㈠ 病毒是哪个世纪发现的
关于病毒所导致的疾病,早在公元前2—3世纪的印度和中国就有了关于天花的记录。但直到19世纪末,病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年,法国微生物学家查理斯·尚柏朗发明了一种细菌无法滤过的过滤器(Chamberland烛形滤器,其滤孔孔径小于细菌的大小),他利用这一过滤器就可以将液体中存在的细菌除去。1892年,俄国生物学家伊凡诺夫斯基在研究烟草花叶病时发现,将感染了花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器过滤后,依然能够感染其他烟草。于是他提出这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素,但他并未深入研究下去。当时,人们认为所有的感染性物质都能够被过滤除去并且能够在培养基中生长,这也是疾病的细菌理论的一部分。1899年,荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克重复了伊凡诺夫斯基的实验,并相信这是一种新的感染性物质。他还观察到这种病原只在分裂细胞中复制,由于他的实验没有显示这种病原的颗粒形态,因此他称之为contagium vivum fluim(可溶的活菌),并进一步命名为virus(病毒)。贝杰林克认为病毒是以液态形式存在的(但这一看法后来被温德尔·梅雷迪思·斯坦利推翻,他证明了病毒是颗粒状的)。同样在1899年,弗里德里希·勒夫勒和弗兰克发现患口蹄疫动物淋巴液中含有能通过滤器的感染性物质,由于经过了高度的稀释,排除了其为毒素的可能性;他们推论这种感染性物质能够自我复制。
在19世纪末,病毒的特性被认为是感染性、可滤过性和需要活的宿主,也就意味着病毒只能在动物或植物体内生长。1906年,哈里森发明了在淋巴液中进行组织生长的方法;接着在1913年,斯坦哈特、李斯列和兰伯特利用这一方法在豚鼠角膜组织中成功培养了牛痘苗病毒,突破了病毒需要体内生长的限制。1928年,H.B.特兰和M.C.梅特兰有了更进一步的突破,他们利用切碎的母鸡肾脏的悬液对牛痘苗病毒进行了培养。他们的方法在20世纪50年代得以广泛应用于脊髓灰质炎病毒疫苗的大规模生产。
20世纪早期,英国细菌学家弗雷德里克·托沃特发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。随后法裔加拿大微生物学家费力德海勒描述了噬菌体的特性:将其加入长满细菌的琼脂固体培养基上,一段时间后会出现由于细菌死亡而留下的空斑。高浓度的病毒悬液会使培养基上的细菌全部死亡,但通过精确的稀释,可以产生可辨认的空斑。通过计算空斑的数量,再乘以稀释倍数就可以得出溶液中病毒的个数。他们的工作揭开了现代病毒学研究的序幕。
1931年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒形态的照片。1935年,美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利发现烟草花叶病毒大部分是由蛋白质所组成的,并得到病毒晶体。随后,他将病毒成功地分离为蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的这些发现而获得了1946年的诺贝尔化学奖。烟草花叶病毒是第一个被结晶的病毒,从而可以通过X射线晶体学的方法来得到其结构细节。第一张病毒的X射线衍射照片是由博纳尔和弗兰克恩于1941年所拍摄的。1955年,通过分析病毒的衍射照片,罗莎琳·富兰克林揭示了病毒的整体结构。同年,瑞博·威廉姆斯和考瑞特发现将分离纯化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白混合在一起后,可以重新组装成具有感染性的病毒,这也揭示了这一简单的机制很可能就是病毒在它们的宿主细胞内的组装过程。
20世纪的下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒在这数十年间被发现。1957年,马动脉炎病毒和导致牛病毒性腹泻的病毒(一种瘟病毒)被发现;1963年,巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格发现了乙型肝炎病毒;1965年,霍华德·马丁·特明发现并描述了第一种逆转录病毒;这类病毒将RNA逆转录为DNA的关键酶,逆转录酶在1970年由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩分别独立鉴定出来。1983年,法国巴斯德研究院的吕克·蒙塔尼和他的同事弗朗索瓦丝·巴尔·西诺西首次分离得到了一种逆转录病毒,也就是现在世人皆知的艾滋病毒(HIV)。其二人也因此与发现了能够导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒的德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森分享了2008年的诺贝尔生理学与医学奖。
知识点病毒学的研究对象
病毒学是以病毒作为研究对象,通过病毒学与分子生物学之间的相互渗透与融合而形成的一门新兴学科。具体来讲,它是一门在充分了解病毒的一般形态和结构特征基础上,研究病毒基因组的结构与功能,探寻病毒基因组复制、基因表达及其调控机制,从而揭示病毒感染、致病的分子本质,为病毒基因工程疫苗和抗病毒药物的研制以及病毒病的诊断、预防和治疗提供理论基础及其依据的科学。
㈡ 最早发现病毒的科学家是谁
伊万诺夫斯基是世界上第一位发现病毒的人,被后人誉为“病毒学之父”.
