第一章 生物時代的黎明

幾個世紀以來，醫生都是根據人體解剖來進行專業治療的，因為他們認為身體的每部分都代表著一個獨立的系統。在現代，放射學等專業出現了創新技術。由于生物學和遺傳技術的進步，腫瘤學得以誕生。

分子生物學

1953年，當時James Watson和Francis Crick發現了DNA(脫氧核糖核酸)的分子結構，分子生物學時代開始于此。他們發現DNA分子由兩條互補鏈組成，像雙螺旋一樣纏繞在一起，他們認為這種結構使DNA分子能夠自我復制和修復。

DNA儲存用于制造蛋白質的信息，每種特定類型的蛋白質都會產生一種特定類型的身體設計。當一個基因受損時，DNA利用互補鏈指導自我修復。

當一個細跑分裂時，子細胞會得到相同的DNA拷貝，這十分重要。DNA分子在細胞分裂前會進行自我復制。在復制過程中，雙螺旋DNA分子分裂成兩個單螺旋，然后這兩個單螺旋通過完成互補鏈變成兩個相同的雙螺旋DNA分子。

解決DNA的結構問題是本世紀最偉大的科學成就之一。這使得生物學變成了一門動態的實驗科學，定義了我們的身體如何發揮功能，這樣我們就可以研發新的疾病療法。

干擾素和細胞因子

1957年，英國醫學研究者Alick Isaacs和瑞士病毒學家lean Lindenmann在對雞蛋進行病毒實驗時做了一項有趣的觀察。在實驗中，他們使用酸浴來殺死雞蛋中的病毒。接下來，他們將死病毒放入另一個雞蛋中，并在雞蛋中加入活病毒，然而活病毒沒有生長。他們認為這種無害的死病毒一定產生了一種抑制病毒感染的蛋白質，并稱此為蛋白質干擾素IFN。

起初，科學家們認為只有一種干擾素蛋白，但后來的研究表明干擾素蛋白有許多種。研究還表明，這些蛋白質在調節細胞功能方面發揮著多種作用。它們屬于一組更廣泛的信號分子，稱為細胞因子，能夠調節免疫和炎癥。

在發現干擾素50年后，干擾素藥物成為了價值數十億美元的產業。醫生使用這些藥物治療病毒性疾病，如肝炎、癌癥和多發性硬化癥。

胸腺和T細胞

胸腺位于心臟上方的頸部。幾十年來，科學家們一直認為胸腺在青春期之后沒有任何重要作用。1961年，澳大利亞免疫學家Jacques Miller證明，他可以通過移除小鼠的胸腺來使小鼠的免疫系統無效。在他的實驗中，他發現沒有胸腺的老鼠缺少一組特定的白細胞，他稱這些血細胞為T細胞。

癌病毒

1910年，紐約洛克菲勒研究所(Rockefeller Institute)的科學家Francis Peyton Rous（弗朗西斯?佩頓?勞斯）發現，他能夠將一只雞身上的惡性腫瘤轉移到另一只雞身上，方法是將健康的雞暴露在腫瘤細胞提取液中。他得出結論：癌癥是由病毒傳播的。

這一發現引發了更多對癌癥病毒的瘋狂研究。然而，在接下來的20年里，科學家們未能發現能導致人類癌癥的病毒，因此他們當時不相信弗朗西斯的發現。

1958年，一位名叫Denis Burkitt的愛爾蘭外科醫生在非洲兒童中發現了一種惡性淋巴瘤。他發現，20%的病例是由病毒感染引起的，所有患者都有瘧疾史，瘧疾削弱了免疫系統。之后，其他癌癥病毒的發現也隨之而來。

這些發現幫助勞斯獲得了遲來的1966年諾貝爾獎。勞斯發現的這種病毒現在被稱為勞斯肉瘤病毒(RSV)。

重組DNA

20世紀70年代初，科學家們在一種被稱為基因剪接的基因工程技術上取得了重大進展。基因剪接指的是科學家將一個生物體的DNA剪切下來，然后從另一個生物體中插入一個基因，從而產生一個合成DNA分子。斯坦福大學(Stanford University)的Paul Berg利用基因剪接技術，合成了一種含有DNA的分子，該分子的三種來源分別是一種名為蘭達噬菌體的細菌病毒、大腸桿菌(E.coli)和一種猴子病毒。

這項技術引起了人們的擔憂，他們擔心科學家們會濫用新生物科學的力量。為了解決這些擔憂，Berg和他的團隊在1973年1月召開了一次會議(艾斯洛瑪爾I)。會議上表達了一些擔憂，導致科學家們要求美國國家科學院成立一個委員會來調查這項新技術。1974年，該委員會發布了一份報告，呼吁在全球范圍內暫停可能產生新耐細菌菌株或與致癌動物病毒DNA雜交的危險實驗，這一行為是前所未有的。

該報告使得1975年2月召開了第二次會議(艾斯洛瑪爾Ⅱ)。Berg和他的同事在會議上公開他們的討論，這為政府當局監督基因重組的研究和臨床應用鋪平了道路。會議期間制定了指導方針之后，科學家們繼續他們的研究。兩年內，生物技術公司推出了第一批基因工程藥物。

衰老與癌癥

衰老和癌癥都涉及控制細胞生長的機制。隨著年齡的增長，細胞失去了復制能力，進而引發炎癥。因此，我們的免疫系統對病毒感染和基因突變的反應較差，所以老年人更容易感染傳染病和癌癥。

網絡視頻

1. DNA雙螺旋結構的發現

2. 干擾素

3. 什么是胸腺?

4. 免疫|T細胞發育

5. 病毒和癌癥

6. DNA克隆與重組

7. 癌癥和衰老