四、细胞生病了

19世纪中叶，显微镜的制造水平（特别是镜片的磨制水平）在德国得到了显著的改进，显微成像的放大倍数、分辨率和清晰程度大大提高，观察物体的精度已经发展到微米的阶段，有力地促进了人类对自然界进行深入观察、研究的热情和能力。生物科学，特别是显微解剖学、组织学和细胞学，在德国取得了一系列格外引人注目的辉煌成就，涌现了以穆勒（Johannes Muller）为代表的一批杰出的生物科学家。人们对动物的主要生命器官进行了显微解剖，先后发现了副中肾管、肾脏的“肾小球、肾小管”等亚微结构。显微切片的制备、染色技术的不断改进，使人们有可能对各种动植物的组织结构进行仔细的观察。德国人施莱登、施旺通过对植物和动物结构的一系列显微镜观察，分别在1838年和1839年提出“细胞是动物和植物的基本结构单位”，终于建立了生物学新兴的分支学科——“细胞学”（Cytology）。这也是生物科学发展史上的一个重要里程碑。生物学的飞速发展，不可避免地影响到医学界对于生命和疾病的认识，促使医学界在显微镜下进一步探索疾病的本质，了解各种疾病过程中细胞所发生的变化，理解这些变化与临床症状之间的联系，进而从细胞的水平来认识疾病的发生和发展。而最早在这方面取得显著成就的，也正是一位德国人。他就是穆勒的学生之一，德国多才多艺的杰出病理学家鲁道夫·魏尔啸（Rudolf Virchow，1821—1902）。

魏尔啸于1821年出生在普鲁士王国东北部一个名叫Schivelbein的小镇上（今为波兰之西北部），他以优异成绩毕业于当地的私立中学之后，于1939年进入柏林的普鲁士军医学院（Friedrich-Wilhelms Institute）学习医科。这所军医学院当时是柏林大学的一部分，其主要目的是为普鲁士王国培养高级医务人员。学校不仅对合格的学生实行免费教育，还拥有一批实力相当雄厚的教职人员，显微镜的使用也已经相当普遍。魏尔啸最为崇拜的教授之一就是当时享誉欧洲的著名解剖学、生理学家穆勒。魏尔啸在1843年获得医学博士之后，随即开始在柏林的Charite医院担任病理科医生Robert Froriep的助手。仅仅三年之中，他就做出了两项极为重要的贡献：于1845年首先发现了白血病，又于1846年阐明了血液循环系统内栓塞现象的发生过程与机制。当时的医学界对于白血病毫无认识。虽然在魏尔啸之前，也曾有不止一人在显微镜下发现这种病人的血液中出现了大量的白血球，而且称之为白细胞增多症（Leukocytosis），但人们都认为它不过是一种血液的化脓现象（脓毒血症，Pyemia）。魏尔啸经过反复、仔细的观察，发现这些异常增多的细胞与普通炎症时的白血球有着明显的区别，终于提出这是一种与血液化脓不同的新的疾病，第一次将它命名为白血病（Leukemia）。今天我们知道，白血病是发生于骨髓造血系统的一大类恶性肿瘤，最常见的是发生于粒细胞和淋巴细胞系列的白血病。大量增生的肿瘤细胞不断地释放到周围血液之中，导致了异常白细胞的大量增多，并进一步造成其他脏器的损伤和一系列严重的并发症。这类疾病的最早发现和命名，应当归功于初出茅庐、年仅24岁的病理学助理医师魏尔啸。魏尔啸在第二年的另一重大贡献，是首先发现了血管内的栓塞现象。今天每一位读过病理学总论的医学生都知道，人体的血管内出现异常的物质团块，随着血流运行一定的距离，并造成远端血管狭窄部位的阻塞，这种现象称为栓塞（Embolism），而造成栓塞的固体物质则称为栓子（Embolus），其中最多见的栓子来自血栓形成（Thrombosis）。在临床上后果较为严重的是脑血管栓塞、肺动脉栓塞和心脏的冠状动脉栓塞。后来人们还发现，脂肪、气体或异常的液体进入血液循环，也可以造成栓塞。但在19世纪中叶，医学界对这种“奇异”的现象并不理解。由于尸体解剖时常常会在身体各部的静脉血管内发现血凝块（Clot），法国医学界曾有一种说法，认为血凝块与静脉炎有关，进而提出：静脉炎是导致人体所有疾病的根源。魏尔啸在对这一理论进行探讨时，通过对血凝块的显微镜观察、化学分析以及动物实验，终于发现了两类不同性质的“血凝块”：由于局部血管的变化而引起的原发性血栓和血栓由原发部位脱落后在远端部位造成阻塞的“栓塞”。这一重大发现，顿时解决了自莫干尼以来长期困扰医学界、特别是病理学界的一个大难题：血管内出现大型的“血凝块”，造成肺部大血管的急性阻塞，引起病人的猝死。这种现象，尤其多见于下肢静脉严重曲张的患者。虽然病理学家不止一次在这种猝死的患者肺动脉分支处发现像马鞍一样骑跨着的大血栓，却对它的来源始终感到迷惑不解。从来没有人想到这些血栓来自远端的静脉大血管。魏尔啸在1846年发表的一篇论文中，以令人信服的证据，明确地报道了这两类不同的血栓——原发性血栓（Thrombus）和栓塞（Embolism），阐述了两种血栓的产生机理。他特别指出栓塞的形成需要三个阶段：原发血栓的脱落、伴随着血流的运转和前方狭窄部位的阻塞。与此同时，年轻气盛的魏尔啸还对“静脉炎致病”学说的两位拥护者进行了无情的抨击。其中一位是法国病理学家古维叶（JeanCruveilhier），另一位则是早已享誉全欧洲的病理学家、维也纳大学教授罗杰坦斯基（Carl Rokitansky）。凡是读到魏尔啸那篇言辞激烈的文章的读者，都十分担心他的鲁莽会因此造成什么后果。幸亏罗杰坦斯基比魏尔啸年长17岁，是一位性格宽厚的学者，他对于魏尔啸过于尖刻的批评非但不计较，而且坦然地接受了魏尔啸的理论，改正了自己的观点。这年年底，魏尔啸接替Froriep，继任Charite医院的病理科医生。仅仅三年之内，还不过25岁的魏尔啸，就有了如此重大的两项发现，使他在德国病理学界的名声大振，他迅速成为德国医学界一位令人耀眼的新星。1847年，德国杰出的光学工匠蔡司（Carl Zeiss）在耶纳（Jena）设立作坊，开始专门制造光学显微镜。就在同一年，雄心勃勃的魏尔啸与另一位朋友Benno Reinhardt合伙，在柏林创办了一份崭新的实验病理学杂志《魏尔啸病理解剖学与病理生理学杂志》（Virchow's Archives of Pathologic Anatomy and Physiology，简称Virchovo's Archives），发表、传扬病理学研究的最新成果。