19世纪,伊万诺夫斯基(D.Iwanowski,1864--1920)在研究烟草花叶病的病因时,推想这种病是由细菌引起的。他将患花叶病的烟草榨出汁液,用能将细菌滤去的过滤器进行过滤,再用过滤后的汁液去感染正常的烟叶,结果发现正常的烟叶还能患病。这表明烟草花叶病是由比细菌还小的病原体引起的,他把这种病原体叫做“滤过性病毒”。后来,科学家莱夫勒(F.Loeffler,1852--1915)和弗罗施(P.Frosh)在研究动物的口蹄疫时,证明了口蹄疫也是由“滤过性病毒”引起的。也就是说,伊万诺夫斯基是世界上第一位发现病毒的人,被后人誉为“病毒学之父”。
㈢ 病毒的历史怎样形成的
关于病毒所导致的疾病,早在公元前2~3个世纪的印度和中国就有了关于天花的记录。但直到19世纪末,病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年,法国微生物学家查理斯·尚柏朗发明了一种细菌无法滤过的过滤器(Chamberland烛形滤器,其滤孔孔径小于细菌的大小),他利用这一过滤器就可以将液体中存在的细菌除去。1892年,俄国生物学家伊凡诺夫斯基在研究烟草花叶病时发现,将感染了花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器过滤后,依然能够感染其他烟草。于是他提出这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素,但他并未深入研究下去。当时,人们认为所有的感染性物质都能够被过滤除去并且能够在培养基中生长,这也是疾病的细菌理论的一部分。1899年,荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克重复了伊凡诺夫斯基的实验,并相信这是一种新的感染性物质。他还观察到这种病原只在分裂细胞中复制,由于他的实验没有显示这种病原的颗粒形态,因此他称之为contagium vivum fluim(可溶的活菌),并进一步命名为virus(病毒)。贝杰林克认为病毒是以液态形式存在的(但这一看法后来被温德尔·梅雷迪思·斯坦利推翻,他证明了病毒是颗粒状的)。同样在1899年,弗里德里希·洛夫勒和弗兰克发现患口蹄疫动物淋巴液中含有能通过滤器的感染性物质,由于经过了高度的稀释,排除了其为毒素的可能性;他们推论这种感染性物质能够自我复制。
在19世纪末,病毒的特性被认为是感染性、可滤过性和需要活的宿主,也就意味着病毒只能在动物或植物体内生长。1906年,哈里森发明了在淋巴液中进行组织生长的方法;接着在1913年,斯坦哈特、李斯列和兰伯特利用这一方法在豚鼠角膜组织中成功培养了牛痘苗病毒,突破了病毒需要体内生长的限制。1928年,H·B· 梅特兰和M·C·梅特兰有了更进一步的突破,他们利用切碎的母鸡肾脏的悬液对牛痘苗病毒进行了培养。他们的方法在20世纪50年代得以广泛应用于脊髓灰质炎病毒疫苗的大规模生产。
20世纪早期,英国细菌学家弗雷德里克·托沃特发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。随后法裔加拿大微生物学家费力德海勒描述了噬菌体的特性:将其加入长满细菌的琼脂固体培养基上,一段时间后会出现由于细菌死亡而留下的空斑。高浓度的病毒悬液会使培养基上的细菌全部死亡,但通过精确的稀释,可以产生可辨认的空斑。通过计算空斑的数量,再乘以稀释倍数就可以得出溶液中病毒的个数。他们的工作揭开了现代病毒学研究的序幕。
1931年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒形态的照片。1935年,美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利发现烟草花叶病毒大部分是由蛋白质所组成的,并得到病毒晶体。随后,他将病毒成功地分离为蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的这些发现而获得了1946年的诺贝尔化学奖。烟草花叶病毒是第一个被结晶的病毒,从而可以通过X射线晶体学的方法来得到其结构细节。第一张病毒的X射线衍射照片是由博纳尔和弗兰克恩于1941年所拍摄的。1955年,通过分析病毒的衍射照片,罗莎琳·富兰克林揭示了病毒的整体结构。同年,瑞博·威廉姆斯和考瑞特发现将分离纯化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白混合在一起后,可以重新组装成具有感染性的病毒,这也揭示了这一简单的机制很可能就是病毒在它们的宿主细胞内的组装过程。
20世纪的下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒在这数十年间被发现。1957年,马动脉炎病毒和导致牛病毒性腹泻的病毒(一种瘟病毒)被发现;1963年,巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格发现了乙型肝炎病毒;1965年,霍华德·马丁·特明发现并描述了第一种逆转录病毒;这类病毒将RNA逆转录为DNA的关键酶,逆转录酶在1970年由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩分别独立鉴定出来。1983年,法国巴斯德研究院的吕克·蒙塔尼和他的同事弗朗索瓦丝·巴尔—西诺西首次分离得到了一种逆转录病毒,也就是现在世人皆知的艾滋病毒(HIV)。其二人也因此与发现了能够导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒的德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森分享了2008年的诺贝尔生理学与医学奖。
㈣ 最早发现病菌的人是谁
现在,人们还经常听说什么“艾兹病病毒”、“蘑菇病病毒”等等,“病菌”和“病毒”到底是什么东西?它们又是被谁最早发现的呢?
