微生物学：绪论2

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1、生物起源简史生物起源简史 地球年龄地球年龄： 约约 46 亿年亿年 细菌年龄细菌年龄： 约约 35 亿年亿年 地球表面产生有机物，还原性大气包围着地球表面产生有机物，还原性大气包围着地球。产生地球。产生厌氧异养古细菌厌氧异养古细菌如甲烷菌。构成原如甲烷菌。构成原始单极分解生态系统。始单极分解生态系统。 32亿年前亿年前 蓝细菌蓝细菌产生，构成双极，即合产生，构成双极，即合成与分解的生态系统。成与分解的生态系统。 2310亿年前亿年前 好氧性异养细菌好氧性异养细菌， 产生第三极即消费者。 动植物年龄动植物年龄(寒武纪年代:5亿亿3千万年千万年前后) 4亿年前亿年前 产生鱼类；陆地生物 3亿年前亿

2、年前 产生两栖类 2亿年前亿年前 产生爬行类 人类年龄：人类年龄： 300万年万年前 产生人类 （一）、难以认识的原因（一）、难以认识的原因 个体微小，视而不见。个体微小，视而不见。 外貌不显，作用轻视。外貌不显，作用轻视。 杂居混生，功过难断。杂居混生，功过难断。 因果难联，常受蒙骗因果难联，常受蒙骗。 天花病毒天花病毒(Smallpox virus) 3000年起源于印度或埃及年起源于印度或埃及 病症：发热、大量水泡性病症：发热、大量水泡性红肿红肿 死亡率：死亡率：30以上；幸存以上；幸存者常伴随失明等严重残疾者常伴随失明等严重残疾墨西哥人口随着西班牙殖民者的到来而急剧下降死于天花的帝王：

3、死于天花的帝王： 中国清世祖爱新觉罗中国清世祖爱新觉罗福临福临 （ 1661） 日本天皇日本天皇Gokomyo（1654） 和和 Higashiyama（1709）; 英国女皇玛丽二世（英国女皇玛丽二世（1694） 俄国沙皇彼德二世（俄国沙皇彼德二世（1730） 法国国王路易十五（法国国王路易十五（1774） 奥地利皇帝奥地利皇帝 Ferdinand四世四世（ 1654）和）和Joseph一世（一世（1711）免疫学经验时期：萌芽时期免疫学经验时期：萌芽时期 人痘：起源于中人痘：起源于中国唐朝，广泛应国唐朝，广泛应用于宋朝用于宋朝 牛痘：牛痘：18世纪末，世纪末，英国医生英国医生Edward

4、Jenner创立。创立。中国的人痘接种中国的人痘接种 基础免疫学基础免疫学（第五版）（第五版）（Fundamental Immunology，Fifth edition，William E. Paul，Lippincott Williams &Wilkins，A Wolters Kluwer Company，2003年），在提到免疫学的历史时说年），在提到免疫学的历史时说”最早最早的免疫接种是发生在中国的天花，可能始于公元的免疫接种是发生在中国的天花，可能始于公元5世纪世纪“。 ”12世纪，中国开始用人痘接种预防天花世纪，中国开始用人痘接种预防天花“，美国疾病控，美国疾病控制与预防中心（制与预

5、防中心（CDC）在）在2000年出版的疫苗学权威手册年出版的疫苗学权威手册疫苗可预防疾病的流行病学与预防学疫苗可预防疾病的流行病学与预防学（第（第6版）中首版）中首次将此作为疫苗接种的里程碑。次将此作为疫苗接种的里程碑。 人痘接种的保护率人痘接种的保护率98%；死亡率是；死亡率是1/50=0.02=2%。 詹纳的牛痘接种詹纳的牛痘接种危险的接种危险的接种 的脓疱中提取物质，接种在的脓疱中提取物质，接种在个健康个健康 的的8岁男孩岁男孩Phipps的胳膊上。并没有得病的反应，实验相当成功。的胳膊上。并没有得病的反应，实验相当成功。6个星期个星期后，詹纳给这位孩子接种了人类天花脓疱中的后，詹纳给这

