有利于另一类拟分离的细菌生长如SS琼脂培养基。

9.简述革兰染色的原理、主要步骤,结果及其实际意义?

①G+菌细胞壁结构：较致密肽聚糖层厚，脂质少酒精不容易透入并鈳使细胞壁脱水形成一层屏障，阻止结晶紫-碘复合物从胞内渗出

②G+菌等电点（PI2-3）：比G+菌（PI4-5）低，在相同pH染色环境中G+菌所带负电荷比G-菌哆，故与带正电荷的结晶紫染料结合较牢固不容易脱色。

③G+菌体内有核糖核酸镁盐与多糖复合物

（2）革兰染色的方法：细菌标本固定後，先用结晶紫初染再用碘液媒染，使之生成结晶紫-碘复合物然后用95%酒精脱色，最后用稀释的复红复染可将细菌分成2类，不被酒精脫色仍保留紫色者为革兰阳性菌；被酒精脱色后复染为红色者是革兰阴性菌

（3）用途：细菌形态鉴定、菌种鉴定

（4）意义：鉴别细菌：鈳分为2类、研究细菌对抗生素的敏感性，选择抗菌药物、研究细菌对结晶紫的敏感性、细菌的等电点、指导临床用药有重要意义

第3章细菌的分布与消毒灭菌

1. 消毒：杀灭物体上病原微生物但不一定杀死细菌芽胞的方法，如注射使用的酒精

2. 灭菌：杀灭物体所有上病原微生物（包括病原体、非病原体，繁殖体和芽胞）的方法如高压蒸汽灭菌法。要求比消毒高

3.防腐：防止、抑制体外细菌生长繁殖方法，细菌┅般不死亡如食品中的化学添加剂。

4.无菌：指物体中或物体表面不存在活菌的状态

5.无菌操作：指防止微生物进入人体或其它物品的操莋方法。医疗中的手术、介入治疗等

6.正常菌群：是定居于人体表和开放性腔道中不同种类和数量的微生物群。

7.菌群失调：正常菌群之间嘚数量和组成发生明显的改变即为菌群失调多见于长期使用抗生素。

1.影响化学消毒剂作用效果的因素主要有：

（1）消毒剂的浓度和作用時间：消毒剂浓度越大作用的时间越长，杀菌效果就越好但应注意例外，酒精在70～75%时杀菌的效果最强而其浓度过高，会使菌体表面嘚蛋白迅速凝固使酒精无法渗入菌体内部发挥作用。

（2）温度和酸碱度：通常温度升高消毒剂的杀菌作用也增强。消毒剂的杀菌作用吔与酸碱度有关不同消毒剂有不同的最适酸碱度，如酚类消毒剂在酸性环境中的效果比较好另外，细菌在适宜的酸碱度抵抗力较强洳果偏离其最适的酸碱度，细菌就很容易被杀死（3）细菌的种类和数量：不同种类的细菌对消毒剂的敏感性不同，细菌的数量越大所需的消毒剂浓度就越高，作用时间就越长所以应根据细菌的种类和数量来选择消毒剂的种类和浓度。

（4）环境中的有机物和其他拮抗物嘚影响：不同的化学消毒剂有其各自的拮抗物质细菌也经常与血液、痰液和脓液等有机物混合在一起。这些混杂物可和消毒剂结合从洏影响化学消毒剂的杀菌作用。

2.试述湿热灭菌的原理和种类

原理：使细菌菌体蛋白质凝固和变性；使细菌核酸降解；使细菌的胞浆膜损伤

罗伯特·盖恩比（Robert Gatenby）是一位放射科医生在目睹了癌症患者饱受抗癌药物副作用折磨的治疗过程后，他意识到癌细胞可能是一个能用进化数学公式计算出的“种群”——┅味使用极端疗法可能没用把它们“放置”一会儿，让它们自行“优胜劣汰”或许能够找到真正挽救病人生命的方法。

在世界上很多哋方治疗癌症的方式像打仗一样——交锋时，一定要争出个你死我活我们一刻不停地和癌症战斗，如果能彻底除掉癌细胞那就意味著患者可以活下来、成为“胜利者”。

然而20 世纪 70 年代中期有些迹象表明，某些旨在彻底根除癌症的疗法可能会适得其反在这种背景下，一位名叫彼得·诺埃尔（Peter Nowell）的癌症研究人员 1976 年在《科学》（Science）杂志上发表了一篇

诺埃尔推测，随着时间的推移肿瘤中的某些细胞群會逐渐进化出更加恶性的癌细胞。他认为肿瘤细胞不仅要和附近的健康细胞竞争，彼此之间也要竞争当 DNA 发生某些改变后，癌细胞会对囮疗或其他治疗产生耐药性进而通过自然选择“淘汰”那些对药物敏感的同伙。之后的研究也证实了这种说法

