中文版前言

——中國諺語

——托馬斯·愛迪生，1902

古代中國人通過仔細觀察天空的晝夜變化掌握了天文學，并將這些科學知識運用于航海和對世界的探索。他們發明了許多重要的產品和技術，包括造紙術、印刷術、火藥和指南針。這些成就歸功于仔細的觀察、耐心的試驗和堅毅的恒心。以造紙術來說，其涉及了纖維素（一種使用最為廣泛的生物材料）的再利用。造紙術的工藝過程基于對纖維素特性和預期用戶需求的理解。可見，生物技術并非新鮮事物。

在現代，免疫檢測法在紐約布朗克斯區一家退伍軍人醫院被發明出來。與古代中國人一樣，這也需要具備技巧、想象力和努力。免疫檢測法的發明者是來自猶太移民家庭的羅莎琳·耶洛和所羅門·柏森。他們在學校都特別聰明，但由于種族和性別（羅莎琳·耶洛是一名女性）背景，二人的教育歷程充滿坎坷。最終，在多次被拒絕之后，羅莎琳·耶洛成為了一名物理學家，而所羅門·柏森成為了一名醫學博士。在此之前，醫學院拒絕所羅門·柏森的申請不下一百次，而羅莎琳·耶洛是伊利諾伊大學工程學院400名男學生之外唯一的女性。

免疫檢測全部基于我們對自然界的理解。在人類科技成就的范圍內，免疫檢測究竟地位如何？

免疫檢測基于物理學、化學和生物學領域中廣泛且深層的科學知識。目前，工程技術和生物化學已經變得高度復雜，其創新的腳步比包括汽車、建筑、制藥和環境保護等在內的許多行業更加快速，這讓我想起了深圳驚人的變化速度。尖端生物化學和工程技術的雙重應用，使免疫檢測成為高端先進生物技術產品的一個重要類別。

1796年，愛德華·詹納（Edward Jenner）揭示了疫苗的接種過程，并首次利用了免疫的自然進程。本書中定義的免疫檢測法發明于20世紀50年代。早期免疫檢測法采用抗體對血液樣本中的分子濃度進行定量分析。抗體是動物經過數百萬年的進化而形成的分子，是動物體抵御寄生蟲、細菌、病毒、毒素和其他危害的重要組成部分。抗體可以用來建立高特異性和靈敏度的檢測方法。本書將對此進行介紹。

免疫檢測法是生物技術中的杰出代表。使用微量的免疫動物血液，無須經過純化步驟，免疫檢測法即可對復雜樣本中1/1 000 000 000 000的物質進行檢測和定量分析。醫院實驗室中最靈敏的商品化分析儀通常都能達到這種水平的特異性和靈敏度。研究型的免疫檢測法能夠測量到低至10-21mol濃度的物質，相當于將一桶化學物質分散在全世界海洋中后的濃度。污染是人類與自然接觸的負面后果，如今免疫檢測也已成為研究污染的重要工具。

免疫檢測的核心要素經歷了許多漸進的變化：待測信號從放射性信號到酶促信號再到化學發光信號；抗體從多克隆抗體到單克隆抗體再到重組抗體；蛋白質檢測方法從競爭法到夾心法。在短短10年的時間里，分離方法從抗體的沉淀和離心發展到乳膠微粒的離心分離，再發展到順磁性顆粒的磁分離，在某些領域還發展為微量滴定板的清洗分離，而完全不需要分離的均相免疫檢測法也在同一時期發展起來。自動化技術的進步提供了另外一種創新途徑。當今使用的技術方法的多樣性也表明，免疫檢測還不是一項成熟的技術。

在成千上萬的工程師、生物化學家、化學家、臨床化學家、物理學家、數學家、醫生、程序員、市場營銷人員、會計師、經理和商業策劃人員的共同努力下，生物化學和工程技術正在加速融合，從而實現快速變革。免疫檢測行業為大約10萬名制造業工人提供了就業機會。那么除此之外，免疫檢測領域更廣泛的經濟影響是什么呢？

與同一個十年期間遺傳密碼的破譯形成鮮明的對比，免疫檢測法的發明幾乎不為公眾所知。但是商業上，免疫檢測業務的銷售額遠高于DNA相關的診斷業務。

雖然免疫檢測的市場規模小于藥物市場，但如今許多最新的生物制品向治療藥物的轉變都得益于免疫檢測研究和開發的單克隆抗體生物工程學的進步。

免疫檢測法對臨床實踐具有重要的影響。免疫檢測在診斷和病人隨訪中起核心作用，這是其對社會的主要貢獻。免疫檢測提升了療效，并降低醫療成本，而這是發達國家經濟中最大的預算支出類別。

