病理学的历史概况
疾病概念的构建从对自然的唯心论述,转变为对病的细致的临床描述,然后成为我们今天所熟悉的实验室检查。以下几页简要总结了这种转变。
超自然病因
在荷马史诗《伊利亚特》(起源于公元前700年前)的开头,希腊人遭受了一场致命的瘟疫,但他们不知道它的起因。关于疾病的细节书中没有详细说明。他们请教祭司,祭司宣布了瘟疫的起因:国王偷走了阿波罗神祭司的女儿,痛失女儿的父亲祈求阿波罗神用疾病惩罚所有希腊人。基于这个消息,人民前去与国王对峙,女儿被释放,瘟疫也随之消失。
同一时期的《圣经·约伯记》中描述了另一种具有超自然病因的病。虔诚的约伯有一个美好的家庭、健康的身体和大笔的财富。但撒旦告诉上帝,虔诚对约伯来说很容易,因为他拥有一切。为了证明约伯的矢志不渝,上帝与撒旦打了赌。于是撒旦摧毁了约伯的家庭、财富和健康。约伯因恶疮而全身溃烂,但他始终坚守自己的信仰。在经历了四十章的痛苦之后,上帝回报了他的虔诚,将他失去的一切都还给了他。
这两个关于疾病的故事都与有机论和本体论相吻合。疾病是有害的,患者希望它结束,它是由遥远的力量送来惩罚或测试患者的。疾病所带来的恐怖和痛苦是显而易见的,但病症似乎并不重要,因为几乎没有提到细节。专业的治疗者或牧师并不关注症状,而是广泛地寻找各种迹象来确定为什么神要降下痛苦。在这种情况下,患者对病因的主观看法得到了相当的重视,这种主观看法中也包括患者认为疾病具有道德、精神或教育功能的可能性。治疗是为了保持或恢复正直—纠正错误,坚守信仰。
关于病的超自然论述在现代病理学中可能没什么价值,但这些论述却继续影响着患者和决策者。一些有时会被视为惩罚的疾病,包括艾滋病和进食障碍,以及吸毒、吸烟和酗酒引起的症状。从这个观点来看,有些人得病是罪有应得,而另一些人没有过“罪恶的”行为却依然患病,他们因此而感到愤怒。健康的人认为他们的好运气是他们修身养性的象征。类似的,像关节炎和多发性硬化症这样的慢性疾病被称为“考验”(对品质的检测),而那些毫无怨言地忍受这些病痛的人则被称为“像约伯一样有毅力”。
临床病理学
古希腊罗马时代:疾病=自然失衡
在西方,大约在公元前5世纪,医学著作就开始有意识地驳斥超自然病因。希腊罗马世界有万神殿和大量的神话,但它也支持自然世界由四种元素组成,以及个人的性情在人体四种体液平衡中的影响(见第三章)。
《希波克拉底全集》的七十篇专著中包含了讲述医学哲学与职责的著作,如《誓言》。这一时期的一些疾病描述是临床观察的经典示例,因为它们在现今诊断出的疾病中依然可见一斑。但病理学在病例、疾病与创伤的描述以及《格言》中也占有重要地位,通常是一些知识总结性的、用来解释体征的语句。例如,“运动员的最佳状态是有潜在危险的[《格言》,第一卷,第3页。]”,“老年人最容易忍受饥饿,其次是中年人,青少年再次之,忍耐度最差的是儿童,尤其是那些比其他儿童更有活力的[《格言》,第一卷,第13页]”,“耳朵剧痛,伴有……高烧……年轻的患者死去……在第七天或更早,老者死得晚得多[《预后》,第22页。]”。
希波克拉底病理学遵循了上述五个主题:描述、预测、解释并证明疾病,最后实施治疗方法,这与当今最出色的科学(临床观察和推理)相一致。著名的《论圣病》一书就是一个很好的例子,它精辟地描述了我们现在所说的癫痫症。“圣病”这个名字来源于一种更古老的观点—患者要么是被魔鬼附身,要么是被上帝触碰。但作者开篇就做出了明确的声明:“在我看来,此病是有自然原因的,并不比其他疾病神圣哪怕一星半点。它之所以被认为是圣病,是由于人们的经验不足以及他们对此病奇怪的病症的震惊。[《论圣病》,第一卷。]”书中对临床症状描述得很详细:跌倒、颤抖、意识丧失、失禁。患病的孩子一旦感觉到自己将要发病(“先兆期”),就会跑向母亲寻求安慰。这篇文章以对众多疾病的行为模式的观察为基础。在解释病因时,作者借助了现代科学,并把这种疾病归因于大脑中黏液的阻塞。
许多其他疾病都与体液失衡有关—血太多或太少,黏液太多或太少。有些失衡位于特定的身体部位。放血、药浴、熏蒸和饮食等疗法旨在恢复被破坏的平衡。外部原因通过身体的物理结构对人体产生有害影响,如创伤、有害空气和不健康的地点。像大多数其他医学著作一样,这些描述符合有机论(疾病影响个体,是有害且不连续的)。但从病因角度以及与早期著作的对比来看,对体内体液不平衡理论的依赖又使它们倾向于生理学理论。在古代印度和中国的医疗体系中也可以找到类似这种不平衡的概念,比如身体自然成分的不协调或冲突。
