

醫(yī)學史上,一些重大的突破性發(fā)現(xiàn)往往是通過一條意想不到的迂回曲折路徑來呈現(xiàn)于世人面前,這種偏離常規(guī)科研方式總是讓人驚嘆連連。近日,美國著名醫(yī)學網(wǎng)站Medscape則總結了12個醫(yī)學史上意外突破性發(fā)現(xiàn),它們的問世得益于科研者敏銳的觀察能力,并在極大程度上改變了醫(yī)學的進程。

1676年,Antony van Leeuwenhoek意外發(fā)現(xiàn)了原生動物與細菌,奠定了細菌學和原生動物學基礎。他曾寄信給倫敦皇家協(xié)會:這些微生物比肉眼可見的水蚤或水虱還要小。
Van Leeuwenhoek作為荷蘭黃金時代的一個織物交易商,他最初自制顯微鏡也只是為了觀察布料的質量。然而為了滿足豐盛的好奇心,他也通過顯微鏡觀察尋?梢姷奈镔|,包括污濁的雨水、“豬舌頭”、跳蚤、糞便和精液。而這個貿易繁盛的時代,他早期實驗的部分動機也只是希望發(fā)現(xiàn)胡椒麻辣的原因。
Van Leeuwenhoek在檢查牙齒的牙菌斑時,似乎就已經非常了解細菌在疾病和熱巴氏殺菌過程中的作用,并將細菌描述為圓球菌、桿狀菌和螺旋菌。

科學界第一個被挖掘出具有麻醉效果的氣體是由Humphry Davy發(fā)現(xiàn)的NO(一氧化氮),俗名笑氣,為手術中麻醉打下了基礎。這種氣體通過呼吸道進行擴散,最初也只是產生局部的愉悅感,很快就會擴散全身并使其處于麻醉狀態(tài)。
據(jù)了解,Davy是一位極具創(chuàng)造性的謙虛的研究員,曾作為學徒與外科醫(yī)生-藥劑師一起學習。他在出色的智力表現(xiàn)和自我宣傳精神下,成為了英國皇家學會的主席,并在19世界早期成為了著名科學家之一。
在其研究生涯中,他分離出了包括NO在內的一些氣體。后來作為布里斯托爾氣壓學會(the Pneumatic Society of Bristol)的實驗主管,他希望這些能為消費者提供治療。他進行了詳盡而細致的“自我實驗”,這為他贏得了科學機構、追隨者、知名人士的尊重。而基于NO能緩解他牙齦疼痛,Davy預測NO將成為手術中麻醉劑,而該預言卻在50年后得以實現(xiàn)。同樣Davy也是電化學領域的先驅,他不僅發(fā)現(xiàn)了鎂、鈣、鍶和鋇元素,還為礦工發(fā)明了戴維燈(Davy lamp)。

1796年Edward Jenner開創(chuàng)疫苗接種時代,建立了疫苗接種的理論和實踐,并于1980年消滅了天花。
18世界末,英國民間鄉(xiāng)村普遍認為得過牛痘的人不會再患致死性疾病天花(死亡率高達40%)。除了開展一些其他的著名科學研究,如心絞痛和心臟病發(fā)作、古生物學和地質學等,Edward Jenner還敏銳地察覺了牛痘與天花之間的聯(lián)系,并對鄉(xiāng)村里的這個觀點保持密切的關注。
他并不是第一個意識到兩種疾病之間關系的科學家。在中國明朝、印度和非洲都曾對天花進行預防性接種,而奧斯曼帝國(Ottoman Empire)甚至還進行人痘接種。然而憑著科學的艱苦研究以及嚴謹性,Jenner被譽為創(chuàng)造了首個疫苗并成為免疫學的奠基人。
為了獲得天花疫苗,他在從一個擠奶女工手上收集了牛痘液體后,通過淺表切口將其接種到一個8歲男孩的手臂上。6周后,他給男孩接種了天花病毒,然而男孩并沒有產生病理反應,對天花病毒有了一定的免疫能力。

