免疫化学的奠基人兰德斯坦纳

20世纪以前，如果一个人不慎受外伤、大出血，或者患了严重的病症，需要补充血液，以提高身体抵抗力，或者补足失去的血量，以维持身体的生理活动的需要，那么，就要给病人输血，但输血的效果总是很不理想的。

经常发生这种情况，正在接受输血的病人，输着输着，突然病人发生剧烈头痛、腰痛，随后就呼吸困难、昏迷不醒，很快死亡；或者突然发生剧烈的胸痛或腹痛，呼吸困难，最后也死亡了。病人并不是由于原来所患的病症而死亡的，而是由于给他输血的缘故。

当然，不是每一个输血的患者都会发生这种情况，但是，由于输血不合适而导致死亡的病例，的确不少，百分比相当高。

对此，人们莫名其妙，也无可奈何。因为弄不清究竟是怎么一回事，所以也无从采取对策，只能碰运气，碰上“坏运气”，发生了输血反应，就只能坐以待毙了。

只是到了1900年，人们才发现这种反应是由于给血的人和接受输血的病人在血液的类型上不协调、不匹配，产生了反应，才导致死亡。

这个发现人体血液有血型之分的人，就是兰德斯坦纳。不同血液的互相反应，是一种免疫现象，兰德斯坦纳的发现，以后逐渐发展成为一门学科，即免疫化学。

热爱医学的少年

兰德斯坦纳生于1868年6月14日奥地利的首都维也纳。少年时代的兰德斯坦纳就非常热爱医学，希望将来成为一个医生。就在他家的附近有一所医学院，是附设于一个医院的。医学院里有各种实验室，其中有人体解剖实验室。

一般人，尤其是年青人，见着尸体就害怕，还躲得远远的。兰德斯坦纳却不同，他总是扒在实验室的窗口上，看人们在解剖尸体，观察人体的内脏构造，甚至看得入了迷。

他还十分喜欢读书，尤其喜欢读附有插图的医学图书，像解剖学教科书、胚胎学图书等等。凡是他看过后的图书，他都记得很牢，不会轻易忘掉。

他十分向往探索人体的奥秘。

1885年，兰德斯坦纳的理想实现了，他进入维也纳大学学习医学。由于他的聪明勤奋和具有丰富的科学知识，1891年，他以优异的成绩获得医学博士学位。他决心毕业后投入到医药工作中去，干出一番成绩来。

然而，事情并不一定按照他的理想那样进行。当时，奥地利是欧洲一个文化较发达的国家，人才云集。老科学家们并不把兰德斯坦纳放在眼里，他觉得有些“英雄无用武之地”。

但他并未灰心，相反，他仍然雄心勃勃，决心要干出一番事业来。

医生兼化学家

兰德斯坦纳在奥地利四处奔走。他一边行医，为人看病，给人解除痛苦，一边却如饥似渴地学习。他到处拜访名医、求师指点；还到当时各有名的学府收集资料，尤其是珍贵的学习材料。

当时，他曾到瑞士的苏黎士的罕特希实验室以及德国沃兹堡的埃米尔黄歇尔实验室和慕尼黑的巴姆伯格实验室努力攻读化学。以后，他转而攻研细菌学和病理学。而他在这方面所取得的进展是很可观的，这成绩应该归功于他前阶段在化学上所学习到的知识，以及在这门学科上的研究成绩。

兰德斯坦纳从化学的角度出发，研究人体的构造。当时，他专门研究蛋白质的构造。他知道，蛋白质是一种大分子、具有复杂的分子构造的物质。就当时的化学水平而言，要研究蛋白质的构造是非常困难的。他跳出当时一般化学家对普通物质的研究方法，转而研究人体血清，利用血清的种种试验来研究蛋白质的构造。血清中包含蛋白质，这是机体血液去掉红细胞、白细胞等成分之后的液体部分。通过对血清的种种试验，他认识到不管是动物还是植物，它们的蛋白质各不相同，各有自己的特征，这是构成不同动物、植物的基础。

兰德斯坦纳更进一步指出，生物有机体内部不同器官的蛋白质，更是多种多样，一种器官含有的蛋白质，与另一种器官含有的蛋白质就是不一样。他指出，生物的多样性与蛋白质的多样性关系密切，它与机器一般不同。因为机器只消用有限的几种不同的材料，比如钢、铁、木材……就能做成性能不同的各种机器。而有机体的各类器官却不是这样，它是由千变万化的蛋白质构成的。

