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显微镜、疫苗和抗生素
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荷兰商人亚斯·詹森于1590年前后发明了显微镜，生命科学自此从宏观生物学进入微观生物学阶段。1665年，罗伯特·胡克（Robert Hooke）在自制的显微镜下观察到植物细胞（其实那是死细胞的细胞壁），提出了“细胞”（cell）的概念。人类从此开始用显微镜观察形形色色的细胞和微生物。
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19世纪，德国植物学家马提亚·施莱登（Matthias Schleiden）和动物学家西奥多·施旺提出了细胞学说，认为细胞是动植物结构和生命活动的基本单位。而德国医学家鲁道夫·魏尔肖（Rudolf Virchow）则在细胞学说的基础上提出了细胞病理学说，提出新细胞都是由原有细胞分裂产生，所有疾病都由细胞病变造成。细胞病理学说创建后，越来越多的医生开始在显微镜下观察人体组织。人类肉眼的极限分辨率约为70微米，而光学显微镜的极限分辨率是230纳米，病变细胞在显微镜下无处遁形，显著提高了诊断的准确率。魏尔肖也因此被誉为“病理学之父”。直到今天，组织切片镜检仍是非常重要、常用的诊断手段。而20世纪30年代发明的电子显微镜可帮助人类直接观察病毒，现在的原子力显微镜的分辨率更是达到了原子的级别。
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也正是借助显微镜，“微生物之父”路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）才能观察到葡萄酒中造成酒液变质的杆菌，从而发明了沿用至今的巴斯德杀菌法。他还发现接受外科手术后的患者伤口化脓感染也由细菌造成，于是建议将手术器械进行高温消毒，提高了患者的术后生存率。
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继爱德华·琴纳（Edward Jenner）于1796年研制出天花疫苗后，巴斯德观察到鸡霍乱和炭疽病的病菌在经过处理、毒性减弱之后，注射到动物体内，动物便对正常病菌也有了免疫能力，从而发明了鸡霍乱疫苗和炭疽病疫苗。然而，巴斯德在研究狂犬病时，却没能从具有传染性的狂犬体液中发现病菌。于是，他猜测，也许狂犬体液中含有一种比细菌更小的病原体。他用制造其他疫苗的方法，把患狂犬病的兔子脊髓进行灭毒后制成狂犬疫苗，并用此疫苗让一个被狂犬袭击的男童逃过死神的威胁。
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早期生产的青霉素（摄影：尹烨）
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抗生素的发现也与显微镜有不解之缘。1928年，伦敦圣玛丽医学院的研究人员亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）发现自己的葡萄球菌培养皿中长了个青色霉斑。他用低倍显微镜观察发现，霉斑周围没有葡萄球菌生长。他认为霉菌分泌的物质能抑制细菌的生长，并将该物质命名为青霉素，这是人类发现的第一种抗生素。弗莱明和发明青霉素提纯、量产方法的霍华德·弗洛里（Howard Florey）、恩斯特·钱恩（Ernst Chain）于1945年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
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二战之后的医学发展：理化突飞猛进，基因科技王者归来
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由于疫苗的快速普及和以青霉素为代表的抗生素的大量出现，二战后世界人均寿命快速提升，平均预期寿命在数十年间就从不足40岁提升到了近60岁。这个时期出现的一个显著进步就是多项技术在医学上的融合运用，比如复杂手术。虽然1850年就已经有了现代麻醉术的雏形，1913年已经发明了输血法，但外科手术的临床应用还是依赖于日益精良的器械、无菌术、抗生素以及越发先进的监护设备和急救措施。
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在外科手术领域，人类取得了一系列魔法般的进步，如1957年肾透析技术的发明，1960年器官移植技术的兴起和心脏起搏器的发明，1964年搭桥手术的发明等，这些技术不断改进并一直延续至今。与此同时，化学药物学和对应的体液诊断也蓬勃发展。从1950年拜耳量产的阿斯匹林上市开始，各大药厂百家争鸣，各种现代药物，特别是调控血压、血脂、血糖异常的代谢性药物成就了无数个药物帝国。
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另外一个快速发展的分支是影像诊断技术。威廉·伦琴在19世纪末发现了X射线，1930年起临床上开始用X射线进行乳腺检查；二战后大量军工技术转向民用化，使得MRI（磁共振成像）、B超（B型超声波检查）、OCT（光学相干断层扫描）、CT（电子计算机断层扫描）等各种影像学诊断技术层出不穷。影像学的检查相比于“活检”几乎是无创的，让病人们免去了不必要的皮肉之苦。这些技术的普及也使医生们开始具备“透视”的功能，能够快速预判病情并制订干预、治疗甚至手术方案，一切似乎都变得可控。
