淺談人類與微生物的關係及新冠肺炎的認識

2020-09-04 孟山海

1. 微生物學發展階段

1.1史前期&初創期;約8000年前~1861年(人類初識微生物)

(Antony van Leeuwenhoek)

童鞋們我們應該都很清楚,從我們誕生於這個世界時,就離不開微生物的包圍,這並不讓人恐慌,相反已知卻無法用肉眼直接觀測到會令人好奇心倍增。雖說好奇心害死貓,大片裡人類的滅絕都源於對未知事物盲目的、自視清高、好奇心過剩的探索,但同時好奇心又在促進人類的發展,這確實是一件矛盾的事,或者說,任何事情都是矛盾的。

地球上微生物的誕生可以追溯到35億年前, 遠早於人類的誕生[1]。經學習微生物學緒論後了解到,人類與微生物最早相識於1676年,Antony van Leeuwenhoek用自製的簡單顯微鏡——放大倍數約為200倍的單式顯微鏡,克服了肉眼的局限性,首次觀察到多種微生物的個體形態。任何被觀察到新生物都讓人興奮。

1.2奠基期;1861~1897年(人類開始系統地研究微生物,並利用微生物)

巴斯德

科赫

在這個時期,微生物學之父巴斯德細菌學之父科赫在微生物學方面有著不可動搖的地位。巴斯德證實了微生物活動和否定微生物自然發生學說;預防種痘;發酵研究。科赫建立的微生物學研究基本技術,是人類第一次能區分有益菌和壞菌的基礎;著名的科赫法則;證實疾病的病原菌學說。他們將微生物作用的因果關係聯繫起來,極大促進了微生物學的研究進展。

1.3發展期 ;1897~1953年(人類對微生物的研究與利用又進了一步,微生物對人類生活方面的有益影響更加顯著)

布克納的酒化酶研究;弗萊明的青黴素發現,以及其他科學家對青黴素的推廣。

1.4成熟期 ;1953~至今(人類開始深層次研究微生物,探索微生物生命規律)

沃森和克裡克DNA雙螺旋模型(但我們都清楚,這一發現也離不開居裡夫人);基因工程;理論、交叉、應用、實驗學科飛速發展。

2.微生物影響人類生活的主要方面(有益)

2.1微生物與醫療保健

很多菌種的次級代謝產物是對人類疾病非常有用的抗生素。如綠色絲狀菌產生的青黴素。

2.2微生物與工業生產

一些微生物被廣泛應用於工業發酵,生產乙醇、食品及各種酶製劑等;一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等,並且可再生資源的潛力極大,稱為環保微生物。

2.3微生物與農業生產[2]

以菌(含病毒)制害蟲和以菌治植病的生物防治技術。

2.4微生物與環境保護[2]

作為地球生態系統的「分解者」和「還原者」。

2.5微生物與生命科學基礎研究[2]

超級工程菌:大腸桿菌;人類基因組計劃;遺傳工程;中心法則的提出。


3.微生物導致的人類疾病發展(疾病)

除了黴腐和對城市下水道等建築設施的慢性破壞,主要談談微生物在人類疾病方面的影響。

3.1鼠疫桿菌(1347年)

鼠疫是由鼠疫桿菌引起的自然疫源性烈性傳染病,可能大多數胖友們覺得鼠疫只在電影或書本中存在,並沒有認為它有什麼特別之處。事實上,鼠疫它有個另一個廣為流傳的名字黑死病,這個名字聽上去恐怖多了。它與這次新型冠狀病毒在傳播方式方面一樣也是可以在人間傳染的。其次,是被鼠蚤叮咬[3]而得病。當年爆發期時,至少殃及了人數2億

鼠疫(plague)是由鼠疫耶爾森菌感染引起的烈性傳染病,屬國際檢疫傳染病,也是我國法定傳染病中的甲類傳染病,在39種法定傳染病中位居第一位。鼠疫為自然疫源性傳染病,主要在嚙齒類動物間流行,鼠、旱獺等為鼠疫耶爾森菌的自然宿主。鼠蚤為傳播媒介。臨床表現為高熱、淋巴結腫大疼痛、咳嗽、咳痰、呼吸困難、出血,以及其他嚴重毒血症狀。本病傳染性強,病死率高。

3.2愛爾蘭大饑荒(1849-1850年)


小朋友,你是否有很多問號?有。

大饑荒雖然我們這一代人都沒經歷過,但是經常會在書本中看到,或多或少也了解些。心裡很疑惑:這個愛爾蘭大饑荒很著名嗎?大饑荒和微生物有什麼瓜系呢?