6、位孩子接种了人类天花脓疱中的 物质，而物质，而这个男孩没有患上天花病。詹纳在其他人身上重复了这个这个男孩没有患上天花病。詹纳在其他人身上重复了这个实验，当时他就意识到并确定他已经取得了一项意义重大实验，当时他就意识到并确定他已经取得了一项意义重大的发现，他就此事向英国皇家学会查询，在那里，他曾因的发现，他就此事向英国皇家学会查询，在那里，他曾因其动物学工作而成为该学会成员。他的报告被打回，并附其动物学工作而成为该学会成员。他的报告被打回，并附上一个纸条，解释说：他最好不要继续目前的工作，以免上一个纸条，解释说：他最好不要继续目前的工作，以免危及他先前由于杰出的研究而获得的荣誉。但是詹纳坚信危及

7、他先前由于杰出的研究而获得的荣誉。但是詹纳坚信他的观察结论，并没有采纳这个善意的建议。他的研究于他的观察结论，并没有采纳这个善意的建议。他的研究于1798年发表，题为年发表，题为接种天花疫苗的原因和效果的调接种天花疫苗的原因和效果的调查查。免疫学的开始免疫学的开始 这篇论文立刻激起了极大的轰动，事实上，天花接种在尽这篇论文立刻激起了极大的轰动，事实上，天花接种在尽可能短的时间内便迅速为人所知，并且开展起来。詹纳获可能短的时间内便迅速为人所知，并且开展起来。詹纳获得了公正的评价和尊重，得了公正的评价和尊重，1802年，议会通过决议给他一年，议会通过决议给他一笔笔l万英镑的巨款，万英镑的巨款，18

8、08年，政府任命詹纳担任新成立的年，政府任命詹纳担任新成立的疫苗接种学会的指导工作。他的发现来自于他优秀的实践疫苗接种学会的指导工作。他的发现来自于他优秀的实践经验和观察能力，尽管詹纳始终困惑他发现的疫苗接种是经验和观察能力，尽管詹纳始终困惑他发现的疫苗接种是如何起作用的，并对自己的无能垂头丧气。如何起作用的，并对自己的无能垂头丧气。直到直到100年后年后，免疫的基本原理和特征才被研究展现出来，但是詹纳的天免疫的基本原理和特征才被研究展现出来，但是詹纳的天才和不屈不挠的精神依然在他那个时代创造出了预防医学才和不屈不挠的精神依然在他那个时代创造出了预防医学的实践性胜利。的实践性胜利。当时的一幅漫

9、画，描绘了天花接种后可能出观的反应，尽管天花接种显然非常有效和安全，但在一段相当长的时间里仍是无知的人攻击的靶子以及受到迷信者的批判。天花绝迹天花绝迹 1979年年10月月26日。日。 基础免疫学基础免疫学（第五版）（第五版）（Fundamental Immunology，Fifth edition，William E. Paul，Lippincott Williams &Wilkins，A Wolters Kluwer Company，2003年）有图片一张。年）有图片一张。Edward Jenner (1749 1823) 1980年年5月，月，WHO宣布宣布消灭了天花！消灭了天花！狂犬病

10、狂犬病 在家畜的病毒病中，狂犬病可能是最早有在家畜的病毒病中，狂犬病可能是最早有记载的。此病毒病一般与疯狗有关。记载的。此病毒病一般与疯狗有关。阿里阿里斯多德斯多德（Aristotle）在公元前四世纪就记）在公元前四世纪就记述了病犬的疯狂和暴怒，通过咬啮还能将述了病犬的疯狂和暴怒，通过咬啮还能将病魔传给其他的动物，此病也能传染给人病魔传给其他的动物，此病也能传染给人（人畜共患疾病），在人体上这种病常被（人畜共患疾病），在人体上这种病常被称作称作“恐水病恐水病”。法国人。法国人巴斯德（巴斯德（Pasteur）在在1884年发明了狂犬疫苗。年发明了狂犬疫苗。恐水症恐水症 公元世纪公元世纪奥里利诺斯

