六、生物学与医学的新成就

19 世纪末、20 世纪初的物理学革命，也引起了生物学的革命性变化。物理、化学的先进研究成果向生物学渗透的结果，形成了生物化学、分子生物学等新学科，特别是遗传学的发展，敲开了生命科学的大门，给人类社会带来了极其深刻的影响。

世纪后半期胚胎学和细胞学的进步为 20 世纪遗传学的建立和发展奠定了基础。现代遗传学的奠基人是奥地利人孟德尔（1822—1884）。为了研究遗传规律，他从 1857 年起，连续 9 年进行豌豆杂交试验，得出两条重要的遗传定律，即分离定律和独立分配（自由组合）定律。这两条定律后被称为孟德尔定律。孟德尔定律表明，生物的每一性状是由一个遗传因子负责传递的，遗传下来的不是具体性状，而是遗传因子。遗憾的是，孟德尔的上述研究成果于 1866 年发表后，并没有引起学术界的重视，直到 1900 年才由德、荷、奥三国的三位科学家再次用自己的试验证实了孟德尔定律的正确性。1909 年，荷兰遗传学家约翰逊（1857—1927）创造了“基因”这个术语来表达孟德尔所说的“遗传因子”。此后，“基因”这一概念逐渐被生物学界所普遍接受和采用。

1910 年，美国遗传学家摩尔根（1866—1945）通过研究果蝇提出了遗传染色体学说。他发现一条染色体（即遗传因子的载体）上可以有好多个基因，这些基因有连锁遗传现象，从而揭示了遗传学上的又一基本定律——连锁遗传定律。摩尔根和他的学生还出版了《孟德尔遗传的原理》（1915）、《遗传的物质基础》（1919）、《基因论》（1926）等著作，提出了系统的基因理论，从而大大丰富、发展和完善了孟德尔的遗传学说。为此，1933 年摩尔根获得诺贝尔生理医学奖。

孟德尔、摩尔根的基因学说揭示了遗传物质基因和生物性状的具体联系，但对基因的本质和化学结构并不清楚。1944 年，美国细菌学家艾弗里

（1877—1955）等终于证明了细胞中的脱氧核糖核酸（DNA）是染色体的重要成分，是重要的遗传物质。同一年，著名的量子力学奠基人之一、奥地利物理学家薛定锷（1887—1961）出版了《生命是什么》，副标题为“活细胞的物理观”的小册子，启发人们用物理学的思想和方法探讨生命物质的运动。总之，到 40 年代，人们在探索和认识遗传规律方面已取得了相当的成

就，并不断与别的学科相结合，为 50 年代分子生物学和遗传工程的兴起与发展奠定了坚实的基础。

进入 20 世纪后，由于医学与现代物理、化学、生物学相结合，并广泛地应用了上述学科的成果，使医学由经验医学进入实验医学的新阶段。

世纪免疫学的发展是本世纪医学史上的一大成就。免疫学是在 19 世纪细胞学和微生物学成就的基础上发展起来的。人们已经认识到许多传染病都是由微生物引起的。用人工方法使人体产生免疫能力来预防传染病虽然古已有之，但用科学的方法制造疫苗，则是始于 18 世纪末的欧洲。19 世纪 80 年代，法国科学家巴斯德（1822—1895）建立了自动免疫原理并制造了狂犬病疫苗。20 世纪初，英国医生赖特（1861—1947）研制出伤寒疫苗，几乎与此同时，霍乱疫苗也开始投入使用。20 年代末，预防白喉和破伤风的疫苗研制成功。30 年代，由于欧美一些国家青年、婴幼儿普遍注射白喉疫苗，使严重危害人民生命的白喉病得到根除。二战中，由于破伤风疫苗的使用而挽救了众多伤员的生命。法国医生兼细菌学家卡尔麦特（1863—1933）和介兰（1872

—1961）从 1906 年开始，经过 14 年的潜心研究，终于在 1921 年获得防治结核病的免疫疫苗——卡介苗，又称 B.C.G。“B”是“杆菌”的第一个字母， C 和 G 分别是卡尔麦特和介兰的第一个字母。40 年代，科学家们又开始研究预防脊髓灰质炎（小儿麻痹症）的疫苗以及预防流行性感冒的疫苗。

在免疫学取得重大成就的同时，化学治疗和抗生素治疗方法也取得了很

大的成功。1909 年德国药物学家艾利希（1854—1915）研制成功一种有机砷制剂—606 药物，能够有效地杀死梅毒螺旋体，从而使梅毒病得到有效的控制。20 年代末，德国又合成出治疗疟疾的特效药物——“扑疟喹咛”和“阿的平”，后又合成了能杀死链球菌、肺炎双球菌的各种磺胺类药物，有效地控制了疾病的蔓延。

抗生素的发现是医学方面的重大成就。1928 年，英国细菌学家弗莱明

（1881—1955）研制成功能够有效地杀灭葡萄球菌、链球菌的青霉素，但直到 40 年代，才在临床上应用，从而有效地控制了猩红热、白喉、脑膜炎、淋病、梅毒等传染病的蔓延。1944 年，美国微生物学家瓦克斯曼（1888—1974）又提取成功链霉素，使结核病得到有效的治疗。1947 年以后，又相继发现氯霉素、金霉素、土霉素和四环素。

20 世纪前半期医学上的另一伟大成就是器官移植的成功。1933 年，苏联医生费拉托夫移植异体角膜成功，这是器官移植成功的第一个案例。

上述医学成就，使人类控制和战胜疾病的能力大为增强。由于死亡率不断降低，世界人口的平均寿命大为延长。第一次世界大战中破伤风疫苗的使用、第二次世界大战中英美军队对疟疾药物的使用，保证了军队的战斗力。1918 年一次世界性的流行性感冒夺去了 1500 万人的生命，这个数字是第一次世界大战死亡人数的两倍。由此可见，20 世纪免疫学的发展和各种抗生素的研制成功和应用，意义是多么的重大。