基础医学的发展概况
基础医学源于医学的不断进步与发展。在人类解除病痛的过程中,最初的方式是来自于巫师的实践。原始时期人们认识能力非常有限,巫师的实践使他们有机会在医学上不断地探索,也使他们成为最能辨认有害植物和善于模仿动物自疗或使用草药治病的智者,这也促使了原始人类对其符咒法力的崇拜。因此,原始医学始终弥漫着浓郁的巫术气息,这种朴素的医学还很少能有科学而言。到了16世纪,维萨里向解剖学权威盖仑挑战,通过对人尸体的系统解剖,获得大量人体结构的知识,推翻了以动物解剖为依据的解剖学理论,建立了人体解剖学科。现代医学始于人体解剖学,并逐步派生出组织胚胎学、生理学、病理解剖学等,而免疫学、病理生理学、医学生物化学、分子生物学、细胞生物学和医学遗传学等学科则形成较晚。社会科学的发展又促成了法医学的诞生,最终形成了比较完整和广义的基础医学骨干课程体系。
一、科学技术的发展推动了基础医学的发展
20世纪,作为生产力的科学技术得到了空前的发展。科学技术对社会生产的发展产生巨大的推动作用,而且对整个人类社会的发展又产生重大的影响。英国哲学家罗素曾经说过,使我们的时代与过去的时代不同的就是科学。
从20世纪40年代开始,以原子能、电子和航天技术等为代表的一系列高科技技术先后问世,形成了第三次科技革命,使世界经济飞跃发展。第三次科技革命不同于前两次科技革命,其特点是:①科学技术在推动生产力发展过程中起着越来越重要的作用。②科学与技术既相互依存又相互促进,并各自有其特点。③科学技术各个领域之间存在互相渗透,表现为两种发展趋势,一方面学科越分越细,研究越来越深;另一方面,学科间的关系越来越密切,科学研究朝着综合性方向发展。这场革命到现在为止仍在持续着,它正在改变着整个世界的面孔。正是由于科技革命推动了医学与现代科学技术紧密结合,特别是物理学、化学、生物学技术和工业技术等在医学中的应用,才使医学在基础理论、临床诊断和治疗等各方面都发生了深刻的变化。
在第三次科技革命的带动下,20世纪的医学技术也发生了三次革命。第一次发生在20世纪30—50年代,40年代实现人工合成磺胺类药物,促进了医学化工技术的快速发展;在第二次世界大战期间,发明了带有通气和搅拌装置的大型发酵罐,打开了大规模生产青霉素的局面。这次医学技术革命使人类第一次获得特效治疗细菌感染性疾病的手段和方法,开辟了抗生素化学治疗的新时代。第二次医学革命技术发生在20世纪70年代,最重要的标志是电子计算机X线断层扫描仪(computed tomography,CT)和核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的发明和应用,它们能快速、准确地检测出早期肿瘤和许多早期的病变。这是一次诊断技术的革命,开创了无创性诊断的新路子。第三次革命发生在20世纪70年代后期,科学家运用遗传工程技术先后生产出生长抑制素、人体胰岛素、人体生长素、干扰素、乙型乙肝疫苗等多种生物制品,使传统的药物治疗面临“蛋白质类药物”的有力挑战,开拓了生物学治疗的新概念。
综上所述,现在科学技术的迅猛发展,极大地推动了现代医学的进步,使现代医学技术具有高科技的特色。在现代医学技术中,并不是全部以医学理论为基础的,它主要建立在现代科学技术的基础上,出现一大批以满足医学发展需要为目的的工程技术,例如人工器官、各种自动分析仪、医学图像的计算机处理、医用光导纤维技术等,标志着高科技是医学技术发展的重要基础与强大动力。
二、药物学与治疗学的飞跃
19世纪后半叶,尽管药理学方面的进步促进了治疗学的改进,但医生对许多疾病的治疗依然是力不从心,特别是对一些传染性疾病,虽然知道与细菌感染有关,但苦于无药,在治疗上便束手无策。20世纪上半叶,由于发现了化学结构和抗生素,才扭转了这种被动的局面。
