免疫先锋梅契尼可夫

每当你得了某种传染病的时候，你总是发热、头痛。如果你到医院去看病，医生首先要你去检查血液、尿液。

在化验室里，化验人员在你的耳垂上或手指上用针刺破皮肤，取出一点点血来化验。一般说，这种化验的内容，主要是检查你血液中白细胞（或白血球）的数目，另外，也要检查一下你的白细胞的种类。白细胞一般有单核细胞和多核细胞；多核细胞还分成嗜酸性、嗜中性和嗜碱性。当然，有时也要检查一下血液中红细胞的数目，偶尔还要查查其他项目，比如血小板什么的。

检查白细胞的目的，是为了了解你的身体对侵入体内的病原菌的反应。一般说，细菌侵入人体，人体就对它产生一些反应，以便消灭它们。其中最敏感的反应，就是白细胞的增加。白细胞是身体的“卫士”，它们具有吞噬的功能，能把病菌及其他有害的外来异物加以包围、吞噬，最终歼灭。这些细胞又称为吞噬细胞。吞噬细胞的多少反映出人体对外来侵袭的反应、抵抗能力和身体的状态。

人体这种吞噬细胞的功能，也表明人体抵抗疾病的能力，又称为免疫现象。当然，免疫现象很复杂，白细胞的吞噬作用只是其中的一项内容。

最早发现白细胞吞噬作用的，就是梅契尼可夫。

一个动物学家

梅契尼可夫，全名伊利亚·伊利奇·梅契尼可夫，1845年5月16日出生在俄国的乌克兰哈尔科夫州伊万诺夫村。父亲是帝国卫队中的一名官员，所以他幼年的家境不错。

少年时期的梅契尼可夫就很好学，并且喜欢动脑筋思考问题。凡有什么事，他都要问一个为什么，看个究竟。

17岁的时候，他已经修完中学课程，考入哈尔科夫大学，而且只用了两年的时间就读完了大学的课程。他发现，大学里的东西，不能满足他的求知感。

大约在这之前不久，伟大的生物进化论的奠基人达尔文已经发表了《物种的起源》一书。这个学说有力地批判了所谓“上帝创造人”的谬论。这本书对当时的科学界震动很大。梅契尼科夫当时对生物学很感兴趣。在围绕生物进化论这个大是大非的问题上，他是站在达尔文一边，坚决反对神创造人的唯心主义言论的。

就在这个领域里，梅契尼可夫专门研究生理学和胚胎学的问题，通过胚胎学的研究来说明生物的进化。20岁时，他研究了一些低等动物，包括蛔虫、乌贼鱼的发育问题，他很想通过这些研究，得到一些有助于说明生物进化的结论。

他的论文虽然还只能算是初出茅庐的作品，但在当时也产生了一定的影响。他的后一篇论文成为他获得硕士学位的论文。

随后，他再接再厉，继续对动物胚胎学进行研究。当时的研究对象是一种狭甲虫的胚胎，他认真地研究了它发育的过程，最后又写出了一篇相当精彩的论文，并因此而获得了博士的学位，这时，他才满23岁。

由于他的学习成绩优异，俄国公共教育部给他一笔奖学金。后来他到国外去深造。

他来到意大利的那不勒斯海滨动物实验室，在这里，他认识了柯瓦列夫斯基。他们在一起研究了胚胎学。研究的对象仍然是各式各样的无脊椎动物。

动物学教授

在意大利，梅契尼可夫研究胚胎的范围扩大了。他研究棘皮动物、腔肠动物以至于其他无脊椎动物。这个时候，他已经稍有名气，已是一名颇有影响的动物学家了。

当时，许多国家的大学、科学研究机构都慕名而来写信给他，答应用高薪聘请他去工作、去研究问题。

年轻的梅契尼可夫没有被金钱和名誉所迷惑。他惦念着自己的祖国，他觉得自己虽然有一些名气，但这应该用来为自己的祖国服务，为祖国效劳。

1867年，他由国外回到祖国，在敖德萨大学任讲师，专门攻研动物学，具体是研究比较胚胎学。

所谓比较胚胎学，就是研究各种动物胚胎发育的情况，通过比较，可以说明动物在进化历史上的血缘关系。例如，高等动物像猪、狗等脊椎动物，它们的胚胎也是从一个受精卵开始，逐渐分裂，不断分化，最后才发育成熟的。这一段发育历史，说明了高等动物也是从低等单细胞生物，一步一步地发展起来的。

