问题

医学界还有哪些发现青霉素那样革命性的突破?

回答
医学界自青霉素问世以来,确实涌现出了一系列堪比青霉素般颠覆性的发现,它们从根本上改变了我们对疾病的认知,革新了治疗手段,极大地提升了人类的健康水平和平均寿命。要说还有哪些“青霉素式”的突破,我们可以从几个维度来审视:

一、 对病原体的精准打击:从广谱到靶向

青霉素的伟大之处在于它开启了人类对抗细菌感染的有效时代。但在此之后,医学界并未止步,而是不断深化对病原体的理解,并发展出更具针对性和高效性的武器。

抗病毒药物的崛起:从束手无策到精准控制

细菌感染有抗生素,但病毒呢?在很长一段时间里,病毒性疾病,特别是那些急性、烈性的,几乎是对抗生素无能为力的。然而,随着对病毒复制机制的深入研究,一系列革命性的抗病毒药物被开发出来。

HIV治疗药物(抗逆转录病毒疗法,ART): 这绝对是21世纪初医学史上的里程碑。艾滋病在出现之初,是一种令人闻风丧胆、几乎无药可救的绝症。然而,通过对HIV病毒生命周期的精准解析,科学家们研发出了一系列抑制病毒逆转录酶、整合酶、蛋白酶等关键酶的药物。多种药物的联合使用(ART疗法)将原本迅速致命的疾病转化为一种可控的慢性病,极大地延长了感染者的寿命,并显著提高了他们的生活质量。这就像是给一个曾经只能坐以待毙的病人,递上了一把能够长期控制病情的“精巧钥匙”。
乙肝、丙肝治疗药物: 慢性乙肝和丙肝曾是导致肝硬化、肝癌的重要原因。如今,高效的抗病毒药物(如核苷类抑制剂、直接作用抗病毒药物DAAs)不仅能有效控制病毒复制,甚至在丙肝领域,实现了“治愈”。这意味着,患者不再需要终身携带病毒,而是可以彻底摆脱感染,这在几十年前是不可想象的。
流感治疗药物(如奥司他韦): 虽然流感似乎不如艾滋病或肝炎那样“致命”,但其广泛的传播性和对易感人群(老人、儿童、有基础疾病者)的严重威胁不容忽视。奥司他韦等神经氨酸酶抑制剂的出现,可以在感染早期有效阻止病毒在体内扩散,减轻症状,降低并发症风险,这对于减轻公共卫生负担至关重要。

疫苗的持续革新:从预防传染病到预防特定癌症

疫苗是公共卫生领域的基石,它通过模拟感染,激活人体免疫系统来预防疾病。除了我们熟知的针对脊髓灰质炎、天花等传染病的疫苗外,现代疫苗技术更是取得了跨越式发展。

人乳头瘤病毒(HPV)疫苗: 这是疫苗领域的又一个革命。HPV是导致宫颈癌、肛门癌等多种癌症的主要原因。HPV疫苗的出现,第一次实现了对一种癌症的有效预防,从源头上阻断了病毒感染,从而显著降低了相关癌症的发病率。这不仅仅是治疗的突破,更是预防的巨大飞跃,意义深远。
mRNA疫苗技术(以新冠疫苗为代表): 虽然新冠疫情的出现是突发的全球危机,但mRNA疫苗技术的快速研发和大规模应用,无疑是现代疫苗学的一次重大突破。它改变了传统疫苗的生产模式,能够更快速、更灵活地应对新发传染病。mRNA疫苗通过指导人体细胞制造病毒的特定蛋白,从而引发免疫反应。这种技术在肿瘤疫苗、其他传染病疫苗等领域的应用前景也极为广阔,标志着疫苗研发进入了一个新时代。

二、 精准诊断与个体化治疗:告别“一刀切”,拥抱“量体裁衣”