1910年,化学家埃尔利希(Ehrlich,1854—1915)与日本人秦佐八郎(1873—1938)研制出撒尔佛散(salvarsan),即第606号砷的化合物,简称606。最初,他们以为606具有杀菌作用。后来研究发现606不能杀死细菌,但对梅毒螺旋体却有很强的抑制作用。1935年,德国化学家多马克(Domagk,1895—1964)发现氨苯磺胺具有杀死葡萄球菌作用。20世纪40年代又实现人工合成磺胺类药物,从此开辟了人工合成具有高效杀菌作用且对人体无害的药物的新途径。
1928年,英国细菌学家弗莱明(Fleming,1881—1955)在培养细菌的实验中,意外地发现青霉素具有很强的抑制葡萄球菌的作用,后来证实青霉素还具有抑制链球菌等多种细菌的作用。1944年,美籍俄国人瓦克斯曼(S.A.Waksman,1888—1973)证实链霉素能显著杀死结核杆菌,使链霉素成为沿用至今的抗结核病特效药。因此,化学疗法的建立,抗生素的发现、应用和发展使20世纪药物学和治疗学获得了重大进步。
三、基础医学的发展趋势
1.高新科学技术在医学领域广泛应用“医学发展的方向靠正确的哲学,医学发展的水平靠科学技术。”在医学发展史上,每当新科学技术在医学上得到应用,都会对医学学科的认识和发展产生重大作用,对医学科学的思想与方法产生重大影响。现代高新技术在医学领域的广泛应用大大地改变了医学的原貌,大大提高了人类的生活质量和健康水平。专家们预言,随着科学技术革命的发展,高新技术在医学领域将得到更加广泛的应用。
2.基础医学的前沿领域从健康状态到疾病过程往往是多因素、多阶段、多层次的综合事件,作为学科发展前沿的研究领域,应从分子、细胞、整体调节和机体与环境相互作用的水平上展开,以实现分析与综合的结合、宏观与微观的统一。根据中国科学院学科发展战略研究报告,今后一段时期医学研究的主要前沿领域有以下几个方面。
(1)纳米生物学是当前国际上的科技前沿之一,是纳米科技和生物技术的交叉和综合,主要包含两个方面:①利用新兴的纳米技术来研究和解决生物学问题,如在纳米尺度上认识生物大分子的结构和功能;②创造具有特定功能的生物大分子,如利用DNA和某些特殊蛋白质的特殊性质,模仿和制造类似生物大分子的分子器件。目前研究的热点有分子马达、硅神经细胞体系和与DNA相关的纳米体系和器件等,这些研究无疑会使医学深入到更加微观的尺度,不仅为理解生命现象和疾病机制提供了新思路,而且也会为临床治疗带来新方法。
(2)重大疾病(肿瘤、心脑血管病等)的发生、发展及其干预措施的分子与细胞机制,包括与重要功能基因与重大疾病相关基因结构、功能与表达调控的研究;重大疾病相关的蛋白质组学和蛋白质结构与功能研究;干细胞的建系及分化研究等。
(3)免疫系统的细胞和分子基础,包括新型免疫调节分子的发现及功能研究;新的功能性免疫分子及其受体(包括分化抗原、细胞因子、拮抗因子等)的研究;自身免疫病的发病机制及防治基础研究等。
(4)药物在分子细胞与整体调节水平的作用机制,包括药物基因组与蛋白质组学研究;多糖、类脂和核酸等生物大分子与药物相互作用研究;新的内源性活性物质的药理学研究等。
这四个领域基本上是以分析研究为主的分子、细胞水平的前沿领域,体现了深入分析的发展趋势。
(5)神经—内分泌—免疫调节网络的结合研究,主要包括神经损伤与功能紊乱的病理机制及干预措施的研究;神经—内分泌—免疫调节网络失调与疾病的关系;视觉、痛觉、神经信息传递、加工、整合及调控的研究;神经退行性疾病病因学与诊断、治疗技术研究等。
(6)自然因素和社会因素对健康的影响及其致病机制,包括与重要感染性疾病病原体致病机制相关的基因组学与蛋白质组学研究;新病原体致病机制研究与干预措施研究;外源性化学物的致病机制及监测、防治与诊治技术的研究等。