不久，他来到当时俄国最大的城市圣彼得堡，在圣彼得堡大学当上动物学教授。这时候，他才25岁。

这期间，他又经常到国外访问，交流学术经验。他经常去意大利，访问过西西里岛上的梅辛那城，并在那里进行实验。

梅契尼可夫热爱的是他的祖国，他的性格刚直不阿，反对暴政。

有一次，在圣彼得堡大学讲课时，他曾经说：

“如果做皇帝的来搅乱学者们所进行的研究工作，那他就是自取灭亡”。

看来，他反对统治阶级干预自己的事业、干预神圣的科学研究。

当时，沙皇实行的是独裁的高压政策。对凡是不服从他的统治，有反对他的言论的人都进行迫害。梅契尼可夫的话传到了沙皇那里以后，沙皇勃然大怒，下令对他进行审查，甚至进行各种各样的迫害。

尽管梅契尼可夫热爱自己的祖国，愿意为她服务，愿意贡献自己的聪明才智，但是，在专制统治下，在沙皇的淫威的胁迫下，他感到十分痛苦。

他无法安心地工作，沙皇政府多方搜捕他。1882年，他被迫离开亲爱的祖国。他是化装成商人，含着热泪告别祖国、告别亲人的。

他再次来到意大利后，关起门来从事研究工作，他不问政事，一呆就是好几年，主要是继续他对胚胎学的研究。其间，他还到过巴黎。

在巴黎的时候，帝俄驻巴黎的使节奉命向他道歉，并希望他能回到俄国工作。

这时候，梅契尼可夫的声誉已经很大。他一直想念着祖国，想念着亲人。他决心回国，为自己的祖国服务。

可是，在他还未跨入祖国的大门时，有一条消息使他大为震惊。他的老母亲由于受不了沙皇政府的迫害，已经含冤死去了。不仅如此，他妹妹的一家，也因为他的缘故，而受到连累，受到迫害。

听到这些消息，梅契尼可夫忍无可忍，他改变自己的初衷，不再回俄国工作了。他又重新回到巴黎，并且在那里一直从事他的研究工作，直到1916年他逝去时也没能再看到自己的祖国一眼。

不迷信权威

早在敖德萨大学工作的时候，梅契尼可夫就开展了比较胚胎学的研究，他研究的对象包括低等的无脊椎动物，也有脊椎动物。

当时，比他年长的一些专家、教授在这方面已经做了不少工作。例如俄国著名的胚胎学家贝尔就已经研究了高等动物的胚胎学，他提出了一种“胚叶”的理论。认为高等动物的胚胎是从一个受精卵子开始，一分为二、二分为四的不断分裂下去，变成了一团多细胞的胚层。胚层后来分成3层，分别叫外胚层、中胚层和内胚层。这3个胚层继续发展下去，就分别发育成生物体的不同器官和组织。

胚层又称为胚叶。这就是“胚叶”的理论。

贝尔的胚叶理论是指高等脊椎动物而言的。梅契尼可夫研究比较解剖学，他想弄清楚贝尔的“胚叶”理论，对低等的无脊椎动物是不是同样适应呢？

当时，因为还没有人进行过这种工作，所以对贝尔的理论都深信不疑。

梅契尼可夫决定用低等动物做实验，他选择了头足类软体动物和昆虫这两种无脊椎动物做为实验的对象。

低等动物的生命力比较强，很容易被分裂、繁殖。经过梅契尼可夫认真深入的观察，他终于证实：贝尔的胚叶理论不仅是脊椎动物的胚胎发育原则，就是在昆虫、软体动物这些无脊椎动物身上，它们的发育同样经历着胚叶的发育阶段，其中外胚叶逐渐分化发育成动物的表皮层和神经系统；中胚层不断分化，变成许多小节，再分化成各种器官；而内胚层则最后分化成消化器官的内壁层。