在青霉素时代,医生更多依赖症状和经验来诊断和治疗。但随着科技的进步,我们能以前所未有的精度了解人体和疾病的细微之处。

基因测序与精准医学: 基因测序技术的突飞猛进,让我们能够阅读生命的“密码本”。

癌症的基因组学研究: 过去,我们诊断癌症主要依靠病理形态。现在,通过对肿瘤细胞的基因进行测序,我们可以识别出驱动癌症生长的具体基因突变。例如,某些肺癌患者的肿瘤细胞携带特定的EGFR基因突变,这时使用靶向EGFR的抑制剂(如吉非替尼、厄洛替尼)就能取得显著疗效,而对没有这种突变的患者则无效。这就是精准医学的典型应用,它将治疗从“一刀切”的广谱药物,转变为针对特定“基因开关”的精准打击,大大提高了疗效,并减少了副作用。
遗传病诊断与产前筛查: 基因测序也使得许多遗传性疾病能够在早期甚至胚胎阶段就被诊断出来,从而可以进行有效的干预或提供生育指导,避免了许多家庭的痛苦。

影像学技术的飞跃:从二维到三维,从静态到动态

现代影像学技术的发展,使得医生能够更直观、更详细地观察人体内部的病变。

核磁共振成像(MRI)和多层螺旋CT: 这些技术提供了前所未有的高分辨率的解剖学信息,可以清晰地显示软组织、血管、神经等结构,对于脑肿瘤、心脏疾病、骨关节病等的诊断起到了革命性的作用。尤其是一些新的MRI技术(如功能性MRI, fMRI),还能观察到大脑的活动,帮助理解神经系统疾病。
介入影像学: 将影像技术与微创手术相结合,医生可以在影像引导下,通过细小的导管进行诊断和治疗,例如血管成形术、支架植入术等,大大降低了手术的创伤和风险。

三、 恢复功能与再生医学:重塑生命,重获新生

除了对抗疾病,医学还在探索如何修复和再生受损的组织和器官。

器官移植与免疫抑制剂: 尽管器官移植技术本身已相当成熟,但围绕它的免疫抑制剂的研发和优化,却是另一个重要的里程碑。过去,人体排斥移植器官是最大的障碍。新一代免疫抑制剂(如他克莫司、吗替麦考酚酯)的应用,显著提高了器官移植的成功率和长期存活率,让无数濒临绝境的患者获得了“第二次生命”。
细胞疗法与干细胞研究: 干细胞,作为具有分化潜能的“万能细胞”,为修复受损组织提供了无限可能。

造血干细胞移植(骨髓移植): 这是最早的成功的细胞疗法之一,用于治疗白血病、再生障碍性贫血等血液系统疾病。通过移植健康的造血干细胞,可以重建患者的造血和免疫系统。
CART细胞疗法: 这是近年在肿瘤治疗领域引起巨大轰动的细胞疗法。它通过对患者自身的T细胞进行基因改造,使其能够特异性识别并攻击癌细胞,特别是对某些难治性血液肿瘤,CART疗法展现出了惊人的疗效,部分患者实现了临床治愈。这就像是给患者自身的“士兵”进行了“特种训练”,使其拥有了对抗癌细胞的超级能力。

四、 基因编辑技术(CRISPRCas9):解锁生命密码的“手术刀”

虽然基因编辑技术(尤其是CRISPRCas9)尚处于发展的早期阶段,但其潜力巨大,被认为是继青霉素之后,最有可能带来下一轮医学革命的技术之一。

纠正致病基因: CRISPRCas9技术允许科学家以极高的精度在DNA层面进行编辑,可以定位并“剪切”掉致病基因,或者替换为正常基因。这为治疗由基因缺陷引起的遗传性疾病(如镰状细胞贫血症、囊性纤维化等)提供了前所未有的希望。一旦技术成熟并安全应用于临床,它将可能从根本上“治愈”这些疾病,而非仅仅缓解症状。

总结来看,这些“青霉素式”的突破,它们共同的特点是:

1. 改变了医学范式: 从经验医学到循证医学,再到精准医学和个体化医学。
2. 解决了过去无法解决的问题: 曾经的不治之症,如今有了有效的治疗或预防手段。
3. 提升了人类健康福祉: 显著提高了平均寿命,改善了生活质量。
4. 依赖于基础科学的重大进展: 是对生命本质、疾病机制更深刻理解的成果。

可以说,医学的进步是一个不断突破的过程,每一个重大的发现都像一颗火种,点燃了前行的希望,也为后来的研究者铺就了道路。青霉素开启了一个抗感染的时代,而这些后续的突破,则引领我们进入了更精准、更个性化、更注重预防和修复的医学新纪元。

