针灸疗法的发明
针灸疗法是古代中国人的天才发明。几千年过去了，针灸疗法以其独特的风格与现代西医并存，随着时间的推移愈发显示出其方法的优越性，并逐渐在全世界范围内引起人们的重视。
早在原始社会，我们的祖先通过烤火取暖，知道把烧热的石头用植物的叶或动物的毛皮包起来，放在身体的某些部位，能消除或减轻某些因受风寒而引起的疼痛，这就是最早的热熨法。后来，他们又懂得把干草点燃，进行局部固定的温热刺激，能医治更多的疾病，这是灸法的开始。古人用尖利如针的石头，针刺身体某些部位，使疾病得以治愈，这是针刺。东汉的《说文解字》中说：“砭，以石刺病也。”就是对针刺的描述。针刺和灸法常常配合使用，就叫做针灸疗法。大约从青铜器时代开始，针刺的工具由使用砭石而逐渐改用金属制品，九针的创制就是这一时期的产物。
我国在2000多年以前，已有记载针灸疗法的书籍。如1973年在长沙马王堆西汉墓中发现了《足臂十一脉灸经》和《阴阳十一脉灸经》。两书记载了在经脉循行路线上的疼痛、麻木等症状，以及一些疾病的灸法治疗。在战国时的一部重要医学著作《黄帝内经》中提出了经络学说，为针灸的发展提供了理论的说明。经络是人体气血运行的道路，在经络循环的路径上有穴位，也称为“经穴”。脏腑发生变化，往往通过经络反映到经穴上，反过来，针灸有关经穴，可以通过经络的传递治愈脏腑的疾病。这些都显示出了中医对人体的整体观。
战国时有一个精通针灸的名医扁鹊。有一天，扁鹊在虢国正好遇到虢太子昏厥而死，宫内侍从正要备棺装殓。扁鹊听说太子的病情后，认为太子没有真正死去，他获准为太子治病。扁鹊进宫后，察看了太子的气色，为太子切了脉，他认为太子只是休克而已。扁鹊拿出针具，给太子扎了8个穴位。过了一会，太子睁开了眼睛，清醒过来了。扁鹊救活了太子的消息迅速传遍各地，人们称赞他医术高明，能够起死回生。
针灸学在魏晋年间由皇甫谧做了系统的总结。他参考前人关于针灸的资料，结合自己的行医经验，写出了《针灸甲乙经》一书。这部书是我国最早的针灸学专著。皇甫谧纠正了以前经穴混乱的现象，统一了各穴的名称和部位。他制定了单穴49个、双穴300个，阐明了针刺深度、留针时间和艾灸时间，并说明了每个穴位的主治病症范围和禁忌证等。
唐朝时孙思邈绘制了3幅大型彩色针灸挂图，把人体正面、背面和侧面的12经脉用5色绘出，把奇经八脉用绿色绘出，使针灸学著作更加丰富多彩。孙思邈曾给一个腿痛病患者治疗，他按照医书上的穴位给病人针灸，半个月过去了，病人的腿痛却没有一点好转。后来他忽然想到除了医书上说的那些穴位以外，病人身上也许会有新的穴位。于是他耐心寻找病人腿上的痛点，然后将针迅速沿痛点扎进去，病人立即产生一种麻酥酥的感觉。一会儿，病人的疼痛减轻了。第二天孙思邈继续在这个穴位上扎针时，却没有疗效。他又像昨日一样寻找新的痛点，又将针沿痛点扎入。几天以后，病人的腿痛治好了。从那以后，孙思邈创造了一套新的扎针方法，哪里有痛，就往哪里扎针，从而扩大了传统的穴位范围。他想起第一次扎这种穴位时，病人喊叫过：“啊！是，是……”于是灵机一动，给这种穴位取了一个绝妙贴切的名字叫“阿是穴”。这种扎阿是穴的针法流传至今。有一次孙思邈为一个因难产而濒临死亡的妇女进行治疗时，只扎了两针，婴儿便呱呱坠地，救了母婴两条性命。孙思邈医术高明，被老百姓尊称为“药王爷”。
1026年，宋朝医生王惟一著《铜人腧穴针灸图经》，统一了各家对经穴的不同说法，选定周身经穴651个，对全国统一经穴有重大作用。他设计和监制了最早的两具针灸铜人，使针灸图像具有立体感和真实感，在针灸学的教学中起了很大的作用。考核针灸医师时，先将铜人外面涂蜡，再帮其穿上衣服，体内注水。如针入穴位则水出，否则针不能刺入。铜人构造精巧，造型逼真，是珍贵的针灸教学模型。《铜人腧穴针灸图经》和针灸铜人受到了医家的广泛重视，一直为后世所沿用。
针灸作为中国医药学的重要组成部分，在漫长的历史发展过程中，经过不断积累临床经验，充实理论知识，也传播到世界各地，为人类保健和医药科学发展作出了很大贡献。
人痘接种法的发明
天花是由天花病毒引起的传染病，曾在世界各地流行。天花起病急，发热、头痛、全身不适；继而全身出皮疹，然后皮疹转为脓疱。轻型的病死率可达40%，严重的出血型的病死率可达98%。幸存者身上的脓疱结痂，病愈后会成为麻面人。过去提到天花，人们便会不寒而栗，因为这个恶魔不知使多少人丧失了生命，又不知使多少人失去了健康的面容。
天花大约在汉代就传入我国。因为是由战争中的俘虏传来的，所以又叫“虏疮”。在我国公元4世纪初，晋代葛洪著的《肘后方》一书中，对于天花的流行已有记载：近来有一种病很流行，还是在人的头、面部长疮，并延及全身，很快就长满人的整个身体，病状如火疮，疮上流白水，一边揩去，一边又溢出；此病如救治不及时，病情严重的大多死亡。这是世界上最早的天花临床记录。
到了宋朝以后，已有人不满足于效果不好的消极治疗，开始探索预防天花的方法。我国古代的医生就有了免疫的初步概念，他们提出“以毒攻毒”的治病方法，这就是免疫的应用。例如，人被狂犬咬了以后，便把咬人的那只狂犬杀掉，把犬脑敷贴在被咬的伤口上，以防治狂犬病。狂犬的脑中含有大量狂犬病病毒，这是被近代医学家所证实了的。可见，很早以前我国就有利用毒素来增加身体抗病能力的想法。虽然在操作方法上还存在问题，但是就其思想来看，可以说是预防接种的先驱。后来，人们自然也想到用“以毒攻毒”的方法来预防天花。在与天花这种猖獗的疾病作了长期斗争后，我国勤劳智慧的人民终于发明了预防天花的方法——人痘接种法。我国种痘术发明于何时，迄今未有定论。有学者提出在1000年前的宋代，但据确凿记载，最迟在16世纪中叶，人痘接种法就已发明。这一发明是早期免疫学的重大成就，是人工免疫预防传染病的先例，为天花的预防开辟了一条行之有效的途径，在世界免疫学史上占有重要的地位。
明朝隆庆年间（1567～1572），宁国府太县（今安徽省太平县）开始种痘，由此推广到全国。至于种痘的具体方法，自明末开始，医书上多有记载，归纳起来有痘衣法、痘浆法、旱苗法和水苗法。痘衣法是把天花病患者的衬衣，留给被接种者穿，使之受感染。痘浆法是用蘸有疮浆的棉花塞入被接种者的鼻孔里，使之受感染。旱苗法是将光圆红润的痘痂阴干研细，用小管吹入被接种者的鼻孔里。水苗法是先用水把粉末状的痘痂调匀后，再把棉花蘸湿塞入被接种者的鼻孔里。那些被接种的人，多数是儿童。以上的方法都是用人工方法感染天花，有一定的危险性。后来在不断的实践过程中，改用经过接种多次的痘痂作疫苗，接种后比较安全。对人痘苗的这种选育方法，完全符合现代制备疫苗的科学原理。如今天用于预防结核病的“卡介苗”的制备就是采用定向减毒选育，使菌株毒性消失，抗原性独存。“卡介苗”是20世纪初制成的活疫苗，而中国人在16世纪60年代就掌握了制备减毒疫苗的方法。
我国发明人痘接种法之后，很快就传播到世界各地。首先来我国学习的是俄国医生，不久又从俄国传入土耳其。1717年英国驻土耳其大使的夫人蒙塔古在君士坦丁堡学得种痘法，随即传入英国和欧洲各地。18世纪中叶，人痘接种法已传遍欧亚大陆，该法也从我国直接传到日本。
1796年英国人詹纳发明牛痘接种法，1805年由葡萄牙商人传入我国。因为牛痘法更加安全，我国也逐渐用牛痘法代替了人痘法。
近代解剖学的创立
对人体结构的透彻了解是认识人体的前提，了解人体结构的学科是解剖学。古代人类在捕杀动物和战争杀戮中，开始对人体的结构有了简单的、极不完善的认识。由于宗教的原因，人们在很长时期内被禁止进行人体解剖，所以在16世纪以前，人体解剖学的知识还很贫乏。那时，古罗马医生盖仑（C。Galen，约129～200）关于人体生理结构的学说得到教会的认可。大约1500年以前，欧洲医生对于人体结构知识的认识并不是人体本身，而是依据盖仑的著作。由于古罗马的习俗禁止解剖人体，当时盖仑只得用猴子和猪做解剖对象，他从未解剖过一具人的尸体。盖仑通过类比和推测来描述人体结构，其中难免有许多错误。可悲的是许多医生和解剖学家因循盖仑的学说，甚至热情地接受他著作中的缺陷。
了解人体结构只有通过亲自动手解剖人体。在16世纪终于有一个人大胆地这样做了，这个人就是维萨里（1514～1564）。维萨里于1514年出生在比利时的一个医生世家，他的父亲是查理五世皇帝的药剂师。维萨里在青少年时就解剖了老鼠、猫、狗等动物，对解剖学很感兴趣。1533年，维萨里进入巴黎大学医学院学习。当时医学院里盛行着教条主义，一切知识都只从学术权威的著作中寻找，不用动手实验。在解剖学的课堂上，教授们只重复盖仑的观点，有时候让屠夫或理发师做解剖动物的演示，自己则从不屑于动手。维萨里对这种学风十分不满，他提出：“我要从人体本身的解剖来阐明人体的构造。”他不顾教会的禁令，冒着生命危险，自己偷着进行人体解剖。在深夜他经常到城外无主墓地或绞刑架下去偷取尸体。下面是他在1536年记录的越轨行为之一：“我独自在深夜身处那么多尸体中费力地爬上木桩（绞刑架），毫不犹豫地把我那么想得到的东西拉了下来。我把这些骨头拉下来后，就把它们运到距离较远的地方藏匿起来。等到第二天，我才能一点一点地从另一个城门将其运回家中。”在这些艰苦和冒险的工作中，维萨里掌握了丰富的人体解剖学知识，也发现了盖仑学说中的许多错误。
维萨里离开巴黎回国后，继续解剖尸体和进行解剖学的研究。后来，听说宗教裁判所对他的活动很注意，他便来到了比较开放和自由的意大利，进入帕多瓦大学医学院深造。维萨里从帕多瓦大学毕业并取得医学博士学位。帕多瓦大学了解到维萨里在解剖学方面有独到的见解，破例聘请他为解剖学教授。维萨里在帕多瓦大学任教时，他打破了解剖学教授只动口不动手的教学常规，亲自为学生示范解剖过程，向学生展示人体的每一个部分，每一个器官，他的讲课十分受欢迎。为了改进解剖技术，维萨里制造了许多新工具。其中有些是他亲自设计的，有些则是他向工匠们请教学来的。在1540年，维萨里拼好了一副猿的骨骼和一副人的骨骼，进行了一次讲演。单就骨骼系统，他就可以纠正盖仑的多处错误。例如，盖仑认为人的股骨像狗的股骨一样是弯的，而维萨里则发现人的股骨是直的。他在讲课时能广泛地采用解剖图、骨架并进行实体解剖，对正确传授解剖学知识起了重要的作用。
1543年，维萨里出版了他的伟大著作《人体的构造》，书中系统地阐述了他多年来的解剖学实践和研究。该书分为7卷，依次论述骨骼系统、肌肉系统、血液系统、神经系统、消化系统、内脏系统、脑感觉器官，最后有两个附录，介绍活体解剖的方法。这部著作第一次比较全面、系统地揭示出人体内部的真实结构，使人体解剖的知识重新得到发展。因为他决心要最精确地显示他亲眼所见、亲手所定的事物，所以他认为他的著作的科学价值要依靠插图的质量。因此，他物色并指导了最好的美术家画插图，聘用最有才能的木版雕刻工为他复制插图。书中有的图是他亲自绘制的，其余的图是由提香学派的美术家所画。书中的肌肉图中，每一块肌肉都会使你感到具有生命力，完全不像实验标本的样子，而像正在活动中的活体的一部分。
《人体的构造》引起了神学家和保守医学家的不满，因为该著作对许多腐朽的观点提出了挑战。例如，《圣经》上说男人的肋骨比女人的少一根，而维萨里认为男人的肋骨和女人的肋骨一样多。维萨里遭到了猛烈的攻击，他不得不停止了解剖学的讲课和研究。他回到了西班牙，成为宫廷御医，在那里为王室服务了近20年。维萨里的敌人还是没有放过他，他们诬告他搞活人体解剖，使他被宗教判处死刑。因西班牙王室的调解，死刑改为去耶路撒冷朝圣赎罪。1564年，在朝圣回来的路上，维萨里乘坐的船遭到破坏，他被困死在赞特岛。
维萨里虽然被迫害死去了，但是他一生的光辉业绩以及他出版《人体的构造》的事实却是抹杀不了的。在科学史上，人们把出版《人体的构造》的1543年，看做是近代人体解剖学的诞生年。维萨里奠定了近代解剖学的基础，也促进了近代生理学的诞生。
显微镜的发明