另一位以其经典描述而闻名的作家是卡帕多西亚的阿雷提乌斯,他生活在公元100年左右。他对糖尿病症状和肝、肾、肠功能紊乱的生动描述,有时还会被现代著作引用。公元2世纪盖伦的大量著作中包含病例以及有关疾病、诊断和治疗的论文,还有一些对早期作者的评论。盖伦的病理学是折中的,但这一章开头所描述的五种功能还是很容易在他的理论中找到。他的病理学经常被用来证明他是一个成功的医生—很少有意料之外的治疗失败的例子。盖伦虽然没有解剖人体主体,但他也做了一些解剖学方面的阐述(见第二章)。他也提到了四种体液和生命原力。不过对于外伤或有害气体,他的疾病观念和希波克拉底一样,倾向于有机论和生理学理论。
在近代以前,盖伦的思想支配着欧洲的病理学,就像其支配着生理学一样(见第三章)。中世纪哲学主张完全服从上帝的意志。疾病可以尝试盖伦式疗法,但是否治愈取决于神的意志。只有傲慢的人才会试图通过鉴别疾病或改进盖伦理论来完善诊断。一些历史学家,包括菲尔丁·加里森指责盖伦的学说“阻碍了医学科学的进步”,包括他对生机论的论证、血液流动理论以及治疗方法。但把盖伦的后继者们缺乏想象力归咎于盖伦是不公平的。他经久不衰的影响力既不是他的选择,也不是他的错。相反,这是他的态度和做法被普遍接受的表现。
疾病=痛苦的模式(疾病分类学)
渐渐地,医学作者们开始在一种叫作“疾病分类学”(nosology)的实践中,根据疾病的症状来对疾病进行区分。希波克拉底、盖伦及其他古代作者曾描述过带有或不带有皮疹的发烧,以及有昼夜差异的发烧。公元9世纪,波斯内科百科全书的编纂者拉齐斯(Rhazes,全名:Abu-Bakr Mohammed Ibn Zakaria Al-Razi)对两种伴有发疹症状(麻疹和天花)的发热性疾病进行了具体的临床区分。拉齐斯的《大陆》(Continents)共二十卷,于1280年由阿拉伯语译成拉丁语。在14世纪晚期,欧洲被黑死病(一种未在盖伦理论中提到的疾病)重创之后,学者们在寻找新的疾病识别方法的过程中重新发现了拉齐斯。1476年,拉齐斯的《大陆》在帕多瓦得到汇总。十二年后,他关于瘟疫的专著被翻译成拉丁文。
在文艺复兴时期,对自然界的唯心论与生机论阐述失去了可信性。希波克拉底式的观察得到了拥护,而死板的盖伦主义则逐渐衰落,对人体解剖的限制也随之消失了。医学机械学和医学化学为生理学实验再次注入了生机(见第三章),医生们在结合新的化学理论后开发出新的检查技术。比如,在检查脉搏的基础上也添加了尿检(尿液检查)这一新的检查方法。通过绘制图表,医生可以将尿液的颜色、气味、浑浊度、甜度及其他化学性质与特定的疾病联系起来。
但是将酸性尿液与疾病联系起来却没带来什么成效。医生们在临床工作中遇到了瓶颈:患者因某些症状而痛苦,比如疼痛和气促,但这些病状并不包括酸性尿液。新的科学尝试还无法映射到对患者的分析上,以至于这些尝试对病理学的影响还是比较小的。尽管如此,随着盖伦主义的衰落和感觉主义者的兴起,医生们并未急于对病因不明的疾病做出解释,而是根据对症状的仔细观察建立了一个新的诊断系统,并慎重地将它称为“疾病分类学”—这是在有意识地尽量避免建立理论。随之而来的是一系列经典的疾病描述。
英国内科医生托马斯·西德纳姆用拉丁文发表了他对疾病(尤其是发烧)及其治疗的临床观察。基于拉齐斯的传统,西德纳姆于1676年将猩红热与麻疹区分开来,并于1686年描述了舞蹈病,即猩红热之后出现的运动障碍,也被称为西德纳姆舞蹈病。他和他的朋友—医生兼哲学家约翰·洛克一起强调了观察的重要性和理论的危险性。西德纳姆1683年发表了关于痛风的专著,此书因其中对此病临床表现的丰富描述而成为经典之作,而他本人也深受这种疾病的折磨。西德纳姆在书中也提到了体液,但对他来说,诊断的基础是每一种疾病完备的病理特征。他将疾病描述成独立于患者的存在,如“暴君”或“朋友”。
在西德纳姆之后的一个世纪里,疾病分类学成为病理学的一种公认形式。自称为“疾病分类学家”的医学作家们将疾病分门别类,形成分支为类、目、属、种的概念化树状图。疾病的分类建立在病症以及它们的发作顺序上,仿佛疾病是实体或像动物和植物一样的“生物”。每一位作者都设计了自己的原创体系,希望能找到最完美的方式来反映自然秩序。有一些分类中识别了数千种疾病。疾病分类学家中包括法国的弗朗索瓦·布瓦西耶·德·索瓦热和菲利普·皮内尔、苏格兰的威廉·卡伦、瑞典的卡尔·林奈,这些人也对动物和植物进行了分类。因为医学生的工作通常都更偏理论而非临床,所以他们不得不记住各种疾病的分类及特性(用哪种分类法取决于他们求学的地域)。疾病理论中应用得最好的包括拉齐斯的麻疹研究、西德纳姆的痛风以及包含有机论和本体论的疾病分类。
