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[转载] 沉默而伟大的医学科学

观正理宽 楼主
2022-01-04 22:00 151553 27
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新冠不断变异,让人类有些手足无措。曾自诩万物灵长的人类,回顾过往也常迷茫。
两千多年的雅典瘟疫,几乎摧毁整个城市;
中世纪欧洲爆发黑死病,导致一亿三千五百万人死亡;
霍乱菌的突然爆发,让英国数百万人多年生活在恐惧之中;
西班牙型流感造成近10亿人感染,死亡人数达上千万人;
16-18世纪的天花曾经横行无忌,无不让人闻风丧胆;
……

           01  医学科学:沉默的伟大

人类对科学家和技术工程师熟悉,但对医学科学家却陌生。科学泰斗牛顿、爱因斯坦家喻户晓,蒸汽机发明者瓦特、灯泡发明者爱迪生人人皆知,但对希波克拉底、维萨里、哈维、弗莱明却鲜有印象。
这和医学的巨大贡献比起来,确实有点悬殊。

COVID-19若没有医学科学抵挡,它对人类的危害难以想象。

医学科学增强了人类健康,为预防疾病提供了指向,医学科学是人类繁衍生息之基石。

如果没有医学科学,人类还在和差不多已经消亡的痢疾、甲肝、天花之类的传染病作斗争;
如果没有医学科学,人类甚至搞不清楚COVID-19和普通肺炎有什么区别;
如果没有医学科学,人类可能对阑尾穿孔、临盆难产都只能听天由命。

它的重要有目共睹,但却是沉默的科学。
今天,我们有必要历数一下医学伟大成就:

No.1 医学科学奠基

“医学之父”希波克拉底把医学从宗教和迷信当中分离剥离出来,使医学从巫医时代进入了崭新的医学科学时代,实证精神替代玄想。

No.2 解剖学

解剖学之父安德烈·维萨里写下巨著《人体的构造》,把解剖学研究建立在观察到的事实这一稳定的基础上,引发了医学解剖学革命。

No.3 人体血液循环

威廉·哈维创立了血液循环学说,于1628年出版了《心血运动论》一书,是第一本基于实验的生理学著作,标志着近代生理学的诞生。

No.4 消毒技术

化学家巴斯德首次发现细菌可繁殖,引发了医学界对细菌的研究,医院的消毒和卫生成了必备条件;发明了巴氏高温消毒法,广泛应用于牛奶等产品的消毒中。

No.5 结核菌素

罗伯特·科赫证明了结核病是由结核杆菌传播的疾病;他还发现了结核菌素会产生免疫反应,给诊断、预防结核病带来了开创性的贡献。

No.6 抗生素

弗莱明1929年7月发现青霉素,微生物学家瓦克斯曼1944年发现链霉素;束手无策的梅毒、淋病得以治愈,各种细菌感染病都能快速治愈。
……
救人一命,胜造七级浮屠;医学科学拯救的是数亿人口。医学科学的名声与它的实际成就相比,太不相称。

          02 医学科学的综合性:
               站在科学肩膀之上

医学科学能有今天的成就,离不开科学昌盛。它融合了前沿科学理论,是一门综合科学和应用科学。
也就是说,现代医学集齐了科学百家之长,主要有两大类:
1、基础科学:物理、化学、生物学、数学;
2、综合科学:脑科学、化学工程、计算机、人工智能、机械制造、自动控制;

现代科学的每一次知识爆炸,都会带来医学的知识爆炸。
所以除了哈维、巴斯德、虎克、林耐、李斯特、詹纳、沃森这些医学大咖为医学做出贡献。麦克斯韦、波义耳、门捷列夫、爱因斯坦、玻尔、图灵、冯诺依曼这些科学家也为医学做出了贡献。

例如:

DNA的发现直接把医学提升到攻克遗传病的新舞台上;
物理放射性的发现,导致医学检测设备革命性换代,COVID-19主要检测就是依靠CT影像;
机械制造和计算机科学的结合,使得生命增强技术提升,新冠状病毒ECMO机立下汗马功劳;
自动控制和人工智能的进展则产生了微创手术设备;
神经科学和脑科学的进展,利用芯片和软电极收集大脑信号,弄清楚大脑内部运行网络结构,使得开颅手术可以安全进行,甚至换头手术已经进入试验阶段。

这是综合科学和应用科学的特点。脱离现代物理学、化学、数学、计算机,去谈论现代医学的特点,就好像撇开化学元素周期表,去谈论化学反应。

           03 现代医学科学之前:
               医学是什么样子?

