现代社会和科技发展对医学的影响

（一）社会经济发展对医学的影响

医学研究和医疗实践需要社会为其提供足够的物质基础。社会经济发展水平决定着对医学科学技术和医疗卫生事业的经费投入，也在很大程度上影响着医学的发展。随着社会经济发展水平的提高，物质资料的日益丰富，对医学研究的投入就会增加，医学教育和研究机构也会相应发达起来，高素质的医学人才才能成批涌现，从而促进医学发展。随着社会物质生产水平的提高和经济的高速发展，人们的物质生活条件日益优越，对自身保健越来越重视，卫生服务需求便会随之增长，从而刺激医学的全面发展与繁荣。社会化大生产促使经济活动的范围不断扩大，为医学研究提出了新的课题，促进了环境医学、劳动保护、营养卫生、妇幼卫生等新学科的诞生。20世纪以来，随着工业、农业、交通运输业的现代化，环境的污染日益恶化，生态平衡遭到破坏，出现了危害健康的公害病、城市病等。伴随着经济的发展，人们生活方式、工作方式的改变，致使疾病谱和死亡谱发生了重大变化，从而使人们对医疗卫生保健的需求在质和量上都发生了深刻的变化，推动医学研究向更广阔的领域进军。

（二）科技发展对医学的影响

20世纪50年代以来，以原子能技术、电子计算机技术、生物技术为代表的新科技革命，推动医学进一步发展。从观察疾病的表面现象深入到人体内部，探索人体生命活动的奥秘，揭示人体疾病发生发展变化的规律，寻求有效的诊断和治疗手段。

1.基础医学的发展

（1）分子生物学：DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑，开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。DNA双螺旋结构的发现，确立了核酸作为信息分子的结构基础，提出碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，从而确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用奠定了最重要的基础，标志着人类对生命现象的认识进入了一个新的历史阶段。分子生物学的研究，涉及生命现象最本质的内容，把各个层次的生命活动有机地联系起来，在新的高度上揭示生命的奥秘。分子生物学渗入生物学各个分支学科的结果，不仅推动了生物科学的发展，而且引发了医学理论的深刻变革。分子生物学的研究及成果，为人类对遗传现象的研究开辟了更为广阔的空间和视野。使人类在更深刻认识生命的同时，也对人类的既有知识体系产生巨大的震撼，其对人类社会的法律、道德规范，对伦理学、社会学、哲学、心理学等众多学科的冲击正日益显现。

（2）生理学：自从1915年，美国学者肯达尔（E.Kendall,1886—1972年）从3t新鲜的甲状腺中提取出0.23g甲状腺素后，一大批激素被提取出来。20世纪60年代，吉尔曼(R.Guillemin)和沙利(A.Schally)分别从动物（猪、羊）的下丘脑中分离并提取出促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）、促甲状腺激素释放因子（TRF）和黄体生成激素释放因子（LRF），从而开拓了下丘脑“神经内分泌学”的新领域。1958年，萨瑟兰（E.W.J.Sutherland）发现环磷腺苷（cAMP）。经数年研究，于1965年提出“第二信使学说”，阐明了含氮激素的作用机制，推动了“分子内分泌学”的发展。斯佩里的贡献则证明了人脑两半球在功能上的高度专门化，还证明了人的右大脑半球也有许多较高级的功能。斯佩里的研究工作使人们能够更深入地了解大脑的内部世界，关于大脑两半球功能专门化的发现为人们了解大脑的功能提供了一个全新的概念。鉴于在大脑两半球功能研究方面的贡献，他被授予1981年诺贝尔生理学和医学奖。

（3）免疫学：1908年，赖特（A.E.Wright，1861—1947年）及道格拉斯（Douglas）仔细观察了梅契尼可夫提出的吞噬作用，并证明在体液因素参与下可使吞噬作用大为增强，相应的抗体能增强吞噬细胞对相应细菌的吞噬，这种抗体被称为调理素（opsonin）。从此，人们开始认识到细胞免疫与体液免疫是相互补充和促进的，把细胞免疫与体液免疫统一起来，从而化解了两个学派之间的矛盾，完善了人们对免疫机制的认识。