11、奥里利诺斯对此作了清楚的描述：受对此作了清楚的描述：受咬之初，常有无名的焦躁，易怒，身感不适，好咬之初，常有无名的焦躁，易怒，身感不适，好动无静，烦恼不安，失眠，伸懒腰，不停的哈欠，动无静，烦恼不安，失眠，伸懒腰，不停的哈欠，老想呕吐，不管患者多么安静的休息，见风就特老想呕吐，不管患者多么安静的休息，见风就特别敏感，惧水、厌水、不想喝水，当发病之时，别敏感，惧水、厌水、不想喝水，当发病之时，渴但又恐水，起先是不敢见水，后来甚至害怕听渴但又恐水，起先是不敢见水，后来甚至害怕听到别人说起到别人说起“水水”字。感染者发病时呈高度兴奋字。感染者发病时呈高度兴奋状态，一旦喝水即引起严重的痉挛等症状，出现

12、状态，一旦喝水即引起严重的痉挛等症状，出现恐水现象，故又称恐水现象，故又称“恐水症恐水症” （hydrophobia）。 脊髓灰质炎（小儿麻痹）脊髓灰质炎（小儿麻痹） 最古老的疾病之一最古老的疾病之一:3000BC，埃及孟非，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。思壁画中长老患小儿麻痹症。 由脊髓灰质炎病毒引起由脊髓灰质炎病毒引起 可造成肢体残疾和死亡可造成肢体残疾和死亡 属细小属细小RNA病毒病毒 基因组为单链的正链基因组为单链的正链RNA 主要通过粪便和咽部分泌物传播，经口感染主要通过粪便和咽部分泌物传播，经口感染脊髓灰质炎疫苗的接种脊髓灰质炎疫苗的接种弗兰克林弗兰克林D罗斯福罗斯福美国第美国

13、第32任总统，任总统，1933-1945(1882-1945)消灭脊髓灰质炎病毒的全球免疫计划消灭脊髓灰质炎病毒的全球免疫计划 从从20世纪世纪50年代推广脊灰疫苗后，发病率大大年代推广脊灰疫苗后，发病率大大降低降低Jonas Salk注射灭活疫苗注射灭活疫苗Albert Sabin口服减毒活疫苗口服减毒活疫苗防治原则防治原则（注射死疫苗注射死疫苗）人工主动免疫人工主动免疫OPV, SabinIPV，Salk（口服减毒活疫苗口服减毒活疫苗）类似自然感染途径类似自然感染途径刺激肠道局部产生刺激肠道局部产生SIgA产生间接免疫产生间接免疫优点 项目项目 活疫苗活疫苗 （OPV） 死疫苗死疫苗 （I

14、PV）接种方法接种方法 口服糖丸口服糖丸 肌肉注射肌肉注射抗体产生抗体产生 血清抗体、分泌抗体血清抗体、分泌抗体 血清抗体血清抗体细胞免疫细胞免疫 有有 无无间接免疫间接免疫 能通过接种者粪便能通过接种者粪便 无无 排毒免疫更多人群排毒免疫更多人群稳定性稳定性 差差,不易保存不易保存 易保存易保存付作用付作用 极少数引起疫苗相关极少数引起疫苗相关 无无 脊髓灰质炎脊髓灰质炎免疫效果免疫效果 更好更好 好好伤寒伤寒MaryMary的故事的故事玛丽（玛丽（玛格丽特）玛格丽特）梅伦梅伦，生于生于18691869年年9 9月月2323日，在当时医日，在当时医学非常不发达的学非常不发达的2020世纪初，