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然而一旦人类寿命接近70岁，前文提到的重病之王“癌症”必然批量出现。癌症病例增加的正面解释是平均寿命延长。为什么古代关于癌症的记载很少？因为古人普遍短寿，根本熬不到患上癌症的“长寿年纪”。
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1969年，阿波罗登月的成功给了美国政府和科技界极大的信心，他们认为只要再花费几十亿美元和10~15年的时间，就能够完成癌症射月（Moon-Shoot）计划，像攻克登月难关一样攻克癌症问题。1971年，美国国家癌症中心（National Cancer Institute，NCI）成立，尼克松颁布《美国国家癌症法》，所有人都信心满满地认为这个雄伟计划能够如期完成。手术、放疗、化疗加上激素治疗这“三大一小”四驾马车都已经蓄势待发，只要集中资源、做好规划、齐心协力执行，似乎攻克肿瘤也并非难事。只可惜当时学术界对癌症的认知有核心性的错误，不知道这是一种基因性疾病。
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肿瘤的本质是细胞生长的失控，也就是基因的失控，这在今天已经非常清楚。但在新技术出现之前，真相始终藏在阴影中，正如在显微镜发明之前，我们并不知道细胞和细菌；在测序仪发明之前，我们也不知道基因序列为何物，更遑论研究其功能。1980年，诺贝尔化学奖颁给了测序方法的发明者弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger），这是人类首次掌握了解读生命密码的钥匙。至此，对肿瘤的研究一日千里，大家终于知道，原来肿瘤应该按照基因分型而并非按照器官分型。所以在1986年，曾发现逆转录酶的诺贝尔奖得主雷纳托·杜尔贝科在《科学》杂志撰文，提出如果没有基因作为地图和导航，人类就没有办法战胜肿瘤，人类基因组计划自此应运而生。有识之士感叹：“所谓医学快速发展的50年，不过是被理化裹挟发展的50年，生物问题还要生物办法来解决。”
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21世纪的医学：从精准开路到“防大于治”
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2000年6月26日，美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合宣布人类基因组计划框架图完成，美、英、德、法、日、中六个国家的科学家共襄此盛举，作为中国代表的华大基因与有荣焉。2003年，随着人类基因组计划精细图的完成，人类对自身生命密码的了解空前清晰，从而大大加速了基因组医学的进步。2012年，当中、英、美三国科学家携手完成千人基因组项目时，人类得到了史无前例的群体参考基因组图集，这一切都为生命世纪的到来奠定了坚实的基础。
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2015年，奥巴马这个特别善于“造词”的总统（比如“大数据”“脑科学”等词都是他提出的）提出了“精准医学”（precision medicine）。其实早在2008年，NIH就已经提出了“4P医学”：预见性（predictive）、预防性（preventive）、个体性（personalized）、参与性（participatory）。这其中的任何一个“P”，本质上的要求都是精准，正如《黄帝内经》所言：“辨证施治。”各国科学家从基因相关疾病出发，从出生缺陷防控、肿瘤精准防治、传染感染诊疗、药物基因组等方面入手，有计划、有体系地推进，一大批靶向药物应运而生，一大批新诊疗方法付诸实践，一大批防控技术呼之欲出，一大批相关产业蒸蒸日上……人类开始真正尝试从根本上解析疾病的奥秘。
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与此同时，越来越多的有识之士也开始意识到，靶向药物虽好，基因治疗虽能根治，免疫治疗虽强大，但归根结底都不如防止疾病发生或者早期干预，即“防大于治”。以乙型肝炎为例，今天的乙型肝炎依然无法根治，但只要新生儿开始接种疫苗，这个病几十年以后就将在人类中消失。如果说人人可及的疫苗防控了“治不好或治不起”的传染病，那么人人可及的基因检测必然能防控包括遗传性疾病在内的众多“基因病”。即使是肿瘤，只要早期发现后立即干预，大部分预后也令人满意。关键是要把这样的防控做成公共卫生项目，让大家用得起、用得上，通过群防群控获得最高的性价比，进而解决人民日益增长的健康需要和精准医学发展不平衡、不充分之间的矛盾。
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《国务院关于实施健康中国行动的意见》指出：人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志，预防是最经济最有效的健康策略。随着医疗技术的发展，未来的医疗技术将会实现疾病的早防、早治，将疾病“未有形而除之”，减少社会医疗支出和患者痛苦，逐步实现“天下少病，甚至无病”。
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参考文献
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1.何星亮。生前开颅，还是死后穿孔？[J].广西民族大学学报，2010, 32 (1):58-70.
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2.（美）洛伊斯·N.玛格纳.医学史[M].上海: 上海人民出版社.2017.
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