免疫应答的效应是双重的，一种是生理性的保护作用，另一种对机体有损伤，形成了免疫病理现象，如表现为各种超敏反应和多种免疫性疾病。免疫应答对机体的损害称为变态反应，也称超敏反应，是机体受某种抗原物质刺激后产生的一种异常或病理性应答，造成组织损伤或病变。伯内特根据当时细胞生物学及遗传学的发现，全面总结了免疫学的成就，接受了詹尼的观点，并意识到自己在研究抗体形成时所遗漏的一个关键环节——关于机体早已具备能识别一切抗原的抗体这一概念。他汇总了埃利希和特奥梅奇的思路，博采众长，自成一派，采用了“克隆选择”这一术语来准确阐述他的学说。提出一种抗原和相应抗体的结合能启动细胞增殖并制造出更多的相同受体——抗体，每个细胞及其克隆（该细胞的后代细胞群）只能产生一种抗体。伯内特关于一种细胞克隆产生一种特异性抗体的预见，到1975年被人们发明的单克隆抗体技术所证明。将以抗体为中心的免疫化学发展至以细胞应答为中心的细胞生物学阶段，全面推动了细胞的免疫应答及免疫耐受的形成及其机制的研究。免疫学与细胞生物学、分子生物学、分子遗传学以及生物化学等相互结合、渗透，推动着医学和生命科学的迅猛发展。

2.诊断技术的进步

（1）心电图技术：1903年，荷兰生理学家艾因托文（Einthoven）发明了心电图仪，成功地记录了心动电流的波动。他对心电图上的各个波、段和间期予以命名，还阐述了心电图的形成机制，通过分析心电图波形以检测心脏电生理情况。其临床意义在于：①对各种心律失常的诊断有肯定价值;②特征性的心肌缺血、损伤和坏死的心电图改变和动态衍变对急性心肌梗死有明确价值;③对心房和心室增大有一定诊断价值;④对心包炎、右位心、二尖瓣病变、肺心病有提示诊断价值;⑤对心肌缺血、损伤、炎症、药物作用和电解质失调有辅助诊断价值。此外,心电图作为电信息时间标志,为心音图、超声心动图、无创性心功能检查(收缩时间间期、心阻抗图)及心脏电生理研究等做同步描记,以助确定时相,分析相互关系。

（2）CT技术：普通X线由于影像相互重叠，相邻器官或组织之间如对X线的吸收差别小，则不能形成对比图像，一些器官组织特别是软组织构成的器官不能显影。1969年Hounsfield首先设计成计算机体层成像装置，经神经放射诊断学家Ambrose应用于临床，获得了非常满意的颅脑横断层面图像，这种成像方法称之为计算机体层成像（computed tomography，CT）。这一成果于1972年在英国放射学会学术会议上发表，Hounsfield因此获得1979年医学生物学奖。1974年Ledley设计成全身CT装置，使CT的检查从颅脑扩大到全身各个解剖部位。

CT检查的特点：①密度分辨率高，可直接显示X线检查无法显示的器官和病变；②检查方便、迅速而安全，只需患者不动，即可顺利完成检查，易为患者接受，且随诊方便，尤其是对于急诊病人能较快做出诊断，对争取时间抢救病人起到重要作用；③克服了传统X线平片影像重叠，软组织器官不能显影或显影不佳等缺点，与核素扫描及超声图像相比，CT图像清晰，解剖关系明确，病变显示好，因而病变的检出率和诊断准确率高；④可获得各种正常组织与病变组织的X线吸收系数（或衰减系数）以行定量分析，即不仅显示出不同密度的器官、组织或病变的影像，且直接得到各组织对X线吸收的数值即吸收系数；⑤由于图像是来自吸收系数的差异，因此，可进行图像处理，使图像的密度或灰度调节到适合观察某种组织或病变；⑥必要时还可以加做增强扫描，使图像更为清晰，并对某些病变进行鉴别诊断，提高病变的诊断准确率及显示率。