在现在的生物课堂上，同学们可以轻松地使用显微镜来观察我们用肉眼不能直接看到的植物、动物、微生物的形态和结构的特征，显微镜已经成为人们研究和探索微观世界的一种重要的实验工具。然而大家可能不太清楚显微镜的发明人——安东尼范列文虎克（Antonievan Leeuwenhoek，1632～1723）却花费了他毕生的心血，才带领人们叩开了通往奇妙、精彩的微观世界的大门。
1632年，列文虎克出生在荷兰德尔夫特一个酿酒工人的家庭里，父亲收入微薄，一家人生活十分清苦。在列文虎克很小的时候，经不起生活重压的父亲染上了重病，离开了人世。列文虎克在妈妈的抚养下，一天天长大并进入学校学习。当时学校讲授的功课大多是《圣经》里的故事。列文虎克听腻了这些老掉牙的说教，他考试成绩平平，在学习上没有表现出超人的天赋。因家境困难，列文虎克中途辍学了，妈妈托人把他送到眼镜店跟师傅学手艺。列文虎克对眼镜店里琳琅满目的镜片产生了浓厚的兴趣，这晶莹的眼镜片能使物体“变大”，又能使物体“变小”，简直像神话传说中的魔镜，这是为什么呢？这时少年列文虎克有了一个美丽的梦想：“我一定要通过自己的双手磨制出一块均匀、透亮的镜片，用它去了解自然的奥秘。”连列文虎克也没有想到，他少年时代的这个愿望，竟让他耗费了毕生的精力。
列文虎克勤勤恳恳地跟师傅学习磨制镜片的手艺，技术提高得很快，但这时他却被老板无情地辞退了，他又陷入了新的苦闷。几经周折，21岁的列文虎克托人在德尔夫特市政府谋了个差事，当上了管理员，总算谋到一个固定的职业。然而少年时代研制“魔镜”的梦想却一直萦绕在他的脑海中。列文虎克除了收发文件、盯紧门户外，再也没什么要紧的事情。他利用自己充裕的时间细心地研磨起镜片。他把磨制镜片当成了生活中最重要的事情。好事者见列文虎克如痴如醉地研磨镜片，竟挖苦他说：“列文虎克先生，你磨这个干什么？难道一个看大门的，还要用放大镜去防贼吗？”列文虎克实在不愿意向这种无聊的人公开自己童年时代就埋藏在心中的秘密，他只是张开宽厚的嘴唇说：“噢，我只是闲得慌，玩一玩的。”列文虎克经过多年的辛勤劳动，终于磨制出一块自己满意的透镜。这块透镜小到只有1/8英寸（约为0.318厘米），他做了一个小小的支架，把透镜镶嵌在支架的木板上，不久他又给这个装置加了一块透镜，这样的组合透镜放大的倍数更大了。他把自己发明的这个装置称为“显微镜”。贴近眼睛的那块镜片称为“目镜”，贴近被观察物的那块镜片称为“物镜”。过了一段时间，列文虎克又利用光线折射原理，在物镜下面装了一块铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里反射在观察区的被观察物上，观察效果极佳，这时一项伟大的发明终于诞生了！
列文虎克不断改进显微镜的制作方法，使显微镜越来越精密，放大倍数能达到300多倍。然而列文虎克把自己的显微镜视为无价之宝，他的小实验室拒绝任何人参观，这使他的发明迟迟不能被世界承认。幸亏一位好心的名医格拉夫医生凭着科学家的敏感觉察出列文虎克从事的研究是一项极为有意义的工作，他拜访了列文虎克并向列文虎克提出建议，希望列文虎克把显微镜和观察记录送到英国皇家学会，向世界公开研究成果，为荷兰人民争光。经过激烈的思想斗争，列文虎克终于向英国皇家学会寄出了标题为《列文虎克用自制的显微镜观察皮肤、肉类以及蜜蜂和其他虫类的若干记录》的实验报告。因为科学家对于这份报告涉及的内容还一无所知，所以这份报告在英国学术界引起了怀疑和反对。不过，列文虎克并没有因为报告石沉大海而气馁，而是继续默默无闻地进行研究。又经过两年，列文虎克在利用显微镜观察雨滴时，发现在一滴雨水中有无数奇形怪状的小东西在蠕动，这仿佛是童话里的“小人国”，列文虎克再次将实验观察报告呈送英国皇家学会。这次，列文虎克的报告犹如重磅炸弹，终于激起了英国皇家学会强烈的反响。皇家学会组织专门的代表团亲自去验证列文虎克的研究。随之，令人鼓舞的消息不断从荷兰德尔夫特传到英国皇家学会：“列文虎克发现红血球！”“列文虎克发现了酵母！”……英国皇家学会对于这位异国的、出身寒微的发明家的成就不能再保持沉默了，经过皇家学会的讨论和表决，列文虎克成为皇家学会的会员。为表达对皇家学会的敬意，列文虎克特意向学会送去几台自制的显微镜。
成名后的列文虎克在接受记者的采访时被问到其成功的秘诀是什么？列文虎克伸出了因长期磨制镜片而满是老茧和裂纹的双手回答说：“这就是！”1723年，91岁高龄的列文虎克的健康状况越来越坏，但他仍坚持工作，8月24日列文虎克没有按时早起工作，过了两天，列文虎克在好友和女儿的陪伴下，走完了人生的最后旅程，静静地离开了这个世界。数日之后，英国皇家学会收到列文虎克寄来的信和包裹，会员们怀着沉痛的心情打开列文虎克的信，信中详细地写着显微镜的制作方法。发明家在他离开这个世界的前夕，终于向世界公开了他的全部秘密，使他终生奋斗得来的科研成果成为全人类的共同财富。在包裹中，人们发现里面装有26台大小不同的显微镜。望着凝聚着发明家毕生心血的显微镜，在场的学者无不痛哭。英国皇家学会悲痛地向学术界发布讣告，共同悼念这位伟大的科学巨星。
牛痘术的发明
天花，这名字听起来挺好听的，可实际上这是一种凶恶的传染病。病发时，开始是发高烧、头痛、呕吐，继而全身出现红色丘疹，然后转变为疤疹，最后变成脓疤。十来天后，脓疤结成痂，脱落后病人就成了满脸痘疤的麻子，病重的还会一命呜呼。
天花病毒曾经横行一时，十分猖獗，数百万人因之而丧命。1242～1243年，爱尔兰约2万人死于天花；16世纪，墨西哥约350万人死于天花；1713年，巴黎约2万人死于天花；1753年，意大利都灵约3.1万人死于天花；1794～1796年，德国北部和东部约20万人死于天花，而今自从南非也宣布消灭天花之后，人类就永远告别了这种凶狠的病毒。
中国古代称天花为肤疮、天花斑疮、豆疮、百岁疮等。关于天花最早的文字记载见于晋代的《肘后方》。预防天花是中国古代人民的伟大独创，据说在公元前中国就有种痘之术，其文字记载曾见于宋真宗时代王旦为其子觅医种痘的故事。明朝隆庆年间已有通过人体精痂选炼的“宁国府太平痘苗”，这是一种所谓以毒攻毒的人痘接种法。这种方法是在轻症天花病人的身上取出痘浆，接种在健康人的鼻孔内，使健康的人体产生特定的免疫力，以抵抗天花的发生。清朝医书《痘科金镜赋集解》记载：“又闻种痘法，起于明朝隆庆年间宁国府太平县（即今安徽省太平县——作者注），姓氏失考，得之异人，丹家之传，由此蔓延天下。”其后随着各国交往的频繁，这种鼻苗种痘法先后传至日本、朝鲜、俄国、土耳其等地。
18世纪初，英国驻土耳其大使的夫人蒙塔古在君士坦丁堡见到土耳其妇人种人痘，非常感兴趣，学着为儿子及女儿种痘，获得成功。回国后即大力推广，种人痘预防天花的方法在英国得到普及，并继而流传到欧洲其他国家。但这种方法不是十分奏效，有些体质弱的人接种后反而染上天花，并且曾经引起天花的流行。
1749年，爱德华詹纳，一个牧师的儿子，出生于英国格罗斯特郡伯克利教区。他小时候曾接种过人痘，饱尝了接种的痛苦，还得了耳鸣——接种人痘的后遗症。他看见过不少因接种人痘患了严重天花而死去的人，因此他少年时就立志要当一名外科医生。13岁时，詹纳的哥哥将他送到外科医生卢德洛那里学医，由于詹纳虚心好学，肯动脑筋，所以很受老师的喜爱。18世纪中期，欧洲天花流行，英国的奶牛群中也流行牛痘，挤奶的人如果手上有伤，牛痘就会由牛传染到人，而那些患了牛痘的人没有一个染上天花。詹纳经常想：人得了牛痘，就再也不会得天花；染过天花的人也不再得天花，难道牛痘与天花之间有什么联系吗？经过8年的勤奋学习，他带着这个问题来到一家私人诊所工作，后来又回家乡办起了自己的小诊所。在他的诊所里有些患了天花的病人需要护理，护理人员多数是患过牛痘的挤奶女工，她们都相信自己患过牛痘，就不会再患天花了。通过对大量天花病人的治疗，挤奶女工们的信念得到证实，这是为什么呢？
为了得到问题的答案，詹纳来到牧场，仔细观察母牛乳房上的脓疮（即所谓牛痘），与天花病人身上的脓疮作对比。在牧场他发现挤牛奶的工人们竟然没有一个人死于天花或患天花变成麻子。“真奇怪，挤牛奶的人为什么能幸免于难呢？”詹纳问女工们：“你们是不是患过天花？你们的奶牛患过天花没有？”她们回答说：牛痘类似天花，可是牛却很少死去，只是在皮肤上出现一些小脓疮，给病牛挤奶的女工们也会患上类似牛痘的病，不过病情很轻微，只是稍稍有些不舒服，没过多久就会好的。詹纳分析女工的话，推测出这种从牛身上传染的病症是很轻微的。
经过多年的观察研究，詹纳终于得出结论：牛痘和天花的脓疮相似，患牛痘和患天花的症状也相似，所不同的是牛痘比天花的症状要轻得多，牛痘不会引起牛的死亡，患牛痘的人也不会死亡。
思考了许久，詹纳决定做一次大胆的尝试：给人接种牛痘，以替代人痘接种，减少痛苦和死亡。1796年5月14日，詹纳给一个农场牧工8岁的小儿子——名叫詹姆斯菲普斯的小孩进行牛痘接种。他小心地用针挑破一个牛痘患者手臂上的脓疮，沾上少许脓疮的液体，然后用手术刀轻轻划破小菲普斯手臂上经过消毒处理的部位，把脓液滴在伤口上。世界上第一例人工接种牛痘的手术就这样在短短的3分钟之内完成了。手术后，小菲普斯手臂上的伤口处有些红肿，接着起了一些水疮，逐渐形成脓疮，身体也有些发热。此后那些疤疹逐渐干枯结痂，最终脱落，只是在伤口处留下一个小疤痕，小菲普斯便全好了。两个月后，检验牛痘接种效果好坏的关键时刻到了，詹纳在小菲普斯的手臂上再划破一道小口子，滴上从天花病人身上获得的天花脓液，即接种人痘，看看小菲普斯是否已经具备了免疫能力。接下来的几天里詹纳如坐针毡，度日如年，不时观察小菲普斯的身体反应和变化，担心万一发生意外，后果真是不堪设想。几天过去了，小菲普斯安然无恙，詹纳终于找到了战胜天花的方法。
后来詹纳又做了几次同样的实验，均获得了成功，他这才向社会公布了自己的发现，并将这一成果报告给英国皇家学会，但是他的发现没有得到应有的重视。詹纳并不气馁，他一边行医，一边有计划地在周边地区实施牛痘接种法。结果与其他地区相比较，他所在地区天花的发病率和死亡率都有大幅度的下降。这一显著的事实终于引起了英国政府的重视，承认了詹纳的重大发现，并为他建立了相应的研究机构，向全世界推广牛痘接种法。
细胞学说的创立
早在17世纪，显微镜刚刚问世的时候，物理学家胡克就在显微镜下看到软木薄片是由许多蜂窝状的小结构组成的现象。他将这些小结构命名为“细胞”，这是细胞一词的第一次出现。18世纪，生物的显微研究未取得新的成就，而且生物学家热心关注着的是对分类学的研究，对生物微观方面的实验有所忽视。18世纪末和19世纪初，许多科学家试图在植物界和动物界中寻找结构方面的基本单位。如：德国诗人、生物学家歌德认为植物的叶是一切植物的基本单位。德国自然哲学家奥肯认为：一切生物都是由一种称为“粘液囊泡”的基本单位构成的。到19世纪显微镜的制造技术有了进步，使显微镜的分辨率提高，为考察动、植物的微观结构创造了条件。至19世纪30年代，一些科学家在显微镜下观察到细胞的细胞质、细胞核、细胞壁等结构以及细胞质的运动，而且动物体内也发现了细胞。这一时期的工作为细胞学说的建立创造了条件。
细胞的存在已是众所周知的事实，但人们对它的内部结构和功能以及在生物体中所处的地位还不太清楚。细胞学说最终是由德国植物学家施莱登（M。J。Schleiden，1804～1881）和动物学家施旺（Theodor Schwann，1810～1882）完成的。
施莱登1804年生于汉堡的一个医生家庭。他早年学的是法律，在汉堡做过一段时间的律师，但他不喜欢这份工作。1833年，他决定改行，在哥廷根大学和柏林大学学习植物学和医生。在这期间，他对植物学产生了浓厚的兴趣。1837年，施莱登完成了一篇论文，该论文论述了显花植物的胚芽发育史。他强调研究植物学必须摒弃当时的抽象推论方法，而代之以严密的观察，并在观察基础上进行严格的归纳。当时的植物学仍然以研究分类学的工作为主，而施莱登却开始研究植物的结构和植物的发育了。
1838年，施莱登开始研究细胞的形态及其作用。同年他发表了《植物发生论》一文。在论文中，他提出：无论怎样复杂的植物体，都是由细胞组成的，细胞不仅自己是一种独立的生命，而且作为植物体生命的一部分维持着整个植物体的生命。