其实,“病菌”和“病毒”都是可以使人和动物致病的微生物,它们非常非常小,肉眼看不见,只有在显微镜下才能看清它们的样子。它们都是被法国杰出的微生物学家和化学家路易斯·巴斯德发现的。
巴斯德于1822年12月27日生于法国汝拉省的多尔。他在偶然中,采用了一种特殊方法,得到了分离的两种结晶,对立体化学起到了决定性的推动作用。但使他载入史册的却是他在微生物学方面的巨大成就,也即是“病菌”和“病毒”的发现。
1865年,欧洲蔓延着一种可怕的蚕病,法国南部的蚕也大批大批的死掉,使南方的丝绸工业遭到了严重打击。人们向当时是巴黎高等师范大学的生物学教授巴斯德求援。他得到消息之后,马上到法国南部实地调查。他首先取来病蚕和被病蚕吃过的桑叶仔细观察,一连几天和助手通宵达旦地工作。
很快,他通过显微镜发现蚕和桑叶上都有一种椭圆形的微粒。这些微粒能游动,还能迅速地繁殖后代。他找来没病的蚕和从树上刚摘的桑叶,在显微镜下,没发现那种微粒。“这就是病源!”巴斯德兴奋地叫了起来。他立即告诉农民,把病蚕和被病蚕吃过的桑叶统统烧掉。这样,蚕病被控制住了。
通过蚕病事件,巴斯德为人类第一次找到了致病的微生物,给它取了个名字,叫“病菌”。怎样防止蚕病传染呢?巴斯德带了病蚕回巴黎的实验室进行研究。两年之后,他找到了防止的方法:把产完卵的雌蛾钉死,加水把它磨成浆糊,放在显微镜下观察,蚕有病菌,就把它产的卵烧掉;蚕没病菌,就把它产的卵留下,用没有病菌的蚕卵繁殖,蚕病就不会传染。
1880年,法国鸡霍乱流行,怎样才能使鸡不得传染病呢?这成了巴斯德新的研究课题。不久,他向科学院送上了自己的研究报告,他发现了传染病的免疫方法。巴斯德把导致鸡霍乱流行的病菌浓缩液注射到鸡身上,当天鸡就死了。病菌浓缩液放了几个星期之后,巴斯德又给鸡注射,鸡却没有死。经过多次实验,巴斯德认识到,病菌放一段时间之后,不仅毒性大为减少,而且还有抗病的效力。这样,他就制成了鸡霍乱疫苗,注射后,能增强鸡的抵抗力,防止霍乱传染。
掌握了制造疫苗的方法之后,巴斯德开始研究人类致病的原因,结果发现了多种病菌。他还发现在高温下,病菌很快就会残废,于是他向医生宣传高温杀菌法,可以防止病菌传染。现在,我们医院里使用的医疗器械,都要用高温水蒸气蒸煮,这就是用巴斯德发明的消毒方法,后人叫它“巴氏消毒法”。他组织学生们和助手们进行了无数次实验,制成了伤寒、霍乱、白喉、鼠疫等多种疫苗,控制了多种传染病。现在,儿童要打防疫针,这种免疫方法,就是巴斯德发明的。疯狗咬人,人就会得“狂犬病”,全身抽搐而死。巴斯德在显微镜仔细观察狂犬的脑髓液,没有发现病菌。可是把狂犬髓液注射进正常犬的体中,正常犬马上就会得病死掉。“这是一种比细菌还要小的病源!”巴斯德惊奇地对助手们说。人们就把这种比细菌还小的生物病源叫做“病毒”。
㈤ 病毒是谁发明的
自从美国学生弗里德-科恩以测试计算机安全为目的编写首个电脑病毒以来,全球电脑 病毒到本周迎来了二十周岁的“生日”,目前世界上约有6万多种电脑病毒,它们已经从最初给用户带来小麻烦发展到严重威胁电脑和网络的安全。 病毒写手已经开始利用最新的技术,而且病毒也开始通过网络进行更加快速的传播并引发混乱。科恩在南加州大学攻读博士学位期间编写了世界上第一个电脑病毒,他将病毒加载到了一个名为VD的图形软件中,然后病毒隐藏在VD软件中并通过电脑系统进行传播。 科恩编写这一电脑病毒的最初目的仅仅是为了实验,他发现自己的病毒可在不到一个小时内传播到系统的各个部分,最快的传播速度是5分钟。 科恩1983年11月10日在一个电脑安全研讨会上公布了自己的研究结果,科恩在论文中充满预见性地指出:“病毒可在电脑网络中象在电脑之间一样传播,这将给许多系统带来广泛和迅速的威胁。” 电脑病毒首先针对IBM电脑编写,此类电脑病毒中最早的一个是1986年出现的“Brain”病毒,它来自巴基斯坦,很明显编写人是为了监视对他们电脑程序的盗版行为。随着“Brain”电脑病毒的出现,此后名为“Lehigh”、“Jerusalem”、“Cascade”和“Miami”的病毒也纷纷问世。
㈥ 病毒是怎样发现的