CT的发明和应用是对传统X线技术原理和技术方法的重大改革，它使医学影像技术进入以计算机重建图像的新时代，引起了医学影像技术结构的变化。CT技术应用后，计算机图像处理技术得到了普遍应用，各种不同物理原理的医学影像技术都可建立在计算机重建图像的基础上，各种各样的CT应运而生，如单光子CT、正电子CT、磁共振成像、超声CT等，形成了医学影像技术群。

（3）内镜技术：①硬管内镜技术。19世纪发明的内镜，因其由硬质材料制成，检查过程中病人非常痛苦，且易致组织损伤，再加上光源的难题使视野受限，所观察到的图像不够清晰，影响了它们的临床应用。1903年，施特劳斯（Strauss）率先将电光源用于内镜。②半曲性内镜技术。1932年，内镜学者钱德勒（Schindler）和工程师沃尔夫（Wolf）共同研制出半曲式胃镜。特点是远端可曲性，即在胃内可做一定程度弯曲，使盲区缩小，病人痛苦有所减轻。术者能清晰地观察胃黏膜图像。此镜前端有一光滑金属球，插入较方便，近端为硬管部，有接目镜调焦。半曲式胃镜使内镜制作工艺向前迈了一大步，后来又增设了活检和照相装置，实用性显著增强。③光导纤维内镜技术。20世纪初，光学玻璃纤维问世后，人们对其导光性能进行了深入的研究。所谓纤维光学是利用柔软、透明的纤维或纤维束，能可曲地向任何方向传导光和光学图像的一种技术。1930年德国的兰姆（Lamm）与钱德勒合作试制光纤内镜，但因图像处理的光纤绝缘问题未能解决，未获成功。1963年日本采用光导纤维制成胃镜以来，各种光导纤维内镜相继研制出来，用以观察消化道、鼻腔、支气管、肾盂、膀胱、子宫、腹腔、胸腔等活体器官的病理变化。针形内镜还可以观察到脊髓、神经表面及关节等活体组织的变化。纤维内镜细而柔软，并可随意弯曲，易于操作，盲区显著缩小，大大减轻了病人的痛苦，使内镜检查的适应证不断扩大。它利用纤维光束导光，采用外部冷光源，使光量大为增加，可发现细小病灶。随着内镜技术的进步，其附属装置也相应得到发展，如手术器械、摄影机、电视系统等。光纤技术的进步使内镜品种日趋增多，功能不断增强，性能更臻完善，其用途也日益广泛，不但可用于诊断，还可用于手术治疗、生理测试和功能检查等。④电子摄像与超声内镜技术。20世纪80年代，美国阿兰（Allen）公司研制的电子摄像内镜问世。电子内镜由内镜、电子摄像装置、电子监视器三部分组成。电子内镜具有图像清晰、色泽逼真、分辨率高等优点。此外，纤维内镜又与超声技术结合成为超声内镜，可以观察、检查到体外超声所不能达到的部位，进行腔内超声检查，使超声和内镜技术得到了新的发展，从而弥补了内镜、X线、体外超声、CT技术的某些局限和不足，为临床诊断学开辟了新的领域。

受内镜的启示，1918年，日本东京大学高木（Takagi）在膀胱镜的基础上开始设计研制关节镜。1921年，瑞士的尤根（Bircher Eugen）也开展了关节镜的研制。1957年，高木的学生渡边（Watanabe）在总结高木研究资料的基础上，出版了世界上第一部关节镜图谱，为关节镜的临床应用奠定了理论基础。经过不懈的努力，渡边终于在1960年研制成功新型实用性关节镜。以后他又不断改进，在1962年利用关节镜首次成功地为一位病人进行了半月板部分切除术。近年来，采用腹腔镜进行各种外科手术，对病人的创伤小，安全可靠，病人恢复快，手术瘢痕小。应用腹腔镜可完成大多数腹部外科手术、妇科手术，也可开展部分泌尿外科手术、胸腔手术及骨科手术。目前已用胸腔镜施行心胸外科的一些手术。腹腔镜下外科手术设备发展相当迅速，不仅种类有所增加，质量更有所改进。例如日本奥林巴斯腹腔镜的摄像镜头可全部浸泡在消毒液内消毒，新一代的光学视管可用高压灭菌器灭菌，从而为临床使用提供了方便。

