科学史(下)-第29部分
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量，还不明白。细胞里二氧化碳的产生好象是由于羧化酶把它们从—C—COOH
群里释放出来的缘故；它们的活动需要有辅羧化酶（维生素B1的磷酸盐）在
场。二氧化碳在血液里是作为重碳酸盐输送的。梅尔德伦（Meldrum）与拉夫
顿（Roughton）从血红蛋白里分出碳酸酐酶①，这种酶使肺内含重碳酸盐的血
迅速地放出二氧化碳。
细胞可以不经过氧化，而靠了发酵——即分子的无氧分解——获得能
量。巴斯德发现在酵母细胞里这两个过程是互相对抗的：发酵在无氧时发生，
氧化出现时就停止。肌肉内糖原分解为乳酸的过程也是这一类型的反应。肌
肉的收缩就是由这一过程造成的。这一情况是1907 年霍普金斯与弗莱彻
（Fletcher）两位爵士发现的。近年来这个过程被分析为八个化学阶段，需
①
E。H。F。Baldwin，perative Biochemistry； Cambridge，1937。
②
NeedhamandGreen 主编，PerspectivesinBiochemistry，Cambridge，1937。
①
C。A。Lovatt Evans， Recent Advances in Physiology ，6thed。，revisedbyW。H。Newton，london；，1939。
要有两种物质在场作为磷酸盐的载体，而且至少为十种酶所催化。迈耶霍夫
（Meyerhof）、埃姆登（Embden）与帕纳斯（Parnas）是这一领域中的主要
研究者①。人们还研究了淀粉通过酵母的作用变为酒精的同样复杂的发酵过
程，发现其中某些阶段与肌肉反应是一致的。
在呼吸载体与细胞酶当中，我们已经提到过维生素。这些物质当中某些
物质的化学结构以及它们在细胞代谢的复杂过程中所起的作用，在1939 年的
战争以前，由于许多国家的许多研究者的辛勤工作，已经逐渐明白了②。不过
在发现这些维生素以后，有一个时期，只查明一种维生素的化学结构，那就
是抗佝偻病的维生素D；至于这种维生素怎样发挥调节钙和磷的代谢的功
能，仍然弄不清楚。冯·欧勒在1929 年发现维生素A 与植物里的葫萝卜色素
有密切的关系。这是一种复杂的不饱和醇类，是维持某些组织，如中枢神经
系、视网膜与皮肤的健康所必需的。夜盲是维生素A 缺乏病的早期症状。瓦
耳德（Wald）已经阐明了这种维生素通过怎样的化学反应造成视网膜的感光
色蛋白。同哺乳动物的繁殖有关的维生素E 的化学结构以及可以使血液凝
结，防止出血的维生素K 的化学结构也查明了；它们都是醌的衍生物。
“维生素B”已经证明是许多物质的混合体。维生素B1，也称抗神经炎
素，存在于酵母和植物种子之内，许多研究者部分离出它的结晶，而认为它
是嘧啶…噻唑类的化合物。上面讲过，它是脱羧酶的一部分，可以分解部分氧
化了的碳水化合物。正是由于这些化合物在缺乏这种维生素的情况下累积起
来，才产生多发性神经炎和脚气病的特有症状。有些病人需要纯化的B1，才
能治愈①。维生素B2 在化学上叫做核黄素，对于细胞的氧化很有关系。复式
维生素B 的另外一个成分是烟草酸，很多年来即知其存在于烟草之内，是辅
脱氢酶的一个组成部分，可以防治吃玉蜀黍的人常患的一种名叫陪拉格拉病
（pellagra，亦名糙皮病）的缺乏症。一种吡啶化合物，维生素B6 可以防治
老鼠常患的类似陪拉格拉病的皮炎。还有B3、B4 和B5 尚在研究之中，一件有
趣的物种差别是：雀鸟需要B3 而哺乳动物却需要B4。