“病毒”,对大家来说并不陌生。许多疾病如麻疹、流感、甲肝、猩红热、脊髓灰质炎、艾滋病等等,都是由病毒引起的,这些病可统称为“病毒病”。人类在看到病毒、了解病毒的性质之前,对病毒病早就给予了极大的关注,但直到19世纪未叶,由于烟草种植业的蓬勃发展,人们对严重危害烟草生长的烟草花叶病病因进行了大量研究,才直接导致了病毒的发现。 1886年,在荷兰工作的德国农艺化学家迈尔首先发现并命名了烟草花叶病。通过对病变烟草植株以及土壤成分的分析,发现该病不是通常由于无机物平衡失调所引起,这导致迈尔进行了一项关键性的试验。他把患有花叶病的烟草叶片汁液注射到健康植株的叶脉中,结果大多数健康植株严重染病,从而首先证明了烟草花叶病是一种传染性疾病,能够从病株移到健康植株上。 6年后,俄国一位年轻的植物学家伊凡诺夫斯基重复并肯定了迈尔的实验,并进一步发现烟草花叶病的致病因子能通过当时各类细菌所不能通过的细菌过滤器的微孔,也就是说,病变的烟草汁液通过细菌过滤器后仍有传染性。这一发现暗示了可能存在一种比以前所知的任何一种细菌都小的病原体。可惜的是,伊凡诺夫斯基由于拘泥当时盛行的法国微生物学家巴斯德的疾病菌源说,没有足够的勇气冲破思想的无形禁区,最终没有认识到这一发现的重要意义,认为烟草花叶病的致病因子只是细菌产生的毒素。 1898年,贝杰林克进行了类似伊凡诺夫斯基的工作。发现患花叶病烟草汁液不仅具有连续传感性,还能在琼脂凝胶中扩散,这种液体中存在着恰如生物一般的生命物质。这是从未发现过的新现象。因此,贝杰林克在试验后指出,引起烟草花叶病的致病因子是一种不能用普通显微镜看到,也不能在人工细菌培养基上生长,而能够通过最细微的滤膜,并且只能在活的植物体组织中繁殖的有机体。贝杰林克把这种有别于细菌的有机体称为“传染性活的液体”或“病毒”。尽管当时贝杰林克觉得很难想象这种病毒如何生产和繁殖,但是他提出了一个天才的设想:“为了能够进行繁殖,这种接触传染物(即病毒)一定是结合到活细胞的原生质中去了……”。贝杰林克的工作在病毒学史上具有划时代的影响。它打破了当时人们普遍信奉的疾病菌源说的传统观念,是人类认识病因过程中的一次重大突破,标志着人类对病毒性疾病的认识由感性阶段上升到理性阶段。 几乎与贝杰林克工作的同时,德国细菌学家莱夫勒和弗罗施证明动物中的口蹄疫病也是由病毒引起的,这是当时所知的第一种由病毒引起的动物病例。他们还提出其他一些感染性疾病,如天花、麻疹、猩红热、牛痘、牛瘟等产生的原因,也都可追溯到那些非常微小的病毒。1901年,细菌学家里德领导的美国黄热病委员会勇敢地闯入黄热病高发区――古巴研究其病因,证实了黄热病传染因子是病毒,这种病同疟疾一样也是由昆虫传播的,从而,人类第一次认识了虫媒病毒。1915年,细菌学家托特报道了他对某些葡萄球菌培养的观察,又发现了一类既不侵染植物,也不侵染动物,而是侵染细菌的新病毒。两年后,细菌学家代列耳也发现了专门侵染细菌的新病毒,并首先命名它们为“噬菌体”。到本世纪30年代中期,已有很多动、植物病害被证实是由病毒引起的。而且人们从解决病害观点出发,进行了种种研究,积累了不少资料。 1935年,美国生化学家斯坦利第一次获得了病毒的结晶,并证实它的主要成分是蛋白质和核酸。1939年,德国科学家考施第一次在电子显微镜下观察到烟草花叶病毒的形状。自此,病毒学取得了长足进展,并在生物医学和分子生物学研究中占据了独特的地位。
㈦ “病菌”和“病毒”是什么被谁发现的
“病菌”和“病毒”都是可以使人和动物致病的微生物,它们非常非常小,肉眼看不见,只有在显微镜下才能看清它们的样子。它们都是被法国杰出的微生物学家和化学家路易斯·巴斯德发现的。
㈧ 是谁发现病毒反应机理的
斯坦利是美国生化学家和病毒学家,1904年8月16日出生于印第安纳州。在伊利诺斯州立大学取得博士学位,在普林斯顿病理实验室从事植物病理学研究。他首先用盐析法从植物细胞中分离出传染性病毒的晶体蛋白,提示了病毒能通过细胞遗传的反应机理,开辟了研究癌症的重要途径,推动了病毒学的研究,因而于1946年分享诺贝尔化学奖。1971年6月15日病逝于西班牙,终年67岁。
斯坦利的父亲詹姆士·G·斯坦利是当地的报纸出版商。斯坦利本科就读于印第安纳州的厄尔汉姆学院(Earlham),大学期间的他非常喜欢化学和数学,也爱好足球,他最初的理想是当一名足球教练。
在本科毕业前夕,斯坦利拜访了伊利诺伊大学化学系系主任——着名的化学家罗杰·亚当斯(Roger Adams)教授,教授在谈话中所流露出的对化学的狂热和执着感染了斯坦利,他决定放弃做一个足球教练的职业梦想,转而投身于化学研究,于是他本科毕业后在罗杰·亚当斯教授门下学习化学,先后获理学硕士学位(1927年)和化学博士学位(1929年)。在此期间他主要的研究方向在化学制药方面。在伊利诺伊大学做了一年的博士后之后,斯坦利以国家研究委员会研究员的身份赴德国做访问学者,德国是当时世界化学制药研究的中心,在慕尼黑大学,斯坦利曾经跟随1927年诺贝尔化学奖得主海因里希·维兰德做过短期的学术研究。1931年斯坦利回到美国,时逢经济大萧条,但他设法在纽约的洛克菲勒(Rockefeller)研究所找到了一个研究助理的位置。