内镜作为人类视觉器官的延长，使人们能够深入肉眼难以达到的隐蔽腔隙进行直接的观察，这一优越性是其他诊察仪器无法代替的。特别是内镜由“镜”变为“刀”，由人眼的“延长”又加上了人手的“延长”，这无疑是内镜发展史上的一次飞跃。

3.治疗技术的进步

（1）抗生素的发现：1928年，英国医生弗莱明（Alexander Fleming,1881—1955年）在实验室偶然发现能杀死细菌的青霉素，命名为“盘尼西林”。第二次世界大战期间，青霉素的应用，使伤兵因为伤口感染而导致的死亡率大大降低，成为非常稀罕和贵重的药品，英国首相丘吉尔曾经下令青霉素“必须给最好的军队使用”。链霉素的作用更是神奇无比，被人们称为结核的“克星”，使以往治疗无望的结核病人得以痊愈。随着新抗生素的不断被发现，白喉、猩红热、肺炎、梅毒等全部被抗生素遏制住，人们发现世界上那些最可怕的疾病突然失去了威胁，抗生素真是人类的大救星。

（2）断肢再植技术：断肢再植成功是显微外科发展的成果。1960年，美国贾克勃逊和苏阿锐兹首次在手术放大镜下对外径为1.6～3.2mm的血管进行缝合实验，得到较高的吻合通畅率。这为血管外科开创了一个新领域，并促进了显微外科应用范围的不断扩大。1963年，中国医生陈中伟、钱允庆等所施行的前臂远段离断再植成功并有良好的功能，引起学术界的震动，这是世界文献报道的第一例。美国的马欧特和麦克哈姆则在1964年报道了他们为一例臂肘上部离断的病人做断肢再植，获得成功。断肢再植成功走出了再植外科中划时代的第一步。

20世纪60年代初断肢再植技术已臻成熟，但是由于肉眼下缝合直径为1.5mm以下的血管困难很多，断指再植在临床上不太成功。因而科学家们对小血管显微吻合技术，显微手术器械，小血管修复后抗凝防栓等问题做了大量研究。1966年，中国上海的医生在6倍放大镜下进行第一例断指再植成功。

（3）器官移植技术：器官移植通常是将健康的器官移植到另一个人体内使之迅速恢复功能的手术，目的是代偿受者相应器官因致命性疾病而丧失的功能。广义的器官移植包括细胞移植和组织移植。若献出器官的供者和接受器官的受者是同一个人，则这种移植称为自体移植；供者与受者虽非同一人，但供受者（同卵双生子）有着完全相同的遗传素质，这种移植叫做同质移植。人与人之间的移植称为同种(异体)移植；不同种的动物间的移植（如将黑猩猩的心或狒狒的肝移植给人），属于异种移植。器官移植是活性移植，要取得成功，技术上有三个难关需要突破。一是尽早恢复血供，二是切取的离体缺血器官低温保存，三是免疫排斥反应。在陆续攻克了三大难题之后，1962年美国J.E.默里（1990年诺贝尔生理学和医学奖获得者）第一次进行人体肾移植获得长期存活，器官移植作为医疗手段，才成为现实。

时至今日，常用的移植器官有肾、心、肝、胰腺与胰岛、甲状旁腺、心肺、骨髓、角膜等。在发达国家，肾移植已成为良性终末期肾病（如慢性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎等所致的慢性肾功能衰竭）的首选常规疗法。

（4）基因工程：所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。

迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。

一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药，就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星，基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据，也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。