兰德斯坦纳原来的目的，是想了解各种不同物种之间蛋白质构造的不同，同时也研究同一物种的不同个体之间，是否也存在一些不同。由于他是利用对血液的研究来进行的，这最终就导致了他发现人体的血型。

奇异的人体血型

在研究动物血液的过程中，兰德斯坦纳发现，当把不同种的动物血放在一起时，会出现凝集现象。所谓凝聚现象，就是指血液中的红细胞失去平时单独存在的特点，而互相粘集在一起，变成一堆一堆。

兰德斯坦纳还发现，人体内的血液有时也会发生凝集现象。奇怪的是，这种凝集现象有时发生，有时却不发生。

兰德斯坦纳对这个问题做了深入的研究。他认真地把发生凝集现象和不发生凝集现象的血液分别进行认真的检查，结果发现，人类的血液可以分成几种不同的类型。他的研究方法是把血液中的红细胞和血清分开来，然后把红细胞与血清混在一起，观察其反应。每一个人自身的红细胞与血清不发生凝集反应，这是自然的。再把这种红细胞与别人的血清混在一起，结果是：有的发生凝集，有的不发生凝集。

兰德斯坦纳认为，问题就出在红细胞与血清不协调上，如果是协调的，就不会有凝集了。经过认真分析和无数次的试验，兰德斯坦纳利用他坚实的化学知识，终于得出结论：人的红细胞内，含有一些化学物质，而血清中也含有一种与它相应的化学物质，相应的两种物质碰在一起，就会发生凝集现象。他把红细胞所含的这种物质，称为凝集原，血清中的那种化学物质叫凝集素。

研究终于发现，人体的凝集原有两种，分别叫A凝集原和B凝集原；而相应的凝集素也有两种，即a凝集素和b凝集素。兰德斯坦纳在当时把人的血液按所含的这些物质分成不同类型，他提出共有三种血型。后来，他的助手斯特里和另一个研究人员德卡斯特罗又补充了另一种，这就是说，当时能分辨出四种血型来。

血型的分类是根据红细胞所含的凝集素来定的，即A型的人含有A凝集原；B型人含有B凝集原。如果红细胞中两种凝集原都有，即是AB型；如果两种凝集原都没有，就叫做O型。所以四种血型分别是A型、B型、AB型和O型。

不消说，一个人的红细胞中的凝集原，不应该与自己血清中的凝集素相抵触，否则，血液就会凝集，人就活不下去。因此，如果一个人的血型是A型，他的血清中只能有抗B的凝集素，而不可能有抗A的凝集素。同样的道理，B型血的人，其血清中只有抗A的凝集素，而没有抗B凝集素。AB型人的血清中，没有任何凝集素，而O型人血清中既有抗A，也有抗B的凝集素。

兰德斯坦纳发现血型，是他32岁时就已经完成的。当时，人们对这个发现在医学上的意义认识并不清楚，因此，他仍然默默无闻地在做他的实验，也给病人看病。当时他在医学界仍然是个“无名小卒”。

1908年的春天，对兰德斯坦纳是一个具有重要意义的日子。当时，他在病理研究所当韦色巴姆教授的助手。一天，他刚授完病理课，走出教室，突然听到从医院里传来的妇女哭声。这阵阵哭声打动了他的心。

兰德斯坦纳一打听，才知道那位妇人因为刚生下来不久的幼儿患了瘫痪症。据医生们诊断，这种病无法治疗，只能坐以待毙。出于医生神圣的责任感和同情心，兰德斯坦纳自告奋勇，愿为这孩子治疗。

妇人抱着一线希望的心情，对兰德斯坦纳表示衷心的感激，并愿意让他来治疗。

原来，兰德斯坦纳正在试验用免疫血清来治病的方法。所谓免疫血清治疗，就是把致病因子注射到动物的体内。动物体内对致病因子产生一种抗体，然后，再把动物的血液取出，利用其血清中的抗体注射到病人身上，从而达到治疗的目的。