在1838年10月的一次聚会上，施莱登把还未公开发表的《植物发生论》中对有关植物细胞结构的情况，以及细胞核在细胞发育中的重要作用等方面的认识告诉了同在缪勒实验室工作的施旺，引起了施旺的兴趣。
施旺于1810年生于莱茵河畔的诺伊斯，父亲是一个金匠。施旺中学毕业后去学医，1834年获得博士学位后，成为著名生理学家缪勒的助手。在缪勒的指导下，他对较多的学术领域产生了兴趣。他曾研究过组织学、生理学、动物学、微生物学，并作出了不少贡献。例如，他曾发现胃蛋白酶；他还发现了神经纤维周围的纤维细鞘，后来该纤维细鞘被称为“施旺神经鞘”。
与施莱登的会面，使施旺猛然想起从前在观察蝌蚪背部的神经索细胞和软骨细胞时，发现它们都具有细胞膜、细胞质和细胞核。这时他便意识到，也许在植物体中起着基本作用的细胞，在动物体内也有着相同的作用。施旺对一些特化的组织，如上皮、蹄、羽毛、肌肉组织、神经组织等进行研究，得到的结论是：无论什么组织，尽管它们在功能上是不同的，但它们都是由细胞发育而来或是细胞分化的产物。
1839年，施旺发表了题为“动、植物结构和生长的相似性的显微研究”的论文，指出一切动、植物组织，无论彼此如何不同，均由细胞组成。他写道：“我们已经推倒了分隔动、植物界的巨大屏障，发现了基本结构的统一性。”他认为，所有的细胞无论是植物细胞还是动物细胞，均由细胞膜、细胞质、细胞核组成。
在1838～1839年，施莱登和施旺分别发表了植物细胞和动物细胞基本认识的专著。他们两人取得完全一致的看法，创立了细胞学说（celltheory），即一切植物和动物都是由细胞构成的，细胞是生命的结构和功能的基本单位。
细胞学说一经确立，马上显示出其生命力，大大促进了生物学的发展，十几年里迅速被推广，并日臻完善。细胞学说的提出对生物科学的发展具有重大的意义。恩格斯说：“有了这个发现，有机的有生命的自然产物——比较解剖学、生理学和胚胎学才获得了巩固的基础。”细胞学说与达尔文的进化论和孟德尔的遗传学被称为现代生物学的三大基石，而实际上可以说细胞学说又是后两者的“基石”。细胞学说在哲学上也具有重要的意义，它使千变万化的生物界通过具有细胞结构这个共同的标准特征而统一起来。同时有力地证明了生物彼此之间存在着亲缘关系，为生物进化理论奠定了基础。恩格斯认为细胞学说的建立是最令人信服地检验了辩证唯物主义的正确性。他把细胞学说、进化论、能量守恒和转化定律列为19世纪的三大科学发现。
此后，在细胞学说的基础上，人们对生物界进行了更深入的研究，发现了细胞的全能性，即任何细胞都具有发育成完整个体的潜在能力。根据这一理论，人们发展了组织培养、克隆技术等高科技的生物技术。
血型的发现
血型的研究过程从一开始就和输血疗法密不可分。人们通过研究和总结人类300多年以来输血历史的成功与失败的经验，最终发现了人的血液可以分成不同的类型，为安全、有效地使用输血医疗方法铺平了道路。因此，我们要想了解血型的发现过程，就必须先从输血的历史谈起。
1665年的一天，英国科学家查理罗尔看到一条小狗出了意外，失血过多，小狗濒临死亡。查理罗尔灵机一动，想出了一个可能拯救小狗生命的方法。他尝试着将一条健康狗的血管间接地与那条奄奄一息的小狗的血管连通，过了一会儿，奄奄一息的那条小狗神奇地起死回生了。查理罗尔的这种使血液得到补偿的有效方法，使人们第一次认识到在不同个体间输血是可能的。这个300多年前的实验是后来输血术发展的萌芽。
1668年，在法国医生丹尼斯的诊室里，一位年轻的妇女恳求医生把羔羊的血输入她性格暴戾的丈夫的身体里，她的丈夫也很想通过输血，让羊羔温顺的性情改变自己暴戾的性格。因为在古代，人们曾将血液视作是“灵魂的主宰”、“性格的象征”，因此当时的人们有这种想法也是可以理解的。丹尼斯医生出于无奈，被迫答应了他们的请求，开始进行人类历史上第一次为人体输血的工作。但是很不幸，就在为这名男子输入羊血时，悲剧发生了，这名男子突然心跳加快，痛苦万分，最后在一阵歇斯底里的狂躁后死去了。丹尼斯医生因此被人指控为“过失杀人”而入狱，从此再也没有人敢采用输血的技术了。
1818年，有一天英国的生理学家兼妇产科学家詹姆士博龙戴尔医生接收了一位难产的孕妇。在孕妇生产时突然发生了大出血，怎么办？如果不及时给孕妇输血，她就必死无疑。善良的詹姆士医生为了拯救孕妇的生命，在征得孕妇丈夫的同意后，果断地作出决定，立即为孕妇输血。在丹尼斯医生输血事件沉寂了150年后的这一天，詹姆士将一名健壮的男子的血输给了那位失血过多的产妇，终于使她得救了。同年12月22日，詹姆士医生在伦敦医学年会的讲台上作了人与人之间输血成功的第一例报告。但随后的多次实验证明并非每个受血者都能够获得救治，甚至有的还出现严重的生理反应而加速了死亡。看来输血技术还存在许多理论问题未能得到解决。
在以后的几十年里，许多科学家都在思考着这样一个问题：“为什么有的人输进别人的血安然无恙，而有的人却会出现不良反应，甚至导致死亡？”这个问题同样也困扰着奥地利医生卡尔兰德斯坦纳。有一天，他终于想到：会不会是输入的血液与受血者身体里的血液混合产生病理变化，而导致受血者死亡？1900年他用22位同事的正常血液交叉混合，发现红细胞和血浆之间发生反应，也就是说某些血浆能促使另一些人的红细胞发生凝集现象，但也有的不发生凝集现象。于是他将22人的血液实验结果编写在一个表格中，通过仔细观察这份表格，发现表格中的血型可以分成3种：A、B、O。
1902年，兰德斯坦纳的两名学生把实验范围扩大到155人，发现除了A、B、O三种血型外还存在着一种较为稀少的第四种类型，后来称为AB型。到1927年经国际会议公认，采用兰德斯坦纳原定的字母命名，即确定血型有A、B、O、AB四种类型，至此ABO血型系统正式确立。兰德斯坦纳也因贡献的意义重大，在1930年获得诺贝尔医学及生理学奖。
人类的红细胞含有两种凝集原，分别叫做A凝集原和B凝集原，人类血清中则含有与凝集原对抗的两种凝集素，分别叫做抗A凝集素和抗B凝集素。按照红细胞所含A、B凝集原的不同，把人类血液分为四种类型：凡红细胞只含A凝集原的，就叫做A型；红细胞中只含B凝集原的，叫做B型；红细胞中A、B两种凝集原都含有的，叫做AB型；红细胞中A、B两种凝集原都不含有的，叫做O型。同时，从调查研究中还证明，每个人的血清中都不含有与他自身红细胞凝集原相对抗的凝集素。因此，A型人的血清中只含有抗B凝集素，B型人的血清中只含有抗A凝集素，AB型人的血清中两种凝集素都没有，O型人的血清中则两种凝集素都有。
凡是互为对抗的凝集原与凝集素相遇，血液就会发生凝集，而导致受血者死亡。输血的时候，主要是考虑献血者的红细胞与受血者的血清之间是否会发生凝集反应。按这个道理就可以推断出A、B、O、AB血型之间在输血时的相互关系。
科学是无止境的，对于血型的研究也不例外。1940年，兰德斯坦纳与维纳用恒河猴的红细胞注射到豚鼠腹腔，经反复注射后，发现豚鼠血清中出现了抗恒河猴红细胞的抗体（即RH抗体）。用含有RH抗体的血清与人的红细胞混合，发现有85%的白种人血液发生凝集，说明这些人的红细胞中含有RH抗原，故称RH阳性血型；另外15%的人的血液不凝集，说明其红细胞不含RH抗原，故称RH阴性血型。这样另一套血型系统产生了，即RH血型系统。其实在人类的血型中还有很多的秘密，相信随着科学技术的进步，经过科学家们不懈的努力，人类定会在人与人之间的血型分类、鉴别上得出更加深入和细致的结论。
人体激素的发现
为什么有人天生矮小，甚至有些人会得某种奇怪的病如侏儒症、糖尿病等。为什么人在生长到某一年龄阶段会出现不同的生理特征，如生长、发育、生殖、新陈代谢等。那么，人又是怎样维持生命的正常运行的呢？
1902年，英国生物学家威廉贝利斯和欧内斯特斯塔林从小肠黏膜提取液中发现了促使胰脏分泌的“肠促胰液肽”。他们根据这种物质的生物活性，将它命名为“激素”，其拉丁文原意为“我激起活性”；它的另外一个名字叫“荷尔蒙”，在希腊语中的意思为“兴奋”。正是由于在人和动物体内经常分泌着具有不同专一生理功能的激素，调节控制着生命体的生长、发育，从而使得生命发生一系列变化。激素不通过导管，而是由血液运送到生命体的各个器官组织，形成内分泌。人体内如缺少某种激素，便会发生病变。侏儒症就是由于人体中脑下垂体分泌生长素不足造成的，糖尿病的发生则由于胰岛素分泌不足。
1905年，贝利斯和斯塔林明确提出了激素在血液中起化学信使作用的概念，从而使20世纪人类对各种腺体提取液的生理和病理研究，取得了不少成效。在将近40年的时间内，科学家们成功地取得了许多内分泌腺体的提取液，如1909年取得脑下垂体后叶提取液，1921年取得脑下垂体前叶生长素提取液和胰岛素提取液等。对这些提取液的取得和研究，充实了人类治疗内分泌功能紊乱疾病的手段。生理学家和医学家又进一步研究了各种激素的生理功能和医疗上的作用，也取得了一系列重要的发现和进展。如甲状腺素引起甲状腺机能的亢进或减退；胰岛素和糖尿病关系密切，胰岛素分泌不足是糖尿病的直接病因；性激素是促进性成熟和影响性功能的主要因素；肾上腺皮质激素对糖、脂肪、蛋白质核酸以及钠、钾、氯等无机盐类的代谢有广泛的调节作用，如果缺乏，则会引起人体器官功能的紊乱，严重时甚至造成死亡。随着不断的研究，科学家们还发现，在人体内激素还有许多种，如副甲状腺素、胸腺素、肾上腺素、消化道激素等。
20世纪30年代前后，科学家们在内分泌研究方面最重大的成就是发现了脑下垂体分泌的激素，具有调节控制体内其他激素的功能。脑下垂体位于大脑的中下方，下丘脑的下部。科学家发现它除了分泌起促进生长作用的生长素外，还分泌各种促激素，如促甲状腺激素、促性腺素等。它们对于体内其他激素的分泌起着调节作用，一旦其他激素分泌量过少，则垂体激素分泌量就会相应地增加，以促进相关激素的分泌；如果其他激素分泌量过多，则垂体的相关激素的分泌量就会减少。
20世纪后半叶人类在激素研究方面最激动人心的成就是提取分离并化学分析了下丘脑分泌的神经激素。这项科研成果主要由两位生化学家吉尔曼和沙莱完成。下丘脑是比垂体更高一级的调节控制激素的分泌的组织，而且在这里神经和内分泌两大系统通过神经递质的作用而联系起来，形成了一个统一体。
在研究激素的生理功能时，血液中微量激素测定是一个关键。1959年美国女放射性同位素物理学家亚洛和医生伯尔森长期合作，建立了放射免疫分析法，用以测定血液中的微量的多肽类激素、甾体激素、环化腺苷酸吗啡等，为激素的研究和临床上内分泌紊乱病症的诊断提供了灵敏的工具。
科学家对激素作用原理的研究也随着分子生物学和细胞生物学的发展有着很大进展。美国生化学家萨瑟兰于1956年发现了CAMP。又经过多年时间的研究工作，科学家们才证明CAMP是激素同细胞作用中起积极作用的“中间体”。20世纪70年代前后，关于生物膜的研究成果也表明，激素作用于细胞内特定的激素受体。激素起作用时先同受体结合，刺激细胞内CAMP量升高，从而引起一系列的生理生化变化。
以上这些激素研究工作的主要进展，很快就直接应用于处理内分泌失调病人的检查治疗和病理分析，充分标志着20世纪医学的进步是由研究室科研工作和临床实践相结合推动的。
维生素C的发现
维生素是人体需要的六大营养素中被发现得最晚的一类。人类因缺乏维生素C所经受的痛苦和生命威胁，已经不知过去多少年了。从埃及发现的古代象形文字中，有人认为，以牙龈和皮肤出血为特征的坏血病在3000年以前就有了。古希腊的希波克拉底（公元前460～公元前377）记载的一种病，也是指坏血病。
曾有人对坏血病作过较详细的描述：病来时脚和腿突然感到疼痛，牙龈和牙齿被一种坏疽侵袭，病人不能进食。腿上骨骼发生病变，呈可怕的黑色（由于骨膜下出血），疼痛不止。