现代医学并非凭空出现,而是从古代医学发展而来。
历史上几乎各大文明都有自己的传统医学,古埃及医学历史最早,中国中医自成一体,德国古医有植物药分类、炮制、搭配体系。
然而,对世界医疗实践影响最大的,有以下四大医学:

No.1 中国医学

传统中医发源于春秋时期,第一部经典著作为《黄帝内经》,经过两千多年的发展,形成了中国医学体系。
中医的哲学基础是阴阳平衡、五行互动,医学术语主要是阴、阳、表、里、寒、热、虚、实、燥、火、风、邪,对人体器官有初步的认识,经络和针灸理论在古代医学中独树一帜,中药的搭配方式和炮制也极具特色。

No.2 印度阿育吠陀

印度医学的哲学基础发源于公元前1000年成书的《梨俱吠陀》,起源于公元前900年成书的《阿闼婆吠陀》,自成一体,形成了世界上最早的医学体系。

印度医学体系庞大,最为突出的是分类体系,分别是内科、头部科、外科、毒科、精神科、儿科、养生学、生殖生育科。
医学基础是均衡理论,认为人体健康由土、水、火、气和空间的平衡达成,平衡丧失,产生疾病。外科发展出了121种手术器具,包括整容。在药物方面也非常复杂。

No.3 古代西医

古希腊的希波克拉底提出人体由四种体液:血液、粘液、黄胆、黑胆组成,体液不平衡产生疾病。
希氏研究人的居住环境如气候、风、水、土壤与健康的关系,另外,希波克拉底最早建立了医生的职业道德规范,称为希波克拉底誓言。

No.4 阿拉伯医学

阿拉伯医学吸收各文化包括中医的医学之后,形成了医学的一个高峰。拉齐和扎哈拉维发明了外科串线法、丝线止血法、酒精消毒法、手术镊子等沿用至今。
集大成者阿维森纳写成了伟大著作《医典》。后来传入欧洲,成为重要的教科书。

这四大医学代表古代医学的最高成就,给现代医学科学提供了许多技术和经验。
医学科学否定、摒弃了部分古代医学的理论细节和治疗手段,但是它从古代医学中吸取了三大原则:
1、伦理:医学的最高目的是救人生命;
2、理性:医学理论必须符合逻辑;
3、效果:医学实践必须经受证实;

这三大原则牢牢地扎根在医学科学体系之中,不管医学的理论、方法、设备、药物、治疗程序、职业规范如何复杂,将来如何变化,都是从这三个原则里生长出来的。

现代医学科学是所有文明的智慧结晶,也是古代科学的更高成就,它能够发展到今天,既集纳了医学先贤们的汗水,也积聚了列祖列宗们的心血,青出于蓝,而胜于蓝。

           04 医学科学的“6个现代化”

近代医学建立在经典化学和细胞学基础上,当代医学科学则深化到细胞内分子水平,扩展到系统论水平。

No.1 模型化

无论是小小的细胞,还是器官组织之间的互动,细分之下,都十分复杂。当代分子生物学可以模拟一个细胞内的动力学系统,系统生物学可以模拟子系统如内分泌系统和生命整体的复杂互动,避免了近代医学的简单因果思维的弊端。

生物学家广泛应用数学建模、计算机,用模型化的方法重建生命内部各细胞、器官、子系统之间的复杂相互作用。人工智能的深度学习为复杂系统的计算提供了坚实的基础,原先难以数学化、定量化的概念推理,现在可以检验了。

把生命内各区块的自组织现象模型化,意味着什么?医生可以定量地分析细胞病变过程,精准地考察失调引起的内科疾病,分析人体内关键节点的微扰,设计医疗设备对症治疗。根本不需要阴阳、寒热、虚亏这些玄之又玄的日常语言去描述病变性疾病和失调病。

No.2 物理化学分析和参数

现代医学科学描述人体健康和疾病状态的参数,多达上百种,包括射线影像、器官反应、器官切片、细胞组分、血液成分、排泄物中的化学成分含量、心电图、脑电波、神经信号。

精密度原则上可以达到物理实验的水平。这些参数种类和精度绝对不可能靠感官化的望闻问切达到,也绝不可能用传统医学术语描述。

No.3 医疗诊断设备

现代医学应用物理、化学和计算机模拟设计出了种种精巧的现代医学仪器,如核磁共振、射线设备、手术设备。

化学同位素跟踪某些特定蛋白的运行轨迹,针对人的排泄物、头发、血液、器官切片进行化学分析和基因分析,最为酷炫当属基因分析和基因编辑。

这些检测手段和治疗手段,全部是建立在现代物理和化学的基础上,利用数学、计算机、机械工程学,精度可以达到纳米水平。

No.4 人工设计的药物

元素周期表和化学反应的发现,使得化学家可以按照化学分子的构造逻辑去制造大量自然界没有或暂时未发现的各种分子,极大地拓展了药物来源。

不仅如此,化学分子的互相作用有一定的模式,一旦发现某个化学键对某种病菌的解构能力,就可以定向制造包含这种化学键的所有化学分子。除了人为制造的药物,通过现代物理化学过程可以分析、萃取植物和矿石中的自然分子作为药物。