令人惊奇的结果出现了，被宣判为患“不治之症”的孩子竟然被他治好了。“无名小卒”一下子变成了“神医”，他的名声大振。

兰德斯坦纳的这种血清治疗，也是他坚实的化学基础给他带来的好处。这些都属于早期的免疫化学的内容。

血型的发现，成为人类在当时治疗许多严重疾病的得力帮手，使无数病人获得救治。

有许许多多疾病需要输血来急救，如果不及时输血，病人会马上死亡；如果能及时输血，病人就会得救，输血真有起死回生之功哩！需要输血治疗的疾病不少，比如：

因为受伤，发生大出血，甚至已经到了昏迷不省人事的地步；因为有病，需要做手术，做手术的时候，会有大出血；患胃或十二指肠溃疡病，而且溃疡比较深时，有时会把胃或肠子的大血管穿破，发生大出血；妇女在生孩子过程中，由于难产或其他原因，发出大出血；妇女在怀孕的过程中，胎儿本应在子宫内成长，由于种种原因，胎儿误入输卵管生长，结果，输卵管会破裂，发生内出血；患肺结核，肺中有个大空洞，把血管穿破了，病人会大吐血；患贫血病的人，体内的血液太少了，也需要给予输血；……

总之，有许许多多种病症，由于人体血量不足，危及生命，所以输血是必不可少的。

还有一些其他非出血性疾病，虽然病人体内血液并不少，但却因为抵抗力过低，需要输一些血液，提高他们的抵抗力。又比如，有的病人受到有毒病菌的感染，全身中毒、高烧、昏迷不醒，必须输血急救，这是必不可少的。

由于，兰德斯坦纳发现血型之后，解决了人们需输血的先决条件，所以输血时不再出现意外，给病人带来了福音，使医学前进了一大步。

输血之前，要把病人的血型查验清楚，然后找到相同血型的血，再进行输血。例如，A型血病人输给A型血，B型血病人输给B型血等等。

有时，病人的情况特别紧急，来不及查他的血型，或者更多的时候是找不到合适的相同类型的血液时，医生们就找O型人的血液，给病人输进去，一般说，这也不会发生意外的。这是什么缘故呢？这是因为O型血液的红细胞中，不含有任何抗A或抗B的凝集原，所以把它输给任何病人，都不会发生凝集或溶血的现象。正因为这个道理，有人把O型血称为“万能给血者”。

同样的道理，凡是AB血型的病人，如果一时找不到相同类型的血，可以用其他任何一个类型的血输进去，因为病人的血清中没有任何凝集素，也不会产生凝集或溶血的反应。所以有人称AB型血液为“万能受血者”。

血型匹配，可以互相输血，不会发生意外的反应，后来，由于医学逐渐发达，人们成立了“血库”，就是事先把人的血型验清楚，然后，把符合献血条件的人的血事先抽出来，储存在血库里，以备随时的急需。

血型的完善

兰德斯坦纳发现人类的血有A、B、AB、O等不同类型之后，输血的事业大大发达起来。医学由于解决了这个问题，也使之向前发展了一大步。看来，输血的问题只要把这几个血型弄清了，就不成问题了。

但是，事情却并不那么简单。

在临床输血中，尽管所用的血液的血型与受血病人的血型相同，但有时还是出现意外，发生红细胞凝集。红细胞破裂后，就会出现溶血反应。开始时，兰德斯坦纳以为是由于对血型的鉴定不够准确的缘故。但经过反复验证，表明血型的鉴定并没有错误。

那么，是什么原因发生凝集和溶血反应呢？

兰德斯坦纳决心打破沙锅查到底。他利用化学知识，认真地对血型进行分析、检查和鉴定。经过长期的努力，1927年，他终于发现，在人体的红细胞里，除了A、B这两种凝集原以外，还有其他的凝集原，这就是M和N这两种。同样的道理，血清中存在抗M、抗N的凝集素，如果A、B两种凝集原查清了，输血用的血型也相同，而受血人与给血人的M与N这个凝集系统不相协调匹配，照样也会产生问题。

人们把A、B这个血型类型称为ABO血型系统，而把M、N这个类型称为MN血型系统。

由此，人们进一步了解了血型更多的秘密。在输血之前，不仅要查清ABO血型，还要检查MN血型，只有血型相匹配了，才能进行输血。

在以后的时间里，由于检验技术的提高，医学研究又不断发现：红细胞中的凝集原，也就是抗原远不止A、B、M、N这些，还有Rh，P……至今发现至少在15种以上，就以ABO系统来说，还可以细分为A1、A2、A3等许多亚型。

