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自然科学促进医学的发展

二十世纪以来的医学发生了巨大变化,特别是二次世界大战后,更有惊人的进

展。十九世纪下半叶,由于物理学,微生物学,生理学等方面取得显著成就,为二

十世纪现代医学奠定了基础。随着物理学革命的开始,化学、生物学都发生了革

命性的变化。这些成就不断地与医学相结合,使医学从观察疾病表面现象深人到

微观结构和人体的内部,进而探索疾病的发生、发展的内在规律,寻求有效的治

疗措施。昔日一些不治之症,迄今多数成为常规治疗。一些复杂病因所致的疾病,

又成为当今医学进攻的主要目标。医学是一门综合性大学科,涉及广泛领域,本

文试从自然科学对现代医学产生影响作简单历史回顾。

一、物理学对诊断技术的提高

物理学的一系列发现,直接对医学产生重要影响。

“德国物理学家伦琴在1895年发现x射线后,立即成为判断疾病的新技

术”。〔’〕第一次世界大战期间,X射线透视被广泛地应用于检查子弹在体内位

置。为了解决体内各种器官被X射线穿透但不能显影问题,而发展了“显影对

比技术”。即给某个器官的内膜蒙上一不易穿透的药物,使这个器官的形象能

显示出来。

十九世纪末采用秘餐作肠道造影,后来又改用效果更好的钡餐。二十年代初,开

始使用碘油作不同部位的静脉注射,从而使X射线广泛应用到血管、尿道、胆

囊、肾脏等许多器官。三十年代,用于大脑造影。尔后,在提高安全性、清晰度

方面又作了不少改进,大大提高了临床诊断水平。70年代初,由于X射线同电

子计算机相结合,成功地取得平面体层照像,连续的平面照像结合起来,可以得

到清晰三维立体图像,对于诊断肿瘤能准确显示,这是X射线造影技术上的重

大突破。

放射性是物理学的另一项重大发现。经过许多科学家的努力,到1934年居里夫

妇发现人工射线性同位素,随后又有重氮重氢的发现,40年代初建立起原子反应

堆批量生产各种同位素,为生物学、医学探索生命现象提供灵敏的工具。在临床

上用来检查内分泌、雌激素、甲亢分泌的紊乱、代谢过程的障碍或血液方面的疾

病,常常用一定量磷、铁、碘、氢等同位素标记的化合物注人体内,再进行仪器

追踪,随着原子核科学的发展,从而出现了一门新兴学科—核医学。利用光学技

术制造各种内窥镜和探针。第二次世界大战后,内窥镜不仅用来检查尿道、膀脱、

直肠,而且能深人狭窄又深邃的管道内部;不但可以用肉眼直接观察,而且可以

通过内窥镜进行电铸灼、激光、冷冻、注射药物在腔内直接进行治疗。借助电子

放大仪器,可以在荧光屏上显示内腔图象。利用电学原理把各种器官的电生理现

象记录下来,是二十世纪上半叶逐渐成熟并推广应用:如心电图、脑电图、肌电

图等,都是临床医生诊断时必要依据。利用超声波产生图象检查体内组织器官病

变也是印年代发展起来的新技术。

70年代物理诊断

仪中又出现核磁共振扫描仪(NMR)。NMR不仅成像清晰能反映体内不同化学

环境和新陈代

谢的变化,而且避免X射线对人体的损害。

80年代又研制成扫描遂道显微镜(STM),与STM相似的还有原子力显微镜(赶

M)来测定DNA序列。

90年代末,显微外科发展迅猛,显微外科技术不仅成为神经外科的常规技术,

而且由于新知识、新技术、新手术方法不断涌现,从基础研究到临床全方位的跃

进图,如¹神经内窥镜外科(E缸山招肠picNeosu飞理y),目前已广泛应用于

脑积水、脑全系统、脑实质、蛛网膜下腔、脊髓内外病变的处理。º神经导航外

科(Ne~avig山ngSlir目吧y),利用它的定向,影像导向与计算机结合,医生

可精确地设计小皮肤切口和骨窗,对切除肿瘤有很大帮助。»显微外科与血管内

介人和放射外科血管内介人与显微外科结合应用,可提高治疗成功率。

上述表明,物理学的成就与医学相结合,大大提高疾病诊断的精确度与安全性,

充分说明现代医学发展与现代科技关系越来越密切。

二、化学、生物化学推进了医学的诊断与治疗

化学疗法在20世纪30年代就取得了显著效果。化疗先驱德国化学家保罗·欧

利希阎(Pa司五hrich1854一19巧)在研究中,提出一种设想,即苯胺染料很

可能是杀菌的有效药剂。为此,他自己曾作这方面的探索,经过许多化学家的努

力,直到1935年德国化学家多马克闭(Geth耐