网友意见

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从鸦片罂粟提取而来的止痛神药吗啡,不仅开启了近代化学制药的时代,更是把人类从剧烈疼痛中拯救了出来。尽管此前欧洲已经有用鸦片酊来缓解疼痛,但受原材料,以及制作工艺水平影响,镇痛效果并不令人满意,且有成瘾的副作用。

吗啡是1806年德国化学家弗雷德里希·塞尔吐纳,经过大量的研究,从鸦片罂粟分离出来的一种黄白色结晶化合物。他通过在自己和几个朋友身上进行小剂量的实验,发现这种化合物缓解疼痛是此前鸦片酊的十倍。

由于服用这种化合物后,会让人产生昏昏欲睡,因此弗雷德里希·塞尔吐纳借用希腊神话里梦神的名字“Morpheus(墨菲斯)”为其命名,传到中国后,翻译成了吗啡。但很长时间一段时间,他的研究成果并没有受到重视。

直到1817年,弗雷德里希·塞尔吐纳把自己的研究成果发表在《自然科学年鉴》上,才引起广泛注意,医学界意识到这将是一个具有里程碑意义的药物。1827年,著名制药公司-默克集团正式将吗啡进行商业规模的生产和制造。

最初的吗啡止痛药是口服型药丸,止痛效果虽然强于鸦片酊,但依然起效慢,且会导致肠胃不适,因此没有大规划普及。直到1853年,来自苏格兰的亚历山大·伍德将自己发明的皮下注射法[1],应用于吗啡给药,药效产生更快更强,才使得吗啡镇痛剂在欧洲流行起来。

吗啡的止痛效果毋庸置疑,直到现在还是癌症晚期首选镇痛药,在当时也挽救了无数战场上的士兵,成为第一次、第二次世界大战上的救命神药。但与此同时,医药公司为了进一步推广产品,开始宣传和推广吗啡能治疗鸦片成瘾。

在当时,人们也发现,使用吗啡后的瘾君子们,确实对鸦片失去兴趣,并且毫无痛苦的度过了戒断反应。于是吗啡很快就成了人们口中的第一代特效戒毒药物,只是他们不知道,瘾君子们对鸦片失去兴趣,是因为注射吗啡后快感更强,所以才会对鸦片没有兴趣。

直到后来,有些正直的医学家指出,注射吗啡其实比吸食鸦片更容易让人上瘾,但他们的话并没有得到重视,因为医药公司已经掌握了话语权。而当时吗啡也没有受到管制,制造了无数“吗啡瘾者”,其中有士兵,还有医务人员,也为海洛因泛滥种下祸根[2]

尽管吗啡依然有成瘾的副作用,但直到现在,它依然是世界卫生组织(WHO)推荐癌症晚期患者缓解病痛的止痛药之一,每天世界各国无数的癌症患者,都是依靠注射吗啡让自己从疼痛中平静下来,静静等待死亡的来临。

作为人类最早从自然植物中提取而来的化学药,吗啡在医学界绝对称得上是革命性的突破,在它的的基础上,科学家又发明了不同效果的止咳镇痛类阿片药物,例如可待因、羟吗啡酮、埃托啡、杜冷丁等,广泛应用于现代临床医药。[3]

参考

  1. ^科普知识:打针 是怎么发明的 https://health.sohu.com/20090120/n261838457.shtml
  2. ^天使还是恶魔,止痛神药吗啡的前世今生 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MTg2MjU0NA==&mid=2247486066&idx=1&sn=93f670e61562d55e1dd8b7de3fd1ceb3&scene=19#wechat_redirect
  3. ^药物化学:吗啡及衍生物 https://www.med66.com/yaoxuezhuanyezhishi/md1909245107.shtml
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首先对题目做一个小小的更正,弗莱明是发现了自然界中本来就有的青霉素及其治疗感染性疾病的药理学功能,而不是发明。1945年,弗莱明、弗洛里和钱恩共同获得诺奖,诺奖官方对他们的表述也是“发现青霉素及其临床效用”。

要解答“医学界还有哪些像发明青霉素那样革命性的突破?”这样的问题,我们应该先明确青霉素的发现和应用在医学史上是一种怎样的意义

说“青霉素发明之前重度感染无药可救”的说法是站不住脚的。

因为1933年德国生物化学家格哈德·多马克(Gerhard Domagk)就已经使用磺胺米可定(后来定了商品名百浪多息)治愈过一位败血病患者。这比青霉素应用于人体的临床试验早了足足8年。而且他也因为发现磺胺类化合物的抗感染作用而获得了1939年诺奖,只不过因为当时希特勒与诺奖委员会交恶,他没能及时领奖,甚至有传闻称他被盖世太保秘密拘押过一段时间。

