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漫谈糖尿病

  “我多长卿病,日夕思朝廷。肺枯渴太甚,漂泊公孙城。”——杜甫 《同元使君舂陵行》

胰岛素的秘密

甜蜜蜜,这是几乎所有文化对幸福的一致形容。如果你知悉我们每日能量的六成甚至更多来自糖的氧化,就可以理解为何我们如此的迷恋舌尖上那甜甜的感觉。当然,无论你是否明确的知道糖对于我们生存的重要性,我们那经历亿万年演化而来的神经系统,早已将甜的感受和生存的关系固化在本能之中。

糖的价值无论怎么形容都不过分,但若由于种种因素影响导致糖难以进入细胞,那么幸福的天使将变身为可怕的恶魔。长时间滞留在血液中的糖,最终将突破肾脏的封锁,从尿液中流失——这就是糖尿病名称的缘由——顺便带走大量水分。同时高浓度的糖还将直接损伤机体,导致失明、血管病变等等麻烦的问题,同样喜欢糖的微生物则使病人极易感染且经久难愈。而不能利用糖来获得充足能量的机体,此时只能依靠消耗脂肪和蛋白质来维持生存。不幸的是,没有糖的辅助,脂肪的氧化问题重重。麻烦的是,蛋白质的分解很大一部分将被肝脏转变为糖引起更多问题。虽然古人并不明白这些复杂的变化,但经验告诉他们这类病人吃得越多病情越是恶化,而延缓病情演变的主要方案则是一定程度的禁食。可以想象本来就缺乏能量的机体,长此以往,只能日渐消瘦而过早崩溃。

巴斯德与”自然发生”

法国化学家巴斯德,从研究酒石酸的手性开始他的科学生涯,但他的主要贡献之一却是开创了微生物学这个研究领域,并且认识到感染及传染性疾病与微生物的关系。基于这样的认识,他终其一生呼吁外科医生在手术中施行灭菌术或无菌术,由此掀起了一波猛烈的医学革命风暴,而生活在今天的每个人都受益于巴斯德的深刻洞见。追根溯源,影响我们健康和命运的医学革命,与巴斯德对自然发生的决定性反驳密不可分。

尿素是今日农业上最常用的一种氮肥,德国化学家弗里茨?哈伯(Fritz Haber)因合成氨的成就——化工合成尿素的必需原料——而获得1918年的诺贝尔奖。有人说,没有尿素这样的化肥,世界粮食产量会减产一半,或者换句话说,没有尿素这世上的一半人会死于饥饿。

物竞天择,适者生存。人们一般都把这句话中的适者自动代换成了强者,并毫不犹豫地认为弱肉强食就是生命世界中最基本的游戏规则。然而,当巴斯德揭开了微生物和众多疾病之间关系的神秘面纱之后,生命世界中的适者,在很大程度上已经与抵御疾病的能力相关联。显然,某些细菌和病毒擅长把其他活的或死的生命体当作它们的食物,在进化过程中各种生命体演变出对付它们攻击的防御手段。而细菌们自然也演变出克服防御的手段,甚至利用生命体的防御办法来反防御——想想引起艾滋病的病毒。这种永无休止的、不断升级的军备竞赛,极大地促进了生命世界的多样性,甚至成为生物学家解释生命世界为何会出现性别演化的基本理由之一。

死神挥舞镰刀,收割生命,是在我阅读医学史和人类文明史时,头脑中挥之不去的恐怖意象。人类文明史也是一部人类瘟疫史,伴随着家畜的驯养、农业的兴起和城镇的出现,病菌也找到了前所未有的温床。它们永不懈怠的繁殖和变化,在“和平”时期,让一个微不足道的伤口,成为足以致命的破伤风、败血症等疾病的源头,至于妇女的生产,除了虔诚的祈祷之外,没有更好的办法。而一旦城市发展,人口规模扩大到值得扫荡一次的时候,大大小小的瘟疫定会如期而至,制造出“千村辟荔人遗矢,万户萧疏鬼唱歌”的地狱景象,多少名城就此衰败。纵观持续至今万余年的人类文明与瘟疫的搏斗史,人类的命运始终充斥着强烈的西西弗斯宿命般的气息。

开启心灵奥秘大门的狗

 “您的狗今天干得不错。”这是伊凡·巴甫洛夫对同事们漂亮工作的常用赞语。在人类探索生命奥妙的历史中,登台了很多种实验生物,而巴甫洛夫的狗毫无疑问是最广为人知的一种。与摩尔根和他的果蝇相似,巴甫洛夫当然不是第一个用狗作实验动物的生理学家,但毫无疑问,因使用狗发现并创建了经典条件反射学说的巴甫洛夫,成为人类文明史上真正闯入,堪称科学探索自然界最大的秘密——神经-精神领域的第一人。

输血简史

血液象征着生命,这对生活在今天的人们来说,是在自然不过的事了。血液的重要性无论怎么形容都不会过分,而任何一个合格的情报人员都知道,大规模的血液调度是战争马上爆发的准确信号。今天,输血是外科手术中的一个基本程序,多少人因为输血技术而获救。然而,对人类健康影响巨大的输血疗法的开端,却是肇因于彻头彻尾的错误认识,这在医学史甚至整个科学史上,恐怕都难以找到第二个类似的例子了。一切要从人类输血史上的第一个著名病人莫里(Antoine Mauroy)的故事说起。

寻找操纵基因的剪刀

自1972年美国斯坦福大学生物学家伯格首次将两个物种——SV40病毒与λ噬箘体——的DNA结合得到重组DNA分子以来,控制基因创造生命就从一种理想演变成为现实。三十多年来,虽然在人们记忆中留下印记的大事并不多,诸如克隆羊多莉来了又走了,以及延续至今的转基因生物之争等,但基因工程技术不仅将生物学研究推进到分子时代,且其众多成果事实上早已深深地渗透到我们的经济、农业、医疗以及日常生活之中。而生物医学科学家们依然在此基础上,进一步深入探索生命的奥妙,并力图破解癌症、老年痴呆症等一系列困扰人类健康的重大疾病。今天生物科学中不可或缺的基因工程技术,所依赖的最重要的一种工具,是被称为限制性核酸内切酶的一大类蛋白质。

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