换句话说，梅契尼可夫用实验证实，贝尔的胚叶理论既是说明高等动物胚胎发育的理论，它同样适用于低等动物的胚胎发育。

在同一时期，在胚胎学界还流行着另一种学说，叫做胚胎“二源论”，认为：多细胞的动物在胚胎时期，有两种不同的发育情况。一种是在胚胎体内有体腔的，另一种则是没有体腔的。这种学说在当时占统治地位，有很大的影响，大家都认为是正确的。

梅契尼可夫在研究胚胎的过程中，发现所有的胚胎都是同一个情况，并不像“二源论”所说的那样，有两种不同的发育情况。

但是，以前他没有专门研究这个问题，而仅仅是有点印象。搞科学研究，光凭印象可不行。

梅契尼可夫决定把这个问题弄清楚，他决定做实验来看个究竟。

在有脊椎动物，所有的胚胎都曾发展到有体腔的阶段，所以，主要的问题是弄清楚无脊椎动物是否有体腔发育上的不同。

他选择了两种动物，一种本身是有体腔的，一种则没有。他们分别是棘皮动物和栉水母，后者是没有体腔的。

他从最简单的单细胞开始，认真观察，一直到它们分别发育为成形的动物。每一个阶段他都有认真的记录，并且绘成图形。

经过这个比较研究，他终于得出结论：“二源论”的理论是错误的。动物在其胚胎发育的阶段，不管是高等的，还是比较低等的，都同样经历相似的发育阶段。尽管发育成熟的动物在形态上差异很大，甚至绝然不同，但它们在发育时的经历，基本上是同一个格局的。

梅契尼可夫这个研究，在很大程度上给予达尔文的生物进化论以重要的支持，说明动物不论高等还是低等，都有一个共同的祖先。

他就是这样，不迷信权威，敢于怀疑已有的、被认为理所当然的一些理论。他认为：理论是人们提出来的，可能是对的，也可能有错误，需要用实验来加以验证。

他同时也认识到，自己对已有的理论的怀疑，也同样有两种可能：一种是对的，另一种是错的。经过自己进行验证，可能得出正确的结果，即否定原来的假设或理论，提出新的学说和理论。当然，也可能得到负的结果，也就是说没有足够的证据来推翻原有的理论或学说，或者得出支持原来学说的结论。

不论哪一种结果，都需要通过艰辛的劳动，耐心的观察、实验、研究，所得到的结论才是可靠的。科学的发展既需要有正面的结果，也需要有反面的结果，只有这样，科学才能前进、发展。

显微镜下的游戏

梅契尼可夫生活的时代，显微镜还刚刚在科学研究中发挥作用。德国的科赫用它发现了致人于病的病原微生物——细菌。梅契尼可夫本人对显微镜的应用也特别感兴趣。

他常常用显微镜来观察低等动物。在显微镜下面，能看到低等动物透明的身体，体内各种生理活动，只要把这些动物放在适宜他们生活的水中就可以观察到。

开始，他只是观察动物的自然活动。例如，一些单细胞动物如阿米巴，他们所需要的食物就是水中的微粒。他们能用自己的身体把整个微粒包围起来，并把它消化掉，以吸取自己所需要的营养。