1932年斯坦利开始对烟草花叶病展开研究。在那个时代,烟草花叶病传染快、破坏性极强,其病原物烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,简称TMV)在普通显微镜下无法观测到。烟草花叶病每年给烟农造成很大的损失,尽管国际上有一些学者对烟草花叶病毒展开研究,但对其性质和结构,人们猜测的成分居多,缺乏令人信服的证据。
1935年,当时在普林斯顿大学动植物病理学实验室进行研究的斯坦利发现烟草花叶病毒的侵染性能被胃蛋白酶破坏,在这一现象的启示下,他开始怀疑病毒是由蛋白质构成的。斯坦利于是决定分离、提纯烟草花叶病毒。
斯坦利找来了一吨多的感染花叶病的烟叶,逐一进行研磨、过滤,他想用提取酶的方法把病毒提纯出来,但极低的提取率使其工作的艰辛程度不亚于居里夫人从沥青中提取镭。一段机械而枯燥的时光过去后,最终他得到了一小匙在显微镜下看来是针状结晶的东西,把结晶物放在少量水中,水就出现乳光了,用手指沾一点此溶液,在健康烟叶上摩擦几下,一星期以后这棵烟草也得了同样类型的花叶病。他宣布提纯的东西就是有侵染性的烟草花叶病毒。今天在美国加州大学的原斯坦利实验室里,仍然保留着一个标注着“Tob.Mos.”字样的瓶子,瓶里就盛放着斯坦利当年第一次提纯的烟草花叶病毒。
接下来斯坦利开始对这种提纯的病毒展开研究。根据各种试验结果,证实这种结晶物质是蛋白质,初步的渗透压和扩散测定表明,这种蛋白质的分子量高达几百万。其结晶制品的侵染性依赖于蛋白质的完整性,侵染性被认为是病毒蛋白质的一种性质。斯坦利的研究论文陆续发表在《Science》等着名杂志上,他在论文中写道:“烟草花叶病毒是一种具有自我催化能力的蛋白质,它的增殖需要活体细胞的存在”。斯坦利这一时期着名的工作,后来被誉为基础病毒学的经典之一。也正是这一时期的工作,使他和萨姆纳(James Batcheller Sumner)、诺思罗普(John Howard Northrop)一起共获1946年的诺贝尔化学奖。
然而,斯坦利在他的烟草花叶病毒研究工作中,并未注意到病毒的含磷和糖类组分,1936年英国的鲍顿(Bawden)和皮里(Pirie)在纯化的烟草花叶病毒中发现了含磷和糖类的组分,它们以核糖核酸的形式(即RNA)存在,通过热变化,这种核酸可以从病毒粒子中释放出来。消息传来,斯坦利最初的反应是反对这一结论,他为此不惜在多次学术会议上与持异议者展开辩论,但科学是以实验为依据的,斯坦利重复英国小组的实验后发现自己错了,他不得不对此保持缄默。真理越辩越明,科学家们终于对烟草花叶病毒由蛋白质和RNA组成达成共识。1939年,G.A.Kansche在电镜下直接观察到了烟草花叶病毒,指出烟草花叶病毒是一种直径为1.5nm,长为300nm的长杆状的颗粒,此后的研究证明烟草花叶病毒颗粒的内部是核酸,外面包裹着蛋白质。烟草花叶病毒的化学结构之谜终被科学家解开。
在斯坦利研究烟草花叶病毒取得成功之后,越来越多的学者投入病毒学领域,烟叶花叶病毒也成为众多病毒研究手中必不可少的研究对象。面对病毒学的飞速发展,斯坦利认为有必要建立一个专门的病毒学实验室。在获得诺贝尔奖之前几个月,斯坦利在飞机上偶然遇见了加州大学校长史普劳尔(Robert G.Sproul)。在交谈过程中斯坦利提出了建立专门的病毒实验室的设想,以便对病毒学展开全方位研究。1948年史普劳尔邀请斯坦利在伯克利(Berkeley)校园筹建一所病毒实验室并出任实验室主任,斯坦利的希望变成了现实。在伯克利病毒实验室,斯坦利坚持工作到退休,他还曾兼任过加州大学生物化学系主任,培养了一代病毒学者,指导完成了许多研究计划,这些计划对于进一步澄清病毒的本质作出了杰出的贡献,而且开发出了许多新疫苗,小儿麻痹症疫苗就是其中之一。病毒学的飞速发展,使越来越多的植物病毒和动物病毒的化学结构被人类阐释,在此基础上的动植物病理防治也取得了长足进步,危害人类的许多病毒性疾病不再是不治之症,人类的健康和生命保障能力得到了加强。《纽约时报》这样评价斯坦利:一个眼中闪烁着智慧光芒的和蔼可亲的国家医生。
斯坦利的学术贡献主要在化学制药、联苯立体化学和甾体化合物的研究上,他一生在学术刊物上共发表了150余篇论文,是全世界公认的研究病毒的权威。他曾着有《化学:美丽的事物》一书,该书曾获得着名的普利策奖的提名。
