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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    尋找新的“抗生素”

                    2014-07-10 14:47:43

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                    文/尋


                    近年來,人們濫用抗生素,以至于產生越來越多的超級耐藥菌株。為了不讓百年前無藥可治的悲劇重演,人們試圖尋找新的抗生素。然而,結果出乎人們的預料,新的“抗生素”竟然一直都在我們身邊,那就是新鮮空氣和陽光。

                     

                    耐藥菌的興起

                    南丁格爾在其經典著作《護理筆記》中對新鮮空氣推崇備至,她認為護理準則的第一條就是要保證患者呼吸到室外的純凈空氣,但同時不讓他受涼。而且南丁格爾在另一本著作《醫院筆記》中說:“對患者來說,我傾向于把陽光排在僅次于新鮮空氣的地位?!蓖瑫r,她還指出陽光直曬是身體快速痊愈的必要條件。這兩條重要的原則催生了現代醫學的經典——南丁格爾病房。南丁格爾病房強調足夠的通氣與又大又多的窗戶,給患者一個窗明幾凈的康復環境。南丁格爾堪稱現代醫院的鼻祖,在她的帶領下,醫院設計與管理走上了專門化與職業化的道路。

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                    傳統的南丁格爾病房:陽光充足,空氣流通


                    進入20世紀,弗萊明發現青霉素給醫學界帶來了天翻地覆的變化,與青霉素相比,新鮮空氣和陽光對抗疾病的效力就顯得微不足道了。到了20世紀50年代,科學家的信心急劇膨脹,有些人相信由于層出不窮的抗生素問世,細菌性疾病即使不被消滅,也將被完全控制。傳統醫院的設計逐漸讓位于全封閉式帶有空氣過濾與全面溫度濕度控制的新式醫院,傳統醫院開放共享模式讓位于保護隱私與患者的封閉獨立。

                    然而,隨著現代抗菌藥物的誕生,一個幽靈就附身其上,它叫耐藥性。就在1937年磺胺藥首次進入臨床時,磺胺耐藥菌就被發現了。結核病更為典型,鏈霉素給結核患者帶來了無限的希望,但隨之而來的是,耐鏈霉素的結核菌的發現。隨后,科學家又找到新的抗結核藥。很快,相應的耐藥菌總是不失時機地向醫生們揭示抗藥性跟抗生素是雞與蛋的關系。面對這種必然關系,醫生采用了多種抗菌藥結合的雞尾酒療法,在結核治療上獲得了巨大成功。

                    抗生素的廣泛使用給了耐藥菌鍛煉身體的機會。進入21世紀,超級耐藥菌閃亮登場,它們集多種耐藥性于一體,讓醫生束手束腳,甚至有黔驢技窮的感覺。2009年,世界衛生組織在伊朗的合作中心就發現了耐藥結核桿菌中的全能選手,命名為完全耐藥菌,它能抵抗所有的現在用于治療結核的一線與二線藥物。近幾十年來,發現、發明新的抗生素的效率已經顯著降低,而抗生素的濫用導致越來越多的超級耐藥菌株產生。不少悲觀的學者就不時地警告,在傳染性疾病的醫治上,如果耐藥菌占了上風,我們可能轉眼間回到百年前,無藥可用,用也無效。

                    在這種形勢下,學者開始審慎地看待傳統智慧,印度孟買一家醫院就把老式的南丁格爾病房改造成專門針對耐藥結核的診所,以獲得新鮮空氣與陽光,這對結核治療大有好處。

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                    德州以前一家結核病房的陽光療


                    新鮮空氣因子

                    其實,早在半個世紀前,科學家就對新鮮空氣進行了研究。1968年,兩名英國科學家做了一個有關細菌戰的實驗,首先要知道暴露在空氣中會對細菌有什么影響。他們把大腸桿菌用蜘蛛網粘在固定結構上,將其暴露在空氣中,兩個多小時后,他們發現其中的大腸桿菌都差不多死光了。作為對比,他們把大腸桿菌用箱子罩起來,但維持同樣的環境溫度與濕度,結果大腸桿菌差不多半數都活著。這個結果讓他們不再那么擔心細菌戰,卻激發了他們的好奇心,究竟是室外空氣中的什么因素殺死了大腸桿菌?

