1000年前，人们竟然这样接种疫苗

疫情期间，人们见面的互相问候已经从“你吃了吗？”变成了“你今天核酸了吗？”， 新冠疫苗按期接种也成了人们生活中的一部分。

事实上，接种疫苗一直是疫情防治的有效措施。在人类历史中，疫苗曾帮助人们抵御了天花、破伤风、脊髓灰质炎等疾病。那么，疫苗是如何研制出来的呢？古代人没有注射器，又是如何接种疫苗的呢？

这就要从可怕的天花传染病说起了……

▲ 天花病人

天花是人类有记载的最古老的烈性传染病之一。天花病毒繁殖速度快，它可以通过空气传播，带病毒者在感染后1周内最具传染性，直到病人结痂剥离后，天花还是可能通过病人传染给他人。在人类历史上，天花病毒累计造成数亿人死亡。即使幸存，也都留下了可怕的伤疤，甚至导致失明。

于是，为了应对天花，古代的人们研究出了较为原始的防治方式。有书记载，大约一千年前，也就是宋朝时，一位隐居在中国峨眉山的尼姑，将天花所结的痂捣碎，然后将粉末吹入健康的人的鼻孔里，接种的人会出现轻度的天花症状，慢慢恢复后也不会再次感染天花。清朝的康熙皇帝也曾经大力推广过这种方法来抵御天花流行。

▲ 康熙皇帝推广“人痘接种术”

这种方式我们可以称为“人痘接种术”，但是它也有许多问题。使用人痘接种的病毒在其他方面与天花病毒相同，尽管人痘接种术比较温和，但它仍有可能导致死亡。

直到18世纪70年代，英国医生爱德华·詹纳发现了牛痘，人类才终于能够抵御天花病毒。

▲ 爱德华·詹纳

爱德华·詹纳是如何发现牛痘能够帮助人们抵御天花病毒的呢？

今天，我们将回到詹纳的时代来进行科学探究。就像詹纳一样，我们将通过对18世纪晚期一个村庄的观察来研究天花病毒。看看你是否能够拯救人类！

科学过程从观察开始，我们出生后每天都在观察这个世界。例如，我们观察到太阳似乎在升起和落下，当物体被扔下时，它们会落到地面上。

正是这些观察让我们理解周围的一切以及世界是如何运转的。总而言之，观察是科学探究过程的基石！考虑到这一点，我们将对村庄中的天花进行一些观察。

现在我们回到1796年的英格兰，臭名昭著的致命疾病正在摧毁贝克利小镇。下面的表格显示了在贝克利不同职业的人是如何感染天花的。你可以根据这张表格，观察到小镇里天花情况吗?

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詹纳也注意到了我们刚刚分析的情况。与其他职业相比，在挤奶女工中感染天花的人较少。这说明人类对天花并非完全毫无抵抗力。

而牛痘是一种类似天花的疾病，会导致手上的脓疱。这种较温和的疾病是从牛身上获得的。根据这张表格，你观察到了什么?

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正如我们所发现的，詹纳观察到:

• 人痘接种术引起的感染通常比天花弱，从而导致免疫;

• 牛痘感染的症状与人痘和天花感染的症状相似，但危险性要小得多;

• 患过牛痘的挤奶女工不会感染天花。

詹纳就这样观察了天花感染如何影响镇上的不同人，尤其是它对挤奶女工没有影响。詹纳进一步观察到，患有牛痘的挤奶女工不会感染天花。由此，詹纳有了一个预测。他怀疑，如果一个人感染了牛痘，他就会对天花免疫。

这个预测是一个假设。假设基于观察和研究，是一种可检验的解释，它描述了科学问题的答案。当某些东西是可检验的，我们可以通过实验来确定答案。詹纳就需要对他的假设进行检验。

詹纳假设“如果一个人感染了牛痘，他就会对天花免疫”。为了验证这一点，詹纳需要设计一个实验。实验是一种调查，一种方法，用来检验我们对问题答案的推测。

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为了验证他的假设，詹纳先让人感染牛痘，然后再尝试感染人痘。他的第一个测试对象是一个名叫“詹姆斯·菲普斯”的8岁男孩，是他的园丁的儿子(测试是在现代生物伦理学发展之前)。 

詹纳让詹姆斯从一个挤奶女工那里感染了牛痘，然后又使用了人痘接种术。

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幸运的是，男孩没事！在他从一次轻微的牛痘感染中恢复过来，并测试人痘接种后，他没有显示出感染的迹象! 但詹纳并没有就此止步。只有一例成功的结果不足以证明任何事情。所以，他在另外23个人身上验证了他的假设，这些人都被证明对天花有免疫力。并且牛痘的危险性要比人痘接种小得多。

实验的结果可以被有效地看作是新的观察、新的信息和新的知识。实验结果通常称为实验数据。但在科学领域，这一过程还不止于此，有了新的信息，就可以得出结论，再提出新的问题。这些问题得到回答，就会给我们更多的信息来问更多的问题，当我们发现我们正在调查的事情的更多细节时，就会越挖越深。

詹纳的说法最初遭到了质疑，但是他继续从实验中进一步收集更多的信息，最终有了足够的数据去发表他的研究结果。

那么，这给我们带来了什么呢? 天花曾是人类最致命的疾病之一，现在已被消灭。詹纳对天花的治疗被发展成一种疫苗。一场对抗天花的全球运动已使天花彻底根除，自1977年以来没有出现一例病例。 

詹纳的开创性工作为其他人奠定了基础。从此免疫学蓬勃发展，帮助我们了解和治愈许多破坏性疾病。 

科学是生活的一部分。没有科学，世界仍将面临天花和小儿麻痹症等致命疾病的肆虐，我们将没有电话、汽车、飞机、互联网、冰箱，甚至自行车。科学为探索和创新提供了手段，打开了新的机遇之门。

我们社会所依赖的所有技术都是科学的产物。科学是一切的基础!

科学是什么？给“科学”一个准确定义并弄清它的含义并不容易。但是，我们通过詹纳发现牛痘，帮助人类抵御天花病毒的过程，陪着孩子们完成了一次完整的科学探究。

这也是博雅云课堂《科学工具箱》这门课程希望做到的——在有趣的动画和故事中，帮助孩子们获得最基本的科学概念、体验科学探究过程，形成科学思维。

在《科学工具箱》中，我们将探讨科学的“本质”——核心内容和概念，这是奠定坚实的科学基础所必需的，它将帮孩子们做好准备迎接具有挑战性的科学问题。无论是刚开始学习，还是有一定基础，只对某个主题感兴趣，本课程都会为孩子们提供一个通过解决问题来探索关键概念的机会。

孩子们将在课程中了解推动科学发展的科学过程以及诸如物质、能量和热量等主题。课程结束时，孩子们将会发现自己建立起一个包含重要概念的工具箱！