四、理论的突破

在研发疫苗的同时，免疫学研究也获得了突破。19世纪中叶以后，由于巴斯德、科赫等人的发现，人们知道传染病是由细菌引起的，但是有一个奇怪的现象：同样都受到细菌的感染，有的人得病了，有的人却健康如初。因此有的科学家推断：人体内一定存在着某种免疫机制，这种免疫机制能够消灭人体内的细菌，保卫人体免受细菌危害。但每个人的免疫机制强弱不同，免疫机制弱的就会得病，反之则不会受到危害。这种免疫机制是什么？它是如何起作用的？这个问题成了科学家们研究的焦点。艾利希与梅契尼科夫分别对这个问题进行了研究，得出了不同的回答。

梅契尼科夫的研究首先是从低等动物——变形虫开始的。变形虫是一种单细胞生物，它们没有专门的消化器官，消化是在细胞内进行的。变形虫接触到食物后，通过形体改变，将食物包围在细胞内，消化后再将残渣排到细胞外。随着动物的进化，低等动物变成高等动物，细胞内消化变成消化道内消化。梅契尼柯夫研究后发现：在高等动物体内，仍存在着一些类似变形虫的进行细胞内消化的游走性细胞——白血球，它能够吞噬侵入的异物。梅契尼柯夫仔细地观察水蚤的白血球吞噬入侵的酵母菌的过程。在显微镜下，他常常要连续几小时目不转睛地观察微观世界里的“生死搏斗”。耐心的梅契尼柯夫终于得出结论：白血球就是人和动物的免疫机制。他把白血球称为吞噬细胞。著名细菌学家科赫曾在动物的白血球内看到完整的炭疽杆菌，但他认为这是病菌“侵入”了白血球。而梅契尼柯夫的看法正好相反，他认为这是白血球把病菌“吃”进去了，因为炭疽杆菌并没有在白血球内生长繁殖，而是逐渐被消化掉了。1884年，梅契尼柯夫正式发表了《机体对细菌的斗争》这篇著名的论文，轰动了整个医学界。也就在这一年，梅契尼柯夫应法国著名生物学家巴斯德之邀，前往在巴黎的巴斯德研究所开展研究工作。梅契尼柯夫的理论一开始便遭到了来自各个方面的反对和诽谤。当时以科赫为代表的生物学界都赞成体液免疫学说，认为人和动物所以具有免疫性，是由于它们的体液如血液、淋巴液等中有对抗病菌的物质。1890年，在科赫领导的柏林研究所，贝林和北里柴三郎发现了抗破伤风毒素和抗白喉毒素，这两种抗生素都存在于动物的血清里，因此它们的发现是体液免疫学说的重大成绩。科赫于是高兴地说：体液免疫学说已经战胜了细胞免疫学说。形势显然不利于梅契尼柯夫的细胞免疫学说，但他充满信心，毕竟自己的发现是以实验事实为基础的，是能够经受住考验的。他现在的任务就是回答抗毒素的诞生带给他的挑战。梅契尼柯夫又经过一系列的新实验，提出了无可辩驳的解释：对付侵入身体的病菌，白血球是第一道防线，病菌侵入之时，它就开始“战斗”，而血液中的抗毒素是第二道防线，在病菌侵入一段时间后才产生出来，而且它的产生与白血球有关。梅契尼柯夫的研究成果引起了学术界的高度重视，终于在1896年，即他创立细胞免疫学说之后12年，他的理论取得了决定性的胜利。^［6］

而1890年，在柏林传染病研究所所长、著名细菌学家科赫的邀请下，艾利希回到柏林。艾利希开始与细菌学家贝林（E.A.Von Behring，1854—1917）合作进行白喉抗毒血清的研究。当时，贝林已发现在感染过致命的白喉杆菌后康复了的动物的血液中，存在着特殊的免疫物质。它是动物体内生成的一种和细菌结合后可使细菌失去致病作用的化学物质，具有巨大的临床应用潜力。然而，遗憾的是，他一直无法使这种物质投入临床应用。艾利希加入这项工作后，凭借自己深厚的化学知识和娴熟的实验技术，迅速解决了贝林的难题，并设计了一种定量方法测定抗毒素的治疗单位。他发现血清中抗毒素的量可以受到多种因素的影响而发生明显的变化，所以必须制定一种标准，以便精确地测定抗毒素；接着他以白喉抗毒素血清为模型，完成了以“单位”测定抗毒素的量的课题，推动了血清疗法的应用和发展。1892年，贝林和艾利希研制成功白喉抗毒素。这种抗毒素是一种含有能够中和白喉杆菌毒素的抗体的血清。(www.daowen.com)

从人体的不同组织和器官对特定的化学物质可能存在着不同的“亲和力”，到发现能够中和白喉杆菌毒素的抗体血清，艾利希经过多年的实验研究和临床观察，认识到人体内存在着识别外来物质的系统，并提出了一个解释这种现象的假说——侧链说。艾利希1897年提出的这一学说借鉴了1894年费希尔（Fisher）关于酶的功能的“锁和钥匙的学说”。“侧链说”认为，细胞是装备有侧链（后来他改称为“受体”）的巨大分子，这种受体除了负责与食物相结合的营养受体外，还有与毒素相结合的受体。当细胞受到毒素作用后，大量地产生这种受体，从细胞上脱落到血流中，中和毒素，即为抗毒素。如果抗毒素产量不足，细胞便与毒素结合，从而使细胞受到损害。虽然，艾利希的这一学说明显地受到魏尔啸“细胞病理学”的影响，单纯地从细胞的角度观察免疫机理，但这是第一个有广泛而深远影响的体液免疫理论。^［7］

在19世纪建立的体液免疫和细胞免疫这两大学派相互论战了20多年，直到1903年，赖特（A.E.Wright，1861—1947）和道格拉斯（S.R.Douglas，1871—1936）在研究吞噬作用时发现了调理素，证明在抗体参与下可使白细胞的吞噬作用大为增强，从而使人们认识到这两种理论的互补作用，由此才化解了细胞免疫学派和体液免疫学派之间的矛盾，两大学派才统一起来。在此之后，免疫接种更是成为了预防疾病的最有效手段，科学家们以百倍的热情投入到了寻找疾病疫苗的战斗中来。