作者:严家新
摘要
全球消灭天花的贡献,首先是由于中国人发明了人痘接种术,然后才使Jenner有可能将它改造成为牛痘接种术。有证据表明:
1)中国人早在年前就首先将某种类似免疫接种的方法应用于狂犬病的防治。
2)中国人不仅很早就发明了预防天花的种痘法,而且在较大范围内广泛应用了这些方法。
3)中国人很早就建立了一系列有效的选育和保存人痘减毒疫苗株的方法。
4)近百年来世界各地广泛用于预防天花的疫苗毒株实际上并非牛痘病毒而是痘苗病毒。
5)中国近几十年来用于预防天花的疫苗毒株是痘苗病毒天坛株,该毒株很有可能是来源于人痘而不是牛痘。所以有必要对中国在世界疫苗发展史中的地位进行再认识。
关键词世界疫苗发展史中国人狂犬病天花免疫学
目前,中外医史学界基本一致的看法是:预防病毒性传染病的疫苗接种方法首先应用于天花[1]。早在大约10世纪时,中国人就在世界上首先采用“种痘”(“人痘法”)预防天花。此方法经印度、西亚逐渐西传,到18世纪初传入欧洲,在英国也曾获得较大规模的应用。在此基础上,英国医生Jenner(~年)于年改用牛痘代替“人痘法”。
按现代病毒学的观点,Jenner的主要功绩是:(1)证实了牛痘病毒是天花病毒的天然减毒活疫苗株,可用于预防天花。(2)大力宣传和推广这种疫苗。
牛痘比人痘要安全得多,而且预防天花的效果也很好,所以逐渐取代了人痘,并在将近年后(年)最终导致全球根除了天花。
人类预防病毒性传染病的第二种疫苗----狂犬病疫苗的出现比牛痘要晚80多年,由法国科学家Pasteur在年首先研制成功并开始大量应用于人体[2]。
人类对比细菌更小的微生物----病毒进行现代研究迄今仅有多年的历史[2]。预防天花和狂犬病的疫苗都是在人类对病毒的本质还不了解的情况下,在实践中模索出的有效预防方法,其中包含有一定的偶然因素。目前,对各种病毒的分子生物学和流行病学已积累了较丰富的资料;有证据表明:
1)中国人早在年前就首先将某种类似免疫接种的方法应用于狂犬病的防治[3,4]。
2)中国人不仅很早就发明了预防天花的种痘法,而且在较大范围内广泛应用了这些方法[5]。
3)中国人很早就建立了一系列有效的选育和保存人痘减毒疫苗株的方法。
4)近百年来世界各地广泛用于预防天花的疫苗毒株实际上并非牛痘病毒而是痘苗病毒[1]。
5)中国近几十年来用于预防天花的疫苗毒株是痘苗病毒天坛株,该毒株很有可能是来源于人痘而不是牛痘[6]。
所有这些事实都说明有必要对中国在世界疫苗发展史中的地位进行再认识。
一.中国人早在年前就首先将某种类似免疫接种的方法应用于狂犬病的防治
我国晋代著名道教理论家和医学家葛洪在《肘后备急方》(约公元年)[3,5]一书卷七谈到识别狂犬病的各种方法和用于防治的处方,其中有一方为“仍杀所咬犬,取脑敷之,后不复发”,即以狂犬脑组织外敷伤口作为防治措施。
从原理上讲,这种方法与Pasteur采用的疫苗接种方法十分相似。
Pasteur的疫苗是用病兔的脊髓经适当方法减毒制备而成。葛洪的这种基于“以毒攻毒”思想的疗法,已具有主动免疫思想的萌芽,对后世“人痘法”的产生可能有影响[7]。
不过葛洪在此未具体指明对狂犬脑组织如何减毒,其疗效也无从肯定。
在唐代著名医药学家孙思邈的著作《备急千金要方》(约公元年)[8,9]卷七十六中,列出的处治狂犬病的处方有30余条,包括各种伤口处理、外敷、内服、针炙等方法。其中能“根治”的方法是“取狂犬脑敷之,后不复发”。
在该书中,孙思邈记述了自己处治狂犬病的经历:“吾初学医未以为业。有人遭此将以见问,吾了不知报答,经吾手而死者不一。自此锐意学之,一解已来治者皆愈。方知世无良医,枉死者半”,说明他在后期的防治效果相当好。
当然,这是多种方法的综合效果,不一定能完全归功于狂犬脑外敷法。