疾病与人格
如果持续“出血”……即使年轻也会感染痛风,而这个年轻人的身体帝国将陷入暴政。
—托马斯·西德纳姆对痛风的论述(1683),引用自《托马斯·西德纳姆作品集》,莱瑟姆译,伦敦:新西德纳姆协会,1848年,第二卷:第131页
肺炎很适合被称为老年人的朋友。它病发急促、快速且通常没什么痛苦,使老人得以逃离对他和他的朋友来说“既冷酷无情又拖沓的衰老”。
—威廉·奥斯勒,《医学理论与实践》(Principles and Practice of Medicine),首版1892年;第三版,爱丁堡:杨彭特兰出版社,1898年,第109页
今天,疾病分类学在病理学和临床医学中仍有运用。与本章中希波克拉底的题记相呼应,他们从临床工作稍纵即逝的机会中积累信息,然后将这些信息整合排列以达到简化的目的,从而对疾病的诊断和预后提供便利。与18世纪的疾病分类学不同,现在大多数疾病分类学都会依据解剖学或化学方面的改变进行分类。只有在通常不涉及身体损伤的精神病学中,我们才会根据对症状及行为的观察,对表现类似的疾病进行分类归纳(见第十二章)。
当生理学进入停尸房
疾病=变异解剖学
我们如今的病理学概念与解剖学的变化是分不开的。然而,两个世纪以前,解剖学与临床医学之间的关系还不甚明了,原因有三:1.除非患者死亡,否则其体内的变化无法被人得知;2.尸检中可见的改变可能来自死亡而非疾病;3.体内的变化无法被修复。尽管如此,解剖学家依然继续解剖,并界定了正常结构与异常结构(见第二章)。
当临床医生根据症状来整理疾病时,一些解剖学家开始汇编在尸体中发现的异常问题,其中有四部专著格外值得注意。1507年,意大利医生安东尼奥·本尼维耶尼的遗作出版,早维萨里的《人体的结构》近四十年。其拉丁名为“Deabdi tis nonnulis ac mirandis morborum et sanationum causis”(《论一些不为人知和令人惊奇的病因及其治疗方法》)。书中提到了从一百一十一个病例中通过解剖学揭示出来的“隐藏的”和“奇妙的”病因。本尼维耶尼是最早一批将疾病与脏器的器质性改变联系在一起的人。
1679年,瑞士内科医生泰奥菲勒·伯尼特(见图4.1)出版了另一部关于异常解剖的合集,其中包含了他自己以及自古以来其他作家的实践中的三千多个观察结果。他将该著作分为四部分:头部、胸部、腹部及全身性症状,比如发烧和伤口。为了强调他在某种程度上偏医疗辅助性质的努力,他将自己的专著命名为《解剖学之墓》(Sepulchretum anatomicum)。伯尼特的书比本尼维耶尼的书更长更完善,但是他的书名反映了解剖学在医学中的边缘化地位。
图4.1泰奥菲勒·伯尼特自画像。注意正在从门缝窥视的死神。《解剖学之墓》,1700年,卷首图。
近一个世纪后,帕多瓦的乔瓦尼·巴蒂斯塔·莫尔加尼发表了一部冗长的三卷本专著,以自己的经验对他的前辈—伯尼特的著作进行了扩充。与伯尼特著作的标题不同,莫尔加尼的《通过解剖学分析病灶与病因》(Sedibus et causis morborum per en indagatis,1761年)强调了尸体解剖对临床医学的重要性。他在书中添加了疾病及病变的索引,试图通过索引中相互关联的知识点让病理解剖学更容易被临床医生理解。由于莫尔加尼对尸体解剖的重视,许多历史学家将他作为现代病理学的奠基人。1793年,马修·贝利发表了一篇篇幅更短、更易理解的作品,名为《人体最重要的某些部位的病理解剖学》(The Morbid Anatomy of Someof The Most Important Parts of The Human Body)。许多医生开始对病理解剖学感兴趣,但由于诊断和治疗都基于病症,所以他们对病理解剖学与实践的相关性感到困惑。生前的检查基本无法显示体内器官的情况。在18世纪,一个人只有感到不舒服,才算是患病了。
19世纪早期,随着体格检查的出现,解剖学和临床医学开始相互结合。物理诊断包括维也纳的利奥波德·奥恩布鲁格发明的胸腔叩诊法和巴黎的雷奈克发明的听诊法。通过查体,活着的患者的症状可以与解剖学上的变化联系起来了。1830年,让·克吕韦耶出版了他插图丰富的病理解剖学专著的第一卷。疾病概念的新趋势促进了这项技术的发展:如果一种疾病与解剖学有关,那么它就能以图片形式呈现。病理解剖学一经建立,疾病概念就产生了进一步的转变—从注重患者的感觉,变为注重寻找病变(见第九章)。随着解剖学在病理学中的兴起,疾病的名称也发生了变化,例如,痨病(或肺痨)变为了肺结核。