多细胞动物也具有同样的生理机能。为了证实这一点，梅契尼可夫做了许多实验，当时他正在意大利的梅辛那。

梅契尼可夫用的是海星鱼。这是一种多细胞的低等动物，这种动物身体透明，可以在显微镜下观察到它体内的情况。

梅契尼可夫先是用小刀在海星的一角划出一个小口子。然后放在显微镜下面观察。

奇怪的事情发生了。海星体内许许多多活的细胞，纷纷向受伤的部位集结，就好像有人发出什么命令似的。不多久，受伤部位的周围就集中了一大堆细胞。

这些细胞是干什么的呢？开始的时候，梅契尼可夫还不清楚，他有种种猜想：或许是受到伤痛的刺激？或许是受伤后有什么外来的异物进入他的体内，引起刺激……

总之，还做不出什么可以肯定的结论。

于是，梅契尼可夫再做进一步的实验。

他把一根很小的木刺，放到海星的体内，然后，他仔细观察海星对这个刺激的反应。

当天，同样的事情发生了。海星体内有很多细胞纷纷向小木刺的地方聚集、包围。

第二天上午，梅契尼可夫再观察，他惊奇地发现，小木刺已经不见了。他认真地寻找后终于在有些细胞中发现了小木刺的碎片踪影！

问题已经很清楚了，这些能游走的细胞，就是专门对付侵入体内的异物的。这种反应对于机体是有利的，是有保护作用的。他把这种现象称做吞噬作用。

问题还没有完。梅契尼可夫想进一步观察更高等一些的动物，看是否也有同样的现象。

这一次，他观察的是蝌蚪。

他发现，在蝌蚪的尾部有许多老化了的细胞，当蝌蚪进一步发育后，老化的细胞愈来愈多。这时候，从蝌蚪体内游过来许多细胞，它们也有吞噬的机能，它们把老化了的细胞一个个吞食了。后来，这个蝌蚪的尾巴就断了，蝌蚪断了尾巴以后，就变成了青蛙。

巴斯德的积极支持者

当时，法国的巴斯德名气很大，他在研究微生物方面取得了很大的成就，法国还特意为他建立了巴斯德研究院。各国科学界对巴斯德都抱着敬仰的心情，很多人到巴黎来会见他，向他学习，或交流经验。

巴斯德根据自己的研究结果，提出许多疾病都是由微生物的侵入引起的见解。但他对这个过程还存在一点疑点还没有解决，这就是为什么同样的微生物，当侵入一种动物时，就引起疾病，而侵入另一种动物后，却不导致疾病。他只能笼统地提出，是由于两个生物体的反应不一样的缘故，但具体的他却提不出证据来。

梅契尼可夫想在这方面做点工作，以支持巴斯德。

这一次，梅契尼可夫用的是另一种动物，这是一种小小的甲壳动物，叫做水蚤。它在一些静止不动的水中很容易找到。

梅契尼可夫观察到，水蚤吞食水中的微生物。有一种微生物会以芽胞的形式在水中存在，当芽胞被吞入以后，就在水蚤的肠道里破壳而出，变成细菌，引起疾病。

但芽胞也面临着另外一种命运，而且是更常见的结果，那就是没等到它破壳而出，就在肠道中被水蚤体内那些游走性的细胞所包围、吞噬并被消化掉。

这是两种截然不同的命运和两个截然不同的结果。被侵袭的动物，或者健康地生存下去，并把侵入的病菌消灭掉，或者自己生病，直至死亡。

梅契尼可夫把自己研究的结果，写成一篇学术论文，题为《机体对细菌的斗争》，发表于1884年。

他这个研究结果，得到巴斯德本人的支持，因为这正好解释了巴斯德所提出的疑问。

为真理而战斗

科学是反映客观事实和它的规律的学问。只有符合客观事实和规律的东西，才称得上是科学。人们认识这些规律的过程，总是由浅入深、由少到多、由简单到复杂的。

科学具有继承性，前人认识到的规律，需要后人加以继承，并继续深入，使科学不断由低层次向高层次发展。

梅契尼可夫对生物机体体内细胞的吞噬现象的认识，充分说明了这个科学的发展规律。他曾经明确地指出，人体里也有这种吞噬细胞，也有吞噬现象。人体的吞噬细胞就是白细胞。

他明确地指出，把小木刺刺入海星的那个试验，在人体内也可以见得到。入侵人体最常见的异物，并不是小木刺这类东西，而是使人生病的致病菌。每当致病菌侵入人体后，人体内的白细胞就会群起而攻之，纷纷聚集到病菌周围，包围它们、歼灭它们，使人免于罹病。

梅契尼可夫做出这样的结论，是经过相当剧烈的斗争的。这是科学上正确的和谬误的斗争。

还在他做海星体内吞噬细胞吞噬现象的时候，就有人提出，生物体之所以能排斥与抵御病菌以及外界异物的入侵，是因为有血管系统、神经系统存在的作用。梅契尼可夫的实验结果有力地驳倒了这种说法，因为在海星体内，并没有神经系统，也没有血液循环系统的存在。

