文章信息
- 冯琦, 唐金陵.
- Feng Qi, Tang Jinling.
- 欧洲产褥热流行调查与控制:被忽略的流行病学先驱塞麦尔维斯
- Study on the 19th century puerperal fever epidemic:Semmelweis-an often neglected pioneer epidemiologist
- 中华流行病学杂志, 2017, 38(8): 1136-1139
- Chinese journal of Epidemiology, 2017, 38(8): 1136-1139
- http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2017.08.028
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文章历史
收稿日期: 2017-04-10
科学革命就是新理论革了旧理论的命,塞麦尔维斯就是医学领域的一个革命性人物,他的故事值得重温、学习和借鉴。几千年来,传染病一直是人类死亡的主要病因,没有有效的预防和治疗方法。在1876年罗伯特·科赫证明细菌可以致病之前,关于传染病的病因有两种主流学说,一个是四体液学说,关注人体内部;一个是瘴气学说,关注外部环境。但二者始终没有衍生出有效的防治方法。1854年,英国人约翰·斯诺对伦敦霍乱流行原因的猜测和论证,同时否定了上述两种学说,提出了微生物病原说的可能性,为预防传染病采取的卫生措施提供了强有力的证据,为流行病学的创立打开了大门。鲜为人知的是,在斯诺开展工作的7年之前,塞麦尔维斯已于1847年完成了类似工作,而且方法和理论都更有效、更有说服力、更具革命性和启发性。可以说是塞麦尔维斯的工作,启发了法国人巴斯德于1856年对细菌与发酵关系的研究、德国人科赫于1876年对细菌和疾病关系的证明,以及后来微生物学、免疫学、抗生素学和疫苗学的蓬勃发展。
一、历史背景人体解剖的历史可以追溯到古埃及甚至更早,但进展缓慢。1543年,比利时医生维萨里的《人体结构》问世,标志着现代解剖学诞生;1761年,意大利解剖学家乔瓦尼·莫尔加尼发表《病灶与病因》,建立了病理解剖学,使解剖学得到更广泛的关注和应用。19世纪上叶,病理解剖作为医学进步的标志,被纳入标准的医学教育中。当时,人类还不知道细菌为何物,不知道微小的生物可以致病,更没有抗生素。
塞麦尔维斯(Ignaz Philipp Semmelweis,1818-1865年)19岁时前往维也纳求学,1844年获医学博士学位后,进入维也纳总医院产科,2年后被聘为产科主任助理[1]。
1833年,维也纳总医院产科被重组为第一和第二产室,两个产室隔日轮流收治产妇。1840年,当时的奥匈帝国颁布法律,要求所有医学生学习尸体解剖。同时,为了方便管理,维也纳总医院产科将医学生和助产士分别委托给第一和第二产室[2],因为医学生需要进行尸体解剖和产科实习,而助产士只需要进行产科实习。
在16-19世纪中叶的欧洲,产褥热突然流行,成为女性的第二死因,仅次于结核。健康的产妇入院生产后不久,就莫名其妙地出现高热、寒颤等症状,死亡率高达10%。奇怪的是,由产婆在家里接生的产妇死亡率反而明显低于在医院分娩的产妇。医生受过更好的医学训练,医院有更好的医护条件,可是为什么医院的产妇死亡率会远高于由产婆接生的产妇呢?产褥热到底是从哪里来的?
二、提出产褥热病因的假说塞麦尔维斯首先系统、定量地回顾了医院产妇死亡率的数据,他发现第一产室的死亡率明显高于第二产室。1841-1846年,两个产室平均死亡率分别是9.92%和3.88%[3]。塞麦尔维斯还发现,在1833-1840年,两个产室的死亡率并没有明显区别。1833年产科分设为两个产室,1840年以后,两个产室职能分化,分别培养医学生和助产士,但是接生的操作流程都是一样的。问题究竟出在哪里?
当时,人们对产褥热的病因提出了五花八门的假设。例如,妊娠早期着装不当,产后恶露郁阻,甚至有人认为是男医生接生玷污了产妇的贞洁;病因学的正统学说则以瘴气说和四体液说为主。塞麦尔维斯认为,这些假说都不能解释当时观察到的现象。瘴气说认为产褥热通过污浊的空气传播,但是,两个产室距离很近,空气可以在两个产室之间自由扩散,为什么瘴气对第一产室的影响远远大于第二产室呢?四体液说认为疾病是由人体自身的体液失衡导致,可是两个产室隔日轮流收治产妇,产妇进入哪个产室只取决于其到达医院的日期,几乎是随机的。这意味着,两个产室的产妇在年龄、社会经济水平和健康状况等因素上是均衡可比的[3],死亡率上也不应该有差异才对。塞麦尔维斯认为这些假说都不成立,一定遗漏了某个(些)重要的因素。
1847年3月,塞麦尔维斯的朋友、第二产室的科列奇卡医生突然死亡,情况开始出现转机。科列奇卡在进行尸体解剖时被解剖刀划伤,出现高热、寒颤等症状,很快就去世了。塞麦尔维斯注意到,科列奇卡的症状及后来的尸检发现都和死去的产妇很像。当时对科列奇卡死因的解释是,尸体上微小的“死尸因子”侵入人体导致死亡。他据此推测,产妇死亡也是因为“死尸因子”侵入身体。可是产妇又是怎么接触到“死尸因子”的呢?