19世纪早期,医生们意识到并不是所有的患者都会表现出某种疾病的所有症状:有些人可能只会表现出一部分症状,而另一些人会表现出所有症状。1825年,巴黎的路易分析了两千例结核病病例,并将死亡率与各种症状的频率以及患者的年龄和性别联系了起来。据说,早在概率论和统计学等数学工具被充分阐述之前,他就创立了“数字医学”。这项技术被他的学生加瓦瑞特进一步系统化。数字医学是病理学对渗透于实验生理学中的实证主义的回应(见第三章)。它有许多“继任者”,包括20世纪后期的“循证”医学。“自然(指健康)”这个词,逐渐被数学层面的“正常”所取代。[J.H.沃纳,《治疗观念》,剑桥,马萨诸塞州:哈佛大学出版社,1986年,第89—91页。]
在这一时期,还有几个关于疾病的“经典”描述,每一个都反映出科学对解剖学的新进关注。这些疾病以发现者的名字命名,并与诊断中的特定器官病变相关,如布赖特氏肾病、霍奇金病(见图4.2)、格雷夫斯病、艾迪森氏症。可能正是因为疾病锚定了解剖这种可以用插图表达的三维形式,才触发了如今以图片作为医疗传播的热情。
图4.2霍奇金病。罗伯特·卡斯韦尔所作的水彩画,用作托马斯·霍奇金1832年原稿的插图注解。此病的解剖学释义为淋巴结肿大。伦敦大学学院医学院图书馆。
直到19世纪30年代显微镜得到改进之前,大多数病理解剖学都依靠肉眼完成。组织的概念起源于三十年前J.C.史密斯、皮内尔和泽维尔·比沙的肉眼观察,后随着显微镜的改进而变得具体化。疾病可以通过组织层面的变化来识别和分类。例如,古老的“炎症”概念,其特征是发红、肿胀、发热、疼痛和机能丧失,而其在显微镜学中呈现出了新的特征。出生于捷克的维也纳人卡尔·罗基坦斯基撰写了一篇德语版病理解剖学文稿(1842—1846年),据说他在职业生涯中解剖了三万多具尸体,但一直不愿使用显微镜。鲁道夫·菲尔绍则深信显微镜学的价值。菲尔绍阐述了白血病(1846年),创办了一本病理解剖学杂志(1847年),还写了一部关于细胞病理学的专著(1858年),而这部专著常被称为细胞病理学这一学科的“基石”(参见第八章)。菲尔绍在其肿瘤研究的基础上将解剖细胞理论引入了病理学,他的结论是:单个细胞的解剖及生理机能会传递给它所有的“子”细胞。菲尔绍也是一位自由主义政治家(见第十五章)。
精妙的技术革新将结构在微观及亚微观层面的变化与疾病联系起来。这种方法在我们目前的医学知识体系中普遍存在。医生通过寻找病变来确定患者患的是什么疾病,这些病变可能是解剖学上的改变,可能是化学上的改变(如高血糖),也可能是物理上的改变(如血压升高)。与18世纪相比,一个人生病与否不再取决于是否已经感到不舒服。诊断不再取决于患者的感觉,而是取决于医生的发现(见第十章)。
解剖学阐述及识别疾病的方法与有机论相关。对于病因来说,它可以是外来的(本体论病因),也可以是内在的(生理学病因)。本体论观点更适用于物理损伤—一个等同于疾病本身的三维实体。相反,从生理学角度来看,病变似乎是从患者体内产生的,而且可能与患者的身份有关。在19世纪后期,微生物理论对这一观点提出了质疑,并将病理学引上了一个新的航向。
疾病=器官受损
病症实际上只是痛苦的器官的哭泣。
—I.M.夏科,《老年病与慢性病的临床讲座》(Clinical Lectures on the Senile and Chronic Diseases),1868年;英语版,伦敦:西德纳姆协会,1881年,第4页
外科手术做的是最理想的事情—它把患者和他的疾病分开。它把患者放回床上,把疾病装在瓶子里。
—洛根·克伦德宁,《现代治疗方法》,圣路易斯:莫斯比出版社,1925年,第17页
疾病=生物入侵
19世纪80年代,微生物理论的胜利巩固了本体论的观点。微生物理论是一位法国化学家、一位英国外科医生和一位德国内科医生的工作成果—他们同时从不同的角度研究了这个问题。尽管他们有无数的前辈,医学却一直迟迟未能接受疾病是由细菌引起的这一观点(见第七章)。
化学家路易斯·巴斯德对发酵展开研究,以探索(并反驳)生物体患病的自然发生论概念。他证明了细菌与疾病之间的联系,并在一些令人印象深刻的公开演示中证明了接种疫苗可以使家畜产生免疫力。基于诸多原因,当时的医生们对他的工作持怀疑态度。比如,细菌无处不在,甚至健康的人身上也有。而且,巴斯德还不是医生。