在航海中，船员患坏血病的例子记载最多。例如詹姆斯林德医师于1755年收集的资料中就有记载关于1535年的第二次探险队的情况：“正是12月，到达纽芬兰靠岸时，遇上很严重的疾病，患者先是感到浑身无力，站立不起来，接着双腿肿胀，肌腱萎缩变为黑色。有的病人皮肤布满出血点，成为紫色。口腔有恶臭，牙龈腐烂，肌肉消失。这种可怕的病传播很快，在两个月内，使8人死亡，50余人失去恢复健康的希望。”
16世纪，意大利伟大的航海家哥伦布经常带领船队在大西洋上探险。有一次，船队出发不久，航行不到一半的路程，已经有十几个船员病倒了。为了不拖累大家，患病的船员提出要留在附近的荒岛上，等船队返航时再将尸体运回家乡。几个月后哥伦布的船队胜利返航了，当船在荒岛靠岸时，那十几个患坏血病的船员竟向大船奔跑过来，哥伦布又惊又喜地问他们：“你们是怎么活过来的？”“我们来到岛上以后，很快就把你们留下的食物吃完了。后来我们就只好采些野果子吃，就这样我们不仅一天天地活下来了，而且病也好了。”难道是野果子治好了这些船员的坏血病吗？
理查得哈金斯爵士于1593年曾有用柠檬汁治疗坏血病的记载：1600年，新成立的东印度公司组织船队第一次由英国驶往东印度。船长詹姆斯兰坎斯忒在自己所乘的旗舰上准备了柠檬汁。当这个舰上的船员稍出现坏血病症状时，即于每日清晨服用3满匙的柠檬汁，当船队到达南非好望角时，船队中很多人患了坏血病，全队424人中有105人死于坏血病，而在旗舰上的人员无一死亡。这一经验由东印度公司的医师于1639年总结出来，但当时人们根本没有认识到这是由于营养缺乏所致。
巴赫斯特如姆是第一个认为坏血病是一种营养缺乏病的人。他记载道：“在航行中，当船抵达格陵兰时，一个船员患了坏血病，同伴们把他送到岸上，认为他已毫无恢复健康的希望，只有让他在该岛上病死，以免传染给其他人。这个可怜的人已经不能走路了，只能在地上爬行，岛上布满了植物，他只有像牲畜一样啃吃这些植物。但他却奇迹般地完全恢复了健康，并返回了家乡。后来有人发现他吃的恰好是植物学上属于十字花科的一种对治疗坏血病有特效的药草，名叫”坏血病草。但这一发现并没有很快得到应用。
1747年，詹姆斯林德根据人们早期对坏血病的叙述记载和自己的观察，在停泊于英吉利海峡的装有火炮的具有三桅杆的军舰上，对坏血病的治疗开始进行实验研究。当时，海员们已在船上停留了2个月，其中有12人患了坏血病，病情都比较严重。林德让他们分组进食，比较不同食物的作用，其中2人每天吃2个橘子，1个柠檬，以6天为一个疗程。
林德的实验结果是十分明显的。6天后病人的病状都大为减轻，其中一人已能值勤。26天后，两个人都完全恢复了健康。
通过实验，林德比较了不同的治疗方法，并记录了全部观察结果。英国著名的航海家和探险家詹姆斯、柯克演示了林德实验的有效性，在他第二次去南极探险并环球航行时，所到之处，都利用各种机会给他的海员提供新鲜水果和蔬菜，并改善生活环境。虽然这次航海历时3年（1772～1775），但竟无一个人患坏血病，这说明新鲜的水果和蔬菜可预防坏血病。因此，他于1776年被选为英国皇家学会会员，并被授予“预防坏血病”的奖章。
在埃克曼发现抗脚气病的物质后，寻找抗坏血病物质的工作也展开了。1912年有人发现豚鼠也会患坏血病，但只要在饲料中增加一点白菜，它就不会患病。后来终于在白菜等几种蔬菜中找到了这种水溶性维生素。1920年，英国生物化学家杰克德鲁蒙提出抗坏血病物质应该有自己的代表字母，于是把它叫做“维生素C”。
1928年，匈牙利出生的美籍生物化学家森特哲尔吉（1893～？）在剑桥大学研究氧化—还原系统时，从牛的肾上腺皮质及橘子、白菜等多种植物汁液中发现并分离出一种还原性有机酸，他将之称为己糖醛酸。后来发现这种物质对治疗和预防坏血病有特殊功效。1932年他指出，以前发现的那种物质是抗坏血活性物质（维生素C），并决定称之为抗坏血酸，同时指出这是人类食物中必须有的一种维生素。同年美国的维达尔也分离出维生素C的纯结晶。
1933年，英国的霍沃思等人在伯明翰大学成功地确定了维生素C的化学结构。同年，瑞士的雷池斯坦成功地进行了维生素C的人工合成，并于1934年在瑞士实现了维生素C的大量工业生产，投放市场。
由于他们所做的有关维生素C的工作及其他杰出贡献，森特哲尔吉和雷池斯坦分别获得了1937年和1950年的诺贝尔生理学和医学奖。
那时，人们只确认了维生素C治疗坏血病的价值，现在人们已经认识到维生素C有多种功能，与人类的健康有密切的关系。首先，维生素C在胶原蛋白合成过程中起着重要作用。胶原蛋白是连接细胞的重要成分，缺乏它时，胶原纤维合成受阻，创伤愈合延缓，微血管脆性增加，易出血。其次，维生素C还是一种还原剂，可以使肠道中的铁呈Fe2+，让动物和人易于吸收。再次，它还有保持维生素E、维生素A的含量，防止不饱和脂肪酸氧化等功能。
人们研究还发现，维生素C除上述生理功能外，还具有提高白细胞对细菌的吞噬能力，促进抗体的形成，保护细胞和抗衰老，促进激素的分泌等多种功能。例如维生素C对治疗感冒的作用，人们已研究过几十次。其中规模最大的和最能说明问题的一次对照研究是多伦多大学特伦斯安德森博士所进行的。他发现几克的维生素C即便不能治愈感冒，至少会减轻症状，并缩短病程30%。苏格兰医生伊万卡梅伦博士每天用10克维生素C治疗100例晚期癌症患者。结果，这些病人与100例接受常规癌症疗法的病人相比，平均存活期长4倍，其中13例平均存活期长20倍，并且所有的癌症表现都消失了。
维生素C对提高小儿智商也有很大的作用。科学家通过实验发现幼儿100毫升血液中含维生素C超过1.1毫克者，其智商的平均值为113.22，而血液中维生素C含量低于1.1毫克者，其智商的平均值为108.71，两者相差4.51.又以含维生素C较高的橘子汁连续18个月供给受试的儿童饮用，他们的智商平均上升3.6.
虽然维生素C的各种功能中，有的还需要更多的实验和临床证据的证实，但其功能的多样性以及对人体健康的重要性是毋庸置疑的。
维生素C是人体必不可少的一种营养素，每天每人需要量标准为60毫克。人体本身不能产生维生素C，只能从食物中摄取，所以我们每天都要从外界补充一定量的维生素C。维生素C的主要来源是新鲜的水果和蔬菜。水果类中含维生素C丰富的有大枣、酸枣、猕猴桃、橘子、山楂等；蔬菜中的辣椒、芹菜、菠菜、韭菜、甘蓝、苦瓜、菜花等维生素C的含量都很丰富。
维生素C易溶于水，蔬菜切后不宜用水浸泡，以免造成维生素C的损失。同时，维生素C在酸性环境下稳定，炒菜时加醋可减少其损失。一般在加热时维生素C会被破坏，故可生吃的菜最好生吃。
维生素C的发现，改变了人类的饮食方式，也改变了人们对疾病的认识，避免了维生素C缺乏症的困扰，增进了人类的健康。因此，维生素C的发现是生物学史上又一个重要的里程碑。
卡介苗的问世
卡介苗是科学家把牛型结核杆菌在马铃薯培养基上培养、并把它的毒性减弱到无害的程度后变种制成的一种活菌苗，给新生儿接种后能够有效地预防结核病。卡介苗接种的常用方法有皮内注射和皮肤划痕法两种。由于这种菌苗是由法国细菌学家卡尔美和介林两人首先研制成的，所以人们就为它取名为“卡介苗”。这种菌苗的问世，从某种意义上讲标志着一门新兴学科——免疫学的诞生。
免疫学是20世纪兴起的一门新型学科，主要是对人体免疫现象、本质和实际应用进行研究，除涉及传染病的特异性诊断、预防和治疗外，还推及至移植免疫、肿瘤免疫和自身免疫等问题的研究。所使用的免疫疗法仅限于治疗和预防传染病的实际应用。研制成的疫苗是能使机体产生免疫力的细菌制剂，用于预防接种。卡介苗就是诸多疫苗中的一种。
用人工方法使人体产生自动免疫能力来预防传染病的办法，其实人们在很早以前就已经开始使用了。18世纪末在欧洲，科学家采用科学的方法制成痘苗，成为人类最早利用自动免疫作用进行预防传染性疾病的方法。19世纪80年代，法国细菌学家、化学家巴斯德根据自动免疫的原理，在狂犬病疫苗的制造和研究方面做出了杰出的贡献。此外，还有许多科学家都在为研制和研究各种传染病疫苗进行着不懈的探索和努力。
实际上，卡介苗的研制成功也经过了漫长的实验过程。从1906年起，法国巴斯德研究所的医生、细菌学家卡尔美和介林就开始了实验研究。两年之后，他们偶然发现牛胆汁可以减弱结核杆菌的毒性。于是，他们连续做了231次减弱毒性的培养，每次间隔3个星期，共花了13年的时间，到1921年才得到一种无害而有效的稳定疫苗，命名为卡介苗（取卡尔美和介林名字的第一个字母）。
从1921年起，他们开始在人身上进行实验，发现新生婴儿接受这种疫苗注射后对来自母亲体内的结核病菌的感染具有免疫力。于是，卡介苗在法国很快就被推广使用。但在英、美两国人们却对卡介苗的安全性和有效性一直持怀疑态度。阻止这种疫苗在这两个国家推广使用的主要原因就是1930年发生在德国吕贝克的一次医疗事故，当时249名接种疫苗的婴儿中竟有73名死亡。后来科学家才发现，造成这次事故的真正原因是注射的疫苗事先不小心受到了污染。直到20世纪50年代，科学家们又经过在上千人身上注射优质的卡介苗，并和另一组同等人数的未经注射疫苗的人进行对照实验，终于肯定了卡介苗是一种无毒而有效的预防结核病的免疫疫苗。到1961年介林去世时，世界上已有2亿多人接种了这种疫苗。现在，在西方国家，肺结核这个曾被视为不治之症的疾病已经基本绝迹了。
从预防结核病的卡介苗研制成功的事例中，人们可以感受到免疫疗法走过的艰难历程。20世纪科学家们对病毒病免疫疗法的研究也取得了较大的进展。病毒是一种比病菌更小，需要使用电子显微镜才能看见的病原体。因为它能通过滤菌器，所以又被称作滤过性病毒。天花、麻疹、脑炎、牛瘟等病症就是由不同的病毒引起的。19世纪末，通过德国化学家迈耶、俄国微生物学家伊凡诺夫斯基和荷兰生物学家贝哲林克等人对烟草花叶病的研究，成功地发现了滤过性病毒。到20世纪20年代，科学家们陆续发现植物、昆虫、鸟类和哺乳类动物也都会感染上滤过性病毒造成的疾病。1935年，美国化学家斯坦莱第一个取得了烟草花叶病毒的结晶。几年以后，科学家们借助电子显微镜的观察和化学分析，才认识到病毒是由核酸和构成外壳的蛋白质构成的有机体。但一切杀菌的化学药品和抗生素对多数病毒却没有杀伤效力。于是人们把防治病毒的希望寄托于免疫治疗法。
20世纪中后期，科学家们为研制预防脊髓灰质炎（俗称小儿麻痹症）的疫苗投入了大量的时间和精力，也取得了一系列的出色成绩。1979年10月，联合国世界卫生组织正式向全世界宣布：人类已经消灭了天花。这是大规模、优质的痘苗生产与世界性的历时10年之久的国际合作相结合而创建的伟大业绩。
胰岛素的发现
在人类的疾病中有这样一种病，患者不管喝多少水，仍会觉得口干舌燥，而且排尿量也剧增；不论吃多少食物，其体重都不会增加，反而会急剧下降，消瘦乏力，直至死亡。我国古代的医生曾经大胆地尝过这类病人的尿液，发现尿中有淡淡的甜味，这说明尿中含糖，从而解释了为什么这类病人的尿液会招引小虫子，因此在人类历史上这种病最早被定名为糖尿病。在过去，人们一谈及糖尿病，就胆战心惊，可是现在，人们对糖尿病就不再像以前那样忧心忡忡了，这一切都应该归功于加拿大的两位年轻人：班廷和白斯特，因为他们发现了胰岛素，从而拯救了许多糖尿病人的生命。
1921年8月的一天下午，天气异常闷热，因为放假，加拿大的多伦多医学院空无一人。从一个偏僻的角落里突然传来几声欢呼，之后又立即恢复了宁静。原来在医学院的一个生理实验室里，两个年轻人——班廷和白斯特刚刚完成了生理学史上一项划时代的重大发现：通过他们的不懈努力，终于可以用提取的胰岛素来治愈困扰人类多年的糖尿病了！这是许多著名科学家的梦想，以至班廷和白斯特不敢肯定他们得出的实验结论，急忙收住狂喜的欢呼声，但是激动的泪水依然充溢着他们的双眼。