按现代观点,防治狂犬病有三条有效措施:适当的伤口处理、疫苗接种和特异性抗血清接种,三者的重要性各占三分之一[4]。狂犬病毒是感染中枢神经系统的病毒,动物或人因狂犬病致死主要是因该病毒引起中枢神经系统功能紊乱所致。狂犬脑组织中含有大量病毒,是制备疫苗的好材料。
所以孙思邈所采用的方法中,以犬脑敷伤口和多种伤口处理方法可能有积极作用,而各种内服方剂则不可能有疗效。
在宋代王怀隐等所编的医书《太平圣惠方》(约公元年)中也有类似的以狂犬脑敷伤口的记述。
Pasteur制备狂犬病疫苗的方法是:首先将疯动物或狂犬病患者的唾液(含狂犬病毒)在兔中多次传代,这样可产生有固定潜伏期(7天)的固定毒;再用固定毒感染兔;然后将病兔的脊髓悬挂于密封瓶中(内装苛性钠作干燥剂),放置14天后,脊髓(神经)组织中的病毒可完全灭活。接种时,第一天接种完全灭活的脊髓组织,以后每天的接种物(脊髓)中所含活病毒的数量逐渐增加。到第14天时,所用接种物完全来自新杀死的病兔。按此方法接种的动物可获得完全的保护[2]。
Pasteur的疫苗中所含病毒灭活不完全,所以也有一些失败的病例。现代的人用狂犬病疫苗是用培养细胞取代动物脑来制备,并将含病毒的材料用甲醛或b-丙内酯等试剂完全灭活,从而在确保疫苗有效性的同时,进一步保证了疫苗的安全性。
中国人在年前的晋代,在对病毒的本质还一无所知的情况下,能采用狂犬脑组织外敷伤口作为防治措施,从原理上来讲,是难能可贵的。
为保证疫苗的安全性,这里一个关键问题是如何对病毒进行灭活或减毒。
从历史记载中的效果看,这个问题是基本解决了的;但从现已发现的历史记载尚无从了解其中的细节。这里有两种可能:
(1)古代中国人已经发现了一定的灭活或减毒方法,但由于中国长期封建社会对技术保密的传统(只在家族内或师徒间直系单传),这些方法只在极小范围内流传甚至已经失传。
(2)古代中国人尚未发现这类灭活或减毒方法,只是由于狂犬病毒受外界环境的影响很容易自然失活或减毒,古人在实践过程中在按一定程序操作时,在用于敷伤的狂犬脑组织中的病毒实际上已因某种原因失活或减毒。
二.中国人很早就发明了预防天花的种痘法,并广泛应用了这些方法
中国古代有关天花的记载最早也见于葛洪的《肘后备急方》一书,作者在卷二“治伤寒时气温病方第十三”中最早明确描述了天花(当时称为“虏疮”)的症状。
从有关记述考证,天花可能是在东汉建武二十年(公元45年)由印度经由越南传入中国[3,5]。
此书辑录了治疗天花的经验,同时还提及了天花的预防:“每多作毒意防之”,其中有:“若初觉便作瓜蒂赤豆散吹鼻中”。中国最早用于预防天花的疫苗接种法为鼻苗接种法:在鼻中吹入干燥的天花疮痂材料。此处介绍的将散剂吹鼻中的方法,可能在接种方法上为后来的鼻痘法开创了先例。
但此处所用散剂的成分不清,不知是否含有人痘的疮痂成分。
书中在治痘方中还包括“稀痘方”,即种稀痘使少发痘,意在减轻病情,避免严重后果。
在唐代孙思邈的《备急千金要方》中已有“种疹法”,包括若干根据“以毒攻毒”原则确定的方剂,如:“治小儿疣目方:以针及小刀决目四面,令似出血,取患疮人疮中汁黄脓傅之”;“治小儿身上有赤黑疵方:针父脚中,取血贴疵上即消”。
在同时期的敦煌药方中有“兔皮疗豌豆疮方”,也可能有“痘衣法”(将痘疮患者的内衣给接种者穿)的初意(免皮可用于生产预防天花的疫苗)。
这些都说明“以毒攻毒”的预防思想和方法在唐代已有进一步的发展[5]。
据清初朱纯嘏《痘疹定论》(年)和官修《医宗金鉴》(年)等书记载,宋真宗(~年)时著名宰相王旦(~年)请四川峨嵋山民间医生为其子王素种鼻痘,至七日发热,后十二日正痘已结痂,预防效果很好。
董玉山著《牛痘新书》(年)中说:“考上世无种痘,诸经唐开元间(~年),江南赵氏始传鼻苗种痘之法……”这说明我国在8~10世纪时预防天花的鼻痘接种法已相当成熟,在四川、河南一带已有种痘法实行;但主要只在民间秘传,应用不广。