B1 对于动物与植物同属必需之物，尤其储藏于植物种子之内。植物能自
己制造B1，有些细菌、酵母与真菌，和动物一样，需从外面吸取B1。维生素
C 即抗坏血酸，好象在大多数动物体内都能合成。据现在所知，只有人、猴
和豚鼠缺少了这种维生素才会患坏血病。就化学结构论，C 是最简单的一种
维生素，极不稳定，具有高度还原能力的化合物，在结构上与糖相关，结构
式为C6H8O6（见253 页），在细胞代谢里中大概充当氢递体。它在叶绿素和
发芽种子里的胡萝卜素形成以前便形成了，因而维生素C 可能是综合这些基
本物质的机制的一个部分。在动物体内它大量存在于两种内分泌腺里，即垂
体与肾上腺皮质里。
人们一向把维生素叫做是必需的微量食物。我们也可以把它们看做是机
体不能自己制造的激素，因为激素与维生素相同，也是人体各部分健康与发
育必需的微量物质。关于内分泌腺所制造的分泌物或激素的研究已经成为一
① Perspectives in Biochemistry。
②
W。R。Fearon，IntroductiontoBiochemistry，2nded。London，1940。L。J。Harris，The Vitamins， Cambridge，
1938。
① 例如本书作者，在患多发性神经炎时就是这样治愈的。
种专门的学科，叫做内分泌学，是界于生理学与病理学之间的一种边沿学科
②。
我们对于性激素的了解近年来进步很快。在早期关于睾丸激素的研究
（337 页）之后，阿伦（Allen）与多伊西（Doisy）又发现了一些新方法，
证明对割掉卵巢的老鼠注射卵巢提取物可以恢复其雌性周期。1927 年，阿舍
姆（Aschheim）与宗德克（Zondek）发现怀孕动物的尿是雌性激素的一种方
便来源。人们已经把四种密切关联的雌激素分离出来，而且定出它们的化学
的结构，还从卵巢提出第五种最活跃的雌二醇。在黄体内发现一种相关的物
质，名叫孕酮，排卵后就在卵巢之内形成与妊娠的准备和维持有关。人们还
定出四种化学性质类似的雄激素的结构。1930 年，马里安（Marrian）指出，
不论在雄性动物体内或雌性动物体内，雄雌两种激素都有，而且这种激素还
存在于植物内；一种物质既可以充当雌性的激素，也可以充当雄性的激素，
视条件而定。这些性激素都是甾醇，即菲的碳氢化合物的衍生物，与略带雌
激素性质的维生素D 有密切的关系，而且与肯纳韦（Kennaway）等人从煤焦
油提出的致癌物质有关。但是甾醇结构并不是增进雌性性欲的活动所必需
的，因为多兹（Dodds）。。 和他的同事已经从一种简单得多的碳氢化合物合成
了一些能够大大增进雌性性欲的物质。
性激素和脑垂体分泌的研究使我们了解到雌性周期的复杂的激素模式，
因而开辟了有价值的治疗方法。有很大用处的妊娠试验就是靠在尿中寻找胎
盘释放到血液里去的激素物质。
肾上腺皮质的激素近来被人制成很有效的药物，肯德尔发现这种药物是
若干类似甾醇的物质混合而成的，皮质好象是这些物质的工厂与储蓄库。肾
上腺皮质缺乏病叫做爱迪生病，如果在实验中将皮质割掉，几天后就会有死
亡现象。
1924 年，科利普（Collip）首先提出副甲状腺激素的有效成分，并发现
它表面上具有蛋白质的性质。它调节钙与磷的代谢。如果缺少这种激素，血
钙就会降低，而出现手足搐搦的现象，即神经系统的过度兴奋，肌肉痉挛的
发作；在施行手术割除生病的甲状腺时，由于同时割掉了不认识的副甲状腺，
常常发生这种痉挛现象。
激素研究方面最有兴趣的一件事也许就是人们认识到垂体具有控制与统
一调节作用。垂体激素负责刺激性激素的分泌和黄体的形成，这样就决定了