班廷是加拿大安大略省西医学院的青年教师，因为当时的医学对胰脏了解得很少，每当对学生们讲述胰脏和糖代谢的时候，班廷总是感到焦虑，心中无底。胰脏作为一种器官，兼有内外分泌两种功能，它的外分泌物是胰液，含有分解各种营养物质的酶，如胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等；它的内分泌物是由岛状组织细胞（即胰岛）所分泌的，这些胰岛散布于胰脏的外分泌组织中。班廷只知道胰脏与糖尿病有关，切除动物的胰脏会引发糖尿病昏迷等症状，一两周内动物必然死亡。他反复思考：糖尿病患者血液中的糖分为什么与众不同，即不能转变为身体需要的燃料而加以利用，使之变成热能呢？一些有名的生理学家认为胰岛分泌的这种未知的内分泌物能调节糖代谢，使血液中的糖分保持一定的含量，不至于太多，也不至于太少。其中有一位性急的科学家给这种还未经证实的内分泌物起名叫“胰岛素”。但是由于胰液中的胰蛋白酶在提取液中破坏了“胰岛素”，致使人们始终无法得见它的“庐山真面目”。
有一天，班廷偶然在一篇论文中读到：如果阻塞胰脏通向十二指肠的导管，就有可能引起胰脏萎缩。一个想法立即在班廷的脑海里产生了：结扎狗的胰导管，等狗的胰脏外分泌组织（即腺泡）萎缩，只剩下内分泌组织（即胰岛）以后，再试图分离出胰岛素以治疗糖尿病。这个新的设想让他十分兴奋，几经周折，班廷找到多伦多大学生理系的麦克劳德教授，以求得这位有名的糖代谢权威的支持。
可是麦克劳德教授认为班廷是一个只有肤浅的科学知识、毫无研究经验的年轻人，曾经有多少有名望的科学家在提取胰岛素的过程中都失败了，班廷的设想也不会成功的。但是班廷毫不死心，经过多次努力，麦克劳德教授终于允许他在大学暑假期间来自己的实验室工作两个月，并给了班廷10条狗，其余的材料自备。麦克劳德教授还给班廷找了一个名叫白斯特的学生做助手。为了筹集实验资金，班廷变卖了自己的家产，他决心不顾一切，一定要实现自己心中的梦想。
1921年5月中旬，班廷的实验开始了。可是在短短的两周之内，10条狗中就有7条狗在切除胰脏和结扎胰导管的手术中死亡。往后的实验进展也不顺利，重新买进的十多条实验狗因为感染及手术创伤等原因又死亡了7条。实验的进展很不理想，班廷的钱也快要花光了。他没日没夜地工作，食无定时，居无定处，连已经与他订婚的女朋友也与他分了手。但这些都没能动摇班廷的信心，他和白斯特互相鼓励，决心从头开始，经过不懈的努力，实验有了重大的进展。他们在10条因手术而患上糖尿病的狗身上，共注射了75次以上的胰岛素提取液，获得了降低血糖和尿糖的含量及延长病狗寿命的效果，其中有一条狗竟活了70天。这些都证明了胰岛素提取液的治疗功能。班廷和白斯特感到十分欣慰。
实验虽然取得了初步的成功，但他们还面临着一个重要的问题：提取液的制备手续太复杂，而且还很不纯净，胰岛素的含量太少，无法应用于临床。很快他们就发现酸化酒精能够抑制胰蛋白酶的活性，可以用来直接提取正常胰脏的胰岛素，保证胰岛素的足量供应。
此时麦克劳德教授改变了他的态度，不仅本人直接参与班廷的实验，还动员他的助手以及生化学家考立普参加到这项令人兴奋的工作中来，考立普对于胰岛素提取液的纯化作出了重大的贡献。几个月后，他们首先对一个患有严重糖尿病的儿童进行治疗，获得了成功，而后又对几个成年患者加以治疗，也取得了很好的效果。这些都毫无疑问地证实了胰岛素对糖尿病的治疗作用。
很快全世界都知道了29岁的班廷和他所创造的奇迹，各地的糖尿病患者纷纷要求能得到治疗，这使得班廷和他的合作者们很快就研制出在酸性和冷冻（冷冻也可使胰蛋白酶失去活性）的条件下，用酒精直接从动物（主要是牛）胰腺里提取胰岛素的方法，并在美国的伊来礼里制药公司进行大规模的工业生产。
1923年，诺贝尔奖金委员会决定授予班廷和麦克劳德生理学和医学奖，以表彰他们对人类战胜疾病所作出的巨大贡献。白斯特后来也成为一名著名的生理学家。至今，班廷和他的合作者们发现的胰岛素仍是治疗糖尿病的主要药物。
DNA的发现
自从孟德尔的遗传定律被重新发现以后，人们又提出了一个问题：遗传因子是不是一种物质实体？为了解决基因是什么的问题，人们开始了对核酸和蛋白质的研究。
早在1868年，人们就已经发现了核酸。在德国化学家霍佩赛勒的实验室里，有一个瑞士籍的研究生名叫米歇尔（1844～1895），他对实验室附近的一家医院扔出的带脓血的绷带很感兴趣，因为他知道脓血是那些为了保卫人体健康，与病菌“作战”而战死的白细胞和被杀死的人体细胞的“遗体”。于是他细心地把绷带上的脓血收集起来，并用胃蛋白酶进行分解，结果发现细胞遗体的大部分被分解了，但对细胞核不起作用。他进一步对细胞核内物质进行分析，发现细胞核中含有一种富含磷和氮的物质。霍佩赛勒用酵母做实验，证明米歇尔对细胞核内物质的发现是正确的。于是他便给这种从细胞核中分离出来的物质取名为“核素”，后来人们发现它呈酸性，因此改叫“核酸”。从此人们对核酸进行了一系列卓有成效的研究。
20世纪初，德国科赛尔（1853～1927）和他的两个学生琼斯（1865～1935）和列文（1869～1940）的研究，弄清了核酸的基本化学结构，认为它是由许多核苷酸组成的大分子。核苷酸是由碱基、核糖和磷酸构成的。其中碱基有4种（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶），核糖有两种（核糖、脱氧核糖），因此把核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。
列文急于发表他的研究成果，错误地认为4种碱基在核酸中的量是相等的，从而推导出核酸的基本结构是由4个含不同碱基的核苷酸连接成的四核苷酸，以此为基础聚合成核酸，提出了“四核苷酸假说”。这个错误的假说，对认识复杂的核酸结构起了相当大的阻碍作用，也在一定程度上影响了人们对核酸功能的认识。人们认为，虽然核酸存在于重要的结构——细胞核中，但它的结构太简单，很难设想它能在遗传过程中起什么作用。
蛋白质的发现比核酸早30年，发展迅速。进入20世纪时，组成蛋白质的20种氨基酸中已有12种被发现，到1940年则全部被发现。
1902年，德国化学家费歇尔提出氨基酸之间以肽链相连接而形成蛋白质的理论，1917年他合成了由15个甘氨酸和3个亮氨酸组成的18个肽的长链。于是，有的科学家设想，很可能是蛋白质在遗传中起主要作用。如果核酸参与遗传作用，也必然是与蛋白质连在一起的核蛋白在起作用。因此，那时生物界普遍倾向于认为蛋白质是遗传信息的载体。
1928年，美国科学家格里菲斯（1877～1941）用一种有荚膜、毒性强的和一种无荚膜、毒性弱的肺炎双球菌对老鼠做实验。他把有荚病菌用高温杀死后与无荚的活病菌一起注入老鼠体内，结果他发现老鼠很快发病死亡，同时他从老鼠的血液中分离出了活的有荚病菌。这说明无荚菌竟从死的有荚菌中获得了什么物质，使无荚菌转化为有荚菌。这种是假设是否正确呢？格里菲斯又在试管中做实验，发现把死了的有荚菌与活的无荚菌同时放在试管中培养，无荚菌全部变成了有荚菌，并发现使无荚菌长出蛋白质荚的就是已死的有荚菌壳中遗留的核酸（因为在加热中，荚中的核酸并没有被破坏）。格里菲斯称该核酸为“转化因子”。
1944年，美国细菌学家艾弗里（1877～1955）从有荚菌中分离得到活性的“转化因子”，并对这种物质做了检验蛋白质是否存在的试验，结果为阴性，并证明“转化因子”是DNA。但这个发现没有得到广泛的承认，人们怀疑当时的技术不能除净蛋白质，残留的蛋白质起到转化的作用。
美籍德国科学家德尔布吕克（1906～1981）的噬菌体小组对艾弗里的发现坚信不移。因为他们在电子显微镜下观察到了噬菌体的形态和进入大肠杆菌的生长过程。噬菌体是以细菌细胞为寄主的一种病毒，个体微小，只有用电子显微镜才能看到它。它像一个小蝌蚪，外部是由蛋白质组成的头膜和尾鞘，头的内部含有DNA，尾鞘上有尾丝、基片和小钩。当噬菌体侵染大肠杆菌时，先把尾部末端扎在细菌的细胞膜上，然后将它体内的DNA全部注入到细菌细胞中去，蛋白质空壳仍留在细菌细胞外面，再没有起什么作用了。进入细菌细胞后的噬菌体DNA，就利用细菌内的物质迅速合成噬菌体的DNA和蛋白质，从而复制出许多与原噬菌体大小形状一模一样的新噬菌体，直到细菌被彻底解体，这些噬菌体才离开死了的细菌，再去侵染其他的细菌。
1952年，噬菌体小组主要成员赫尔希和他的学生蔡斯用先进的同位素标记技术，做噬菌体侵染大肠杆菌的实验。他把大肠杆菌T2噬菌体的核酸标记上32P，蛋白质外壳标记上35S。先用标记了的T2噬菌体感染大肠杆菌，然后加以分离，结果噬菌体将带35S标记的空壳留在大肠杆菌外面，只有噬菌体内部带有32P标记的核酸全部注入大肠杆菌，并在大肠杆菌内成功地进行噬菌体的繁殖。这个实验证明DNA有传递遗传信息的功能，而蛋白质则是由DNA的指令合成的。这一结果立即为学术界所接受。
几乎与此同时，奥地利生物化学家查加夫对核酸中的4种碱基的含量的重新测定取得了成果。在艾弗里工作的影响下，他认为如果不同的生物种是由于DNA的不同，则DNA的结构必定十分复杂，否则难以适应生物界的多样性。因此，他对列文的“四核苷酸假说”产生了怀疑。在1948～1952年4年时间内，他利用了比列文时代更精确的纸层析法分离4种碱基，用紫外线吸收光谱做定量分析，经过多次反复实验，终于得出了不同于列文的结果。实验结果表明，在DNA大分子中嘌呤和嘧啶的总分子数量相等，其中腺嘌呤A与胸腺嘧啶T数量相等，鸟嘌呤G与胞嘧啶C数量相等。说明DNA分子中的碱基A与T、G与C是配对存在的，从而否定了“四核苷酸假说”，并为探索DNA分子结构提供了重要的线索和依据。
1953年4月25日，英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森和英国的克里克在英国剑桥大学合作的研究成果：DNA双螺旋结构的分子模型，这一成果后来被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现，标志着分子生物学的诞生。
沃森在中学时代是一个极其聪明的孩子，15岁时便进入芝加哥大学学习。当时，由于一个允许较早入学的实验性教育计划，使沃森有机会从各个方面完整地攻读生物科学课程。在大学期间，沃森在遗传学方面虽然很少有正规的训练，但自从阅读了薛定谔的《生命是什么？——活细胞的物理面貌》一书，促使他去“发现基因的秘密”。他善于集思广益，博取众长，善于用他人的思想来充实自己。只要有便利的条件，不必强迫自己学习整个新领域，也能得到所需要的知识。沃森22岁取得博士学位，然后被送往欧洲攻读博士后研究员。为了完全搞清楚一个病毒基因的化学结构，他到丹麦哥本哈根实验室学习化学。有一次他与导师一起到意大利那不勒斯参加一次生物大分子会议，有机会听英国物理生物学家威尔金斯（1916～？）的演讲，看到了威尔金斯的DNAX射线衍射照片。从此，寻找解开DNA结构的钥匙的念头在沃森的头脑中萦回。什么地方可以学习分析X射线衍射图呢？于是他又到英国剑桥大学卡文迪什实验室学习，在此期间沃森认识了克里克。
克里克上中学时对科学充满热情，1937年毕业于伦敦大学。1946年，他阅读了《生命是什么？——活细胞的物理面貌》一书，决心把物理学知识用于生物学的研究，从此对生物学产生了兴趣。1947年他重新开始了研究生的学习，1949年他同佩鲁兹一起使用X射线技术研究蛋白质分子结构，于是在此与沃森相遇了。当时克里克比沃森大12岁，还没有取得博士学位。但他们谈得很投机，沃森感到在这里居然能找到一位懂得DNA比蛋白质更重要的人，真是三生有幸。同时沃森感到在他所接触的人当中，克里克是最聪明的一个。他们每天交谈至少几个小时，讨论学术问题。两个人互相补充，互相批评以及相互激发出对方的灵感。他们认为解决DNA分子结构是打开遗传之谜的关键。只有借助于精确的X射线衍射资料，才能更快地弄清DNA的结构。为了搞到DNAX射线衍射资料，克里克请威尔金斯到剑桥来度周末。在交谈中威尔金斯接受了DNA结构是螺旋型的观点，还谈到他的合作者富兰克林（1920～1958，女）以及实验室的科学家们，也在苦苦思索着DNA结构模型的问题。从1951年11月～1953年4月的18个月中，沃森、克里克同威尔金斯、富兰克林之间有过几次重要的学术交往。