外科医生约瑟夫·李斯特将巴斯德的微生物理论应用到了伤口敷料的实践中—使用石炭酸蓄意“杀死细菌”并封闭伤口。1865年,他成功治疗了一名小男孩的腿部开放性骨折,并于1867年发表在了《柳叶刀》杂志上。虽然对这种杀菌技术的接受程度各不相同,但这一消息传播迅速,宣传了微生物理论的实践结果(见第十章)。
1882年,罗伯特·科赫依靠染色与培养技术的发展,确定了肺结核的病因为结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis)。结核病是19世纪最严重的死因。科赫的发现对科学家及公众都产生了巨大的影响。他还制定了规则,已确定某种细菌是某些特定疾病的起因。他说,在每个病例中都找到这种病菌是确定病因必要的先决条件,但这不足以证明这种病菌导致了这种疾病。这只是“科赫法则”四项标准中的第一项。要被证实为一种疾病的病因,该病菌必须满足以下条件:1.在每个病例中都存在;2.能从宿主体内分离出来并在培养基中培养繁殖(pure culture);3.注入动物体内后能产生相同的疾病;4.所有实验中,从发病的病例身上可以重新提取到该病菌。现在,满足“科赫法则”仍然是病因学调查的标准之一。科赫在1905年获得了诺贝尔奖,尽管他最著名的成果早在二十多年前就完成了。
微生物理论在阐述疾病方面胜利后,对有效疫苗及药物的研究方案立即就通过了,或是研究疫苗使机体产生免疫力,或是研究药物以杀死入侵的细胞。最开始的研究方向主要集中在疫苗上。
巴斯德最著名的实验是创造狂犬病疫苗。自古以来,狂犬病就被认为是一种致命的疾病,并由被感染动物咬伤而传播。巴斯德发现,受感染的神经组织的毒性在长时间暴露于空气后减弱。抱着开发一种减毒活疫苗的希望,巴斯德从感染了狂犬病的兔子神经组织中提取出毒性物质,并在几天中以毒性递增的方式注射给狗。1885年7月4日晚上,他的门口出现了三个人:九岁的约瑟夫·迈斯特,他被一只患有狂犬病的狗恶意攻击;男孩的母亲,她没有受到攻击,看起来安然无恙;狗的主人,他在解救孩子并杀死疯狗时,自己也被咬到了。狗胃里的棍子、石头和稻草为狂犬病的诊断提供了依据。巴斯德咨询的医生认为狗的主人已经脱离了危险(他的皮肤没有被咬破),但是这个男孩必死无疑。虽然疫苗能提供的康复机会很渺茫,但是巴斯德及医生都认为应该进行接种。巴斯德为孩子注射了一系列溶液,使人想起詹纳的实验(见第七章)。这些溶液来自感染了狂犬病的兔子的神经组织,且培养的时间越来越短,直到最后一针含有新鲜感染病毒的组织。这个孩子最终得以长大成人,后在巴黎巴斯德研究所做看门人,直至去世。根据巴斯德的笔记,历史学家杰拉尔德·盖森表示,至少还有另外两名不为人知的患者在小迈斯特之前被注射了狂犬疫苗—其中一人死亡。
微生物理论将病因由体内器官转移到了外部侵入者—长期受挫的社会卫生运动终于有了一个活生生的“敌人”(见第五章),于是它们联合科学理论来加入这场联合战役。更重要的是,微生物理论催生了细菌学,这门新科学比其他任何形式的探究更有效地促使病理学成为医学关注的焦点。细菌学确认了显微镜这种工具不仅适用于医学研究,也同样适用于科学研究。用于观察细菌的染色技术也可以应用于组织,促进了解剖学在临床中的应用。
检验医学至关重要,它将医院从避之不及的场所转变为科学及治疗的场所(见第九章)。很快地,每家医院都需要一个实验室,这些实验由专人管理—通常是一位专攻病理学的医生。这一转变不仅促使了病理学作为一门独立专业而兴起,也促进了医学各个分支开始广泛地专业化。20世纪初,大多数病理学家在欧洲和美洲的医院及医学院工作。由于病理学为临床医学带来了新的科学,病理学家们也相应地获得了荣誉—他们是医学界的新星,与其他医生有着异常相似的职业生涯。
威廉·亨利·韦尔奇从1878年开始在纽约教授病理学。到1885年,也就是科赫发现结核分枝杆菌的三年后,他被吸引至巴尔的摩市计划建设中的约翰斯·霍普金斯医院(1889年开业)并领导其病理学。1893年,作为一名杰出的病理学家,他被选为这所羽翼未丰的医学院的首任院长,这点反映了医学中各科学之间的新排序。八年后,韦尔奇成为洛克菲勒医学研究所(Rockefeller Institute for Medical Research)首任董事会主席,这一职位“将这位发福的五十一岁病理学家推向了一个更高的领域—慈善、托管及基金会机构所服务的精英世界”。自那之后的半个多世纪以来,约翰斯·霍普金斯医学院将科学与临床医学相结合的做法被医学教育工作者广泛效仿。病理学成为其中的关键。