1881年Robert Koch開創(chuàng)了細菌的選擇性培養(yǎng)法,首次建立了細菌學科并鑒定出了很多致病病原菌。
Koch發(fā)現(xiàn)在實驗室意外留下的馬鈴薯長出了不同顏色的細菌菌落,至此激發(fā)了他的靈感,并研發(fā)出了一種具有選擇性培養(yǎng)細菌的革命性方法,即從海藻中提取物來制備固體培養(yǎng)機制來進行細菌的分離、鑒定和研究。在此之前,細菌均是在液體肉湯中進行培養(yǎng),根本不可能對細菌進行細分。
Louis Koch與同時代的Louis Pasteur一同為19世紀科學影響力最大的人物之一,其研究工作極大推動了疾病相關病原體的理論建立,并鑒定了多種引起疾。ㄈ缣烤、傷寒、腦膜炎、麻風、破傷風、梅毒和結核。┑牟≡w。另外,他在1905年獲得諾貝爾獎。

1895年,Wilhelm Roentgen發(fā)現(xiàn)了“X-ray”,在診斷和治療方面樹立了新的模式,同時創(chuàng)造了新的研究學科并在物理醫(yī)學領域產生了深刻變革。
在這個發(fā)現(xiàn)過程中,物理學家Roentgen在一個真空管中對陰極射線進行實驗時,注意到了一個神秘的綠色光芒。Rentent隨后注意到“X-ray”的穿透性質,這是一種以前未知的輻射類型。這張著名照片就顯示了他妻子的手骨。
X-ray被發(fā)現(xiàn)對許多學科均產生了廣泛影響,因而Roentgen獲得了1901年諾貝爾物理學獎。這也是歷史上首次在不進行手術的情況下觀察身體的內部情況。但很快,人們就發(fā)現(xiàn)了暴露于“X-ray”的危害。

1928年Alexander Fleming發(fā)現(xiàn)了青霉素(Penicillin),為細菌感染提供了有效的治療,并迎來了抗生素的時代。
而對青霉素的抗菌性能的發(fā)現(xiàn)卻像極了一個不可思議的小說情節(jié),匯集了一連串偶然事件。經過兩周的假期后,F(xiàn)leming意外發(fā)現(xiàn)在室溫條件下,在長滿金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)皿中,只有青霉菌周圍的葡萄球菌菌落被溶解。在隨后的實驗中,F(xiàn)leming指出,這類霉菌所分泌的物質不僅控制了細菌的生長,而且殺死了細菌。
1929年,F(xiàn)lenming在發(fā)表的論文提到青霉素可能是一種抗菌素,僅此而已。隨后Ernst Chain和Howard Florey的研究挖掘出了青霉素的全部潛力。因而,這三科學家因青霉素的發(fā)現(xiàn)以及其在各種感染性疾病的療效而在1945年共享了諾貝爾生理醫(yī)學獎。此后,青霉素進入了大規(guī)模藥物生產的年代。

1889年Oskar Minkowski和Joseph von Mering首次發(fā)現(xiàn)了胰腺與糖尿病之間的關系,為胰島素的發(fā)現(xiàn)和糖尿病的治療鋪平了道路。
此次發(fā)現(xiàn)則取決于兩位科學家思維的偶然碰撞,就像1889年他們在Starsbourg大學圖書館的路徑上偶然相遇一般。正因為這個偶然的見面,通過探討胰腺酶的作用并最終確定了胰腺在糖尿病所起的作用。
為了驗證Von Mering的假說,Minkowski手術切除了一只狗的胰腺,并記錄了狗的口渴狀態(tài)和其豐富的含糖(葡萄糖負載)尿液。隨后他們發(fā)現(xiàn),移除胰腺的狗所產生的高血糖癥狀可以通過皮下植入胰腺進行緩解,從而確定了胰腺在維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)中的作用。

1940年,Karl Paul Link和Mark Arnold Stahmann所發(fā)現(xiàn)的華法林(Warfarin),為廣泛使用口服抗凝血劑預防血栓形成奠定了基礎。
華法林的發(fā)現(xiàn)也是一連串偶然事件產生的必然結果。1933年Wisconsin大學實驗站的農業(yè)化學家Karl Paul Link以及生物化學研究者Mark Arnold Stahmann均在尋求奶牛大出血死亡的原因。
經過7年的研究,Link發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)奶牛的飼料中含有一種單體香豆素會在牧草腐敗過程形成雙香豆素,可影響維生素K的凝血性能,進而可導致奶牛大出血。隨后Link與實驗室里的Stahmann合作并合成了若干種香豆素,并申請了相關專利。
此后的若干年內,華法林一直被作為老鼠藥使用,直到一名失意的美國海軍士兵企圖用華法林老鼠藥來自殺失敗后,人們才發(fā)現(xiàn)該藥物應用于人體身上意外地還挺安全的。加之臨床上確有不少病人需要抗凝血物質華法林,來預防血栓形成來預防血栓形成,華法林才被用作為抗凝藥物。從此,抗凝藥物的歷史翻開了嶄新的篇章。