                    他們的后續研究發現這個殺菌因素撲朔迷離,難以捉摸,有時多,有時少,跟已知的空氣成分性質難以建立聯系,他們把它命名為新鮮空氣因子。到了20世紀90年代,一些科學家猜測新鮮空氣因子就是空氣中的羥基自由基。

                    自由基是人體、自然界以及生態環境中必要的組成部分。羥基自由基是人體的天然防衛機制之一,人體細胞制造它來殺滅入侵的病菌。在空氣中,羥基自由基通過臭氧與烯烴類物質反應而產生,烯烴則是花草產生的能刺激我們嗅覺的物質,這也就是花草的香味會讓我們覺得空氣新鮮的原因。

                    英國學者經過多年努力,在幾年前開始推出空氣清新器。羥基自由基一經產生,便會迅速消失,不過,如果它跟細菌、病毒發生了反應,后續反應多半會激發產生更多的自由基。也就是說,如果空氣不夠干凈,細菌、病毒多,那么空氣清新器的作用就會越明顯。目前,英國的一些醫院開始安裝這個裝置,據說效果很不錯,能顯著降低室內空氣中的細菌含量。但是,對于新鮮空氣因子就是空氣中的羥基自由基,科學界目前還沒有定論。

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                    制造羥基自由基的空氣清新器


                    重新認識陽光

                    眾所周知,紫外線能滅菌,那么新鮮空氣因子是不是陽光中的紫外線呢?當年兩位英國科學家進行實驗時,紫外線殺菌已經是常識,他們的實驗是在晚上做的,完全避免了這一因素。

                    提到陽光,可能有人會問,既然陽光對人體很好,為什么天花患者不能見光?事實上,如果患了天花,可以把房門、窗戶用紅旗一擋,營造一個全紅的環境,可以顯著增加痊愈不留皮膚瘢痕的機會,在南丁格爾的時代,這稱為紅色療法。發明紅色療法的是丹麥學者尼爾斯·芬森,他因發明光療法而獲得了1903年諾貝爾生理學或醫學獎。芬森研究發現,陽光對皮膚結核具有治療作用,陽光擁有直接的殺菌能力。當然,陽光使用不當也會對人體有害,但總的來說,大多數患者需要陽光,僅次于新鮮空氣。

                    其實,紫外線可以殺菌只是陽光奧秘中的一部分。紫外線能穿透空氣到達地表的是290400納米的射線,而最能引起人體皮膚損傷與癌癥的紫外線的波長在310納米左右,其次是380納米左右的射線。因此,陽光中的紫外線固然能殺菌,卻是不安全的。當紫外線波長短至207納米時,它能穿透較小的細菌病毒,對其DNA造成直接傷害,卻不能穿透人體細胞,是比較安全的紫外線。目前,一些醫院開始購置專門的低波長紫外線發射器,可以在手術時或者人在房間時使用,不用擔心紫外線的副作用。

                    陽光中除了有紫外線,還可以使人體合成維生素D,它是人體天然防病機制的關鍵成分之一。非洲人皮膚顏色較深,他們合成維生素D就比膚色淺的人種少,這可能是為什么結核在非洲更為流行的原因之一。曾有醫生嘗試在進行結核藥物治療的時候,同時給患者補充維生素D,結果取得了更好的治療效果。對于不少醫生來說,這無非是在開處方時多添加一種藥,但我們可以因此認為我們的身體需要更多的陽光。

                    人類追求陽光,不僅僅有醫學文獻層出不窮的證據,還是人類文化刻骨銘心的天性直覺?;氐嚼碚撋蟻?,陽光能產生臭氧,讓我們又回到了新鮮空氣因子的可能機制之一上來了。陽光照射人體能激發淋巴細胞,產生自由基。然而,它的具體作用比較復雜,至今仍然有無數的未解之謎。法國學者早在1876年就發現陽光對精神病患者有治療作用,當我們精神壓抑的時候,不妨出去曬曬太陽。

                    超級耐藥菌對我們過度依賴藥物治療敲響了警鐘,我們對藥物作用或許過度夸大。早在1977年,美國波士頓大學的著名社會醫學專家麥肯勒通過多元分析,認為現代醫學治療手段,包括抗生素,在20世紀降低傳染病死亡率的作用上只有3.5%,傳染病死亡率更多的是因為生活條件的改善而自然地下降。

                    你是否在生活中獲得了足夠的新鮮空氣與陽光?你在住院期間是否因為足夠的新鮮空氣與陽光而獲得了最佳康復機會?現在我們需要重新認識這兩種因素,因為耐藥菌的潛在威脅,我們并沒有多少選擇。

                     

                    (本文作者尋正為美國艾奧瓦大學醫學院副教授,博士。)

                     

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