许多人把斯坦利的成就与发现细菌的巴斯德(Pasteur)的成就相提并论。纵观斯坦利的一生,除获得1946年诺贝尔化学奖之外,他还获得过许多荣誉和奖项:1937年获美国美国科学促进协会颁发的科学进步奖,1938获罗森伯格奖章(芝加哥大学)、阿尔德奖(哈佛大学)和斯科特奖(费城);1941年获美国纽约学院金牌;1943年获哥白尼奖;1946年获尼科尔斯奖章(美国化学学会);1947年获吉布斯奖章(美国化学学会);1948年获富兰克林奖章和总统勋conLink1958年获现代医学奖;1963年获美国癌症协会为控癌着名人士颁发的奖章。除这些外,他还获得许多大学和学院授予的荣誉博士和科学学位,包括厄勒姆姆学院、哈佛大学、耶鲁大学(1938年);普林斯顿大学(1947)和伊利诺伊大学(1959年);加州大学(1946年)和印第安纳大学(1951年)的名誉法学博士,美国犹太神学院(1953年)和米尔斯学院(1960年)以及巴黎大学的荣誉博士(1947年)学位。
他还应邀担任许多学术团体和医疗组织的顾问,并任美国政府和世界卫生组织科学顾问。他美国癌症协会资深主任、国立癌症研究所科学顾问理事会成员。他还是许多科学协会的会员。知识点斯坦利的争议
1946年斯坦利荣获了诺贝尔化学奖后,鲍顿和皮里认为这是诺贝尔奖历史上的错误,对此感到愤愤不平,因为斯坦利最初认为烟草花叶病毒由蛋白质组成这一认识是不完全的,而且是他们纠正了斯坦利的错误(查询斯坦利1935年至1945年发表的论文,你会认为鲍顿和皮里的愤愤不平是有道理的)。但时至今日,纵观斯坦利献身科学的一生,以及他在病毒学上取得的巨大成就,许多学者认为他无愧于诺贝尔奖,今天的病毒学界仍然公认斯坦利是第一个阐明烟草花叶病毒实质的科学家。
㈨ 病毒的历史发现
关于病毒所导致的疾病,早在公元前二至三个世纪的印度和中国就有了关于天花的记录。但直到19世纪末,病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年,法国微生物学家查理斯·尚柏朗(Charles Chamberland)发明了一种细菌无法滤过的过滤器(Chamberland氏烛形滤器,其滤孔孔径小于细菌的大小),他利用这一过滤器就可以将液体中存在的细菌除去。1892年,俄国生物学家伊凡诺夫斯基(Dmitry Ivanovsky)在研究烟草花叶病时发现,将感染了花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器过滤后,依然能够感染其他烟草。于是他提出这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素,但他并未深入研究下去。当时,人们认为所有的感染性物质都能够被过滤除去并且能够在培养基中生长,这也是疾病的细菌理论(germ theory)的一部分。1898年,荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克(Martinus Beijerinck)重复了Ivanovsky的实验,并相信这是一种新的感染性物质。他还观察到这种病原只在分裂细胞中复制,由于他的实验没有显示这种病原的颗粒形态,因此他称之为contagium vivum fluim(可溶的活菌)并进一步命名为virus(病毒)。贝杰林克认为病毒是以液态形式存在的(但这一看法后来被温德尔·梅雷迪思·斯坦利推翻,他证明了病毒是颗粒状的)。同样在1899年,Friedrich Loeffler和Paul Frosch发现患口蹄疫动物淋巴液中含有能通过滤器的感染性物质,由于经过了高度的稀释,排除了其为毒素的可能性;他们推论这种感染性物质能够自我复制。
20世纪早期,英国细菌学家Frederick Twort发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。[14]随后法裔加拿大微生物学家Félix d'Herelle描述了噬菌体的特性:将其加入长满细菌的琼脂固体培养基上,一段时间后会出现由于细菌死亡而留下的空斑。高浓度的病毒悬液会使培养基上的细菌全部死亡,但通过精确的稀释,可以产生可辨认的空斑。通过计算空斑的数量,再乘以稀释倍数就可以得出溶液中病毒的个数。他们的工作揭开了现代病毒学研究的序幕。