愛爾蘭大饑荒,造成饑荒的主要因素是一種稱為晚疫病菌(致病疫黴菌)的卵菌造成馬鈴薯腐爛繼而失收[4]。愛爾蘭人因此餓死、病死。愛爾蘭人口銳減四分之一

愛爾蘭大饑荒,俗稱馬鈴薯饑荒,是一場發生於1845年至1850年間的饑荒。在這5年的時間內,英國統治下的愛爾蘭人口銳減了將近四分之一;這個數目除了餓死,病死者,也包括了約一百萬因饑荒而移居海外的愛爾蘭人。

馬鈴薯是當時的愛爾蘭人的主要糧食來源,這次災害加上許多社會與經濟因素,使得廣泛的失收嚴重地打擊了貧苦農民的生計。大饑荒對愛爾蘭的社會,文化,人口有深遠的影響,許多歷史學家把愛爾蘭歷史分為饑荒前、饑荒後兩部分。在愛爾蘭發生馬鈴薯饑荒時期大不列顛仍從美洲進口大量糧產,其中一部分甚至經過愛爾蘭的港口轉運;但飢餓的愛爾蘭人卻買不起這些糧食,英國政府提供的協助也十分稀少,最終造成高比例的愛爾蘭人餓死。

但這場災疫過後,愛爾蘭自由邦成立了!!

馬鈴薯是19世紀愛爾蘭人賴以維持生計的唯一農作物,而作為地主的英國人卻只關心穀物和牲畜的出口。自然災害以及政治壓迫迫使人們揭竿而起,但最終失敗。一百餘萬愛爾蘭人死於饑荒的慘劇激起了愛爾蘭人的民族意識,在它的指引下,愛爾蘭自由邦於1922年建立。

3.3非典型肺炎(2003年)

SARS病毒。據世界衛生組織統計,截止2003年8月15日,感染人數8422例。它與此次新型冠狀病毒類似,但不完全一樣。

SARS事件是指嚴重急性呼吸症候群(英語:SARS)於2002年在中國廣東發生,並擴散至東南亞乃至全球,直至2003年中期疫情才被逐漸消滅的一次全球性傳染病疫潮。

截止2003年8月16日,中國內地累計報告非典型肺炎臨床診斷病例5327例,治癒出院4959例,死亡349例(另有19例死於其它疾病,未列入非典病例死亡人數中)。中國香港:1755例,死亡300人;中國臺灣:665例,死亡180人;加拿大:251例,死亡41人;新加坡:238例,死亡33人;越南:63例,死亡5人。

3.4愛滋病全球蔓延

HIV,稱獲得性免疫缺陷綜合症。至今都沒有可以拍胸脯保證100%治癒AIDS的方法,無論藥物或其他治療手段。(OMG的我昨天剛寫完這篇文章,微博熱搜就是全球第二例愛滋病成功治癒案例,感興趣的可以去圍觀一下)

愛滋病是一種危害性極大的傳染病,由感染愛滋病病毒(HIV病毒)引起。HIV是一種能攻擊人體免疫系統的病毒。它把人體免疫系統中最重要的CD4T淋巴細胞作為主要攻擊目標,大量破壞該細胞,使人體喪失免疫功能。因此,人體易於感染各種疾病,並可發生惡性腫瘤,病死率較高。HIV在人體內的潛伏期平均為8~9年,患愛滋病以前,可以沒有任何症狀地生活和工作多年。

研究認為,愛滋病起源於非洲,後由移民帶入美國。1981年6月5日,美國疾病預防控制中心在《發病率與死亡率周刊》上登載了5例愛滋病病人的病例報告,這是世界上第一次有關愛滋病的正式記載。1982年,這種疾病被命名為&34;。不久以後,愛滋病迅速蔓延到各大洲。

1985年,一位到中國旅遊的外籍人士患病入住北京協和醫院後很快死亡,後被證實死於愛滋病,這是我國第一次發現愛滋病病例。HIV感染者要經過數年、甚至長達10年或更長的潛伏期後才會發展成愛滋病病人,因機體抵抗力極度下降會出現多種感染,如帶狀皰疹、口腔黴菌感染、肺結核,特殊病原微生物引起的腸炎、肺炎、腦炎,念珠菌、肺孢子蟲等多種病原體引起的嚴重感染等,後期常常發生惡性腫瘤,並發生長期消耗,以至全身衰竭而死亡。

雖然全世界眾多醫學研究人員付出了巨大的努力,但至今尚未研製出根治愛滋病的特效藥物,也還沒有可用於預防的有效疫苗。愛滋病已被我國列入乙類法定傳染病,並被列為國境衛生監測傳染病之一。

截至2018年底,我國估計存活愛滋病感染者約125萬。目前我國愛滋病全人群感染率約為萬分之九,處於低流行水平。

3.5伊波拉病毒(1976 & 2019年)


這是我目前了解到的距離此次新型冠狀病毒爆發前最近的一次令全球恐慌的烈性傳染性病毒。

主要是它的症狀太令人害怕了,但仔細想想,有哪一種傳染病不讓人害怕呢?