1949年創(chuàng)造了人工晶狀體的Harold Ridley提供一種預防失明的先進技術。他作為二戰(zhàn)期間的眼外科醫(yī)生曾檢查過皇家空軍飛行員Gordon Cleaver的眼睛(被塑料碎片所損壞)。在之后的隨訪檢查中,Rdley注意到飛行員的眼睛并沒有對存在的塑料碎片產生負面反應。
基于此次觀察以及后續(xù)的多年研究,1949年,Ridley決定通過植入塑料透鏡來治療白內障。而該手術在當時被認為是一個具有高度爭議性和冒險性的操作,但是手術的成功大大提高了白內障手術治療效果。如今,人工晶狀體植入術在世界范圍內已被操作了數(shù)百萬次,并最終改變了眼睛的護理和眼科的實踐過程。

1959年,化學家Leo Sternbach在重新調查二戰(zhàn)前夕于Krakow大學從染料中分離出的三環(huán)化合物后,發(fā)現(xiàn)了苯二氮卓類藥物(Benzodiazepines),其中包括diazepam(安定)藥物,具有抗焦慮和放松人心情的效果。
上世紀50年代,Sternbach和他的團隊研究了數(shù)十種化合物,均被證實不具有生物活性。但戲劇性的是,一個原本就要被踢出實驗室的化合物,憑著意外的鎮(zhèn)靜安神效果而在最后一刻從將被毀滅的命運中拯救回來。藥物利眠寧(Librium)以及苯二氮卓類藥物就此問世。1963年,Diazepam被合成了。在1969年到1982年期間,它就已經是美國最常用的處方藥,每年銷售峰值可高達與6億美元。
目前約有30種用于治療焦慮、肌肉松弛、睡眠障礙、麻醉和癲癇的苯二氮卓類藥物在世界各地范圍內被使用。而這項杰出的研究也獲得了241項專利,此后Sternbach被美國News&World Report評為20世紀中最有影響力的美國人。

1963年,放射科醫(yī)師Charles Dotter作為20世紀醫(yī)藥領域的牛人,因開創(chuàng)了經皮腔內血管成形術,被人認為是介入放射學之父。同樣這個發(fā)現(xiàn)也是進行診斷導管研究時所得到意外發(fā)現(xiàn):當他將導管穿過阻塞動脈時,將解決了動脈阻塞的癥狀。
經皮腔內血管成形術可能是Dotter最重要的醫(yī)學貢獻,但他也創(chuàng)造了其他醫(yī)學介入技術,包括帶氣囊導管,雙腔球囊導管、安全導絲、經皮動脈支架的概念以及支架移植等。在建立介入放射學科的過程中,Dotter為Andreas Gruentzig的冠狀動脈成形術和介入心血管技術的發(fā)展鋪平了道路。

1982年Barry Marshall和Robin Warren確定了幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)在胃炎和消化性胃潰瘍中的作用,徹底轉變了胃炎和胃潰瘍的診斷和治療。然而,由于這一真相在當時顛覆了傳統(tǒng)醫(yī)學觀念:胃炎和胃潰瘍是一種自然衰老的過程,沒有辦法治療,只能盡量預防和緩解,所以該事實并不被廣大學者所接受。
為了證明自己的理論,Marshall和Warren收集了病人的胃粘膜標本進行細菌培養(yǎng),起初一個成功的都沒有,然而在復活節(jié)假期回來后竟發(fā)現(xiàn)細菌培養(yǎng)板上長出了一個菌斑,并成功證明了幽門螺桿菌是胃潰瘍的罪魁禍首,且可用抗生素對其進行治療。這個發(fā)現(xiàn)也幫助他們獲得了2005年獲諾貝爾生理醫(yī)學獎。
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