No.5 严格的检验方法和试验程序

药物疗法的检验方法主要是对照随机双盲大样本,试验程序则是从动物到人体,逐级分期临床试验。归结起来,为了足够的严格和真实,现代医学研究需要极高的金钱、时间成本。

No.6 标准化的伦理规范

现代医学严密的伦理规范渗透在现代医学研究和应用的每一个环节上。

医学院培养学生按照现代教育制度安排,有挑选和淘汰机制;
医师职业资格考试极为严密、系统;
医院的医生从住院医生开始,按层次不断提升;
医学研究和治疗的伦理规范标准化、程序化,有详细的问诊用药记录,有案可查;
除了医学共同体内部的伦理监督,还有物理化学生物专家的专业建议,有政府、媒体和社会各团体的监督。

这六个优势环环相扣,层层递进,构成现代医学的完整体系。

            05 如果没有医学科学,
                  疫情会怎样?

连续2年的新冠疫情,是人类历史上极其可怕的疾病传染,也是史上最厉害的病毒之一。

它有以下特点:
1、传播力强,基本传染数R0飘忽不定。
2、强击能力大,还可以入侵多器官。
3、潜伏期难确定,出现不少潜伏期超长病例。
4、症状消失之后,还可以排毒。
5、没有症状也可以高效传播。
6、变异速度还特别快。

如果没有现代医学科学,后果不堪设想:
我们不知道如何去调查病毒的源头;
我们不知道如何去分离出毒株;
我们也不知道怎么阻隔传染;
也没有传播模型去预测病毒的传播规模和速度;
即使我们知道了是病毒,我们也没有核酸试剂和CT影像来检测感染者;
我们没有呼吸机、ECMO等生命支持系统去帮助患者恢复;
没有血液检查装备,我们连“炎症风暴”都分析不出;
至于大规模的迅捷核酸检测,想都不要想,根本不可能。

如今市场上疫苗的种类繁多,生产能力也渐渐赶上了全世界的需求,有效药物也开始上市。
经过这两年的淬炼,医学科学已经形成了一整套的技术流程和公共卫生措施。
这是新冠死亡率降低到接近流感的真正底气。

             06 如果没有医学科学,
                  人类平均寿命多少?

与新冠疫情对抗,只是医学科学的规模性大决战。但医学科学,根本目标还是提升人类的平均寿命。
如果没有医学科学,人类平均寿命是多少?这个暂时不下结论,但可以先从以下医学科学的一场场“战争”中得出部分真相。

No.1 传染病和疫苗

对人类威胁最大、消灭人口最多的,除了战争就是传染病。病毒和细菌入侵人体器官,攻击器官细胞。这种微观水平的作用方式,没有现代显微镜和细胞学,古代医学是无法弄清楚具体细节的。

医学科学通过公共卫生管理阻断传染渠道,抗生素抑制细菌,疫苗注射激发人体产生抗体,基本消灭了令人闻风丧胆的鼠疫、霍乱、梅毒、血吸虫、疟疾、麻风、白喉,控制住了乙肝、狂犬病、肺结核、流感等传染病,避免了靠吃“人血馒头”治疗结核病的荒诞悲剧。

No.2 儿童健康和遗传病

生产过程非常危险,儿童免疫能力较弱,古代胎儿死亡、儿童夭折仅次于传染病。1949年之前,中国婴儿死亡率高达20%。医学科学通过无菌、输血、剖腹产等手段避免妇女和胎儿在生产过程中死亡。儿童护理,主要是疫苗预防,提高儿童的免疫能力。目前为止我国的婴幼儿死亡率下降到0.6%。

No.3 外科和手术

对人类生命构成危害的第三大疾病是内部器官病变和外伤。显微镜的帮助下,细胞学和解剖学弄清楚了器官的互动方式;通过麻醉消毒止血输血,切开人体,将病变部分切除,或整体移植,或调整骨位。而古代医学只能处理十分浅显的外伤和器官障碍。

No.4 癌症、慢症、内科病

由于现代医学大幅提高人均寿命,癌症、心脑血管病、慢性病等中老年疾病成为当代社会致死率最高的疾病。以致于有人误认为面对慢症,医学科学不如古代医学,其实仅仅是因为大家能够活到慢症出现的年龄而已。

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慢症是复杂病症,是系统性紊乱,慢症细胞和器官已经形成了新的病态的繁殖和作用方式。如果不改变细胞特性本身,仅靠药物大多只能抑制和缓解,在细胞内分子的动力机制弄清楚后,现代医学开始尝试靶向药物去改善病变细胞的活性,帮助它们恢复常态。

