人类如何认识病毒?
自从地球上出现生命以来,病毒就一直存在。
世界上已知最早的病毒感染病例可以追溯到古埃及人,他们首次记录了狂犬病的发生,并认为它是由狗携带的致病物质引起的。
脊髓灰质炎也是由病毒引起的,会导致下肢畸形甚至瘫痪,在古埃及的绘画中也能看到这种疾病的踪影。
此外,在南美洲和中美洲的历史文献中也可以找到天花的踪迹。
人类与病毒的斗争已经数千年了。
清代《金匮要略集解》记载,种痘法起源于明朝隆庆年间(公元1567年—1572年)的宁国府太平县(今安徽太平)……此后,便流传于全国。
现代病毒学始于1798年詹纳的实验。詹纳意外发现接触过牛痘的人不会再感染天花。于是他开始为人们接种牛痘疫苗来预防和治疗天花。这是人类历史上第一次通过免疫疫苗对抗传染病。
由于技术限制,詹纳未能发现牛痘或天花的病原体是病毒或其背后的免疫原理。
“科赫三原则”:
第一条 任何疾病都是由特定病原体引起的;
二是在患者体内找到病原体,并进行分离、培养和纯化;
第三条:将该病原体植入健康动物体内,也可诱发同样的症状和病理特征。
病毒并不具备所有这些条件。
1882年,巴斯德开始研究狂犬病,并证明病原体存在于受感染动物的唾液和神经系统中。1889年,他制成活病毒疫苗,成功帮助人类获得对狂犬病的免疫力。他还指出,病原体是一种“可过滤的超级微生物”,能够穿过细菌过滤器。
1886-1898 年——这一时期是发现病毒的时期。
1886年,梅耶将感染花叶病的烟株叶片浸泡在水中,磨成粉末,注射到健康烟叶的叶脉中。他发现,健康的烟株也会患上花叶病。当时他认为病原菌是细菌。
1892年,俄国的伊万诺夫斯基证实了迈尔的实验结果,他进一步将患花叶病的叶子的汁液通过细菌过滤器,试图找出病原菌,却发现过滤后的汁液仍然具有致病性。
1898年,荷兰细菌学家贝耶林克重复了上述烟叶实验,得到了同样的结果。他认为这种致病因子不是细菌,而是一个新物种,他称之为“感染性活体液体”,并命名为“病毒”,即拉丁文“Virus”。
同年,德国细菌学家勒夫勒()和费罗施()报告称,引起牛口蹄疫的病原体也是一种能穿过细菌过滤器的媒介。
捕获病毒
1913年,英国细菌学家艾尔福德研制出能过滤病毒的胶体膜,发现病毒的大小只有1纳米左右,携带病毒的溶液穿过滤膜后不会致病,但滤后的残渣溶解后仍具有致病性。
1915年,特沃特发现了一种可以在细菌培养中生长的病毒,他将其称为噬菌体。第一次世界大战后,特沃特放弃了这项工作。
1917年,加拿大人D'再次发现类似的噬菌体并报道。
1931 年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡 (Ernst Ruska) 和马克斯·诺尔 (Max Knoll) 发现电子显微镜,从而首次拍摄到病毒图像。
1935年,美国生物化学家、病毒学家温德尔·斯坦利对烟草花叶病毒进行了研究,发现其主要成分是蛋白质。不久之后,病毒被分离成蛋白质和RNA两部分。烟草花叶病毒是第一个结晶的病毒,其结构得以详细阐明。
1938年至1970年间,病毒学迅速发展成为分子生物学。
1952 年,赫尔希 () 和蔡斯 (Chase) 证明,核酸部分使得病毒具有传染性并携带其遗传物质。
1954年,沃森和克里克发现了DNA的精确结构。
1949 年,安德烈·利沃夫发现病毒的行为方式与染色体上的细菌基因相似,并发现了基因诱导和抑制的操纵子模型。1957 年,利沃夫将病毒定义为具有传染性、仅具有一种核酸、利用其遗传物质进行繁殖且不能进行二分裂的潜在致病实体。
1931 年,美国病理学家恩斯特·威廉·古德兰泽 (Ernst ) 在受精卵中培养了流感病毒和其他几种病毒。
1949 年,约翰·F·恩德斯 (John F. )、托马斯·韦勒 ( ) 和弗雷德里克·罗宾斯 ( ) 在人类胚胎细胞中培养出脊髓灰质炎病毒,这是第一种无需固体动物组织或卵子即可培养的病毒。这让乔纳斯·索尔克 (Jonas Salk) 得以研制出有效的脊髓灰质炎疫苗。
随着20世纪80年代病毒基因克隆技术的发展,病毒基因组被成功测序。
到那时人类才真正全面地了解病毒。
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