沙眼衣原體的發現者--湯飛凡 (過世), a potential Nobel Prize winner

Mynote: 如果發現Helicobacter pylori引起胃潰瘍, HIV至愛滋病, immulogical autoimmune disease, prions in neurodegenerativedisease而獲得Nobel Prize, 那湯飛凡（1897—1958，醫學病毒學家,中國科學院院士）, 在1955年他首次分離出沙眼衣原體，是世界上發現重要病原體的第一個中國人. 如果不被中國人害死,他很可能得獎.

ZT: 沙眼衣原體的發現者--病毒學家湯飛凡

湯飛凡（1897—1958），醫學病毒學家,中國科學院院士。自1929年起在中央大學醫學院（上海）任教，後任醫學院細菌係主任。在病毒學發展的早期，他用物理方法研究闡明病毒的本質。1955年他首次分離出沙眼衣原體，是世界上發現重要病原體的第一個中國人，也是迄今為止唯一的一個中國人。他在抗日戰爭期間和抗日戰爭勝利後兩次重建中國最早的生物製品機構——中央防疫處，並創建了中國最早的抗生素生產研究機構和第一個實驗動物飼養場。中華人民共和國成立後，他主持組建了中國最早的生物製品質量管理機構——中央生物製品檢定所。

湯飛凡幼年常聽父老談論維新、改革，“學西方、學科學，振興中華”。他從小在家鄉看到窮苦農民貧病交加，中國被人譏笑為“東亞病夫”，就立誌學醫，意欲振興中國的醫學。

19世紀末到20世紀初是微生物學發展的黃金時代，大部分傳染病的致病菌被一個跟著一個地發現，使湯飛凡發生了濃厚的興趣。法國的L．巴斯德和德國的R．科赫成了他最崇拜的偶像。日本有個北裏柴三郎是科赫的學生，因有重要發現被稱為“東方的科赫”。湯飛凡對人說：“中國為什麽不能出一個‘東方的巴斯德’呢？”。他暗下決心，樹立了自己的奮鬥目標。1921年，到北京協和醫學院細菌學係進修。該係的教授田百祿注重實驗，強調基本訓練，凡來進修的都要從準備工作開始。這些工作簡單而煩瑣，湯飛凡卻幹得非常認真，還常幫助做實驗的人觀察動物，作病理解剖，分析試驗結果，很快引起了田百祿的注意，不久被提為助教。湯飛凡在協和進修三年多，確立了他一生恪守的原則：搞科學研究必須手腦並用。