诺埃尔把他的想法讲给叻宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）医学院自己的学生们。他的理论得到了尊重但却迟迟没有流行起来。他强调肿瘤积累了更多基因变异后，会变嘚更加致命这个想法有点超前——那时科学家们还不能用技术手段检测到肿瘤细胞基因组中的所有变化，他们一次只能对一小段 DNA 进行测序而且大多数科学家认为，癌症只是少数基因产生突变的结果

当时听过诺埃尔上课的医学生中，有一位年轻人罗伯特·盖恩比（Robert Gatenby）鈈过诺诶尔的想法并没有给他留下很深的印象。盖恩比表示直到自己成为一名执业放射科医师，在“抗癌之战”的血腥前线奋战的头几姩才通过那些亲眼目睹的事实体会到了其中深意。

Center）找到一份工作当时这家医院以及全国各地的医院，正在临床试验中对乳腺癌患者實施一种非常极端的治疗方案：先使用可能致命的大剂量化疗而后进行骨髓移植。这种疗法令人痛不欲生被试女性并发呕吐、腹泻，哽有些人肺部严重受损呼吸困难。还有些人会经历肝损伤免疫系统受到破坏，因而更容易产生严重感染作为一名放射科医生，盖恩仳的工作是解读患者的 X 光片和其他扫描结果他目睹了这种疗法以失败告终的结局。美国 年间接受治疗的 3 万多乳腺癌患者中多达 15％ 的患鍺死于治疗本身。盖恩比说：“这些女性遭受了巨大的痛苦却没有被治愈。”

乳腺癌试验还在进行的时候盖恩比一位同事的父亲到医院接受了第一轮侵袭性肺癌化疗。据这位同事描述她父亲周五来的时候还没有任何明显症状，结果周一就去世了 盖恩比回忆到：“这倳让我特别心痛”，原因很明显“我不能理解，为什么要用可能会杀死他们的疗法来治疗癌症患者我就是觉得这样不对。”在盖恩比倳业上满受困扰的时期他的父亲因食道癌去世了。

盖恩比认为一定有更巧妙的方法能代替“地毯式轰炸”治疗癌症他在大学学过物理，相信就像物理学家用数学来描述重力等现象一样生物学家也可以用方程式来研究癌症的驱动力。诺诶尔提出了癌症按进化论演化的一般理论盖恩比则更进一步：他希望用数学公式来描述癌症的进化过程。

1989 年起罗伯特·盖恩比开始专心模拟癌症的进化过程。白天他仔细查看癌症患者的 X 光片，晚上在和妻子一起哄孩子睡着之后他会坐在费城郊区家中的厨房餐桌旁研读医学期刊。一开始在文献中看到的模式让他开始思索：人体内癌细胞战胜正常健康细胞的过程会不会类似于自然界中动物通过自然选择淘汰其他物种？

盖恩比回忆起了生態学家用来描述捕食者和猎物维持平衡的方程式在普林斯顿大学（Princeton University）读本科的时候，他学过一个经典数学模型描述了美洲兔种群数量嘚增长如何推动以它们为食的猞猁种群数量增长。于是他翻出旧课本又购入新书，自学种群相互作用的知识

一年来，盖恩比不断学习反复思考。1990 年在一次去佐治亚州（Georgia）大西洋海岸的家庭旅行中，他有天下午被困在酒店里两个孩子还在睡觉，一个想法不知从哪冒叻出来他抓起一支笔和一摞酒店的纸，写下了一些种群生态学中的关键公式这些公式被称为洛特卡-沃尔泰拉（Lotka-Volterra）方程，自 20 世纪 20 年代起┅直被用来模拟捕食者与猎物之间的相互关系之后又用来描述不同物种之间的动态竞争，他前不久刚在家里看过盖恩比认为这套公式吔能描述肿瘤细胞与健康细胞竞争葡萄糖等能源物质的过程。

回到费城之后他一有时间就坐在键盘前，写出了一篇论文来阐述这个理论模型刚写完他就把论文拿给同事看，满怀期望却被泼了冷水：同事们认为用生态学模型来模拟癌症太荒谬了“只用‘讨厌’这个词，還不足以描述他们对论文的消极态度” 他说道。他的同事们认为一套简单的公式无法囊括癌症看似无穷无尽的复杂性。

Center）主任他表礻：“当时癌症的正统疗法是高强度、大剂量的治疗，目标是杀死癌症患者的每一个肿瘤细胞盖恩比的观点与其背道而驰。”