后来，当梅契尼可夫发表了他那篇《机体对细菌的斗争》的名著后，在这个领域的学术界里掀起了一场风波。有从各方面而来的反对意见，有的甚至是恶意的诽谤，这些诽谤劈头盖脑地向他围攻过来。

当时，梅契尼可夫由于他的科学成就，已经被聘担任巴黎巴斯德研究院的副院长、巴黎大学教授。他还把在低等动物体内的各种实验逐渐转移到人体上来。他提出了人体中吞噬细胞及吞噬作用的意义。他认为：人体上的吞噬细胞，即白细胞的作用是清除侵入人体的各种异物，其中包括致病菌。当病菌侵入人体后，人体产生的反应就是炎性反应，其中主要的内容之一，就是白细胞的聚集和吞噬作用。

为此，他又写了两篇专著（即《炎症的比较病理学教程》和《传染病的免疫性教程》）来阐述他的这些观点。

当时，有不少人反对他的这种观点。这其中，就有1905年获得诺贝尔医学奖的德国人科赫。

科赫当时提出了体液免疫的学说。他不同意杀灭侵入人体病菌的是白细胞，而认为是人体的体液，比如血浆等。在1908年召开的一次国际细菌学家会议上，他说：“新的事实已经使白细胞吞噬病菌的理论失去了基础。因此，应该把它的地位出让给另一个理论，这就是血液决定免疫的理论”。

科赫所提的问题是严肃的学术问题。他的观点也有代表性。梅契尼可夫要证明自己的观点和正确性，还需要用事实来说话。

梅契尼可夫深知，人体与低等动物不一样。你不可能把人体直接放到显微镜下面去观察，就像看变形虫、水母、海星那样。那么，用什么办法呢？

梅契尼可夫采用了一种循序渐进的方法，这就是从那些低等动物入手，再进入较高等的动物，最后才是人体。

他先采用青蛙做实验。蛙类对入侵的炭疽杆菌是有免疫力的。每当这种致病菌侵入以后，蛙体内的白细胞就把它们包围、歼灭、消化掉。

梅契尼可夫进一步做试验。他先把炭疽杆菌的芽胞放在吸水纸里面，并把它包好，或者把它放在一种叫接骨木的植物的木髓囊里面，然后把它整个移植到青蛙的皮下淋巴腔里去。

上面已经提到过，炭疽菌的芽胞是在环境很不利于生长时形成的，它的抵抗力极高，不易被杀灭。一旦环境变得有利了，它就逐渐发芽，长出炭疽菌来。木髓囊或吸水纸都是一层组织，它可以透过体液，但白细胞这类细胞却穿不透。如果青蛙的淋巴腔中那些体液能杀灭细菌，那么，这些芽胞就会被体液所杀灭。

这个有趣的实验结果表明，炭疽菌的芽胞一直生存无恙，并且发了芽，能长出更多的炭疽菌来。

这清楚地表明，体液没能杀灭病菌。

梅契尼可夫进一步做了另一个实验。这次用的是更高级一些的动物，就是哺乳动物中的豚鼠。

豚鼠生性很脆弱。它一旦受霍乱弧菌侵扰，就会发病死亡。

梅契尼可夫先给豚鼠注射极小量的霍乱菌，它足以产生一定的毒性，但毒性没有大到足以使豚鼠死亡。

再过几天，再给豚鼠注射第二次霍乱菌，这一次的用量增大了一些。这样，经过几次注射，豚鼠没有生病，也没有死亡。这是因为经过几次注射后，豚鼠体内已经逐渐滋长出抵抗力了，所以不再害怕发生霍乱病了。

梅契尼可夫认为豚鼠已经得到免疫力，可以有抵抗霍乱菌的能力了。而这种能力，他认为与豚鼠体内的白细胞密切相关。

这些实验足以说明人体的免疫力也是这样产生的。

梅契尼可夫认为：人体免疫力的情况，与其他那些动物相似，但人体的情况要较动物复杂得多，因为人体无法直接放在显微镜下观察，只能通过检查人体中的血液来观察，再结合从人体身上取得的组织进行检查，再把这两项检查的结果进行综合、分析、推理，提出合理的学说。