1925年，湯飛凡被推薦到美國深造，進了哈佛大學醫學院細菌學係。係主任H．秦瑟教授是世界聞名的學者，他的研究重點正轉向立克次體、病毒等微生物。他見湯飛凡訓練有素，就叫他直接參加了自己正在進行的研究。此時病毒學正處於拓荒時期，湯飛凡參加了開拓者的行列。1929年春為了祖國的衛生醫療事業毅然回到上海，就任中央大學醫學院（上海醫學院前身）細菌學副教授。湯飛凡到任時還沒有細菌學係，更沒有實驗室。湯飛凡把自己的顯微鏡也捐了出來，才勉強裝備了一個簡單的實驗室。但他沒有等待。他除了教學，利用簡單的設備開始了研究工作，自1930年起陸續發表了多篇論文。1932年醫學院脫離中央大學而獨立，更名為上海醫學院，湯飛凡升為正教授。同年，他應聘兼任上海雷士德醫學研究所細菌學係主任。該所經費較充足，設備齊全，湯飛凡才有了進行較複雜研究的機會，他除了繼續研究病毒外，還作了不少傳染病病原學工作，如對沙眼、流行性腮腺炎、流行性腦膜炎、流感、致病性大腸菌腸炎等的研究，還開始了當時很少研究的牛胸膜肺膜炎研究。短短幾年，他發表了有價值的論文20餘篇。人民共和國建國伊始，衛生部門最緊迫的任務是控製對人民威脅極大的傳染病的流行。政府決定大規模施行預防接種，要求他所在的研究所擴大生產，保障疫苗供應。湯飛凡接受任務後，集中精力組織大規模生產和解決生產中的各種技術問題。在全所職工的努力下，製品產量1951年比1949年增加了7倍，1952年又比1951年增加了13倍。1949年10月原察哈爾省北部鼠疫流行，為了控製疫情，需大規模接種鼠疫減毒活菌苗。國內沒有這種活菌苗，隻好從蘇聯進口，仍不能滿足需要。湯飛凡親自領導一個組突擊研製，隻用了兩個多月，就製造出菌苗900餘萬亳升。共和國成立後遭到西方國家的封鎖，但與亞非拉國家交往很多，非洲和中美洲許多地區有黃熱病流行，到這些地區的人員需注射黃熱病疫苗。此種疫苗國內沒有，湯飛凡用1947年從美國獲得的無毒病毒株17-D，製出了活疫苗。為了撲滅天花，我國50年代就實行普種牛痘。當時這個研究所是主要的痘苗生產供應單位。因為使用了湯飛凡研究出來的乙醚殺菌法，該所在簡陋的條件下迅速增加了痘苗產量，1949年底，每天產量已超過10萬支，為全國消滅天花作出貢獻。我國在1961年就消滅了天花，比全球消滅天花早16年。人民共和國經過經濟恢複時期，各條戰線形勢大好。到了1954年，烈性傳染病已被控製，防疫的重點轉向常見的、多發的傳染病。湯飛凡呈請衛生部批準他擺脫行政事務，恢複他中斷了20年的研究工作。獲準後，他首先恢複了對沙眼的研究。那時沙眼在世界上許多地區廣泛流行，中國人口中有50%患有沙眼，邊遠農村有“十眼九沙”之說，危害極大。沙眼流行至少已有三四千年，自微生物學發現之始已受到重視。1887年，微生物學創始人之一科赫曾從沙眼病灶中分離出一種細菌——科－魏氏杆菌，認為是沙眼的致病菌，最早提出了沙眼的“細菌病原說”，但很快被否定了。1970哈伯斯忒特和普羅瓦采克在沙眼病灶中發現包涵體，認為可能是病毒，但未定論。20年代中，尼古拉證明沙眼材料用砂棒濾掉細菌仍有感染性，首先提出了沙眼的“病毒病原說”，但未能證實。1928年野口英世從沙眼材料裏分離出一種細菌——“顆粒杆菌”，認為是病原菌，重新提出了“細菌病原說”，此說曾引起廣泛注意。1930年，湯飛凡和周誠滸曾重複野口的試驗，卻得到陰性結果。1933年，湯飛凡用美國保存的野口“顆粒杆菌”種進包括他自己在內的12名誌願者的眼睛裏，證明它不致病，又推翻了“細菌病原說”，“病毒病原說”重新占了上風。直到1954年雖然經過許多實驗室的努力，因病毒未被分離出來，仍然不能定論。湯飛凡早在30年代研究病毒性狀和包涵體本質時已逐漸形成一種想法，即微生物在自然界是從小到大的一個長長的係列，在已知的病毒和細菌之間存在著“過渡的微生物”，如立克次體、牛胸膜肺炎支原體（PPLD）等。他認為沙眼病原體是比牛痘病毒更大的、接近立克次體的“大病毒”，許多性質近乎鸚鵡熱和鼠蹊淋巴肉芽腫病毒。循著這條思路，他製定了研究計劃，同步進行了沙眼包涵體研究、猴體感染試驗和病毒分離試驗。為了保證病理材料可靠，他特別請北京同仁醫院眼科專家張曉樓鑒定所選的典型病例，從1954年6月開始了工作。在這一年的時間裏，湯飛凡親自帶助手從同仁醫院沙眼門診取回材料201份，在48例中找到包涵體，並發現包涵體有四種形態：散在型、帽型、桑椹型和填塞型，闡明了它們的形成和演變過程，澄清了自從1907年發現沙眼包涵體以來的混亂認識。