在英国,内科医生阿尔姆罗斯·赖特于1892年被任命为陆军医学院(Army Medical School)病理学教授后,成为一名细菌学家。十年后,他在伦敦圣玛丽医学院(St Mary's Hospital Medical School)成立了一个研究部门,以研究疫苗接种。四年后,他获封爵士称号。
在德国,埃米尔·冯·贝林以军医身份开始医学研究,并从1888年起与科赫在其柏林的研究所一起工作,在那里他研制出了对抗破伤风及白喉的抗毒素。后来,他搬到马尔堡,担任医学院的卫生学教授。1901年,冯·贝林因对白喉的研究而成为第一位诺贝尔医学奖得主。同样在德国,年轻的犹太医生保罗·埃利希于1878年的医学博士论文中做了组织染色实验。他和冯·贝林一样,与科赫共事,并发明了一种将结核杆菌染色的方法。1882年,他在柏林医学院获得了一个学术职位。1908年,他也获得了诺贝尔奖。
在法国,埃米尔·鲁克斯用他在巴斯德狂犬病疫苗方面的研究作为其1881年医学博士论文的基础。两年后,他协助建立了巴斯德研究所。在那里,他的大部分职业生涯花在了流行病的管理和研究上。1901年到1932年之间,鲁克斯在二十四届不同的诺贝尔奖评选中获得了超过一百次提名,这也使他成为与诺贝尔奖擦肩而过的科学家中最受尊敬的一位。比他更年轻的同事查尔斯·尼科耳回到了鲁昂医学院当教授,并仅仅于获得医学博士学位的三年后(1896年)成为该学院细菌学研究室的主管。后来,他搬去了突尼斯,领导巴斯德研究所的一个分支机构。1909年,他在那里发现了虱子在传播斑疹伤寒中所起的作用。因为这一成就,他于二十年后成为诺贝尔奖得主。
出生于加拿大的内科医生威廉·奥斯勒曾被实验室科学在诊断方面的潜力深深吸引。1874年,他被任命为麦吉尔大学的病理学家,开始了他的职业生涯。在费城旅居了一段时间后,奥斯勒如韦尔奇一样来到了巴尔的摩,加入了颇具影响力的约翰斯·霍普金斯医学院,并担任临床医学的创始教授。他的《医学原理与实践》(1892年)将病理学与清晰的病例描述结合在一起,使之成为最有影响力的教科书。他职业生涯中的最后一站是牛津大学的钦定医学教授。他在许多圈子里仍然颇受尊敬,包括美国奥斯勒协会(Osler Society),该协会每年都举行例会,向他致敬。奥斯勒的门生莫德·阿博特成立了麦吉尔大学一流的病理学标本博物馆。她研究出的对先天性心脏畸形的分类法是开胸手术的必修知识。按照同样的传统,苏格兰裔加拿大病理学家威廉·博伊德在1925年发表了他第一部病理学著作。他的作品因对科学的运用而受到赞赏,也因引人入胜的散文形式而受到赞扬。
威廉·博伊德1925年著教科书
支气管扩张:
“恶臭的脓液”积聚在肺内,这导致“极其难闻的口气,使不幸的受害者成为社会的弃儿,以至于他往往过着孤独、隔绝、无助无望的生活”。
膀胱镜下的绒毛型膀胱乳头状瘤:
“纤巧的多指型赘生物……当膀胱充满水时,就会精妙且美丽地展开,直到它看起来像一片漂浮在一池海水中的海藻。”
—《病理学教科书》(A Textbook of Pathology),1925年;第8版,费城:利亚菲比格出版社,1970年,第698、945页
费利克斯·德赫雷尔的职业生涯就是这些科学成果在全球范围内影响的典型代表。他来自蒙特利尔,研究噬菌体,这种病毒的核酸后来成为分子遗传学的雏形。对噬菌体的兴趣促使他游历了五大洲。和鲁克斯相似,德赫雷尔在1926年至1937年间被提名二十八次,却从未获得过诺贝尔奖。
大多数在医院研究室和教育部门工作的人并不能享有这样的声誉。有时,尽管他们工作劳累辛苦,但仍得不到重视。病理学对临床医学的重要性被充分接受后,人们就建立了培训与实践的标准,并认可了病理学作为一门独立的专业的地位。尽管稍晚了一点,但病理学专业化的过程和生理学一样(见第三章)涉及协会、期刊、部门和会议。因为病理学是一门医学专业,所以需要最终进行单独的认证考试(见表4.1)。
表4.1病理学家成立的组织
检验医学在挽救生命和侦破犯罪方面的辉煌前景激发了公众的想象力。细菌学家保罗·德·克鲁伊夫在他1926年出版的《微生物猎人传》(Microbe Hunters)一书中对研究人员戏剧化的故事进行了歌颂。这本书激励了未来几代的医学科学家,其本身也成为历史研究的对象。
德·克鲁伊夫也曾在洛克菲勒研究所工作。历史学家伯特·汉森用流行的讽刺漫画展示了医生是如何由一个穿着双排扣长礼服的纨绔子弟变成一个穿着实验服的科学家的。他用这幅漫画讲述了人们对一起特别事件的感受—1885年12月,也就是小迈斯特案发生后不到一年的时候,美国报纸报道了纽瓦克的四个小男孩被狗咬伤,并被送到巴黎接种巴斯德疫苗的事件,美国人完全被这则报道震惊了。