本書由許多專家共同撰寫，他們致力于通過書中章節來推行免疫檢測技術的教育，對此我深表謝意。

中文版包括了124名英文作者和70多名翻譯。

對于大量樣本篩選而言，免疫檢測法所用設備相對便宜，測試成本較低，目前仍然是優選的方法。

當工業界和學術界共同合作時，可以創造輝煌的創新成就，本書便是一個例證。在這一領域中，許多持續的改進推動著其向前發展。很多時候，創新來自于1%的靈感和99%的汗水。隨著免疫檢測系統變得越發復雜，需要大型團隊一起合作來完成開發工作。我參與的最后一個免疫檢測開發項目涉及美國和英國的4個大型開發團隊，預算達2.5億美元。

如果您喜歡閱讀有關科學應用的書籍，那您選擇了一本合適的讀物。免疫檢測技術為仍在發展中的相關技術行業的生命周期提供了一門必修課程。

接下來，對本書中的術語做一個簡單說明。在《免疫檢測原理與應用》中，大多數情況下，檢測代表競爭（competitive）法或免疫計量（immunometric）法。我喜歡“競爭性”一詞，因為它具有很強的描述性，可以幫助初學者記住這些檢測的工作方式。然而，有時示蹤劑是在抗體與樣本中的分析物結合一段時間后添加的，因此競爭法并不是一個被普遍接受的科學性描述。我也偏愛“免疫計量”的叫法，因為一些某種程度上帶有消極意義的描述，如“非競爭性”或“試劑過量”的描述，掩蓋了其與競爭法產品相比的優越性能。此外，免疫計量法的通俗稱謂“三明治夾心法”可能具有誤導性。盡管夾心法也是描述性的詞語，但是在競爭性檢測法中也可能有三層或更多的分子結合在一起的情況。此外，希望讀者可以了解，盡管大多數免疫計量法是非競爭法，但是最初引入該術語是為了表述那些使用了標記抗體的免疫檢測法，而一些競爭法也使用了標記的抗體。本書將這種情況下的檢測描述為競爭性檢測而非免疫計量檢測。希望專家們能夠諒解對上述命名的簡化和統一，這一嘗試為對獨立發展的各領域在本書中的描述進行了標準化。在本書中，你會多次看到“三明治夾心法”和“免疫計量法”并用，因為前者在某些應用中更常見。

ELISA是本書中相關語境下使用的術語，描述了一種基于酶標記物的固相免疫檢測法。ELISA是免疫檢測法的一個分支，在放射性標記應用減少的同時，ELISA重要性越來越突出。但是現在醫院分析儀上進行的很多免疫檢測利用的是直接化學發光標記物。因此，ELISA不能作為所有免疫檢測的通用術語。

這本書由免疫檢測的相關信息所構成。撰稿的作者們在各自章節中濃縮整合了大量的基礎與臨床背景信息，且深入淺出，沒有讓相關主題變得晦澀難懂。本書撰寫專家之間的協作延續了羅莎琳·耶洛和所羅門·柏森的精神。他們拒絕為自己的發明申請專利，致力于對免疫檢測工業界的創建者進行培訓，并促進了該行業的快速發展。

青蒿自古以來就被認為具有藥用價值。1972年，屠呦呦發現青蒿素（qinghaosu）可用于治療瘧疾和寄生蟲感染，并開發了從青蒿中提純青蒿素的工藝。

屠呦呦和Rosalyn Yalow因為她們的發現分別于2015年和1977年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎，數億人從中受益。正如羅莎琳·耶洛從瑪麗·居里的故事中受到啟發學習物理學，她們都為想學習科學的女性們樹立了光輝的榜樣。

本書的中文版本之所以存在，是因為雙語科學家何建文（Jianwen He）的遠見卓識和奉獻精神，他是英文版的作者兼編輯。在美國診斷行業工作多年后，他回到了自己的祖國——中國。本書的出版也得益于中國最大的診斷公司邁瑞（Mindray）的慷慨支持。將諸如此類的大型書籍翻譯成中文需要大量的精力和付出，我非常感謝邁瑞對這個項目的支持。

希望您能從本書中獲得有用的信息和見解，并在免疫檢測領域及其應用中進行新的探索。如果您這樣做，您將延續一個悠久的傳統：著迷于應用科學為全世界人類服務。

大衛·韋德

david@davidwild.net