有充分证据表明,人痘接种法在16世纪,即明代隆庆年间(~年)已盛行于世。宋元明时痘症专书大量出现;数量之多,除了“伤寒”之外,无能匹敌,估计与天花大量流行有关。明末出现的《种痘十全》(年)一书对多种种痘法已有详细记载。
清初顺治10年(年)的《三冈识略》一书记载安庆有人“用痘浆染衣,使小儿穿着”以预防天花。
清代的第一个皇帝顺治于年死于天花,时年仅23岁。以后规定王子未出痘不得继承王位。清代的第二个皇帝康熙从此大力提倡人痘接种。康熙20年(年)清延派人迎请痘医张琰等为王子和旗中种痘,说明东北地区原本无天花流行,同时说明人痘法相当安全。
康熙帝在《庭训格言》中记述了他倡导种痘的经历和效果:“国初人多畏出痘。至朕得种痘方,诸子女及尔等子女,皆以种痘得无恙。今边外四十九旗以及喀尔喀诸藩,俱命种痘。凡所种皆得善愈。尝记初种时,年老人尚以为怪,朕坚意为之,遂全此千万人之生者,岂偶然耶?”从此种痘术得到提倡和推广,并先后为医书所揭载。
年张璐的《张氏医通》概括地记载了痘浆、旱苗及痘衣等方法。官方修订的大型综合性医学丛书《医宗金鉴》(年)的《疹疗心法要诀》后,专列《幼科种痘心法要旨》一卷,详细记载四种种痘方法:痘衣法、痘浆法、旱苗法和水苗法,相当于“诊疗常规”,极大地促进了种痘术的推广和所用技术的规范化。当时士族人家大部分已实行种痘。
据乾隆年间日本医学家平泽元恺在《琼浦纪行》中记载:“种痘之法,由来已久,中土高贵之家,种者十之八九。”以后进一步在民间推广,有心人还为此印发“招贴”。
三.中国人很早就建立了一整套有效的选育和保存人痘减毒疫苗株的方法
中国人很早就认识到选育弱毒株(减毒疫苗株)的重要性,并在实践中形成了一整套选育和保存弱毒株的方法。
据清代郑望颐《种痘方》载,用于天花预防的“种苗”,须经“养苗”、“选炼”,成为“熟苗”才可用。“夫苗者,取他儿之痘痂也。必要种出之痘、发下之痂,谓之‘种苗’”,这就是传种之苗,而非自发天花之痂。以此不断传种,谓之“养苗”,使毒力进一步降低。不能用“天发之痘”(自然天花)作为种苗,这被斥为“忍心害理不仁之事”。
如无“种苗”,也可采取“时苗”(“自出天花之痂”),但须严格选择。《医宗金鉴》云:“选苗时宜留神细察,不可轻忽。其中有可用者,有不可用者……否则宁置而勿用。切勿滥用,种者审之”。浆苗(痘浆)逐渐被淘汰,而以痘痂为主,因其毒力已减。为选取毒力较轻之苗,选取之后,必加“精炼”。朱奕粱《种痘心法》云:“若‘时苗’能连种七次,精加选炼,即为‘熟苗’,不可不知”。“其苗传种愈久,则药力之提拨愈清,人工之选炼愈熟。火毒汰尽,精气独存,所以万全而无患也”。这一过程相当于现代的系列传代培养,病毒毒力逐代下降而抗原性仍保留,这样的苗是安全的。
据明代俞茂鲲《痘科金镜赋集解》(年刊行)记载,“又闻种痘法起于明朝隆庆年间宁国府太平县……至今种花者宁国人居多……当日异传之家,至今尚留毒种。必须三金,方得一枝丹苗。买苗后医家因以获利。时当冬夏,种痘者即以亲生族党姻戚之子传种,留种谓之养苗。设如苗绝,又必至太平再买。所以相传亦无种花失事者。近来昧良利徒,往往将天行已之痂偷来作苗,是名败苗。虽天行之气已平,而疫疠之气犹在。所以二百小儿,难免三五受害也”。说明当时已充分认识到保存一个良好的弱毒株毒种的重要性。“种痘者”敢于“以亲生族党姻戚之子传种”也充分证明该毒种相当安全,确实是高度减毒的疫苗株。
牛痘在欧洲几百年来一直在奶牛中引起疾病:奶头附近的溃疡。近来发现,牛不过是牛痘病毒的偶然和罕见的宿主。事实上,牛、猪和动物园的多种动物都是从啮齿动物储存宿主感染该病毒。人也可能因接触野生动物或若干种家养动物而受到感染[1]。所以也不排除这种可能:中国古代预防天花的某些弱毒株虽然来源于人,但实际上也是牛痘病毒。