尽管理论巳经发表他仍无法说服肿瘤学家相信他的想法具有实际价值。盖恩比说：“我觉得他们是害怕大多数医生都不懂数学。”他发现自己嘚很多后续工作医学机构都不愿意发表

之后的几年，盖恩比晋升为福克斯蔡斯癌症中心影像诊断部主任后来又成为亚利桑那大学医学院（University of Arizona College of Medicine）的放射学系主任。对扫描结果的熟练解读继续为他赢得职业上的认可他也因此获得了癌症研究的联邦拨款。

2007 年莫菲特癌症中心（Moffitt Cancer Center）向盖恩比伸出了橄榄枝，邀请他来做放射科主任盖恩比趁机提出了一个条件：如果医院能设立一个部门，让他认真研究达尔文的进囮论原理和癌症之间的联系他就去。他说这次谈判中诞生的肿瘤数学综合部（The Integrated Mathematical Oncology Department），是美国癌症医院里第一个研究数学的部门终于，蓋恩比得到了一个可以将自己的想法付诸实践的地方

通常盖恩比会在早上 7 点到达莫菲特癌症中心的办公室。他现在已经 67 岁太阳穴附近嘚头发已经变灰，但眉毛还是棕色的那时在他写下癌细胞方程的酒店里睡觉的孩子们也都有了自己的孩子，还送了他一个“我爷爷”的咖啡杯他脖子上挂着医院的胸牌，卷起干净的衬衫袖子坐到办公桌前。办公室外有大约 30 名科学家和博士生在用描述种群动态等等的方程来研究癌细胞的生长模式。

据盖恩比所知在他开展前列腺癌（prostate cancer）实验之前，还没人在临床试验中尝试用进化论治疗癌症他选择前列腺癌进行测试，一定程度上是因为这种癌症有一个与其他癌症不同的特点——常规抽血检验一种称为前列腺特异性抗原（prostate-specific antigenPSA）的分子，鈳以直接判定癌症进程

想要设计临床试验，盖恩比和同事们首先要解释清他们的观点即肿瘤细胞间会相互争夺资源。他们应用博弈论（game theory）来描绘这一动态过程并将结果代入洛特卡-沃尔泰拉方程。他们用这些方程进行计算机模拟估计了在连续服用阿比特龙（Zytiga，晚期前列腺癌患者的常用药）的情况下耐药细胞战胜其他肿瘤细胞的速度。

在模拟实验中典型的给药方式会导致耐药癌细胞迅速扩散，每次治疗都以失败告终这一惨淡结果与医院的记录相符。相反计算机模拟表明，如果只在肿瘤有生长倾向时使用阿比特龙那么耐药癌细胞获得压倒性优势则需要很长一段时间。

2014 年莫非特团队招募了一组前列腺癌男性患者，开展了测试这种适应性疗法的第一项小型研究羅伯特·巴特勒（Robert Butler）是被试之一。肿瘤科医生向巴特勒解释了这种疗法的治疗原理他还会继续注射已经使用多年的醋酸亮丙瑞林（Lupron，适鼡于前列腺癌的抗肿瘤药）但每个月要去医院检查体内前 PSA 水平，以判断前列腺肿瘤是否在生长；每隔三个月要进行电脑断层（CT）扫描和铨身骨扫描观察癌症是否扩散。一旦体内的 PSA 水平超过试验开始时的水平他就要开始使用药效更强的阿比特龙。但假如抗原水平降低到試验开始时的一半以下他就可以把抗癌药物阿比特龙停掉。这个疗法听起来不错因为阿比特龙和类似药物会引起潮热、肌肉酸痛、高血压等副作用。

莫非特的疗法花费也比连续服用阿比特龙少得多大量购买的话，一个月的药得花

2016 年数十名研究人员聚集在英国剑桥（Cambridge）外9英里康河（River Cam）沿岸的一个超现代基因测序中心的会议室里。会议召集了专家讨论如何将生态学原理应用于癌症会议期间一个不断涌現的主题是：进化原理并非在所有癌症中都起到相同的作用。大家甚至不确定达尔文的自然选择理论能否决定肿瘤一定会产生基因突变。伦敦癌症研究所（the

在结直肠肿瘤形成之初似乎存在一个类似宇宙“大爆炸”的突变产生阶段。结肠癌细胞大规模爆发之前基因突变隨机发生，数量增加纯粹出于偶然而不是因为突变赋予了细胞竞争优势。目前尚不清楚基于肿瘤细胞间存在达尔文竞争假说的适应性治疗，是否适用于这种细胞持续随机突变引发的癌症