伊波拉(Ebola virus)又譯作伊波拉病毒。是一種十分罕見的病毒,1976年在蘇丹南部和剛果(金)(舊稱薩伊)的伊波拉河地區發現它的存在後,引起醫學界的廣泛關注和重視,「伊波拉」由此而得名。是一個用來稱呼一群屬於纖維病毒科伊波拉病毒屬下數種病毒的通用術語。

伊波拉病毒是一種能引起人類和其他靈長類動物產生伊波拉出血熱的烈性傳染病病毒,其引起的伊波拉出血熱(EBHF)是當今世界上最致命的病毒性出血熱,感染者症狀與同為纖維病毒科的馬爾堡病毒極為相似,包括噁心、嘔吐、腹瀉、膚色改變、全身酸痛、體內出血、體外出血、發燒等。死亡率在50%至90%之間,致死原因主要為中風、心肌梗塞、低血容量休克或多發性器官衰竭。

伊波拉病毒,生物安全等級為4級(愛滋病為3級,SARS為3級,級數越大防護越嚴格)。病毒潛伏期可達2至21天,但通常只有5天至10天。

伊波拉病毒主要是通過病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途徑傳播。

在2014年10月29日舉行的新聞發布會上,國家質檢總局新聞辦公室主任李靜披露,8月4日至10月28日,口岸累計排查來自疫區人員26235人,發現有發熱等症狀者88人,未發現伊波拉出血熱確診病例,確診瘧疾、登革熱等33例;累計對1437架次航班、50艘次輪船、174列火車、19220個標箱6126批貨物、16批動物產品進行了查驗和檢疫處理。目前各項防控工作仍在有序進行中。2015年3月5日,在賴比瑞亞首都蒙羅維亞伊波拉患者亞杜羅康復出院。她是中國伊波拉治療中心最後一名治癒的伊波拉患者,也是賴比瑞亞全國17家伊波拉治療中心中最後一個確診病例。

這麼看來,童鞋們,及時治療,還是有希望的。

3.6新型冠狀病毒(2019年點-至今)



3.6.1 冠狀病毒簡介

冠狀病毒直徑約80~120nm,基因組5′端具有帽狀結構,3′端具有poly(A)尾,基因組全長約27-32kb,是目前已知RNA病毒中基因組最大的病毒。冠狀病毒僅感染脊椎動物,如人、鼠、豬、貓、犬、狼、雞、牛、禽類。[5]

3.6.2 冠狀病毒歷史記錄

1937年,冠狀病毒首先從雞身上分離出來。

1965年,分離出第一株人的冠狀病毒。由於在電子顯微鏡下可觀察到其外膜上有明顯的棒狀粒子突起,使其形態看上去像中世紀歐洲帝王的皇冠,因此命名為「冠狀病毒」。

2002年冬到2003年春的SARS病毒就是冠狀病毒科冠狀病毒屬中的一種。

2019年末,在武漢引發疫情的冠狀病毒,被命名為2019-nCoV的新型冠狀病毒。

3.6.3 新型冠狀病毒

新型冠狀病毒是目前已知的第7種可以感染人的冠狀病毒,其餘6種分別是HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV(引發重症急性呼吸症候群)和MERS-CoV(引發中東呼吸症候群)[6]。令人們恐慌的是新型冠狀病毒也是可以人傳人的。

4.總結微生物與人類在疾病方面的對峙

通過上述文字總結微生物致病有兩大方面或原因:①人類對於這種微生物天然無免疫。②微生物攻擊人類免疫系統或逃脫免疫系統觀測。較大範圍的傳染性疾病都是可以人傳人或簡單的飛沫等傳播。很顯然,包括耐藥性的問題,病毒等微生物在不斷進化,適應不利環境,那麼問題就存在於人類的進化是否能跟上微生物的進化。物競天擇,適者生存。微生物統治人類,人類統治地球。這樣看來,微生物就像外星人一般的存在。

參考文獻:

[1]鄧元慧,王國強. 人類對微生物的發現與探索之路[J]. 張江科技評論,2019(02):72-77.

[2]周德慶. 微生物學教程(第3版):高等教育出版社,2011(04):6.

[3]馮樹異等. 醫學微生物學(第2版). 北京:北京大學醫學出版社,1999.

[4]彼得·格雷. 愛爾蘭大饑荒:上海人民出版社,2005.

[5]冠狀病毒.中國疾病預防控制中心.

[6]高福院士.尚無證據表明出現「超級傳播者」.中國科學院:科技日報.

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