魏尔啸不仅是一位出色的年轻病理学家，也是一位幼稚而有着强烈的社会责任感、热衷于社会改革的热血青年。他坚信，疾病泛滥是社会弊病的一种反应，而最终责任在于当权者。1849年他接受政府的委托调查西里西亚地区（Silesia，今属波兰）的伤寒流行情况。西里西亚地域偏远，魏尔啸亲眼目睹当地居民在经济、教育、卫生各方面的艰难处境，深有所感。在他呈送普鲁士政府的调查报告中，除了陈述伤寒的流行情况和当地恶劣的环境状况之外，他还运用十分尖锐的笔锋，毫不掩饰地指责普鲁士政府的过失，终于引起了当局的极度反感。但考虑到魏尔啸在学术界的出色成就，最终决定以体面的方式、强硬的措施将他“请出”柏林。不久他被迫辞去在Charite医院的职务，前往南部的维尔茨堡大学（Wurzburg）担任专门为他设立的病理学教授，长达7年之久。在维尔茨堡的课堂示教过程中，魏尔啸大力提倡使用显微镜和特别制备的显微观察标本，还设计了专为显微示教用的显微镜滑轮道，以便每个学生都能观察到教授所讲到的内容。他特别鼓励学生们学会使用显微镜，“从显微镜的角度去思考问题”，善于识别那些与疾病有关的特殊变化。正是在这些病理学的教学中，魏尔啸向学生郑重提出“细胞是人体内最基本的生命单位”的观点。