标识医学科学成就最好的参数,就是人均寿命相比于古代,翻了一倍多。我们看一下自1770年以来人均寿命增长图,就大概能明白医学科学给人类带来多大的帮助。

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而这个成就却是百年左右的时间达到的。尽管医学科学面临着许多问题,如病菌耐药性、基因编辑的伦理问题,但是在拯救生命的效率和效果上,短短几百年,人均寿命相比于古代,翻了一倍多。

如果没有医学科学,量子学派25%的用户看不到这则推文。

假以时日,它的成就更难以估量。

医学科学如此重要,但它又有些“自闭”,我们需要做点什么来推动它。

            07 科学要探索,医学更努力

首先,我们要清楚,医学科学发展的核心就是两点:
一是科学整体的发展;
二是医学的推进。

唯有各门科学技术不断往前探索,才能给医学更多的理论和技术支撑;医学取得更大进步,那么作为科学载体的人就能推动科学突飞猛进,例如脑医学对智力的开发,太空探索需要人体护理。
同国外相比,我国的医学科学进步神速,截至2021年7月,国内建设50个临床医学研究中心,但绝大部分是政府资助。和美欧等以私立医院和企业为创新核心相比,缺少了社会的力量。

“科学探索奖”,算是国内社会支持基础科研的最早一批奖项之一。
“科学探索奖”是由科学家主导、腾讯基金会出资支持的公益奖项,是目前国内金额最高的青年科技人才资助计划之一。 
奖项于2018年设立,由腾讯董事会主席兼首席执行官、腾讯基金会发起人马化腾联合诺贝尔物理学奖获得者杨振宁、饶毅、施一公、潘建伟、谢晓亮等14位知名科学家共同发起。
面向基础科学和前沿技术领域,“科学探索奖”每年遴选不超过50名获奖人,每位获奖人将在5年内获得总计300万元的奖金,且可自由支配。至2021年,奖项已连续举办3届,累计资助了150位优秀的青年科学家。
这个奖给“生命科学”领域也给予了极大关注,目前已经给16名该领域的青年科学家颁发了奖金。
但这还不够,从第4届开始,对医学领域的支持继续增强。

新冠疫情更像是一次医学大考,更是对整个社会的科学精神的测验。
在这个大考中我们看到了我们自身的不足,同样也看到了更多希望。

这种希望就是:
医学和科学的携手共进,将让人类走向一个新高度。

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观正理宽 楼主
1楼
2022-01-04 22:17
医学科学,沉默而伟大!
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永宁河63
2楼
2022-01-05 10:08
是的“沉默而伟大”
还有,“慢症感觉还是传统医学好,是因为大多数人还没有活到慢症的岁数”
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观正理宽 楼主
3楼
2022-01-05 12:34
医学科学增强了人类健康,为预防疾病提供了指向,医学科学是人类繁衍生息之基石。
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观正理宽 楼主
4楼
2022-01-06 11:08
如果没有医学科学,人类还在和差不多已经消亡的痢疾、甲肝、天花之类的传染病作斗争;
如果没有医学科学,人类甚至搞不清楚COVID-19和普通肺炎有什么区别;
如果没有医学科学,人类可能对阑尾穿孔、临盆难产都只能听天由命。
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观正理宽 楼主
5楼
2022-01-06 15:18
“医学之父”希波克拉底把医学从宗教和迷信当中分离剥离出来,使医学从巫医时代进入了崭新的医学科学时代,实证精神替代玄想。

可至今我们的很多秘方、偏方、“创新”中成药还是缺乏实证精神。
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观正理宽 楼主
6楼
2022-01-07 11:48
解剖学之父安德烈·维萨里写下巨著《人体的构造》,把解剖学研究建立在观察到的事实这一稳定的基础上,引发了医学解剖学革命。

解剖学至今发现经络没有?
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观正理宽 楼主
7楼
2022-01-08 20:53
威廉·哈维创立了血液循环学说,于1628年出版了《心血运动论》一书,是第一本基于实验的生理学著作,标志着近代生理学的诞生。

中医学至今没有血液循环学说
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观正理宽 楼主
8楼
2022-01-09 18:48
化学家巴斯德首次发现细菌可繁殖,引发了医学界对细菌的研究,医院的消毒和卫生成了必备条件;发明了巴氏高温消毒法,广泛应用于牛奶等产品的消毒中。
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观正理宽 楼主
9楼
2022-01-10 10:57
罗伯特·科赫证明了结核病是由结核杆菌传播的疾病;他还发现了结核菌素会产生免疫反应,给诊断、预防结核病带来了开创性的贡献。
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观正理宽 楼主
10楼
2022-01-12 20:57
弗莱明1929年7月发现青霉素,微生物学家瓦克斯曼1944年发现链霉素;束手无策的梅毒、淋病得以治愈,各种细菌感染病都能快速治愈。……
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