在19世纪末,病毒的特性被认为是感染性、可滤过性和需要活的宿主,也就意味着病毒只能在动物或植物体内生长。1906年,哈里森发明了在淋巴液中进行组织生长的方法;接着在1913年,E. Steinhardt、C. Israeli和R. A. Lambert利用这一方法在豚鼠角膜组织中成功培养了牛痘苗病毒,突破了病毒需要体内生长的限制。[16]1928年,H. B. Maitland和M. C. Maitland有了更进一步的突破,他们利用切碎的母鸡肾脏的悬液对牛痘苗病毒进行了培养。他们的方法在1950年代得以广泛应用于脊髓灰质炎病毒疫苗的大规模生产。
美国科学家温德尔·斯坦利1931年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒形态的照片。1935年,美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利发现烟草花叶病毒大部分是由蛋白质所组成的,并得到病毒晶体。随后,他将病毒成功地分离为蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的这些发现而获得了1946年的诺贝尔化学奖。烟草花叶病毒是第一个被结晶的病毒,从而可以通过X射线晶体学的方法来得到其结构细节。第一张病毒的X射线衍射照片是由Bernal和Fankuchen于1941年所拍摄的。1955年,通过分析病毒的衍射照片,罗莎琳·富兰克林揭示了病毒的整体结构。同年,Heinz Fraenkel-Conrat和Robley Williams发现将分离纯化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白混合在一起后,可以重新组装成具有感染性的病毒,这也揭示了这一简单的机制很可能就是病毒在它们的宿主细胞内的组装过程。
20世纪的下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒在这数十年间被发现。1957年,马动脉炎病毒和导致牛病毒性腹泻的病毒(一种瘟病毒)被发现;1963年,巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格发现了乙型肝炎病毒;1965年,霍华德·马丁·特明发现并描述了第一种逆转录病毒;这类病毒将RNA逆转录为DNA的关键酶,逆转录酶在1970年由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩分别独立鉴定出来。[28]1983年,法国巴斯德研究院的吕克·蒙塔尼和他的同事弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西首次分离得到了一种逆转录病毒,也就是现在世人皆知的艾滋病毒(HⅣ)。其二人也因此与发现了能够导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒的德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森分享了2008年的诺贝尔生理学与医学奖。
1886年,在荷兰工作的德国人麦尔(Mayer)把患有花叶病的烟草植株的叶片加水研碎,取其汁液注射到健康烟草的叶脉中,能引起花叶病,证明这种病是可以传染的。通过对叶子和土壤的分析,麦尔指出烟草花叶病是由细菌引起的。
1892年,俄国的伊万诺夫斯基(Ivanovski)重复了麦尔的试验,证实了麦尔所看到的现象,而且进一步发现,患病烟草植株的叶片汁液,通过细菌过滤器后,还能引发健康的烟草植株发生花叶病。这种现象起码可以说明,致病的病原体不是细菌,但伊万诺夫斯基将其解释为是由于细菌产生的毒素而引起。生活在巴斯德的细菌致病说的极盛时代,伊万诺夫斯基未能做进一步的思考,从而错失了一次获得重大发现的机会。
1898年,荷兰细菌学家贝杰林克(Beijerinck)同样证实了麦尔的观察结果,并同伊万诺夫斯基一样,发现烟草花叶病病原能够通过细菌过滤器。但贝杰林克想得更深入。他把烟草花叶病株的汁液置于琼脂凝胶块的表面,发现感染烟草花叶病的物质在凝胶中以适度的速度扩散,而细菌仍滞留于琼脂的表面。从这些实验结果,贝杰林克指出,引起烟草花叶病的致病因子有三个特点:1,能通过细菌过滤器;2,仅能在感染的细胞内繁殖;3,在体外非生命物质中不能生长。根据这几个特点他提出这种致病因子不是细菌,而是一种新的物质,称为“有感染性的活的流质”,并取名为病毒,拉丁名叫“Virus”。
神奇的病毒“诞生”了!