磺胺类化合物的抗感染作用更早被发现,所以在1939年打响的二次世界大战中成为交战国军队普遍采用的急救抗感染药物。一般是对开放性伤口进行第一时间撒粉后包扎,这样可以大幅度降低感染风险:

而青霉素要到1940年才在澳大利亚科学家弗洛里和钱恩的帮助下完成了粗提取(仅约5%纯度),然后在小鼠身上取得了治疗感染的成功。1941年美国都拖拖拉拉参战了,青霉素才完成了首例人体试验。而我们在《拯救大兵瑞恩》中看到的美军医护兵为中枪战友急救时使用磺胺粉的镜头也非常写实,因为即使是到了1944年6月盟军诺曼底登陆后,磺胺粉的急救抗感染药物低位也没有被撼动。原因非常简单——青霉素的产量太低,而且提纯工艺非常复杂。不过1944年,科研人员筛选出了高产青霉菌,优化了提纯工艺,才逐步降低了青霉素的成本。

到了朝鲜战争时期,财大气粗的西方军队已经普遍用上了盘尼西林,而我国受限于封锁的国际环境,不仅自己造不出,连走私渠道也基本上被堵死了。为了保障志愿军的盘尼西林供应,当时只好问苏联老大哥购买一部分。但正规渠道的进口货还是满足不了需求,还是要依靠一部分走私。败退台湾的国民党当局特务头子毛人凤竟然策划了往走私盘尼西林中掺入剧毒神经毒剂的阴险计划可见当时青霉素的珍贵。好在1949年毛主席访问苏联的时候斯大林答应我国援建制药工业,我国才在1952年打破了西方对我青霉素封锁。在此之前,我志愿军一直在大量使用磺胺类抗菌药。


那么为什么弗莱明和青霉素的名气大过了多马克和磺胺类药物呢?

磺胺类药物至今也没有脱离临床,但是值得注意的是磺胺类虽然抗菌谱广,但主要是抑菌作用,不能起到杀菌作用。而且一旦用了磺胺类,就不能使用青霉素,否则两种不同抗菌原理的药物会互相影响,产生拮抗作用。另外,磺胺类的过敏反应比青霉素还要常见,甚至有部分患者表现为剥脱性皮炎和大疱表皮松解萎缩性皮炎,外观非常恐怖,不建议大家搜图

现在临床上磺胺类使用的就越来越少了,各种合成或者半合成抗生素已经成为绝对的主流。所以说青霉素是开创了人类抗菌药物的新纪元,直接打开了一整个药物门类——微生物发酵产物。目前人们已经在形形色色的微生物发酵产物中找到了抗菌药(如青霉素、各种头孢菌素、氯霉素、土霉素等)、抗真菌药(如两性霉素)、化疗药(如放线菌素、平阳霉素、阿霉素、博来霉素)、抗排异药(如环孢素)等等。甚至还有一些特殊的发酵产物(主要是粗提取物)用于护肤品,作为肤质调理剂。

所以说,医学界中如青霉素那样革命性的突破应该是极具开拓性,直接开创了一个新的领域,提供了一种全新的方法论的。

我认为伦琴发现并应用X射线就是最好的代表,这直接开创了医学“隔皮猜瓜”的新纪元,同时还开创了医学影像学这一门新的学科。以X线为基础开发的计算机断层扫描(CT)技术更是把平面的透视图像整合成立体的,让人们可以不打开患者身体就看到清晰的内部构造,对于诊断和手术规划的意义不言自明。

伦琴和人类第一章X线照片
CT扫描三维重建可以看到血管、血管瘤和骨骼之间的关系。如果需要,还可以让其他脏器显影

其次,在医学影像学的基础之上,介入治疗技术继“不打开病人身体看到内部构造”之后,把人类带入“不打开病人身体完成手术”的新纪元。比如冠脉球囊扩张加支架就可以扩张狭窄的冠状动脉,使其血流恢复正常水平,避免了传统手术的开胸手术:

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