1951年11月，沃森听了富兰克林关于DNA结构的较详细的报告后，深受启发，具有一定晶体结构分析知识的沃森和克里克认识到，要想很快建立DNA结构模型，只能利用别人的分析数据。他们很快就提出了一个三股螺旋的DNA结构的设想。1951年底，他们请威尔金斯和富兰克林来讨论这个模型时，富兰克林指出他们把DNA的含水量少算了一半，于是第一次设立的模型宣告失败。
有一天，沃森又到国王学院威尔金斯实验室，威尔金斯拿出一张富兰克林最近拍制的“B型”DNA的X射线衍射的照片。沃森一看照片，立刻兴奋起来，心跳也加快了，因为这种图像比以前得到的“A型”简单得多，只要稍稍看一下“B型”的X射线衍射照片，再经简单计算，就能确定DNA分子内多核苷酸链的数目了。
克里克请数学家帮助计算，结果表明嘌呤有吸引嘧啶的趋势。他们根据这一结果和从查加夫处得到的核酸的两个嘌呤和两个嘧啶两两相等的结果，形成了碱基配对的概念。
他们苦苦地思索4种碱基的排列顺序，一次又一次地在纸上画碱基结构式，摆弄模型，一次次地提出假设，又一次次地推翻自己的假设。
有一次，沃森又在按着自己的设想摆弄模型，他把碱基移来移去寻找各种配对的可能性。突然，他发现由两个氢键连接的腺嘌呤—胸腺嘧啶对竟然和由3个氢键连接的鸟嘌呤—胞嘧啶对有着相同的形状，于是精神为之大振。因为嘌呤的数目为什么和嘧啶数目完全相同这个谜就要被解开了。查加夫规律也就一下子成了DNA双螺旋结构的必然结果。因此，一条链如何作为模板合成另一条互补碱基顺序的链也就不难想象了。那么，两条链的骨架一定是方向相反的。
经过沃森和克里克紧张连续的工作，很快就完成了DNA金属模型的组装。从这模型中看到，DNA由两条核苷酸链组成，它们沿着中心轴以相反方向相互缠绕在一起，很像一座螺旋形的楼梯，两侧扶手是两条多核苷酸链的糖—磷基团交替结合的骨架，而踏板就是碱基对。由于缺乏准确的X射线资料，他们还不敢断定模型是完全正确的。
下一步的科学方法就是把根据这个模型预测出的衍射图与X射线的实验数据作一番认真的比较。他们又一次打电话请来了威尔金斯。不到两天工夫，威尔金斯和富兰克林就用X射线数据分析证实了双螺旋结构模型是正确的，并写了两篇实验报告同时发表在英国《自然》杂志上。1962年，沃森、克里克和威尔金斯获得了诺贝尔医学和生理学奖，而富兰克林因患癌症于1958年病逝而未被授予该奖。
DNA双螺旋结构被发现后，极大地震动了学术界，启发了人们的思想。从此，人们立即以遗传学为中心开展了大量的分子生物学的研究。首先是围绕着4种碱基怎样排列组合进行编码才能表达出20种氨基酸为中心开展实验研究。1967年，遗传密码全部被破解，基因从而在DNA分子水平上得到新的概念。它表明：基因实际上就是DNA大分子中的一个片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。在这个单位片段上的许多核苷酸不是任意排列的，而是以有含意的密码顺序排列的。一定结构的DNA，可以控制合成相应结构的蛋白质。蛋白质是组成生物体的重要成分，生物体的性状主要是通过蛋白质来体现的。因此，基因对性状的控制是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。在此基础上相继产生了基因工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等，这些生物技术的发展必将使人们利用生物规律造福于人类。现代生物学的发展，愈来愈显示出它将要上升为带头学科的趋势。
器官移植术的发明
人的死亡常常是因为某些器官受到了不可逆转的致命伤害，功能丧失。如肾脏由于得了肾炎等严重的肾病，使肾功能全部丧失而不能生成尿；还有冠心病、肝癌等最终都可造成器官的功能丧失而死亡。所以，多年来人类一直梦想能通过器官移植来延长寿命。
在古代玛雅人的典籍中，就曾有更换内脏以求起死回生的记载。我国的《聊斋志异》中也有陆判“易心换头”的描述。的确，如能摘除丧失功能的器官，换之以健康的异体器官，这对抢救某些危重患者的生命来说，不仅是一种妙法，而且是一种极其重要的途径。近几个世纪以来，人类曾在动物身上进行器官移植的各种实验，但却屡遭失败。而在人体进行器官移植，大约是在600年前，印度的外科医生用臂部的皮瓣造鼻成功了。1905年，出生于法国的美籍医生卡雷尔（1873～1944）研究了器官移植，他当时认为人体器官离开机体仍然可以存活，任何人体器官都可以取下培养，然后移植到他人身上，这是把人体看成是像机器一样的系统。后来发现了人体的排异作用，证明这是不完全对的，但毕竟器官移植受到人们的关注。在1922年～1933年间，苏联人费拉托夫（1875～1959）提出了组织相容性理论之后，器官移植的成活率提高了。
20世纪40年代，美国遗传学家斯内尔选中了“老鼠组织移植与排斥”这样一个冷门课题，开始致力于异体器官移植和组织“排异”现象的研究。他与英国科学家高拉合作，在美国缅因州巴尔港杰克逊实验所，日复一日，年复一年地探索着。终于在1948年，他们公布了一个重要发现：老鼠体内有一种特殊的系统，可以成功地识别自身组织与异己组织，对自身组织能够接受、相容，对异己组织不能相容，给予排斥。这就是所谓“组织相容性抗原系统”。老鼠的组织相容性抗原系统由其遗传基因决定，这种基因被称为“H2系基因”。
到底怎样才能预先知道两只老鼠的组织是否相容，是否发生排斥呢？斯内尔首创了一种试验方式——H2型试验。它证实了用不同的H2系基因进行组织移植就会产生“排异”的现象，从而首次揭示了器官移植排异机制，为人类器官移植开辟了道路。
要使人体器官移植获得成功，则必须查明人体组织相容性抗原系统，确定有关基因。而且还要找到一种能鉴定人体组织相容性的试验方法。
1958年，法国免疫学家多塞研究了患者多次接受输血的反应后，首次发现了人体组织相容性抗原。接着，他创立了人体组织细胞相容理论，又开创了迅速方便的人体器官移植试验法——鉴定异体组织是否相容的HLA组织分类血液试验法。多塞的试验方法简便可靠，很快被进行器官移植的医生们采用，大大推进了器官移植的临床实践和深入研究。
由于斯内尔、多塞在研究器官移植方面取得了重大成果，他们获得了1980年诺贝尔生理学和医学奖。
在科学家经过了多年探索和临床试验之后的今天，器官移植术造福于人类已成为现实。
肾脏移植是开展得最早、最多的一种器官移植。据统计，到1977年，全世界已有13000多人通过肾脏移植获得了新生。目前仅在美国，每年就要进行数千例肾脏移植手术。
世界上最早的一例肾脏移植手术是1954年在美国波士顿的一家医院进行的。病人24岁，患了晚期肾炎，从他的孪生兄弟身上移植了一个肾脏，术后没有产生排斥反应，病人生命得到了延长。从移植的效果看，活体肾比尸体肾好，近亲供肾效果更好。
世界上第一例心脏移植手术是1967年12月3日，在南非开普敦的一家医院里，以巴纳德为首的手术小组，为55岁的华希坎斯基移植了心脏，手术相当成功，但抗排斥反应药破坏了这位病人身体的免疫功能，18天后该病人患肺炎死亡。
在1967年12月～1969年6月间，全世界共做了103例心脏移植手术。其中3/4的病人在手术后3个月内先后死亡。1979年，瑞士一家药厂研制成了一种可选择性地抑制免疫系统的新药——环孢素，使所有器官移植手术成功率大大提高。第一年存活率上升到79%，术后存活6年存活率达60%。英国医学教授亚库布从1980年起到现在，已做了1000多例心脏移植手术。手术后存活一年的存活率超过90%，存活五年的存活率约为80%，其中有600多人至今还活着，最长的已经活了20多年。1985年，美国一对“换心”男女，35岁的加里韦勒普和36岁的苏姗斯特菲，经医生同意结为恩爱夫妻。这表明医学技术的进展已逐渐克服了困难，能够进行更安全和更成功的心脏移植手术了。
人类在近40年内已成功地进行了肾脏移植、心脏移植、肝脏移植、胚胎移植、骨髓移植、胰腺移植、脾脏移植、骨骼移植等手术，但脑的移植还未实现。脑可以移植吗？不要说头颅受了致命伤后的更换，就是痴呆、疯傻人的头颅再换，也是人们所殷盼的。
20世纪60年代末期，美国医学博士罗伯特荷华，曾提出过《人头移植的手术方案》，供同行们讨论。一些人认为，他是异想天开，因为即使换头成功，由于神经切断后难以连续，也会导致颈部以下的身体瘫痪。这时，罗伯特荷华用老鼠做实验，也连连失败。因神经连接不好，换了头的老鼠只会摇头，不会动弹。后来又进行“双头鼠”移植，即原来的鼠头不割下来，再另外移植一鼠头上去，一鼠两头，获得成功。继而“双头狗”又在70年代末期出现。“双头狗”的两个头都会叫，都会争食，但移植上去的头仍不如原来的头灵敏。
同时期，一些科学家还做了猴头移植术。1986年，美国著名脑外科专家韦特与别人合作，首次在世界上移植猴头成功，但这猴子仍不如天然猴子灵巧。
美国有这样的实验报告：取出健康的老鼠的脑组织移植给患糖尿病的老鼠，当移植的脑组织刚一成活，便恢复了分泌激素的功能，结果老鼠的糖尿病消失了。
瑞典、墨西哥和中国是世界上最先成功地在人体中进行脑内移植手术的三个国家。脑内移植手术的成功使科学家们相信，将来人脑也可移植。
自20世纪70年代以来，我国的器官移植也取得了重大进展。移植总数已超过5000例，各类器官的移植已超过18种，其中以肾脏移植最为成功。
随着医学科学的发展，将会给千千万万因器官损伤而可能死亡的人带来福音。人类的梦想，必然能够实现。
人工合成蛋白质
1965年，世界上第一个人工合成的蛋白质——结晶牛胰岛素在我国诞生了。这项科研成果震动了中外科学界。在国内，国家科委专门组织了我国一些著名科学家对这项工作进行了严格鉴定，并给予了高度的评价。在国外，受到一些著名科学家的高度赞扬。有的认为，从简单的氨基酸用人工方法合成具有全部生物活力的蛋白质，中国的胰岛素是惟一令人信服的例子；有的表示，人工合成胰岛素在科学技术先进的国家还没有做到的时候，中国首先做到了，令人十分钦佩。英国电视广播还为这件事组织过一次电视专题节目，专门报道中国的胰岛素人工合成。美国销路最广的《纽约时报》也以整版篇幅详尽地介绍了我国的这一科学成就。
胰岛素是一种蛋白激素。从结构上看，它是一种蛋白质，从功能上看，它是调节生物体内新陈代谢的一种激素。它是由胰腺中的胰岛细胞分泌的，能促进人和动物对葡萄糖的利用。如果胰岛分泌的胰岛素过少，体内葡萄糖的氧化和储存就会发生障碍，葡萄糖在血液里的含量就会升高，导致尿中有过多的糖分排出，这就是糖尿病。据统计，全世界糖尿病患者有1亿多人，糖尿病患者的血液含糖量过多，血液循环系统受到破坏，伴随而来的是坏疽病和心脏病，肾功能下降，眼睛失明等。它是严重危害人类健康的一种疾病。1921年7月30日，班丁和拜斯特发现了胰岛素并从狗的胰腺里提取出宝贵的胰腺抽提液，后来又从猪、羊、牛的胰腺中提取出胰岛素，并于1922年应用于临床治疗。1926年，纯化的胰岛素已能做成结晶，一些糖尿病患者的生命得到了延续。但由于胰岛素数量太少，价格昂贵，一般的人得了糖尿病就等于被判了死刑。所以，人们梦想着有一天能用人工的方法合成胰岛素。
人工合成蛋白质开始于100多年以前。德国的一位多才多艺的化学家维勒，从小喜欢诗歌、美术和收藏矿物标本。在各门自然科学中，他最喜欢化学，23岁获医学博士学位。1824年春天，维勒在进行金属氰化物和氨水的研究时，在实验中意外地发现，在氰化物和氨水相互作用时，经水浴加热，冷却后容器底部出现了一些白色沉淀物。这是什么物质呢？维勒思索着，推测着。但是，维勒的眼光是敏锐的，思维是敏捷的，他不凭猜测下结论，在奇特的实验现象面前，他提出了许多假设，设计了许多实验，反复实验，反复研究，经过4年的艰苦努力，终于查明金属氰化物和氨水相互作用，首先生成的物质是氰酸铵，在一定条件下，就会转化成尿素（一种有机物）。
维勒的学生柯尔伯继承了维勒的事业，着手进行用最基本的元素合成有机物的实验。他顽强拼搏了7年，终于在1845年成功地用空气、氢气、氯气、碳等无机物合成了有机物醋酸。这再一次证明了，用无机物能合成有机物。
