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诺贝尔生理学或医学奖名人堂:恩德斯

64诺贝尔生理学或医学奖名人堂

       1954:恩德斯

     在医学研究上,为了抑制、扼杀某一种病毒,一定要先了解清楚这种病毒的特性,然后根据其特性采取相应的措施。但是,病毒本身就具有许多独特的特性。

     首先,病毒结构简单,没有细胞结构,是一种非细胞生命形态。由于没有自己的代谢机构,没有酶系统,所以病毒自身不能复制。它需要借助宿主细胞才能以复制方式增殖,形成新的病毒。换言之,离开了宿主细胞,病毒就成了没有生命活动、不能独立自我繁殖的化学物质,人们也就难以对它做进一步的观察和研究了。

     其次,病毒个体微小,它们的直径大小为18-450纳米,一般的光学显微镜很难观察到他们,只有借助电子显微镜才能观察到。另外,想给病毒找个宿主细胞也不那么容易,这需要体外细胞培养技术。20世纪初,因受到医学科学技术的限制,体外细胞培养技术还不成熟,观察、研究病毒变得非常困难。

     终于,解决这些问题的科学大师横空出世了,他就是美国医学家、波士顿儿童医学中心传染病研究实验室主任约翰·富兰克林·恩德斯(John Franklin Enders,1897.2.10-1985.9.8) 。

圭亚那(2001),1954年诺贝尔生理学或医学奖获得者恩德斯

      恩德斯出生于美国康涅狄格州的哈特福德,父亲在哈特福德银行任职。1915年恩德斯进入耶鲁大学学习,因第一次世界大战而于两年后中断学业,在1918年加入美国空军,任飞行指导员。一战结束后他回到耶鲁大学继续自己的学业,1920年毕业。

      虽然父亲是一位成就卓著的富裕商人,但恩德斯对商业的兴趣并不高,他在房地产业稍微做了一些尝试后,便于1926进入哈佛大学学习英语文学,几乎就要获得英语博士学位了,但在与学医的同学接触后发现自己对医学科学的爱好大大胜过文学,因此决定成为细菌学博士的候选人,并通过努力于1930年获得了细菌学博士学位。

      1930-1946年,恩德斯在哈佛大学任教,1942年成为副教授。1946年,他在波士顿儿童医学中心建立了传染病研究实验室,并担任主任一职。也正是在该实验室,他和同事弗雷德里克·查普曼·罗宾斯、托马斯·哈克尔·韦勒等经过共同努力,终于完美地实现了组织细胞培养法,发现了脊髓灰质炎病毒在各种组织培养基中的生长能力。

      作为一名细菌学博士,恩德斯知道细菌可以在试管中用营养液进行培养。同样他也非常清楚,研究病毒的最大困难在于不能在生物体外培养病毒。尽管发现病毒能在小鸡的活胚胎中生长,但研究病毒还是非常不方便。

      通过研究,恩德斯认识到病毒可在其中生长的活细胞,不一定必须是完整生物体的组成部分,如完整的胚胎甚至完整的器官等。1948年,他和罗宾斯、韦勒等人合作培养出流行性腮腺炎病毒。这类工作以前也有人做过,但最终都失败了,因为最后在组织中长满了细菌,从而使制备物不能发挥作用。然而,恩德斯研究小组有了解决问题的思路。

特兰斯凯(1991),恩德斯医生

      当时,已经有抗菌素了。恩德斯领导的研究小组把青霉素和链霉素加入组织培养基中,细菌的生长就停止了,而病毒的生长则不受影响。也许是因为研究小组所在的波士顿儿童医学中心见证了太多的小儿麻痹症患者,他们接下来对病毒的研究选择了脊髓灰质炎病毒。

      小儿麻痹症是由脊髓灰质炎病毒引起的一种中枢神经系统疾病,该病传播广泛,病毒主要侵犯中枢神经系统,损害脊髓前角运动神经元,导致肢体松驰性麻痹,从而使人终身残废。

      由于脊髓灰质炎病毒只能在人或猴子的神经组织中生长,使得当时小儿麻痹症的病原体研究非常困难。恩德斯研究小组决心突破这个障碍,尝试这种病毒是否像流行性腮腺炎病毒那样,能在抗菌素的控制下靠胚胎组织的碎片生长。

      1949年,恩德斯研究小组获得了流产的人类胚胎组织,成功地在该组织上培养出了脊髓灰质炎病毒。经过进一步研究,他们发现这种病毒也可以在其他类型的组织碎片上培养出来。这种病毒一经培养成功,就容易对它进行深入的研究了,这样就为探索小儿麻痹症疫苗开辟了道路。

      果然没过多久,美国医生乔纳斯·爱德华·索尔克在小儿麻痹症全国基金会的支持下,在实验室里成功培育出全部3种脊髓灰质炎毒株,并将病毒杀死制成了疫苗。首批志愿者非常特殊,就是他本人、夫人和他们的孩子,他们都产生了抗体,且没有出现不良反应。1952年,索尔克又在患脊髓灰质炎康复的儿童身上进行了实验。1954年,美国有200万儿童接受了索尔克的疫苗实验,结果表明这种疫苗保护儿童免受脊髓灰质炎侵害的有效率在80%至90%之间。随后,这种灭活脊髓灰质炎疫苗成了对脊髓灰质炎标准的预防手段。

多米尼加(1997),脊髓灰质炎疫苗的发明者索尔克

      因为发现脊髓灰质炎病毒在各种组织培养基中的生长能力,恩德斯与罗宾斯、韦勒分享了1954年的诺贝尔医学或生理学奖。

作者简介

王平,南京医科大学医学史研究中心客座教授,中华医学集邮研究会副会长。

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