15、玛丽世纪初，玛丽梅隆一直梅隆一直“健健康康健健康康”地生活。伤寒杆菌在地生活。伤寒杆菌在18801880年被发现，在年被发现，在19061906年以前，根年以前，根据统计，仅美国每年就有据统计，仅美国每年就有2.52.5万人死于该病。玛丽万人死于该病。玛丽梅伦曾梅伦曾得过伤寒病，但随后很快就恢复了健康。但是一件得过伤寒病，但随后很快就恢复了健康。但是一件“怪事怪事”发生了，她到哪家给人做饭，哪家就有人被查出得了伤寒发生了，她到哪家给人做饭，哪家就有人被查出得了伤寒病，在病，在1010年期间她换了年期间她换了8 8个东家，被她传染而得病的人达个东家，被她传染而得病的人达到到5050多人，也有记载

16、称有多人，也有记载称有200200多人。因此，纽约市卫生官多人。因此，纽约市卫生官员最终查出是由这位健康的厨娘传播的伤寒病后，就以危员最终查出是由这位健康的厨娘传播的伤寒病后，就以危害公共健康罪而逮捕了玛丽，最终玛丽害公共健康罪而逮捕了玛丽，最终玛丽梅伦被判监禁，梅伦被判监禁，被隔离在一个孤岛上长达被隔离在一个孤岛上长达2727多年，直到她在多年，直到她在6868岁时得中岁时得中风死去风死去。伤寒伤寒MaryMary的起因的起因“伤寒玛丽伤寒玛丽”本名叫玛丽本名叫玛丽梅伦，梅伦，1869年生于爱尔兰，年生于爱尔兰，15岁时移民美国。岁时移民美国。起初她给人当女佣。后来，她发现自己很有烹调才能，

17、于是转行当厨起初她给人当女佣。后来，她发现自己很有烹调才能，于是转行当厨师，拿到比做女佣高出很多的薪水。玛丽对自己的处境非常满意。师，拿到比做女佣高出很多的薪水。玛丽对自己的处境非常满意。1906年夏天，纽约的银行家华伦带着全家去长岛消夏，雇玛丽做厨年夏天，纽约的银行家华伦带着全家去长岛消夏，雇玛丽做厨师。师。8月底，华伦的一个女儿最先感染了伤寒。接着，华伦夫人、两月底，华伦的一个女儿最先感染了伤寒。接着，华伦夫人、两个女佣、园丁和另一个女儿相继感染。他们消夏的房子住了个女佣、园丁和另一个女儿相继感染。他们消夏的房子住了11个人，个人，有有6个人患病。个人患病。房主深为焦虑，他想方设法找到了有

18、处理伤寒疫情经验的工程专家索房主深为焦虑，他想方设法找到了有处理伤寒疫情经验的工程专家索柏。索柏将目标锁定在玛丽身上。他详细调查了玛丽此前柏。索柏将目标锁定在玛丽身上。他详细调查了玛丽此前7年的工作年的工作经历，发现经历，发现7年中玛丽换过年中玛丽换过7个工作地点，而每个工作地点都暴发过伤个工作地点，而每个工作地点都暴发过伤寒病，累计共有寒病，累计共有22个病例，其中个病例，其中1例死亡。例死亡。最后，当地的卫生官员带着一辆救护车和最后，当地的卫生官员带着一辆救护车和5名警察找上门。这一次，名警察找上门。这一次，玛丽又动用了大杈子。在众人躲闪之际，玛丽突然跑了。警察后来在玛丽又动用了大杈子。在