塞麦尔维斯又发现,第一产室的医学生每天早上要先解剖尸体,然后再查房或接生。学生从解剖室出来便直奔产房,刚刚解剖尸体的手又来接生,“死尸因子”是否就这样传给了产妇?第二产房的助产士不需要进行尸体解剖,自然不会接触和传递“死尸因子”,因此产妇死亡率很低。至此,他对产褥热病因的假设已经明确:尸解操作后不干净的双手可能将“死尸因子”传给了产妇。
三、对产褥热原因的论证塞麦尔维斯进一步推测,如果这个假设是正确的,设法切断“死尸因子”的传播途径,就应该能降低产褥热的死亡。取消病理解剖学习是不可能的,一种可能的方法就是完成尸解后洗净双手,洗掉手上沾染的“死尸因子”。他还发现,用普通肥皂洗手不能除去尸解后残留在手上的气味,而漂白液(chlorinated lime solution)则可以。于是,他建议医生在尸解后都要用漂白液洗手。可是,他的建议遭到了很多人的反对。人们认为他的假说有损病理解剖和医生的形象,前者是医学进步的标志,后者是圣洁的白衣天使。塞麦尔维斯当时才26岁,初出茅庐,很多人不相信他,更不愿意承认自己的手是脏的。
塞麦尔维斯很执着,1847年5月,他利用作为主任助理的权利,开始强制推行洗手措施,随后第一产室的产妇死亡率很快就降低到和第二产室相当的水平。即使在严格执行洗手措施以后,第一产室仍偶有产褥热集中出现。塞麦尔维斯进一步调查后发现,医生们虽然在进入病房前洗了手,但在查房检查妇科患者后会直接去检查产妇。他推测,患者也携带有“死尸因子”,而且可以通过医生检查传染给产妇,因此他要求医生每次检查患者后也要洗手。在严格、全面落实洗手政策后,1847年6月到1849年2月,第一产室的平均死亡率从10.65%降到了1.98%,降幅高达80%[4]。干预的明显效果为塞麦尔维斯的产褥热病因假说提供了坚实的证据。
四、在新旧理论冲突中的生活然而,塞麦尔维斯的思想太超越时代。很多人不理解甚至反对,认为他污蔑医生,背弃医学信条。但他相信自己是正确的,对于那些非议,他从来不回应,而且也很少写文章或做演讲为自己辩护[3]。因此,他事业受挫,不仅晋升遭拒,被医院解雇,而且受到维也纳医学界的排挤。1850年,他心灰意冷回到匈牙利后,仍不遗余力地在多家医院推行洗手措施,预防产褥热。此时,他不仅坚信他的理论正确、干预有效,而且以保护产妇为使命。他认为每个医院都应推行洗手措施,遏制产褥热流行,否则就是一种失职[2]。
塞麦尔维斯承受着巨大的压力,渐渐出现异常行为,变得抑郁、多疑,甚至出现暴力倾向。他有时情绪低落,封闭自我,有时又无端愤怒,性情暴躁。他给有名望的医生写信,谴责他们是“毫无责任心的产妇杀手”。在1861年出版的著作《产褥热的病因、概念和预防》里,他用了大量篇幅咒骂他的“敌人”。家人和朋友认为他失去了理智,将他送到精神病收治中心。1865年,他被收治中心的守卫殴打,两周后死于伤口感染引发的菌血症,年仅47岁。上帝给他开了个大玩笑,让他死于自己竭力对抗的疾病——感染。
五、总结、评论与反思塞麦尔维斯是现代无菌术和流行病学的先驱,他对产褥热病因和预防措施的探索,是传染病学和流行病学发展史上的里程碑,他所猜测的“死尸因子”就是微生物,这对整个医学后来的发展都有着重要意义。
在流行病学方法上,他从捕捉可能病因的猜想,提出新的病因假设,建立具体的病因假设,寻找控制可疑病因的方法,测试干预方法的效果,最终有效地控制疾病的继续流行并确认病因假设的正确性,这一系列活动反映了现代流行病学完整的思路和方法[5]。这比约翰·斯诺在1854年对伦敦宽街霍乱暴发原因的调查更早、更严谨、更完善。在病因探索的方法论上,他反复使用归纳和演绎,构建了一张严密的逻辑网络。在提出假设、证实或证伪诸多竞争理论的过程中,他最终选择了最“可能”(即符合观察资料)而不是最“可爱”(即符合当下知识)的理论[6]。当“可能”与“可爱”不可兼得的时候,何去何从则是对科学素养和人格勇气的巨大考验。
在认识传染病病因方面,他的工作强烈提示其病因的细菌学说的可能性,是之后巴斯德、李斯特和科赫工作的重要铺垫,预示了后来微生物学的诞生。十几年后,巴斯德才开展微生物学的研究,1867年李斯特才提出外科无菌术,直到1876年科赫才第一次证明细菌可以致病。此时,塞麦尔维斯的思想才被理解和接受,但这已是他死后十余年,距离他的调查已过了30年。他提出的简单的洗手措施是无菌术的开端,至今仍是广泛使用的方法。