科学的不断进步，使血型这门学问也不断深入和提高。人们还创造了直接配血的方法，来检验双方的血型是否匹配。其方法就是把要输入患者体内的血液的红细胞与受血人的血清放在一起，看看是否有凝集现象，如果没有，就表明俩人的血是匹配的，可以相容的。如果出现凝集，那就不能输入。

滴血认亲

在我国古代传统剧目里，有一出叫《三滴血》的戏，说的是有两家人为争认一个孩子，都说孩子是自己家的后代。由于争执不下，而告到官府中去。主判官员用滴血的方法，把孩子的血与各家父母的血滴在一起，看看是否会聚合在一起，用这个方法正确地判定孩子真正的双亲。

这出戏说的正是我们上面所说的血型的问题。但古典戏中所叙述的内容，与现代科学所掌握的科学内容不尽相符。

现代科学已经证明，根据现代遗传学关于遗传的基因学说来分析，对子代ABO系统血型的鉴定和亲代同一系统血型的鉴定，并不能肯定谁是孩子的父亲，但是却可以否定一个人是否是孩子的父亲。

ABO血型系统除了输血时至关重要的意义以外，还有上面所说的在实际工作中的应用。那么，MN系统的血型在实际工作中有什么意义呢？MN系统血型在临床实际工作中，远不如ABO系统血型重要。但它在法医学上却有重要意义，法医可以根据血迹中MN血型，来判断谁是凶手。

奠基免疫学

兰德斯坦纳是一个终生勤奋、不断上进的医生。他在发现了ABO系统血型和MN系统血型之后，并未停止他的科学研究事业，而是抱着精益求精的态度，继续向这个王国进军。

1940年，这时候的兰德斯坦纳已经是72岁的老人了。可是，他一天也没有离开他的实验室。终于，他与另一名科学家韦纳一起，又发现了人体红细胞中还有另外一种新的抗原，这就是Rh抗原，或叫Rh因子。

为什么叫Rh系统血型呢？这是因为，他们在研究人体血型过程中，曾应用种种方法来测定红细胞中所含的抗原。当时，曾经从一种猴子叫恒河猴体内取出血液，再给家兔注射这种血液。家兔的血清中就会产生一种抵抗这种猴红细胞抗原的抗体。用含有这种抗体的家兔血清，与人体的红细胞进行交叉试验，结果竟出现了阳性反应，也就是有凝集反应。这表明，人类的红细胞中也包含着一种与恒河猴的红细胞一样的凝集抗原。由于这种猴子的拉丁文名字叫做M.Rhesus，所以当时就把这种抗原命名为Rh抗原，而把这个系统的血型称为Rh系统血型。

后来，人们还发现Rh抗原不止一种，而是一系列，还是相当复杂的。

兰德斯坦纳这种再接再厉，不断进取，在免疫化学上取得的成绩，再度为医学的进展贡献了力量。

在Rh系血型未发现之前，医生们碰到一个难题，始终没有解决。

有些妇女，虽然身体健康，但她们所产下的后代，除第一胎的以外，大多流产，或产下死胎；产下婴儿即便是活的，也活不了几小时。这些婴儿严重贫血，浑身水肿，肝和脾比正常婴儿都大，胎盘也比正常的大。还有一种是婴儿产下后严重贫血，不多时，婴儿皮肤及浑身上下都出现黄疸，与桔子或橙子的颜色一样。这种婴儿一般也只能活几天，即便经过医生多方面抢救，少数存活下来了，但也是智力低下、活动受限的“废品”。

这究竟是什么原因呢？人们把这种病人称为“新生儿黄疸症”或“新生儿溶血症”，又称为“胎儿有核红细胞增多症”。

好端端的人，为什么会发生这种情况呢？在1940年以前，人们是没有弄清楚的，对这个病真是“莫名其妙”。由于在输血过程中，血型不匹配而产生凝集、溶血现象，人们自然会想到是否因为是血型方面的问题。但是，对上述这类婴儿和他们的母亲做了调查，结果都没有查到有输血的事。所以这个问题一直没有解决。

自从兰德斯坦纳发现人类血液还有MN和Rh系统的问题以后，人们先是检查MN系统，没有发现问题；随后对Rh系统的血型做了研究，终于发现了一些线索。最后，对这个病的原因做出了结论：是因为母亲与婴儿的Rh血型不互相匹配的结果。