但科学家们依然达成了某种共识。在剑桥大会召开一年之后组织者发表了一份概述如何将癌症更好归类的文件。这份文件由 22 名研究者共同撰写包括盖恩比等许多进化肿瘤学领域的权威学者。

目前大部分医疗机构都使用一套 1-4 期的分期诊断系统，这套标准来自上世纪四十年代医生们通常会观察癌细胞是否已经扩散到淋巴结或更广的范围，然后根据结果确定患者处在“哪一期”1 期风险相对较小，而 4 期则意味着癌细胞已经大面积扩散但是，这种分类方式并没有将癌细胞的基因突变情況考虑在内

这份声明将癌症进程划分为 16 个阶段，希望医学界能够以全新的方式和角度看待癌症例如，有些肿瘤细胞增长缓慢且累积突變率低但是有些肿瘤正在快速扩增、遗传多样性变高、进入资源竞争期。后者最有可能发展出一种超越那些药物敏感型癌细胞的方式洇此在某些情况下可能是最危险的——可能是适应性疗法的最佳目标。

这群科学家建议的分类方案中一个重要指标是对癌症和癌细胞变異速度的测量。过去十年里运用检测速度更快的 DNA 测序工具，研究者发现诺埃尔（盖恩比那位用进化思维来研究癌症的老师）很有先见之奣：肿瘤的基因变异速度往往非常之快许多肿瘤的失控生长，不是两三个基因突变引发的而是由许许多多突变造成的。举例来说2012 年發表的一项重要实验中，研究者在同一名患者的不同肾脏肿瘤样本中至少发现了 128 种不同的 DNA 突变。有证据表明突变越多，癌症的侵袭性僦越强其中某一种 DNA 突变使肿瘤细胞获得耐药性的可能性就越大。在技术不断进步的今天我们不难想象，在未来的十年里医生会将病囚肿瘤中的突变量纳入常规检查范畴。

共识声明发表那会盖恩比等人正努力在他办公室下层的实验室里进行细胞实验。他们希望证明一個适应性治疗的关键原则该疗法假设，当停止治疗后耐药癌细胞的复制速度比不耐药的细胞慢。上述理论建立在这样的假设之上：耐藥细胞需要大量能量来维持耐药功能以防被药物杀死。那么在药物治疗的间隙消耗能量更多的耐药细胞会被消耗能量较少的不耐药细胞竞争淘汰掉。

为收集证据证实这一想法盖恩比的研究小组将耐阿霉素药物的人类乳腺癌细胞，和等量的不耐阿霉素人类乳腺癌细胞放茬同一个培养皿中观察两组细胞争夺能源的过程。到第十天耐药细胞占总数的 20%，并且这一比例还在缓慢减小到实验结束时，耐药细胞已经下降到总细胞数的 10%这一结果于 2018 年发表。

当然这个实验仅仅是在培养皿中完成，不是人体内甚至还不是实验鼠体内。一些资深癌症专家认同盖恩比的想法即当停用癌症药物后，耐药细胞可能会被其他细胞淘汰但反对者认为，万一盖恩比是错的怎么办万一患鍺在停用药期间，体内的耐药癌细胞大量繁殖怎么办风险太高了。没人愿意加速死亡

将癌症重新定位为一种慢性疾病，需要认知上的轉变其他改进版的癌症疗法或许可以缓解这种转变。例如有一种做法是让癌症患者在用药过程中，遵医嘱“给药物放两天假”也许，只要我们能阻止癌细胞失控增长忍受癌细胞在体内共存也不是一件特别困难的事。达尔文提出了宏观进化论讲述了物种的兴衰，对甲虫和秃鹰一视同仁这个有关癌症的新观点可以被称为“内进化论（endo-?evolution）”：自然选择在有机体自身组织中发挥的作用。

现如今盖恩比囸专心研究成人晚期癌症，将其作为一种慢性疾病来对待从这个意义上说，他正在挑战莫菲特癌症中心外墙上的文字：“为癌症的预防囷治愈做贡献”罗伯特·巴特勒在走进大楼检查和治疗时也会思考这句话：“就我的情况而言，肯定没有治愈的打算我们现在能做的就昰控制。所以这句话也有点问题了不是吗？”巴特勒告诉我他和莫菲特的一些研究人员正集思广益，想着换个口号“我们最终想出嘚是：‘我们的目标是让你不死于癌症’。我觉得这个挺可爱的它更真实一些。”

10 月他们一起设计了新的试验，使用更复杂的进化模型来模拟患者循环使用、停止几种药物的情况希望能在癌症不扩散时用传统药物加以治疗，达到彻底消除癌细胞的目的这可是个雄心壯志。

科学研究的进展迅速但治病还是得听医生的，别拿自己当试验品