中国古代用人痘预防天花的效果很好,且相当安全。
据张琰《种痘新书》(1年)载,他总共接种八九千人,未获救的只有20~30人,失败率仅为0.25%。
如前所述,康熙帝在《庭训格言》中也说:“诸子女及尔等子女,皆以种痘得无恙”,成功率似可谓%。
又据清代名医徐大椿(-年)在《兰台轨范》中记载,自然天花如不治疗,死亡率可高达80%~90%;而种痘失败者不到1%。而且这少量的失败,也是因为“苗之不善,非法之不善”,即不是方法问题而是毒种的问题。
据外国传教士DyerBall记载[10],我国山西省接种人痘后,天花死亡率从20%-30%(甚至更高)下降到1%。
法国哲学家伏尔泰(Voltaire)的《哲学通信》(年)[11]中第11封信的专题是“谈种痘”,从中也可看出在来源于中国的种痘法中特殊“种苗”的重要性。
信中写道:北高加索的锡尔戛西人(Circassien)“很早以来就有给小孩种痘的习惯了,甚至在六个月大的时候,就在孩子的胳膊上划一道小伤口,在伤口里种上他们细心地从别的儿童身上挑出来的一种痘浆……给人种过这种人工痘的孩子胳膊上长的痘苗又可用来供给别的孩子沾染这种同样的病症。这在锡尔戛西差不多是一种连续不断的循环沾染作用;如果不幸在当地没有痘浆,人们就会象别的地方的人遇到坏年成一样恐慌得手足失措。”“我听说一百年来中国人一直就有这种习惯;这是被认为全世界最聪明、最讲礼貌的一个民族的伟大先例和榜样。”锡尔戛西人的种痘法或从邻近的土耳其人间接学得,或经由俄国人学得。
但在相当长的历史时期,种痘术,特别是弱毒株的选育和保存方法,始终还是民间秘传,这就正如张琰在《种痘新书》中所说:“医书充栋,惟种痘之术不传。盖术家欲专其利,故秘其术以自私也。”这些选育弱毒株的方法及选育出的弱毒株毒种即使在国内的传播也受到重重限制,所以显然并未系统西传,甚至到现在也仍然鲜为人知。
因此西方有关专家至今仍对“人痘”在历史上的作用存在误解,同时对人痘的毒副作用显著低于天花自然感染的原因感到难于理解。例如在年出版的西方最权威的病毒学教科书《FieldsVirology》[1]中,有关“人痘法”仍有如下评述:“因未对病毒采取减毒措施,所以接种后反而有可能传染天花。因某种未知原因,种痘后病例的死亡率为1%~2%而不是自然感染的15%~30%(甚至更高)”。
可见跨文化传播曾经逾越的鸿沟依然障碍着人们的视线。
四.人痘法向西方传播及牛痘法向中国回传的历史
大约从10世纪开始,中国人发明的种痘法经印度、西亚逐渐西传,在17世纪已传到俄国(东欧),到18世纪传到西欧。此时天花在欧洲正猖獗流行,大多数欧洲居民在一生中的某个时候都要染上此病,使10%~20%的患者丧生,幸存者中有10%~15%终生留有严重的疤痕[12]。
据俞正燮(~年)《癸巳存稿》记载,“康熙27年(年)时俄罗斯遣人至中国学痘医,由撒纳特衙门移会理藩院衙门,在京城肄业”。康熙二十八年(年)中俄尼布楚条约签订,帝俄政府即正式派留学生来华;又值当时俄国天花流行,部分留学生即专门学习治痘法及种痘法,很快回国推行,防治天花[5]。
中国与土耳其一直假丝绸之路互通有无,交流频繁。中国医学很早已传到阿拉伯地区,并且有中国医生到达阿拉伯。
在18世纪初(年),英国驻土耳其公使的夫人MaryMontaque(~年)最早将人痘法带回英国。在当时的英国女王的支持下,种痘法很快推广到全英国,以后逐渐传遍欧洲。
不过由于当时有关制备和保存减毒毒种的方法并未由专门的医生传到西方,所以当时英国所用的人痘法效果不佳,反应严重。但这种情况反过来又促使英国乡村医生Jenner去思索和改变。
Jenner本人在8岁时也种过人痘[12]。他经过观察证实患过牛痘的人不再患天花,并给人种牛痘获得成功。他在年发表了《天花疫苗的因果之调查》,用牛痘预防天花的方法逐渐得到越来越广泛的应用。到年该方法已迅速地被引进到欧洲人在美洲的殖民地、印度、东印度和澳大利亚。