魏尔啸在工作室工作

在魏尔啸、巴斯德的时代，虽然细胞的存在已经为人们普遍接受，但对于新生细胞的来源却有着不同的看法。一部分人认为，细胞很可能来自原先就存在的细胞。但包括施旺在内的不少人认为细胞来自非细胞的原生质（cytoblastema）的凝聚。魏尔啸的老师穆勒也同意这样主张，说细胞核先分泌间质液体，液体中小球再形成核，然后有浆，最后有细胞膜，形成细胞。魏尔啸通过自己的大量实际观察之后，抛弃了这种细胞自主论（包围学说）。1852年魏尔啸根据看到的细胞分裂现象，提出细胞来自细胞的科学论断（细胞连续发育）。魏尔啸通过对大量组织、细胞的显微镜观察之后，坚信人体内新的细胞必然来自另一个细胞的分裂。他认为：“没有任何一种发育是凭空开始的，因为正如在整个机体的发展史上一样，我们也同样在个别、部分的发展史上否定生物自生论。现在我们不能容忍这样一些见解，即因消化不良引起的胃中的不洁黏液可以产生绦虫，或者由动物或植物的腐败可以形成滴虫、菌类或海藻。同样我们也不能承认，在生理性或病理性组织中，一个新细胞能够由非细胞物质产生出来。正如一个动物只能来自动物，一个植物只能来自植物一样，一个细胞的发生一定先有一个细胞的存在（一切细胞来自细胞）。”他于1855年在自己主办的《魏尔啸病理学杂志》的一篇文章中，再一次明确提出“一个细胞的产生，必然来自另一个细胞”的不朽概念，否定了细胞可以由其他物质自发产生的说法。

为了更广泛地向医学界传播病理学的最新进展，魏尔啸从1858年2月10日到4月27日，将医学科学近15年来的进展，特别是他自己近十年来的大量研究成果进行了认真的汇集、整理之后，以每周两次的病理学讲座，为柏林的医学界系统而详细地讲授“细胞病理学”的内容，介绍与各种疾病相关的病理解剖学和病理生理改变。与此同时，他还请一位速记员坐在听众之中，将他的每次演讲完全记录下来。经过事后的适当修订，以《细胞病理学》（Cellular Pathology）的书名在柏林正式出版。

《细胞病理学》明确地将病理学研究深入到微观世界的细胞中，开辟了病理学的新阶段。魏尔啸总结出：机体是细胞的总和，机体的病理就是细胞的病理，疾病是由于细胞的改变造成的。

细胞病理学的诞生是人们对疾病认识的又一次飞跃，标志着对疾病的认识从器官、组织水平进入到细胞层次。细胞病理学以形态学的研究方法阐明疾病现象及发生、发展，并与临床医学密切联系起来，大大推动了诊断学和临床医学，改变了过去对疾病的主观判断，用估计和假说来解释临床疾病的神秘状态。细胞病理学强调把局部病变和致病因素、疾病过程联系起来，推翻了当时液体病理学说、固体疾病学说和早期神经病理学说，改变了过去造成在临床治疗上的消极态度，大大推进了药理学、治疗学、病理学的发展，并使手术外科得到迅速发展和成功。(www.daowen.com)

魏尔啸提出的新的细胞病理学关注机体组织和细胞，而不是体液和化学成分的改变。细胞病理学的诞生似乎意味着体液论作为一种科学上可接受的理论的终结，尽管普通人依然用相似于盖仑和希波克拉底的观点看待疾病和治疗过程。然而，激素和神经内分泌在体内的分离和鉴定，以及它们在维持自然平衡、稳态、控制躯体行为的过程中的重要作用，似乎在一定程度上又可以被看作是对体液论的证实。这些现代“体液”不像其“祖先”四体液那样，被认为是所有病理变化的原因，而且它们之间的相互作用比希波克拉底体液论的混合要更为复杂。与此同时，现代流行病学家已开始关注个体的易感性作为某些疾病的发病因素的现象，区分躯体的和心理学的类型，判断哪一种是最主要的风险因素。当然，这些医学思想的转变应当看作是整体论的复兴，而不是特定的体液论的复兴，因为在现代医学的解释框架里，已不需要求助于体液论中四体液的僵硬理解了。体液论退出历史舞台已有相当长的时间了，然而，体液论的基本思想，即重视机体的平衡、注意自然环境对人体健康和疾病的影响、强调医生的作用是依靠自然治愈力帮助病人恢复等，已日益为现代医学所肯定。现代整体医学的兴起，也再次证明了古老的医学传统依然能为现代医学的发展贡献出智慧。

注释：

［1］［加］保罗·萨加德著.病因何在：科学家如何解释疾病.刘学礼译.上海：上海科技教育出版社，2007：28

［2］张大庆著.医学史十五讲.北京：北京大学出版社，2007：40-42

［3］张大庆著.医学史十五讲.北京：北京大学出版社，2007：50-51

［4］席焕久主编.医学人类学.北京：人民卫生出版社，2004：48

［5］余前春主编.西方医学史.北京：人民卫生出版社，2009：60-61

［6］郭成圩主编.医学史教程.成都：四川科学技术出版社，1987：195-196