塞麦尔维斯的一生也给了科学工作者很多思考和启示。哲学家克劳德·斯特劳斯曾说,真正的科学家是那些提出关键问题的人,而不是可以正确回答问题的人。一项科学工作是否伟大,首先取决于其研究目标(即研究问题)。塞麦尔维斯的伟大正在于他应对的是一个极其重要的问题,他的猜测是正确的,并找到了极其有效的解决方法。虽然采用的方法在今天看来非常原始和简单,没有任何高深的分析技术,没有复杂的数理模型,甚至没有统计学检验,只是简单地比较了百分数,但这一点无损于他工作的伟大。这也再一次让我们想起统计学家约翰·图奇的告诫——“数据分析最重要的原则,也是很多统计学家规避的原则:对一个正确问题的不精准回答,远远好于对一个错误问题的精准回答”。科学研究终是如此。
然而,很多情况下人们追逐的却只是方法。比如,大型随机对照试验是20世纪医学领域潮流的典范之一。随机对照试验诞生于20世纪中叶,成为流行病学最精、最准的研究方法,是临床研究的旗舰。如同尺子,如果病例对照研究可以看到分米级的差异,大型随机对照试验则可以测出毫米级的差别。人们对这把精准的尺子顶礼膜拜,把它视作评估一切干预措施的金标准。而事实上,只有当干预效果很小时才真正需要大型随机对照试验,在干预效果很大时,用小型随机对照试验甚至观察性研究就可以解决问题,无需动用这把最精准的尺子[7-8]。比如,胰岛素之于高血糖,正骨术之于骨折,压迫和包扎之于失血,磺胺之于败血症,清创引流之于疖痈,电除颤之于心律紊乱,这些干预在随机对照试验出现之前就得到了证实、接受和应用。大型随机对照试验仅仅是一个伟大的工具,但其本身并不能保证结果的伟大。对大型随机对照试验的过度推崇,势必导致对研究方法、技术和研究规模的重视,对只有微小干预效果措施的重视,而非对研究问题原创性和重要性的重视。
塞麦尔维斯的故事也告诉我们,一个科学领域的重大突破不会天天发生,经常需要几十年甚至几百年的累积才会出现一次,因此伟大的科学家必然是凤毛麟角。塞麦尔维斯是伟大的,也是幸运的。经过成百上千年的应用检验之后,人们发现旧的病因理论已经捉襟见肘、千疮百孔——如四体液说和瘴气说,既不能解释疾病为什么会发生,更不能衍生出有效的防治方法——似乎早已在等着那个踢破它的人[9]。与此同时,显微镜的出现,人们有了观察微观世界的方法,微生物致病的假设开始萌生,并逐渐得到更多人的重视。另外,病理解剖在欧洲的兴起,大医院和在医院分娩的兴起,作为欧洲最大医院之一的维也纳总医院两个产室的分工特点,以及科列奇卡医生的突然死亡等,这一连串似乎毫无关联的偶然因素,为塞麦尔维斯的工作做好了一切必要的历史准备。加上塞麦尔维斯大胆、敏锐、认真、执着、不惧权威、身怀使命的个人特征,最终成就了人类科学史上的一项伟大壮举。现代细菌学之父科赫曾说:“如果我的努力导致了比一般人更大的成就,我相信这是因为当我在医学领域徘徊的时候,误入了一条旁边还藏着金子的路。而如何识别金子和铜铁则需要一点儿运气。”塞麦尔维斯也是一个“误入歧途”的幸运儿。
然而,塞麦尔维斯也是不幸的,因为他的工作是革命性的,与当时的医学信条相悖,不被主流理解和接受,甚至遭到广泛的嘲讽和排挤,导致了他悲剧性的命运。有人甚至直言不讳:塞麦尔维斯就是被世俗和愚昧杀死的。某种意义上讲,塞麦尔维斯的命运可能是一种必然。每一场科学革命都是对人们长期信奉的理论或方法的彻底破坏,是对绝大多数人信仰的颠覆,对他们智力和荣誉的嘲弄,损害了庞大“旧势力集团”的利益,反对、嘲讽和排挤就是革命人物及其新理论所必然面对的局面。
在科学革命来临的时候,对新理论反对(而不是拥护)的激烈程度往往与新理论的伟大程度成正比。量子力学创始人马克斯·普朗克也曾无奈地说过:“科学真理不会因为说服它的反对者使他们看到光明而取得成功,而是随着反对者的死去与接纳新理论的年轻一代的成长而发扬光大。”在科学界,在这样的先贤群里,还站着很多像苏格拉底、哥白尼、布鲁诺和伽利略这样伟大的人物。科学经常是以不屈不挠的真理追求者的苦难命运,换来革命性的进步,进步是先驱者血泪之殇,他们的故事警钟长鸣,教我们胜不妄喜,败不遑馁,脚踏实地,心怀高远。
谨以此文,缅怀这位伟大的流行病学先驱。
利益冲突: 无
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