牛痘在年经葡萄牙医生Hewit和东印度公司的船医Pearson传到中国后很受欢迎,因当时人痘费用很高,而种牛痘常不收费,加之防治效果不错。到19世纪末至20世纪初,人痘与牛痘二法在中国明显呈现此消彼长趋势。
但人痘在中国也并未完全被牛痘取代,而一直是与牛痘一起在发挥作用。据年对当年65岁以上的名老人的一项随机抽样回顾性调查[5],以接种后是否再感染天花、接种后有无严重后遗症两个指标作评价,则幼年时接种人痘的有例,其中失败2例,有效率98%;接种牛痘的有例,其中失败16例,有效率97%(P0.05);未接种的有27例,其中患天花的有24例,发病率高达89%(P0.01);说明是否接种的结果相差悬殊,而接种人痘还是牛痘之间似并无区别。
五.近百年来世界各地(包括中国)广泛用于预防天花的疫苗毒株实际上并非牛痘病毒而是痘苗病毒
痘苗病毒本是用来称呼Jenner免疫接种所用毒株的名称;但至少近百年来世界各地针对天花的免疫接种中实际上所用的痘苗病毒,却是与Jenner所用的牛痘病毒不同的病毒。
用现代分子生物学方法鉴定的结果证明,来源于世界不同地区的不同痘苗病毒株,它们的基因组彼此间的相似性超过90%,但却都与其所谓“先辈”????牛痘病毒很不相同。
痘苗病毒不存在于自然界,对其最初来源尚不清楚。痘苗病毒与天花病毒和牛痘病毒是三种不同的病毒,三者在分类上都归属于正痘病毒属[1]。由于痘苗病毒和天花病毒基因组的同源性也超过90%,所以痘苗病毒与天花病毒较之与牛痘病毒似乎有更密切的关系。
中国近几十年来用于预防天花的疫苗毒株是痘苗病毒天坛株,曾在我国大量人群中广泛进行接种。该毒株在中国消灭天花的过程中起了主要作用。据传说该毒株是我国学者早在20年代从天花患者分离的病毒,经猴、兔、牛多次传代后获得。侯云德等进行了该病毒株DNA的酶切分析与分子克隆,结果说明:我国毒株的DNA结构与国外的痘苗病毒有所不同[6]。该毒株很有可能是来源于人痘而不是牛痘。
所有这些事实都说明,有必要对中国在世界疫苗发展史中的地位进行再认识。
六.结语
在承认Jenner对人类作出了伟大贡献的同时,对中国的“人痘接种术”也应给予应有的评价。
中国人不仅很早就发明了预防天花的种痘法,而且在较大范围内广泛应用了这些方法。全球消灭天花的贡献,首先是由于中国人发明了人痘接种术,然后才使Jenner有可能将它改造成为牛痘接种术。
Jenner采用的牛痘病毒是天花病毒的一种天然减毒疫苗株,但从人痘中筛选出的弱毒株也可能与牛痘同样安全和有效。
中国人很早就建立了一系列有效的选育和保存人痘弱毒株的方法,只是这些方法迄今仍鲜为人知。
特别耐人寻味的是近百年来世界各地广泛用于预防天花的疫苗毒株实际上很有可能是来源于人痘而不是牛痘。
本文引述的事实可进一步证明,世界免疫学的开端在中国。中国人发明的人痘术的历史贡献将彪炳千秋。
参考文献
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ThecontributiontotheeradicationofvariolaallovertheworldwasfirstduetothevariolationinventedbytheChinese,thenitwaspossibleforJennertotransformvariolationintocowpoxvaccination.ItwasChinesewhofirstusedsomekindof“vaccine”totreatrabies,whofirstinventedvariolationandestablisheda