出现在小说中的病理学和细菌学颇受公众欢迎。1887年,医生兼作家阿瑟·柯南·道尔笔下的夏洛克·福尔摩斯,是以外科医生约瑟夫·贝尔为原型创造的。他的所有案件中都包含着最新的科学发现。广受欢迎的《阿罗史密斯》(1925年)讲述了一位内科医生兼科学家的艰辛与成功,它的作者辛克莱·刘易斯将此书献给了他的朋友德·克鲁伊夫。刘易斯获得了普利策奖(谢绝接受)和诺贝尔奖。苏格兰医生兼作家A.J.克罗宁也在其小说《堡垒》(The Citadel,1937年)中塑造了类似的英雄形象。病理学家依然在犯罪小说、电影和电视剧中扮演配角及主角。近期的一些含有女性角色的例子包括:由派翠西亚·康薇尔创作的凯·斯卡佩塔、英国广播公司(BBC)的《沉默的证人》(Silent Witness)中的萨曼莎·瑞恩,以及坦普瑞·布雷恩娜。布雷恩娜和她的创作者凯西·莱克斯一样,是一名法医人类学家,也是电视剧《识骨寻踪》的灵感来源。其他许多成功的犯罪小说作家也曾在医疗保健或法医学领域工作过,包括阿加莎·克里斯蒂和P·D.詹姆斯。
即使在20世纪早期病理学获得了令人兴奋的成功,也并非没有反对者。到1906年,人们对微生物理论狂热追捧,以至于受到了萧伯纳的嘲笑。评论家们认为病菌不能解释一切:有些人比其他人更容易感染,因此,病菌感染除了与侵入种有关,也必定与宿主有某些关联,而这些关联尚未以解剖学的方法证明。
因劳累过度而感染劳累过度细菌
里奇恩:没什么。我刚才有点头晕。我想是工作过度了……
细菌学学士(拉尔夫·布卢姆菲尔德·伯宁顿爵士):工作过度!没有这样的事。我做十个人的工作。我头晕了吗?不,不!如果你不舒服,你就是生病了。可能不是什么大病,但是一种疾病。那么什么是疾病呢?是致病菌在身体系统中的滞留和繁殖。解决方法是什么呢?非常简单。找到病菌并杀死它。
帕特里克爵士:假设没有病菌。
细菌学学士:不可能……一定有病菌,不然患者怎么会生病呢?……(严厉地)没有什么是科学解释不了的。
—萧伯纳《医生的两难选择》,1906年;再版,Harmondsworth:企鹅出版社,1957年,第102、112页。
遗传的反击
疾病=分子
遗传是一个古老的概念。不同的人拥有明显不同的生理和心理特征,诸如“性情”这样的词语对这点便有所体现。长期以来,某些疾病也被认为是“在家族中传承”。但是,在微生物理论出现之后,关于遗传论的解释就开始显得过时了。当细菌学把病理学硬拉入医院和医学院时,其他领域的科学家还在继续着有关遗传的研究,包括植物学、昆虫学和农学。
1900年的一场关于国际优先权的争论导致遗传规律被重新发现,这时距奥地利植物学家兼牧师格雷戈尔·孟德尔发表这一规律已过去三十多年。孟德尔对豌豆的研究是如此完美,以至现在一些历史学家认为他捏造了研究结果。然而,显性和隐性性状的分类和遗传又是说得通的。两年后(1902年),英国的阿奇博尔德·爱德华·加罗德发现了黑尿症(alcaptonuria)展示遗传性疾病,使之成为第一个被证明符合孟德尔定律的人类疾病。突然间,已经被本体论和微生物理论所掩盖的疾病生理学,因为这一全面的观察研究而取得了新进展。你是谁与你得了什么病是有关系的。
细菌学的成功促进了显微镜的进一步改进,这意味着组织和细胞也能更清晰地被观察到。19世纪后期,科学家们观察到了染色体—1989年报道的秋水仙碱(colchicine)对有丝分裂的影响,为实验成功带来了可能性。遗传学的早期历史集中在美国,起源于系统解剖学和细胞生物学的边缘地带。胚胎学家托马斯·亨特·摩根不是医生—他于1890年获得比较动物学博士学位并被任命为哥伦比亚大学实验动物学教授。1904年,他开始研究果蝇(黑腹果蝇Drosophilia melanogaster)—借助秋水仙碱对有丝分裂的抑制作用便可以在光学显微镜下观察染色体形态。不久,摩根假设染色体上存在遗传单位,这种遗传单位于1909年被命名为“基因”。1910年,摩根发现了伴性染色体的转运原理,并继续分析了细胞分裂中的染色体互换。伴X染色体遗传的概念被应用于某些已知只发生在男孩身上的情况,如肌肉萎缩症和血友病。然而,由于当时还没有人知道基因到底是什么,以及它是如何工作的,所以即使是显而易见的东西,也很难用这种新的方式来解释。摩根的许多成就在1933年获得的诺贝尔奖中得到了认可。也许是由于当时的人们过于迷恋细菌学,使这份奖项来得有些迟。