有人会问，母亲与婴儿是否因为输血引起的呢？没有。那又是为什么呢？原来，人体的红细胞虽然有Rh抗原，但并不是人人都有。例如，对我国人民进行普查的结果，发现在汉族人群中，99%的人都是Rh阳性，也就是红细胞中有Rh抗原，只有1%左右的人的血是Rh阴性。

问题就出在这少数Rh阴性的人身上。当一个Rh阴性的妇女，受到Rh阳性的血液的刺激以后，她的血液中就可能产生抗体。这个刺激可能通过输血引起，也可能通过别的途径。

如前所述，绝大多数汉族人都是Rh阳性的。如果一个Rh阳性的男人与一个Rh阴性的女人结婚以后，她所孕育的胎儿很有可能是Rh阳性的。要知道，胎儿是靠母体吸取营养，这是通过子宫内的胎盘进行的。胎儿的血液循环，通过脐带上的血管到达胎盘，并经过胎盘与母体的子宫相连。换句话说，胎儿的血液与母体的血液是相通的。这样一来，或者是受到阳性输血人血液的刺激，或者是受到血型为Rh阳性的胎儿血液的刺激，这个妇女体内会产生抗Rh的抗体。当第二次再输血，或第二次再怀一个Rh还是阳性的胎儿时，这样，母亲血中的抗体就会进入胎儿血循环中去，引起胎儿严重的凝集反应和溶血反应。

兰德斯坦纳发现Rh因子的重要意义也就在于此，他拯救了无数这种由于Rh血型不协调，而引起严重后果的生命。

看来，对妇女输血，必须考虑到血型的问题。如果妇女经常流产，或者所产婴儿有溶血性黄疸，都要考虑到血型是否匹配。目前，在临床上，如果病人需要输血，在输血前，都要做配血交叉试验，就是把给血人的红细胞与受血人的血清放在一起，以观察其是否会发生凝集，凡是有凝集现象出现的，都不能用来输血。即便是给血人和受血人的血型完全相同（指ABO系统），也都必需经过配血交叉试验，因为有时还有许多亚型和其他少见的凝集原、凝集素的反应。虽然这种反应并不常见，但也有可能发生的。只有直接进行交叉试验，才能保证输血的绝对安全。

兰德斯坦纳对血型的研究，对于研究人类的起源的人类学家来说，也有其积极的意义。他认为，通过对血型的鉴定，可以发现人类与类人猿的血液很相近，比猴类的血液更接近于人类，因此，他认为人与猿人有同一个祖先，而不是像以前所认为的那样，人类是从猿人中的一支中进化而来的。

此外，人们还根据对古代干尸的检查，发现人类的A、B凝集原系统是相当稳定的。这些技术用于检查古代人的血型，也是极有用的。

兰德斯坦纳在血型学上所做的开拓性工作，为医学的进展做出很大的贡献，解决了医学上许多重大问题。

为了表彰他在这方面的成就，诺贝尔奖金评奖组织把1930年的生理学和医学奖授给他。这是自然科学方面的最高荣誉。

孜孜不倦的医学伟人

20世纪初期，世界风云变幻，奥地利政府也忙于备战，兰德斯坦纳所从事的医学教育和研究事业不为政府所重视，他只能在极艰苦的条件下进行工作。第一次世界大战结束后，他离开奥地利，来到荷兰海牙的齐肯菲斯，在那里继续研究病理学和血型的工作。他为欧洲的医学科研工作，尤其是免疫化学方面，奠定了坚实的基础。

1922年起，他应美国洛克菲勒医学研究院之请，来到美国纽约，参加研究工作。在这里，他安心地继续他的研究事业，并取得了更大的成就。其间，他还受派来到洛克菲勒基金会在中国所建的协和医院工作了一年。

由于他在医学研究上的巨大成就，虽然他已经达到了美国所规定的退休年龄，但在他71岁之际，仍应聘成为研究院的名誉教授。他继续以惊人的精力，投入到研究工作中去。

1943年6月，他的心脏病突然发作，在研究院的医院中抢救无效，于26日逝世。这时候，他刚刚完成了那本《血清学反应的特殊性》的专著，这本专著后来成为这个学科中的经典著作。

兰德斯坦纳毕生勤于著述，他一生共发表学术论文约330篇，在化学、病理解剖学、实验病理学、血清学、免疫学方面，都有重要的学术著作发表。他对于梅毒、小儿麻痹症（脊髓灰白质炎）的论述，在早期医学界的影响也很大。