几乎是同时,德国细菌学家勒夫勒(Loeffler)和费罗施(Frosh)发现引起牛口蹄疫的病原也可以通过细菌滤器,从而再次证明伊万诺夫斯基和贝杰林克的重大发现。
“virus”一词源于拉丁文,原指一种动物来源的毒素。病毒能增殖、遗传和演化,因而具有生命最基本的特征,但至今对它还没有公认的定义。最初用来识别病毒的性状,如个体微小、一般在光学显微镜下不能看到、可通过细菌所不能通过的过滤器、在人工培养基上不能生长、具有致病性等,现仍有实用意义。但从本质上区分病毒和其他生物的特征是:①含有单一种核酸(DNA或RNA)的基因组和蛋白质外壳,没有细胞结构;②在感染细胞的同时或稍后释放其核酸,然后以核酸复制的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③严格的细胞内寄生性。病毒缺乏独立的代谢能力,只能在活的宿主细胞中,利用细胞的生物合成机器来复制其核酸并合成由其核酸所编码的蛋白,最后装配成完整的、有感染性的病毒单位,即病毒粒。病毒粒是病毒从细胞到细胞或从宿主到宿主传播的主要形式。
病毒一词的涵义可以是:指那些在化学组成和增殖方式是独具特点的,只能在宿主细胞内进行复制的微生物或遗传单位。它的特点是:只含有一种类型的核酸(DNA或RNA)作为遗传信息的载体;不含有功能性核糖体或其它细胞器;RNA病毒,全部遗传信息都在RNA上编码,这种情况在生物学上是独特的;体积比细菌小得多,仅含有少数几种酶类;不能在无生命的培养基中增殖,必须依赖宿主细胞的代谢系统复制自身核酸,合成蛋白质并装配成完整的病毒颗粒,或称病毒体(完整的病毒颗粒是指成熟的病毒个体)。
由于病毒的结构和组分简单,有些病毒又易于培养和定量,因此从20世纪40年代后,病毒始终是分子生物学研究的重要材料。
在实践方面,病毒的研究对防治人类、植物和动物的疾病作出了重要贡献。如病毒疫苗的发展,利用昆虫病毒作为杀虫剂等。1982 年将资料齐全而能分类的病毒划分为7大群:(双链)ds DNA,有包膜;(双链)ds DNA,无包膜;(单链)ss DNA ,无包膜;(双链)ds RNA,有包膜;(双链)ds RNA,无包膜;(单链)ss RNA,有包膜;(单链)ss RNA,无包膜。
病毒感染使用抗生素无效,不推荐感染时使用抗生素。干扰素作为处方药,不得随意购买和使用,遵照医嘱使用。
㈩ 首个RNA病毒是如何发现的是由哪一位科学家发现的
世界上第一个RNA病毒是由一位名叫麦尔的德国农业化学家发现的,麦尔发现这种RNA病毒是研究烟草花叶时的意外发现。当时麦尔正在进行一次科学研究活动,研究的对象正是烟草。所以,这种存在于植物体身上的RNA病毒,也被命名为了“烟草花叶病毒”。
麦尔将烟草花叶进行研磨,再不断地进行过滤、分离、提取。在无数次过滤之后,得到了澄清的液体。麦尔再将这些液体放在显微镜下观察,并没有观察到他原本意料之中的细菌。麦尔这才意识到:导致烟草花叶病毒的物质,一定是比细菌更小的物质。
所以,麦尔是开启了人类对烟草花叶进行研究的先河,也为人类后来的研究奠定了理论基础,并且为后世产生了极其深远的影响。