程即在试管内按人为的设计实施基因重组技术,只是在疫苗、激素、部分细胞因子的生产上取得了一定的成功,在重大疾病的基因诊断和治疗上并没有真正意义上的突破。许多医疗骗子利用这一科学名词,为许多疑难病症的治疗打上所谓“基因”、“高科技”旗号愚弄患者,骗取钱财。
细胞工程是指在细胞水平上的遗传操作,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植,以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的技术。通过这些技术,我们可以产生一些新的杂交物种,但这些物种仅仅只是原有物种的一些变异而已。
克隆是当今最激动人心的一项高科技成果,绵羊“多利”的诞生成为人类生物科学进步的里程碑当之无愧,这项成果激发了人们对于疾病认识和治疗的无穷想象。与医学联系最密切的,莫过于克隆出我们出了毛病的器官,然后再移植上去。
不久前,我们从媒体上看到了“克隆人体全部器官成功”的报道,那一幅老鼠背上的耳朵画面确实令人啧啧称奇。但事实上,在裸鼠背上率先复制出人耳朵的曹谊林教授本人也承认,这只耳朵只解决了组织器官的组织架构,复制出的耳朵没有神经,没有血管分布,没有器官应有的任何功能,只是一个摆设。
在目前许多关键技术还没有解决的情况下,真正克隆人体组织和器官尚不可能。
疾病机理上的困惑
疾病是一个极其复杂的过程。在致病因子和机体反应功能的相互作用下,患病机体有关部分的形态结构和功能都会发生种种改变,这就是研究和认识疾病的重要依据。
病理学的发展,在人类探索和认识疾病的过程中应运而生。它的发展自然受到人类认识自然能力的制约。当人们还只能依赖肉眼和简单的放大镜观察事物时,便只能产生器官病理学;只有到了显微镜和细胞学问世以后,才有可能诞生细胞病理学。
半个世纪以来,由于电子显微镜技术,特别是一系列有关新方法、新技术的相对建立,对病理学的发展产生了深刻的影响,促使病理学已不仅从细胞和亚细胞水平,而且深入到从分子水平、从人类遗传基因突变和染色体畸变等去认识疾病,研究疾病的起因和发病机制。
现代医学在病理学上的进步有目共睹,但离完整解释疾病病因病机,其现实状况并不乐观。许多疾病,诸如原发性高血压、心肌病、冠心病、糖尿病、慢性肾小球肾炎、再生障碍性贫血、白血病、结缔组织病等等,至今病因不明。
虽然已经知道某些因素可以导致各种恶性肿瘤,但是对于这些病因引发恶性肿瘤的具体环节,仍没有完全弄清楚,导致至今仍缺乏有效预防和治疗恶性肿瘤的方法。有些看起来非常简单的体表疾病,如老年斑、扁平苔癣、脂溢性皮炎、神经性皮炎、银屑病、白癜风、脱发等病因,仍然是一团迷雾。
命名为“综合征”的疾病,大多是疾病病因或者机理不清的一系列症状。目前,有关综合征的疾病数以万计,随便列举一下,就有肾病综合征、美尼尔综合征、更年期综合征、帕金森综合征、预激综合征等。肆虐中国的“非典”,实际上应该称为“严重急性呼吸系统综合征(SARS)”。
病因病机不明,治疗因此多采用对症处理。这些治疗在缓解疾病症状的同时,产生的副作用也显而易见。症状的缓解虽然减轻了患者的痛苦,但也会破坏疾病的自然进程,有时候是越治越重,甚至断绝了疾病自然痊愈的希望。
诊断的现状与缺陷
现代医学诊断疾病的方法,包括询问病史、检体诊断、实验诊断、X线诊断及其他诊断技术。实验室诊断可谓洋洋洒洒,其项目众多,难以一一列举,其中的分子生物学技术、染色体检查、人类基因组的破译是当今最尖端的技术。