青春期的开始，女性的月经周期的维持和妊娠的过程。垂体主宰授乳的开始，
我们可以在没有卵巢的雌性动物（甚至雄性动物）的乳腺上来证明它的作用。
垂体分泌物还影响甲状腺与肾上腺皮质。垂体提取物（垂体素），往往能促
进身体的代谢，增长脂肪的氧化，而降低碳水化合物的消耗。垂体激素的化
学结构还不明白，但它们似乎具有蛋白的性质。
有些作者把激素类扩大到另一类所谓“神经分泌”的物质。它们以化学
反应方式把刺激从神经末梢传到起反应的细胞①。1867 年便发现一种这样的
物质，名叫乙酰胆碱。1906 年更发现乙酰胆碱注入血循环内，能暂时扩张小
动脉，所以有显著而短暂的降低血压作用。乙酰胆碱的这一和其他反应，与
刺激迷走神经或副交感系统其他神经所引起的反应相仿。因此，洛伊（Loewi）
②
Cameron，RecentAdvancesinEndocrinology ，4thed。London，1940。
① 上引LovattEvans 的书。
与纳夫腊迪耳（Navratil）断定乙酰胆碱可能是神经冲动的化学传导物。由
于一种特殊水解酶的作用，乙酰胆碱在组织里的时间异常短暂，长期不能从
动物身上提取出来，到1929 年。戴尔（Dale）与达德利（Dudley）才从脾内
取得。正如乙酰胆碱似乎是从副交感神经系的末梢释放出来一样，刺激交感
神经系统也能产生一种传导物质。对这方面的研究成果有很大贡献的坎农
（Cannon）把这种物质命名为“交感素”。许多方面，它和肾上腺素（即肾
上腺的髓质所分泌的激素）相象，例如升高血压与心率，但是人们以为这两
种物质并不是一种物质，只不过彼此协作而已。
现代生理学和生物化学正在慢慢地闯入医学中。临床医学也不但提出问
题，而且还为基础科学提供情报。我们可以以消化现象为例①。现在我们对消
化现象的了解，实在应归功于博蒙特（William Beaumont）对于一位胃上受
了枪伤的人的消化过程所作的观察（1833），伯纳德（Bernard）关于消化道
的研究以及巴甫洛夫后来关于消化腺的实验，这样就把生理学、病理学和治
疗学结合在一起②。由于放射学的出现，由于1897 年坎农使用一种含钡的不
透光食物，临床医学家现在已经能够观察消化道，这是从前所不能办到的事。
哈佛的迈诺特（Minot）的研究成果说明饮食具有治疗作用。他发现让病
人食肝或注射肝提取物就可以治愈从前认为了治的贫血症或阻止其继续发
展。1928 年，卡斯尔（Castle）发现用正常的胃制成的肉类产品也有类似的
作用。1935 年梅伦格拉奇（Melen…gracht）证明猪胃的幽门腺也包含有这种
防治贫血的物质，这种物质在正常情况下是在胃里形成，从肠里吸收，而储
蓄在肝内的。实践医学与理论生理学相互促进的另一个例子，是矿工痉挛病。
在高温下从事沉重劳动的人出汗过多，由汗里失去过多的盐；如果他们只喝
淡水，体液过度稀释，便发生痉挛而不能工作。矿工、火夫与冶炼工人自然
爱吃重盐食物。近来根据生理学家的建议，发现让这些人饮用盐水，代替淡
水，就可以避免这种痉挛病。
病毒
本书前几版发行以来，超显微镜的病毒研究大有进展。许多疾病如天花、
麻疹、黄热病、流行性感冒和普通感冒经过长期研究，现在已经认识到都是
由于病毒所致。牲畜的口蹄疫，大瘟热，植物的郁金香折断病，马铃薯卷叶
病，烟草斑纹病等就是现在发现起因于病毒的感染的几个尽人皆知的例子。
用未涂釉的磁器或压实的浸渍的泥土过滤有细菌存在的液体，可�
![[肖文馨] 科学怪人传奇封面](http://www.9wshu.net/cover/noimg.jpg)
