伟大的发现有时需要一些运气

伟大的发现有时需要一些运气

你可能会以为,所有伟大的发现都是科学家深思熟虑的结果。但其实,科学发现有时确实需要一些运气。不少伟大的发现都是意外、错误和偶然的结果。当然这些所谓“运气”,其背后仍然仰赖着敏锐的观察、长期的累积,以及严谨的研究。

这里有5个医学上的案例,它们在发现之初多多少少有些“意外”,但却极大地推动了医学的进步。

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 青霉素 

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伟大的发现有时需要一些运气 亚历山大·弗莱明。| 图片来源:Wikimedia Commons

医学上最著名的“意外收获”或许要属弗莱明(Alexander Fleming)在1928年偶然发现了青霉素。那时,弗莱明刚刚放假回到实验室,他敏锐地观察到,一个受到了真菌污染的细菌(葡萄球菌,Staphylococcus养皿中出现了“无菌圈”,细菌似乎被杀死了。

很快,他通过严谨的实验确认了这一现象,并于次年发表了实验结果。他将这种真菌提取的抗菌物质命名为青霉素(Penicillin)十多年后,弗洛里(Howard Florey)钱恩(Ernst Chain)和研究团队通过体内与体外实验真正证明了青霉素的杀菌作用。随后,青霉素开始了大批量生产,并接受了广泛的临床测试。弗莱明、弗洛里和钱恩也因此获得1945年诺贝尔生理学或医学奖。

 

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 细菌培养 

 

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伟大的发现有时需要一些运气 罗伯特·科赫。| 图片来源:Den Store Danske

科赫(Robert Koch)被誉为细菌学的奠基人,他在细菌学领域的发现和研究无疑是医学上的一次重大的进步。在科赫的研究之前,细菌是出了名的难以分离,它们经常一同生长在“一锅营养肉汤”(液体培养基)里。

 

1872年,科赫注意到,马铃薯切片上生长着不同的菌落。他开始尝试使用马铃薯切片、明胶等物质作为固体营养物质,让细菌在其上生长。随后,在其他微生物学家的建议下,他选择了琼脂来进行纯种培养,这促成了日后琼脂在实验中的广泛使用。琼脂现在已经成为培养皿中用来支持细菌生长的标准物质。这一发现让科学家能够分离出使人致病的细菌。

科赫的工作同样为他自己的发现奠定了基础,他确认了第一种著名疾病的致病细菌——炭疽杆菌Bacillus anthracis,这种细菌能够引发炭疽。随后,他又投身结核病及其病原体结核杆菌Mycobacterium tuberculosis的研究,并获得1905年诺贝尔生理学或医学奖。

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 X射线 

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伟大的发现有时需要一些运气 第一张X射线医学照片。| 图片来源:Wellcome / Wikimedia Commons

19世纪末到20世纪初,X射线的应用使医学发生了革命性的变化。1895年,伦琴(Wilhelm Röntgen)在研究阴极射线时注意到了一种新的射线。由于来源不明,伦琴将它称为“X”,也有人称它为“伦琴射线”。

伦琴注意到,这种射线可以穿透硬纸板。很快他证明,X射线同样可以穿透人体组织。他拍下了历史上第一张人体的X射线照片,照片中的那只手是伦琴的妻子的,手指上还戴着一枚戒指。这种射线在医学上很快就得到了广泛应用,它成了探查人体内部的绝佳途径。伦琴也因这一发现获得了1901年诺贝尔物理学奖。

 

但在当时,人们对射线造成的损害知之甚少。那时的医学记录中出现了许多辐射病和辐射暴露的典型症状的病例,其中甚至包括一些著名科学家,比如爱迪生(Thomas Edison)

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 胃溃疡 

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伟大的发现有时需要一些运气 幽门螺杆菌。| 图片来源:Patho / Wikimedia Commons

据估计,有超过40亿人感染了幽门螺杆菌Helicobacter pylori,这种细菌会在人的胃部生长,导致胃炎、胃溃疡等症状。正是马歇尔(Barry Marshall)沃伦(J. Robin Warren)两位科学家的不懈努力,还有无意间促成的更长的培养时间,才发现了这种细菌。

在人们认识幽门螺杆菌之前,胃溃疡的原因一般会被归结于压力或者某些刺激性的食物。虽然这些因素确实会使溃疡恶化,但它们其实并不是导致溃疡的直接原因。

1982年,马歇尔和沃伦研究了几位表现出不同胃部症状的病人的胃黏膜和内容物。此时恰巧正逢复活节假期,也就是说,来自病人的培养物在实验室里待的时间比平时要长了一些。这无意间促成了一种生长缓慢的新细菌的发现,这种细菌就是幽门螺杆菌,它正是引起那些胃部症状的真凶。

遗憾的是,科学界起初不愿接受科学家的这一新发现。众所周知,胃是酸性很强的环境,许多人不相信细菌会在其中存活。后来,马歇尔吃下了活的细菌培养物,亲身感染了幽门螺杆菌。他很快出现了胃炎的症状,然后使用抗生素对自己进行了治疗。这一感染与治疗的实验证实了幽门螺旋杆菌与胃炎之间的联系。2005年,马歇尔与沃伦分享了当年的诺贝尔生理学或医学奖。

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 COVID-19疫苗剂量 

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最后说一个最近的例子。近日,牛津大学与阿斯利康制药公司(AstraZeneca)合作研发了一款针对COVID-19的疫苗。试验显示,如果疫苗按照规定剂量接种,它在阻止COVID-19方面的有效性大约为62%。这算是一个不错的结果,但谨慎地说仍然“有点儿令人失望”,因为和其他一些疫苗相比,它看起来似乎没有非常耀眼。

在试验中,接种者需要按照规定剂量接种两针,中间间隔一个月的时间。然而在英国,试验出现了意外的“转机”。试验参与者在第一次接种时被错误地注射了规定剂量的一半,在一个月后又再次接受了剂量正确的第二针。结果,这带来了90%的有效性。不仅如此,“错误”的剂量也减缓了一些副作用。

 

参考来源:

https://theconversation.com/five-serendipitous-medical-discoveries-starting-with-the-oxford-vaccine-dose-150768

原文始发于微信公众号(原理):伟大的发现有时需要一些运气

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  • 文本由 发表于 2020年11月30日20:56:10
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