19、众人躲闪之际，玛丽突然跑了。警察后来在壁橱里找到了她，壁橱里找到了她，5名警察把她抬进救护车送往医院。一路上的情景名警察把她抬进救护车送往医院。一路上的情景就像就像“笼子里关了头愤怒的狮子笼子里关了头愤怒的狮子”。经过经过- -结果结果医院检验结果证实了索柏的怀疑。玛丽被送入纽约附近一个名为医院检验结果证实了索柏的怀疑。玛丽被送入纽约附近一个名为“北边兄弟北边兄弟”的小岛上的传染病房。但玛丽始终不相信医院的结论。两年后她向卫生部门的小岛上的传染病房。但玛丽始终不相信医院的结论。两年后她向卫生部门提起诉状。提起诉状。1909年年6月，月，纽约美国人报纽约美国人报刊出一篇有关玛丽的长篇报道，文章十

20、分煽刊出一篇有关玛丽的长篇报道，文章十分煽情，引起公众一片唏嘘，卫生部门被指控侵犯人权。情，引起公众一片唏嘘，卫生部门被指控侵犯人权。1910年年2月，当地卫生部门与玛丽达成和解，解除对她的隔离，条件是玛丽月，当地卫生部门与玛丽达成和解，解除对她的隔离，条件是玛丽同意不再做厨师。同意不再做厨师。1915年，玛丽已经被解除隔离年，玛丽已经被解除隔离5年，大家差不多都把她忘了。这时，纽约一年，大家差不多都把她忘了。这时，纽约一家妇产医院暴发了伤寒病，家妇产医院暴发了伤寒病，25人被感染，人被感染，2人死亡。卫生部门很快在这家医人死亡。卫生部门很快在这家医院的厨房里找到了玛丽，她已经改名为院的厨房里

21、找到了玛丽，她已经改名为“布朗夫人布朗夫人”。据说玛丽因为认定自己不是传染源才重新去做厨师的，毕竟做厨师挣的钱要据说玛丽因为认定自己不是传染源才重新去做厨师的，毕竟做厨师挣的钱要多得多。但无论如何，公众对玛丽的同情心这次却消失了。玛丽自觉理亏，多得多。但无论如何，公众对玛丽的同情心这次却消失了。玛丽自觉理亏，老老实实地回到了小岛上。老老实实地回到了小岛上。玛丽一生中直接传播了玛丽一生中直接传播了52例伤寒，其中例伤寒，其中7例死亡，间接被传染者不计其数。美例死亡，间接被传染者不计其数。美国政府拒绝认定她的国籍和出生地，国政府拒绝认定她的国籍和出生地， 1932年，玛丽患中风半身不遂，年，玛丽患

22、中风半身不遂，6年后年后去世，去世，死亡时大概死亡时大概68岁。在同一间玻璃笼子里，除了短暂的间歇，前前后后岁。在同一间玻璃笼子里，除了短暂的间歇，前前后后一共被关了二十七年。一共被关了二十七年。深思深思 玛丽的遭遇曾经引起一场有关个人权利和公众健玛丽的遭遇曾经引起一场有关个人权利和公众健康权利的大争论，加上玛丽本人富有戏剧色彩的康权利的大争论，加上玛丽本人富有戏剧色彩的反抗，使这场争论更加引人注目。争论的结果是，反抗，使这场争论更加引人注目。争论的结果是，大多数人认为应该首先保障公众的健康权利。美大多数人认为应该首先保障公众的健康权利。美国总统因此被授权可以在必要的情况下宣布对某国总统因此被

23、授权可以在必要的情况下宣布对某个传染病疫区进行隔离，这一权力至今有效。个传染病疫区进行隔离，这一权力至今有效。 玛丽玛丽梅伦以梅伦以“伤寒玛丽伤寒玛丽”的绰号名留美国医学史。的绰号名留美国医学史。今天，美国人有时会以开玩笑的口吻称患上传染今天，美国人有时会以开玩笑的口吻称患上传染病的朋友为病的朋友为“伤寒玛丽伤寒玛丽”；由于故事中的玛丽；由于故事中的玛丽梅梅伦总是不停地更换工作地点，那些频繁跳槽的人，伦总是不停地更换工作地点，那些频繁跳槽的人，也会被周围的人戏称为也会被周围的人戏称为“伤寒玛丽伤寒玛丽”。小说小说伤寒玛丽民谣伤寒玛丽民谣玛丽玛丽梅伦的经历引发了文学家的充分想像，也有很多小说家为