在梅契尼可夫生活的时代，研究人体的技术和方法还比较落后和原始，很难直接观察出人体内部的情况。梅契尼可夫是通过密切的观察来研究人体的。

他首先观察了人体患传染病后的反应。他指出，人体对传染病的反应与那些他进行过实验的动物基本上是一样的。最明显的反应就是：病菌入侵后，人体内的白细胞游走起来，并积聚、集结在病菌周围，然后把它们包围、吞噬、消化、歼灭掉。

他把这些白细胞称为吞噬细胞。吞噬细胞的吞噬作用就保证了人体对病菌的免疫力。

要知道，梅契尼可夫当时所处的时代还是19世纪的上半叶。经过100多年的努力，科学家们发现人体的免疫力是极其复杂的，白细胞的吞噬作用只是其中的重要一环。但他当时就已注意到人体这种免疫现象，这的确是一件十分了不起的发现，在当时这一领域里，他是站在最前列的。他的这些学说和见解，也为愈来愈多的科学家所证实，所承认。

为了赞扬他在这个免疫领域上所做的探索性工作，表扬他的突出成就，他与德国另一位医学家埃利希共同分享了1908年的诺贝尔生理学与医学奖。

关于衰老的研究

衰老的问题，是任何时代、任何人都关心的问题。谁都希望能长寿，能多活些年头。中国古代的帝王、统治者，甚至梦想长生不老。出于这个目的，人们必须研究衰老的过程和原因。

梅契尼可夫对衰老的问题，也进行了研究，而且是结合他有关免疫的现象来研究的。

梅契尼可夫发现：不论是肌肉、神经、泌尿系统，肝脏、肾脏，还是卵巢等等组织和器官，当本身机能开始发生退化后，机能紊乱，出现一些异常的组织和细胞。对这些异常的组织和细胞，人体的吞噬细胞也把它们当成外来的异物，要把它们吞噬和消灭。

其实，这种生理过程在人的一生中，一直在进行着，这就是新陈代谢。老的、不起作用的细胞，吞噬细胞把它们清除了，新的细胞才产生出来，代替旧的细胞。

到了衰老的时候，这些吞噬细胞吞噬老化了，变成了无用的细胞和组织。问题就出在这些吞噬细胞上。正常情况下，吞噬细胞完成任务后，就离开他们战斗的处所，但在衰老的人体里，这些细胞并不离开，而是逗留在原处，本身也成为没有任何用处的细胞，并逐渐被结缔组织所代替。

结缔组织就是人们平时所说的疤痕。疤痕不具有生理功能。如果肾脏组织被疤痕所代替，就不再具有分泌和排出尿液的功能；肝脏被疤痕组织所代替，就不再具有分泌胆汁的机能……全身所有的组织都出现这个现象时，衰老就降临了。

梅契尼可夫还认为：衰老还与人体肠子里的细菌有关。他指出，人体肠子里的细菌，经常在分泌毒素。年青时，人体机能还旺盛，不至于中毒。随着年龄的增长，人体长期受这些细菌毒素的影响，逐渐发生中毒的现象。

为了消灭这些中了毒的组织、器官和细胞，白细胞就把它们吞噬掉，自己本身也被结缔疤痕组织代替。

这又是人体衰老的另一个原因。

梅契尼可夫还认为：人体肠道中除了别的细菌能分泌毒素以外，还存在一种乳酸杆菌，这种杆菌会分泌乳酸。而乳酸对那些分泌毒素的细菌和它们分泌的毒素，都起着抑制的作用。

由此，梅契尼可夫曾经极力主张，人应经常喝用酸牛乳，使乳中的乳酸杆菌在肠道中繁殖，这样对人体会有好处，人会因此而长寿。

梅契尼可夫在巴黎做了大量的科学研究，取得了很大的成就。他还在1912年被推选为法国科学院的外国院士。

1916年7月16日，梅契尼可夫在巴黎逝世，享年71岁。