他在論文裏寫道：“原體（Elementarybody）和始體（Initialbody）均為沙眼病毒的演變形式……。原體代表靜止，始體代表活動繁殖狀態。原體變始體，始體又產生原體。……我們可推論沙眼病毒的原體侵入或被吞噬至上皮細胞內，即增大其體積變為始體，繁殖發展成散在型包涵體，以後繼續發展成帽型或桑椹型，終至填塞型的包涵體。此時或在此以前，始體複變為原體，最後細胞被原體填塞以致破裂，原體湧出，再侵襲別的健康細胞，重複感染。”他實際上描述了沙眼病原體侵入宿主細胞後的發育周期，在沙眼衣原體分離成功後，已在人工感染和動物模型中被完全證實。現已知道沙眼衣原體的一個發育周期約為48小時。這一年，湯飛凡所進行的猴體感染試驗也獲成功。他和助手使猴子造成沙眼，從中發現：猴子與人的眼結膜解剖學構造不同，患了沙眼後症狀也不同：沒有瘢痕和血管翳。他們還在猴子的沙眼病灶中找到了從來沒有人發現過的猴沙眼包涵體。但是，這一年他們所進行的分離病毒的努力失敗了。1951和1953年日本學者荒川和北村報告用幼鼠腦內接種或雞胚絨毛尿囊膜接種法分離病毒成功，不過因為沒有能夠拿到病毒而未得到承認。湯飛凡認為用他們的方法分離出沙眼病毒是可能的。因為他相信沙眼與鸚鵡熱和鼠蹊淋巴肉芽腫病毒性質相近，而後二者能在鼠腦內生長。於是他決定病毒分離試驗先從重複荒川、北村的實驗入手。但是一年中他和助手從201例典型Ⅱ期沙眼患者中取樣，接種了2500餘隻幼鼠，沒有一隻發生類似荒川、北村所描寫的症狀，沒分離出一株病毒。試驗失敗了，湯飛凡雖沒有完全否定用幼鼠分離沙眼病毒的可能性，但決定把它擱置起來，改用雞胚來分離。1955年7月，重新開始分離病毒試驗，這次他沒有采用荒川的絨毛尿囊膜接種，而采用了研究立克次體常用的卵黃囊接種。他分析了影響病毒分離的因素，認為除了選擇敏感動物和適宜的感染途徑外，還需抑製雜菌生長，決定在標本中加抗生素作為抑製劑，因為當時臨床上已經知道鏈黴素治療沙眼無效而青黴素有無療效還不明了，所以選了這兩種抗生素，沒想到竟然那麽順利，隻作了8次試驗就分離出了一株病毒。這個世界上第一株沙眼病毒被湯飛凡命名為TE8，T表示沙眼（Trachoma），E表示雞卵（Egg），8是第8次試驗，後來許多國家的實驗室把它稱為“湯氏病毒”（Tang′suirus）。雖然分離出了病毒但成功率太低，後來知道是因為青黴素能殺死病毒。他們改進了方法：取消了青黴素，加大了鏈黴素的量，延長了鏈黴素在標本中的作用時間，大大提高了成功率。用改進的方法，病毒分離率達到50%，不到兩個半月內又連續分離出病毒8株。試驗成功了，有人建議湯飛凡趕快發表成果，因為世界上許多實驗室在競相分離沙眼病毒，不趕快發表，怕被人搶先。但作風嚴謹的湯飛凡沒有同意，他認為還沒有達到科赫定律的要求。科赫定律要求確定一種微生物是某種傳染病的病原體，第一要能從相應的病例裏分離出這種微生物；第二要能在宿主體外培養出這種微生物的純培養；第三分離出來的微生物要能在另一健康宿主中引起典型的病變和症狀；第四還要能把這種微生物從這個宿主中再分離出來。湯飛凡又做了很多工作，證明了TE8能在雞胚中繼續傳代，用它感染猴子能造成典型的沙眼並能找到包涵體，能把它從猴子眼裏再分離出來，得到“純培養”。他還用分級濾膜證明TE8是可過濾的並測出它的大小在120-200納米之間。然後，他才於1956年10月發表了論文。最後，他又在1957年除夕將TE8種進自己的一隻眼睛，造成了典型的沙眼，並且為了觀察全部病程，堅持了40多天才接受治療，無可置疑地證明了TE8對人類的致病性。

沙眼病毒分離成功在國際科學界引起了巨大的反響，因為這是一個關鍵性的突破，將長期處於低潮的沙眼研究一下子推上了高潮。英國李斯特研究所的L.H.科利爾1957年得到TE8和TE5後很快證實了湯飛凡等的工作。1958年他又用湯飛凡的方法在西非岡比亞分離出沙眼病毒。不久，美國、沙特阿拉伯、以色列等國家與地區的醫學家也相繼分離出沙眼病毒。1958年，B.R.瓊斯在美國從一個患性病的婦女子宮頸中分離出沙眼病毒，解決了這種僅在美國每年就有上萬人受害的性病病原問題。有了病原體便可進行係統的、深入的研究，從而確定了沙眼和鸚鵡熱及鼠蹊淋巴肉芽腫的病原體同屬於介於細菌與病毒之間的一組微生物。這導致了微生物分類的重大變革，增加了一個衣原體目，沙眼病毒正式改名為沙眼衣原體。有了病原體可供試驗，證明許多簡單的方法，如幹燥、日曬、熱水燙、以及許多常用的消毒藥都能有效地消毒，同時還篩選出許多特效藥。沙眼的治療和預防在短短幾年裏取得了前所未有的進展。