接着，一系列的有机物如酒石酸、柠檬酸和苹果酸等都陆续用人工的方法合成了。1854年德国化学家且泰罗合成了脂脑，1861年俄国化学家布特列洛夫合成了糖类。
1886年，俄国的科学家丹尼列夫斯基尝试用氨基酸“装配”蛋白质。他把蛋白质“拆开”，然后把拆下来的氨基酸放进试管里，加进一些蛋白质合成的物质。过一段时间后，试管里出现了乳白色的沉淀物。整个科学界为之轰动了，仿佛人工合成蛋白质的道路已经找到了似的，其实这只不过是一些由多个氨基酸分子组成的多肽。可德国生物学家费雪却以惊人的毅力投入到氨基酸“装配”成蛋白质的研究中。他的思路是：两个氨基酸形成二肽，再接上一个就是三肽……像搭积木一样，蛋白质就自然而然地合成了。
在费雪进行实际工作时，却遇到了意想不到的麻烦。在合成蛋白质的过程中，一步只能接上一个氨基酸，每步反应中都有副产物，不能一一分离，因而每进行一步都有相当一部分材料消耗掉。由于耗资巨大，他没能完成这项艰巨的任务，只合成了含18个氨基酸的肽链。
费雪的学生贝格曼和其他一些科学家，继承了费雪未竟之业。后来，瑞士科学家艾勃德哈顿合成了含19个氨基酸的多肽。
其实，人工合成蛋白质工作的复杂，不仅仅在于把许多氨基酸连接起来，还取决于氨基酸的位置。原来，任何一种蛋白质的氨基酸组合排列都有十分严格的顺序，错一点儿也不行。现以20种、500个氨基酸所组成的蛋白质为例，看看它究竟有多少种列排方式。它的数目将达20500，可以说是个天文数字了。也就是说，你要拼凑20500次以上，才可能有一次成功。显然，这不是具有耐心就能办到的。于是，科学家们千方百计继续寻找解决问题的新方法。
20世纪40～50年代初期，英国化学家马丁和辛格受“渗透”现象的启发，发明了“纸层析法”。先用水解酶将蛋白质分解，就像一串珠链被扯断，氨基酸就一颗颗地散落下来，然后取氨基酸混合液一滴，放在一张滤纸的角上，再把滴有混合液滤纸的一角浸在一种叫丁醇的溶剂中。由于滤纸的毛细作用，溶剂就会带着各种不同的氨基酸在纸上“赛跑”了。因各种氨基酸分子轻重不同，就像赛跑中有快、慢一样，不一会，混合液中的各种氨基酸就在纸上分别停留下来，形成一系列的点。但有时几种氨基酸跑得一样快而停留在一个点上。要把这些再分开，可在滤纸干了以后，从原来的方向掉转90°角，让新边缘浸在另一种溶剂中，就能把它们再分成几个点。最后，等整张纸干了，再用可以使氨基酸的斑点变成带色的化学药品来洗它。使原来混成一种溶液的各种氨基酸，散开在一张滤纸上，成了许多带色的斑点。于是便能被有经验的科学家一一辨认。用这种方法可正确测定各种蛋白质中氨基酸的组成和比例。那么，组成蛋白质的各种氨基酸又是怎样排列的呢？
1945年，英国生物学家桑格发明一种叫二硝基酚衍生物试剂（DNP）。DNP能把蛋白质中的氨基酸一个个地拉下来辨认。有了DNP，桑格就向胰岛素分子的整条肽链进攻了。胰岛素分子虽然不大，但却具有蛋白质的所有结构特征。桑格花费了10年时间，终于在1953年测得了胰岛素的全部氨基酸的排列次序。
如何解决氨基酸之间的正确连接呢？
1959年，美国生物化学家梅里菲尔德领导的研究小组发明了一种叫聚苯乙烯的小颗粒。利用它来捆住头一个氨基酸的头，叫做戴帽子。因为小颗粒在所有的溶液中并不溶解，所以，只要过滤就能把它们分离出来。然后再加上含有第二个氨基酸的溶液，这个氨基酸就会用它的头和第一个氨基酸的脚连接起来。此后再过滤，再加下一个……这种步骤既简单又迅速，再加上用电子计算机控制，使合成蛋白质的速度大大地加快了。
为了寻找解决人工合成蛋白质的新方法，科学家们历尽艰辛，开拓进取。功夫不负有心人，他们终于探索出了解决问题的新方法，使人工合成蛋白质成为可能。
1965年我国生化学家首先人工合成具有高度生物活性的胰岛素，此成果成为人类历史上第一次人工合成蛋白质的伟大创举。该项工作是从1958年开始的。胰岛素是当时惟一的已经知道了化学结构的蛋白质，由51个氨基酸组成，需要17种氨基酸做原料。当时国际最高水平，只能人工合成由19个氨基酸组成的多肽，怎么才能合成有51个氨基酸的胰岛素分子呢？这是一项非常艰巨的科研工作，需要用一系列复杂的生物化学反应来完成。科学家们在一起认真地讨论研究，能不能先分别合成A、B两条链，然后再把两条链连接起来而得到胰岛素呢？于是他们决定先把天然胰岛素拆成A、B两条链，再把它们合起来，看能不能重新合成。这样的拆合尝试，国外曾经做过多次，都没有成功。我国通过自己的实践，在1959年胜利地解决了这一难题。
这一成功，还同时解决了一个悬而未决、令人担忧的问题，这个问题就是胰岛素不仅有一定的化学结构，而且还有一定的立体结构。就是说，胰岛素分子是由51个氨基酸按照一定次序连接成的两条长链组成的，这两条链又按照一定的规律弯来扭去折叠起来，形成立体结构。把天然胰岛素拆成两条链以后，立体结构已经被破坏，但是经重新合成以后，所得到的结晶，形状同原来一样，而且具有同样的生物活性。这就说明，只要我们合成的两条链的化学结构准确，在适宜的条件下，它们就会自动地按照一定规律弯曲折叠起来，形成和天然胰岛素一样的人工合成胰岛素。
那么，怎样合成A链和B链呢？这就必须把各种氨基酸按照一定的次序，一定的位置，逐个地连接起来。当时我国的科学技术、条件设备还很落后，要进行这么复杂的工作，难度是可想而知的。但中国科学家为了在这场国际竞争中取胜，组织了强有力的科研阵容：上海有机化学研究所和北京大学化学系负责合成A链，中科院生物化学研究所负责合成B链。
合成A链和B链以后，把合成的A链同天然的B链相结合，把合成的B链同天然的A链相结合，而得到半合成的胰岛素。1964年我国胰岛素的半合成获得了成功，人工合成的两条链和天然的一样，它为全合成打下了牢固的基础。把经过半合成考验的A链和B链相结合，在1965年我国终于完成了结晶牛胰岛素的全合成。
我国人工合成的胰岛素经过全面的严格鉴定，证明它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。当时，国外也有人在进行胰岛素的人工合成，不过，他们合成的胰岛素活力很低，开始也得不到结晶。我国人工合成的胰岛素在质量上达到了世界先进水平。
各自承担合成任务的上海、北京等地的科研工作者，依靠集体的智慧和力量，通力协作，联合攻关，进行了一场历时6年零9个月的可歌可泣的“持久战”。他们经历了无数次的失败，每走一步都如履薄冰，付出了常人难以想象的代价和辛劳，终于获得了丰硕的成果。
世界轰动了，令世人瞩目的世界上第一项人工合成蛋白质的桂冠被中国人摘取了。
中国人并未止步，1969年又合成了链更长，有124个氨基酸的核糖核酸酶；在1970年，中国血统的美国生物化学家李卓洁合成了链上有188个氨基酸的人类生长激素。科学发展到了今天，通过基因工程大量生产人胰岛素，已用于临床治疗。其疗效高，副作用小，价格便宜，真正为糖尿病患者带来了福音。人们的梦想变成了现实。
现代生物工程的建立
现代遗传学和分子生物学的基础理论研究的突破性进展，特别是在20世纪50年代后期至60年代科学家对基因遗传密码的破解，终于使人工合成生命物质的设想成为现实，并最终导致了被人们称为现代生物工程的技术体系在20世纪70年代的建立。
1972年，美国科学家保罗伯格首次成功地重组了世界上第一批DNA分子。一年以后，几种不同来源的DNA分子被装入载体后转入到大肠杆菌中。作为现代生物工程的基础，基因工程正式登上了历史舞台。
从广义上来讲，生物技术具有非常悠久的历史，人类几千年来使用的酿酒、制酱、育种等技术都属于生物科学技术。所以，所谓生物工程又称现代生物工程技术或称现代生物技术，是一门生物科学与技术科学相结合的综合性边缘科学。它通过基因重组、细胞培养、细胞融合和酶反应等人为的操作，定向控制或改变生物遗传性状，按照人类的需要创造出新产品或新生物。生物技术和微电子、新材料一起被称为世界新技术革命的三大支柱。
从物质层次上来说，生物工程可以在4种水平上进行，即分子水平、染色体水平、细胞水平和个体水平。其中，个体水平上的生物工程，一般指通过选择、杂交等方法进行常规育种，培育出动植物的新品种；细胞水平上的生物工程又叫体细胞融合或体细胞杂交，使获得的体细胞杂交品种具有双亲细胞的特点；多倍体育种、单倍体育种是染色体水平的生物工程；基因工程则是分子水平上的生物工程。一般认为，广义的生物工程包括以上4种水平的生物工程；狭义的生物工程是指分子水平上的对基因的外科操作，即基因工程。
基因工程
基因工程又称为DNA重组或分子水平的杂交。具体内容就是按照预先设计的生物蓝图，在分子水平上对基因进行外科手术，人为地用一种生物细胞中的基因替换另一种生物的某些基因，实现基因的转移和重新组合，以达到定向改变生物性状的目的。在理论上，基因工程甚至能创造出自然界中根本不存在的新的生命形态。
基因工程是基于遗传学基本理论的一项重要工程，它为高等生物的细胞分化、生长发育、肿瘤发生等基础研究提供了有效的实验手段，为探索基因结构和功能的本质提供了必要的分析手段；在实践上，它为解决人类在社会和经济活动中所面临的威胁着人类生活各个领域的许多重大问题，诸如世界人口的不断增长、粮食生产增长缓慢、能源日趋紧张、环境污染日益严重等问题，开辟了新的途径。
细胞工程
细胞是生物体的基本结构单位和功能单位。细胞工程包括体细胞融合、细胞核和卵移植、动植物细胞大规模培养以及植物组织培育技术等方面。它将一种生物细胞中携带遗传信息的细胞核或染色体整个地转移给另一种生物细胞，使新细胞产生具有人们所需要的功能，从而改变受体细胞的遗传特性。这就打破了远缘生物不能进行杂交的屏障，从而创造了产生新物种的可能。
目前科学家们已经在动物中实现了小鼠与田鼠、小鼠与小鸡等远缘和超远缘动物间的体细胞杂交。虽然这种杂交体细胞还只停留在分裂传代的水平，不能分化发育成完整的个体，但在理论研究和基因定位上却具有着重大意义；而科学家们在植物间的体细胞杂交实验已达到了完整的植株水平，并获得了新的杂交植物，如人们已经知道甚至是品尝过的“西红柿马铃薯”、“蘑菇白菜”等。细胞核移植技术对动物优良品种杂交的无性繁殖和濒临绝迹的珍贵动物的传种工作具有重大意义，实际上，所谓的克隆技术就是在这种细胞工程基础上产生的。
酶工程
酶是生物机体中一种特殊的蛋白质，在生物机体内进行的生化反应中起着生物的催化剂作用。而酶工程就是一项在一定的生物反应器中，利用酶的特异的催化功能，快速、高效地将相应的原料转化成有用物质的重要技术。目前，由于酶工程的发展，人们已经开发生产、分离和提纯了多种生物酶，并已有效地应用于化学分析、临床诊断及农业生产和水产加工等诸多方面。
微生物发酵工程
作为现代科学意义上的微生物发酵工程，是指将传统发酵技术与现代生物学的DNA重组、体细胞融合等新技术结合并发展起来的现代微生物发酵技术。目前在医学和农业生产领域中通用的20多种抗生素中，绝大部分都是利用微生物的特定功能制成的发酵产品。
在生物工程的各类技术系统中，最基本的核心系统就是基因工程。也就是说，只有通过对基因进行剪裁、拼接等改造和加工，才能按照人们预先设计的蓝图制造出特定的生物性状、物种和制品。毋庸置疑，生物工程的发展必将导致传统工业结构的调整与改革，并会在解决人类面临的难题中发挥自己的巨大潜力，成为推动当前新技术革命的强大动力。
生物工程的影响涉及到农业、医药、食品、能源、环境保护等国民经济的众多领域。作为一种生产力，它对科学和社会发展的影响和作用，将会随着这个新兴产业的不断开拓而越来越大，并将引起传统工业模式的变革。因而，它所产生的经济效益也将是难以估量的。从某种意义上说，生物工程所产生的重大影响将远远超过20世纪70年代的微电子学、60年代的计算机以及50年代的晶体管半导体的发明。而且它所产生的影响将会在21世纪得到更加充分的显现。
不过，现代生物工程技术的迅速发展，如同现代遗传科学一样，也给人们带来了许多困惑：当人们能够任凭自己的想像“制造”出任何有生命的物种来的时候，那时，这个世界将会变成一个什么样的世界呢？