24、玛丽梅伦的经历引发了文学家的充分想像，也有很多小说家为玛丽鸣不平。瑞士一位小说家鸣不平。瑞士一位小说家J.F菲德斯皮尔菲德斯皮尔(J.FFederspiel)就根据伤寒就根据伤寒玛丽的故事写成了一部小说玛丽的故事写成了一部小说伤寒玛丽民谣伤寒玛丽民谣(DieBalladevonderTyphoidMary)。在书中作者以时空交错的方式描述了百年前纽约市。在书中作者以时空交错的方式描述了百年前纽约市发生的这个事件。在小说中，玛丽发生的这个事件。在小说中，玛丽梅隆是一个快乐的来到美国纽约梅隆是一个快乐的来到美国纽约寻梦的女孩。她以一手好厨艺受到东家的赞赏，她沉默寡言不善交谈，寻梦的女孩。她以一手好

25、厨艺受到东家的赞赏，她沉默寡言不善交谈，她在自己不觉察的情况下成为了她在自己不觉察的情况下成为了“伤寒杀手伤寒杀手”，到处传播着可怕的伤，到处传播着可怕的伤寒病菌，随着玛丽所经过的地方不断有人因伤寒病而死去，人们对玛寒病菌，随着玛丽所经过的地方不断有人因伤寒病而死去，人们对玛丽开始怀疑和恐惧。惟独玛丽却始终健健康康的。当时卫生局派出的丽开始怀疑和恐惧。惟独玛丽却始终健健康康的。当时卫生局派出的人员和大批警察同时出动，开始搜遍美国纽约大大小小的厨房，寻找人员和大批警察同时出动，开始搜遍美国纽约大大小小的厨房，寻找玛丽玛丽梅隆。因此玛丽开始了游荡生活。和历史记载玛丽被隔离到孤梅隆。因此玛丽开始了游

26、荡生活。和历史记载玛丽被隔离到孤岛不同，在小说中作者为痛苦而有些岛不同，在小说中作者为痛苦而有些“无辜无辜”的玛丽安排了另一个黑的玛丽安排了另一个黑色幽默式的结局。在书中，玛丽这位健康的带菌者最后化名为布朗夫色幽默式的结局。在书中，玛丽这位健康的带菌者最后化名为布朗夫人来到了一家医院工作，然后伤寒病又开始肆虐。人来到了一家医院工作，然后伤寒病又开始肆虐。携带疾病的体虱-斑疹伤寒的病原夏尔JH尼科勒 法国 1909年1909年6月美国纽约美国人报报道“伤寒玛丽”的插图郁金香碎色病郁金香碎色病第一个记载的植物病毒病的是第一个记载的植物病毒病的是郁金香碎色病，因为至今荷兰郁金香碎色病，因为至今荷兰阿

27、姆斯特丹的阿姆斯特丹的Rijks博物馆博物馆还保还保存着一张存着一张1619年荷兰画师的一年荷兰画师的一幅得病的郁金香静物画（图幅得病的郁金香静物画（图2）。）。据记载一个得病郁金香球茎竟据记载一个得病郁金香球茎竟能换来牛、猪、羊甚至成吨的能换来牛、猪、羊甚至成吨的谷物或上千磅的奶酪。在谷物或上千磅的奶酪。在1634-1637年的荷兰，这种嗜好达到年的荷兰，这种嗜好达到了可称做了可称做“郁金香热郁金香热”的高潮。的高潮。使我们知道在十七世纪就存在使我们知道在十七世纪就存在一种植物病毒病一种植物病毒病-郁金香碎色郁金香碎色病。病。郁金香静物画郁金香静物画 意大利的佛罗伦萨暴发意大利的佛罗伦萨暴发”黑死病黑死病”的情景的情景