自从染色体变得可见、可测,并且可以被用来进行实验,遗传学似乎就迎头赶上并成为一个特殊的科学领域。尽管如此,它的研究仍然是在医疗中心之外组织并进行的,而且通常依赖于物理及化学方法。遗传相关的发现越来越接近临床相关性,不过仍然只在美国比较活跃。比如,1927年,赫尔曼·J.穆勒证明了果蝇的染色体会被X射线破坏—这一发现模糊了内在病因与外来病因之间的针锋相对。大约在同一时期,从事玉米遗传学研究的芭芭拉·麦克林托克研究了染色体在繁殖过程中的变化。在20世纪40年代,她发现一些基因行为异常,在转录过程中从染色体上的一个位置跳到另一个位置。很长一段时间以来,她的结论都被认为是异端邪说。同样在20世纪40年代,乔治·比德尔和爱德华·塔特姆提出了“一个基因一个酶”假说,使遗传学更接近临床相关性。与细菌学家不同,这些研究人员都不是医生。他们最终都获得了诺贝尔医学奖,只不过有些人等待了很多年才获奖。
与此同时,当时流行的优生学运动拉拢了遗传学(见第十三章)。然而,优生学领域致力于证明基于种族、阶级及政治观的歧视性措施是正当的,最终大多数遗传学家(以摩根为首)都对这种百害而无一利的做法提出了质疑。
1952年DNA结构的发现将遗传学推到了聚光灯下,并使其获得了细菌学已享有半世纪的头版关注。研究者们原以为基因可能是蛋白质,但出生于加拿大的奥斯瓦德·艾弗里在1944年把人们的注意力引向了脱氧核糖核酸(DNA)。但是这种分子是如何传递构建有机体所需的复杂信息的呢?1950年,一位从奥地利移民到纽约的犹太生物化学家埃尔文·查戈夫进行了对解开此谜团至关重要的观察:在DNA内的四个氨基酸中,鸟嘌呤单位的数量等于胞嘧啶单位的数量;类似的,腺嘌呤也等于胸腺嘧啶。在剑桥大学工作的詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克借助这些信息及其他人拍摄的X射线晶体学照片发现了双螺旋结构。这一发现奠定了他们的声誉,并将遗传学引入临床医学。
某些拥有多种病状的患者所患的疾病现在已经可以简化为染色体异常,甚至是简化为DNA中的某个单分子结构被置换,这种置换可以通过某些缺失或被改变的酶来检测。到了1959年,先天性异常的人群得到了更密切的关注,他们被按照临床类型归类,并很快就被与染色体或酶的变异联系起来。有些问题在几十年前就已被知晓,其他更不常见的形式也在被积极寻找。事实上,对染色体的描述有时能揭开某些临床疾病的面纱。杰罗姆·勒琼在1959年发现了21三体综合征,并指出他的前辈,J.朗顿·唐所选用的“蒙古症”一词中所蕴含的种族歧视—很多时候,人名命名法并没有选用此病的最初发现者,而是使用了在某些人眼里无须被尊重的人的名字。上述提到的综合征都曾以临床发现者的名字命名(见表4.2)。到了20世纪60年代,城市和染色体类型取代了人名命名法。比如,勒琼还发现了脆性X染色体综合征,然而这种疾病也不是以他的名字命名的。[从9号染色体到22号染色体的易位是在1973年被发现的。]
表4.2一些与染色体异常相关的临床问题
许多先天及后天性疾病中表现出的变异都已被从表型、染色体及核酸层面明确描述—比如,黑蒙性家族性痴愚(对己糖胺酶A进行测定,1970年)、镰状细胞贫血(11号染色体短臂上影响β球蛋白链合成的基因位,1980年)、肌营养不良(基因定位,1987年)和囊性纤维化(基因定位,1989年)。20世纪50年代中期,人类组织相容性复合体(human histocompatibility complex)(人类白细胞抗原,HLA antigens)被发现,为某些疾病的遗传易感性探索提供了帮助,并有助于亲属及非亲属之间器官捐献的组织配对。其实,人类白细胞抗原分型可以看作是古代所谓个人“性情”概念的一种现代演绎。
有时,遗传学也被用来解释某些有争议的临床事实:日本人福山洋子发现的先天性肌营养不良症就是其中一个例子[见福山洋子的文摘《大脑与神经60》,第一部,2008年,第43—51页]。正如细菌学在早期诺贝尔奖评选中占了上风,遗传学也于一个世纪后迎头赶上了。
随着分子识别的日渐精确,病理学已经不再局限于医学和法律,而是成为一种备受尊敬的研究过往的工具。重新检查埃及木乃伊已成为一个新的专业,而遗骸和冰冻尸体的发现也引起了公众及科学界的极大兴趣。近期受到广泛关注的发现包括:富兰克林探险队的尸体(相关研究始于1981年)、有5000年历史的阿尔卑斯山奥兹冰人(发现于1991年),以及位于斯匹茨卑尔根岛(Spitzbergen)永冻层中的1918年西班牙大流感的坟墓的开启(1998年)。古病理学不仅可以解释很久以前个体的特征、疾病与死亡,而且可以证明当今人类的关联和起源。