艾滋病的发现
1981年6月5日美国亚特兰大市疾病控制中心（Centerfor Disease Control，CDC）在当天出版的《发病率与死亡率周刊》中刊登了一篇只有几页的报告，简要介绍了5位病人的病史。这5个人本来很健康，但他们得了一种十分罕见的威胁生命的疾病。
第一位病人是33岁的美国人。他以前很健康，1981年1月突然发烧，再加上干咳，呼吸困难。3月份，他被洛杉矶一家医院接收。医生诊断认为，这种新的流行病是典型的肺炎，是由对健康人没有危险的病原体卡氏肺囊虫引起的。此外，医生肯定，这种病是巨细胞病毒传染的，化验结果是白血球数目减少。尽管用最现代化的方法进行治疗，但这位33岁的美国人仍然于1981年5月3日死了。
这5位病人的共同特点是：大约30岁左右，发烧、咳嗽，患卡氏肺囊虫肺炎，被认为是由巨细胞病毒传染的。
当时卫生部门都感到惊恐，立即成立了由免疫学家、病毒学家、流行病学家、寄生虫学家和毒物学家组成的研究和跟踪小组。
由于这种谜一般的疾病最初主要发生在同性恋者身上，因此被称之为“同性恋者遭到损害的疾病”。后来发现患者同时伴有免疫衰弱，所以为该病取名为“与同性恋有关的免疫缺乏症”。
这种病的最终定名，还得感谢法国里昂的巴斯德研究所。以蒙特尼尔（Montagnier）为首的研究小组在过去研究的基础上设想：分离病毒最好的时机不是在病情已深入发展的时候，而是在病之初期，先兆症状刚刚出现之时。接着他们从一患者身上取出淋巴结组织进行培养，并采取有利于病毒繁殖的措施。15天后，漂浮在培养液上层的淋巴结细胞中发现了具有特征的逆转录酶。不久，又在电子显微镜下观察到了这种新病原。1983年5月，他们在《科学》杂志上报告了这一重大发现。
与此同时，美国国立癌症研究所（NCI）的盖洛（Gallo）领导的研究小组也企图分离出艾滋病病毒。但因病毒将感染的细胞杀死，无法在培养中使病毒生长。1983年11月，盖洛实验室的细胞生物学家Mikulas Popovic解决了这个难题，分离出大量病毒。这就是艾滋病病原——“人类免疫缺陷病毒”（Human Immunodeficiency Virus，HIV）。由此病毒引起的病被称作“获得性免疫缺陷综合征”（Acquired Immune Deficiency Syndrome，AIDS），简称“艾滋病”。
在分离病毒方面，法国人走在前面，而美国人进行得更细致、准确。遗憾的是这两位共同合作的科学家为争谁先发现了艾滋病病毒走上了法庭。这给科学上的国际合作投下了不愉快的阴影。后来，在Solk（脊髓灰质炎疫苗的发明人）调停下达成协议：双方对于艾滋病病毒的发现具有同等的功劳。这才平息了这场持久的国际争端。
这种病毒是从哪里来的呢？有人发现：这种病毒很像有蹄动物的慢病毒。过去，人们认为它与人类疾病关系不大，因此未引起重视。后来，有人发现：非洲丛林中，有人患怪病死去，其症状与那5个人很相似。于是人们把过去50年冷冻保存的20万份血样进行化验发现：在非洲绿猴的血液里存在一种病毒“猴艾滋病病毒”，这种病毒与人艾滋病病毒很相似。因而“猴艾滋病病毒”可能是人艾滋病病毒的祖先。但是绿猴只带毒，不发病。后来人们又在猫、牛体内发现了“猫艾滋病病毒”和“牛艾滋病病毒”。因此有人推测艾滋病病毒是由于人与猴在玩耍中不小心被抓伤，“猴艾滋病病毒”从小小的伤口进入人体，经过变异在人的体内繁殖、生存、传染。当然，这只是一个推测，也有人持不同意见。究竟“艾滋病病毒”来自哪里，现在还不十分清楚。
不管怎么说艾滋病是20世纪下半叶最严重的一种传染病。至今全世界已有4000多万人感染了艾滋病病毒。至1997年6月30日，全世界艾滋病患者已达1644183名，预计未来10年将超过1亿。目前全球每分钟有11人感染艾滋病病毒。截至1998年9月底，我国感染HIV者为11170人，艾滋病患者338例，死亡184例。实际上感染者已超过30万，预计两年后超过120万。
艾滋病的诊断标准是：卡波济氏（Kaposi）肉瘤和机会感染，CD4细胞下降，HIV抗体阳性。
病者一般初期出现类似感冒的症状，持续数天至数月。而后是长达8年的潜伏期，被称为“无症状带毒者”或“HIV携带者”。后来淋巴结肿大，周期性地发热，最后全身各处均发生感染，平均存活9个月。
如美国宾夕法尼亚州克来松镇的巴克太太一家。丈夫巴克利克27岁，幼年患病，需经常使用血制品，结果染上了艾滋病。妻子巴克劳莲24岁，原先健康，生了一个女儿妮克尔，年龄4岁，是全家惟一健康者。以后巴克劳莲很快发现自己也有艾滋病，只是症状不重，还能工作和料理家务。她在患病后又生一子德怀脱，也有艾滋病，不久丈夫及儿子病重住院。一个原先幸福美满的家庭被艾滋病所破坏，将只留下4岁的女儿妮克尔。
艾滋病通过体液进行传染。与乙型肝炎的传染途径相似。艾滋病病毒从人的精液、血液、唾液、眼泪、尿、乳汁和阴道分泌物中产生，但只有当它们进入血液循环时才能传染。现已证实：艾滋病的主要传染途径是通过同性或异性间的性接触、血液、母婴进行传染。排除日常生活中的传染，如：见面时轻吻、同桌进餐、盆浴、厕所座位、衣物等。
对于艾滋病，至今尚无根治之术。但科学家经过潜心研究，利用多种技术，取得了不少喜人的成果。其中最引人注目的就是美籍华人何大一推出的“鸡尾酒”疗法。他认为：多种药物合用疗效远大于单一药物。他将两种逆转录酶抑制剂与一种病毒蛋白酶抑制剂合在一起，使被测者体内艾滋病病毒数量达到测不出来的水平。因此，他被美国《时代》周刊评选为1996年的风云人物。
对付艾滋病的方法还是以预防为主。要加强艾滋病危害的宣传教育，摒弃卖淫、嫖娼，禁止吸毒、贩毒，加强对传染源的管理。对于艾滋病患者和HIV携带者要给予必要的理解和关怀。为此联合国规定每年12月1日为“防治艾滋病宣传日”。1998年的主题为：青少年——迎战艾滋病的生力军。
克隆技术的发明
早在现代生物学发展的初始阶段，一些有远见的科学家就曾经预言：21世纪将是生物技术的世纪。在1997年3月以前，大多数人们都还没有真正意识到这个预言的深刻含意，直到距21世纪还有一千多天的时候，突然有人牵出一头名叫“多利”的小羊，当它被新闻媒介广泛地报道后，人们才首次真正地关注起当今的生物技术。大家纷纷议论生物技术将把人类生活带入怎样一个新世纪？创造这只小羊的“克隆”技术是不是已经说明“生物世纪”提前到来了？甚至有人已在考虑是否可用自己的细胞克隆成一个胚胎，在其成形前冰冻起来，如果将来某一天自身的某个器官出了问题，就可以从胚胎中取出这个器官的原形进行培养，然后替换自己病变的器官。
“克隆”一词，简单地说，就是无性繁殖的英文“clone”的音译。“clone”起源于希腊文“klone”，原意是指用植物的幼苗和嫩枝进行无性繁殖。比如：把一根雏菊的枝条切成几段，种下后就可以长成几株雏菊；把仙人掌切成块，每块都能落地生根；一株草莓依靠匍匐茎，一年内就能生出数百株草莓苗；带有几个芽的马铃薯被切成块种下后，能长出几株马铃薯苗……这种“无性繁殖”方式不仅在植物界中存在，而且在微生物和低等动物中也存在着。比如：细菌经过20分钟就一分为二，酵母菌的出芽生殖，涡虫横裂或纵裂成两个子个体的分裂繁殖，水螅在优越环境中的出芽生殖，等等。
我们知道，在自然界中，许多动物都是依靠“父亲”产生的雄性生殖细胞（即精子）与“母亲”产生的雌性生殖细胞（即卵子）融合（即受精）成受精卵（即合子），再由受精卵经过一系列细胞分裂和分化长成胚胎，最终成为新个体，即有性繁殖。生物学家也曾一度认为，无性繁殖在高等动物中是不会发生的，即由一个动物的成熟细胞“无性繁殖”成一个子体是不可能的。但是，哺乳动物克隆羊“多利”的成功，标志着人类在生物学研究领域已经打破了上述的不可能性，或许在未来的某一天我们能让我国明代作家吴承恩在《西游记》中描述的孙悟空的绝招成为现实：孙悟空真的可以拔一把猴毛就变出（克隆）一大群小猴子与妖魔斗法。
克隆羊的故乡和它的“助产士”
在距英国苏格兰首府爱丁堡市10公里远的郊区有个罗斯林村，这是一个风景优美的世外桃源。罗斯林研究所就建在这个村，它是英国最大的家畜家禽研究所，也是世界著名的生物学研究中心，这里便是克隆羊“多利”的诞生地。
1996年3月，这个研究所里的两名英国人伊恩维尔穆特博士和基恩坎贝尔领导的科研小组通过生物体克隆技术打破了生物界的自然规律，操纵了“多利”的胚胎发生、发育和诞生的整个过程，成功地进行了高等哺乳动物的无性繁殖。白白胖胖，一身卷毛，健康活泼的小家伙“多利”是它的“助产士”之一——维尔穆特用他所喜爱的乡村歌手多利帕顿的名字命名的。
伊恩维尔穆特博士是爱丁堡罗斯林研究所的胚胎专家。有人曾经这样评价他：“他给人的印象是做事谨慎，工作勤奋，为人诚实，并且很有创见性。”这些优秀的品质使得他在同行们早已放弃的研究方向上持续探索。由他率领的12人科学家小组虽然经过近300次的失败，最后完成了克隆——这个令世人惊叹的科研项目，这也是对他在实验室辛苦研究23年，每天至少工作9小时的最好回报。
“多利”的艰难诞生
“多利”羊的诞生不是一帆风顺的，它的诞生克服了许多生物技术上的难题。现在将“多利”诞生过程简单叙述如下：
①科学家们首先从一头6岁的叫芬多塞特的母羊的乳腺中取出一个乳腺细胞（在实验中叫供体细胞），在实验室的控制下生长、分裂成300个乳腺细胞，然后再将这些细胞放在低血清营养液下培养。由于细胞缺少营养，就会进入静止状态，但同时，每个乳腺细胞的所有基因都有可能被激活。
②给另外一只“苏格兰黑面羊”注射促性腺素，促使它排卵。得到卵子后，立即用极细的吸管刺破卵细胞膜，从其中取出细胞核，这样就制备出具有活性，但没有遗传物质的卵细胞的空壳。
③用化学和物理学的方法，对母羊芬多塞特的乳腺细胞（即供体细胞）进行细胞核分离，分离出来的细胞核带有少量细胞质，被称为核体或小细胞。
④用温合电击法使分离出来的乳腺小细胞与卵细胞壳融为一体，就如同两个小水泡融成一个大水泡一样（300多个细胞中有247个融合成功），然后用电脉冲刺激“大水泡”，使这些“组装”的细胞在试管里经历受精卵那样的分裂，从而发育形成具有32个细胞的胚胎（247个“组装”成功的细胞中只有29个发育到囊胚期）。
⑤当胚胎发育到一定的程度，科学家便将它巧妙的移植入第三只母羊的子宫内，使其怀孕。这第三只母羊扮演的是“代理母亲”的身份（实际上29个胚胎分别转移到13只待孕的黑面母羊的子宫内，每只“代理母亲”移入2～3个胚胎）。
⑥1996年7月，13只“代理母亲”中只有一只黑面羊经过148天的怀孕过程，终于生下了一只小绵羊，它就是“多利”。
到1997年2月，在“多利”出生6个多月后，科学家们才把这个隐藏了许久的秘密透露出来。首先是2月27日的《自然》首先刊登了这条重大消息。转眼间，《时代周刊》、《新闻周刊》等都从不同的角度为人们报导“多利”的消息。
克隆羊的诞生在世界上立即引起了震惊，它打破了千古不变的通过两性交配繁殖后代的模式——它是体细胞核通过移植“繁殖”成个体的。这个结果证明，动物细胞与植物细胞一样具有全能性，因此，“多利”一出世就受到全世界传媒的关注。
克隆技术造福人类
随着“多利”克隆羊的诞生和传媒对“克隆”技术的宣传，人们开始从多方面来分析和展望克隆技术可能会给人类带来的财富。例如英国PPL公司已培育出羊奶中含有治疗肺气肿的a-1抗胰蛋白酶的母羊。这种羊奶的售价是6千美元1升，1只母羊就好比一座制药厂。用什么办法能最有效、最方便地使这种羊扩大繁殖呢？最好的办法就是“克隆”。同样，荷兰PHP公司培育出能分泌人乳铁蛋白的牛，以色列LAS公司培育成能生产血清白蛋白的羊，这些高附加值的牲畜如何有效地繁殖呢？答案当然还是“克隆”。克隆动物对于研究癌生物学、免疫学、人的寿命等都有不可低估的作用。
当然克隆技术只是21世纪“生物学革命”的一小部分，科学家们预计至2005年人类的全部DNA序列都将被解析完毕，那时生物技术创造的财富将难以估量。
