科学技术发展对医疗的影响讲义
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• 英国物理学家罗伯特 ·虎克（ 1635 ～ 1703 ）研制出能够 放大 140 倍的光学显微镜.
• 19 世纪 30 年代，光学显微镜的制造技术有了明显进步， 使人们对细胞内部结构的认识大大向前迈进了。
• 1931 年，恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学 发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫 米那样小的物体。 1986 年他被授予诺贝尔奖。
科学技术发展对医疗的影响
医学与科学技术
医学的进步在人类社会的繁衍、发展中起着极为 重要的作用,也是一个国家经济发展水平、社会文 明程度的重要标志,其发展始终与社会文明进程及 科技的发展相伴。
古代 近代 现代
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
医疗领域
• 20世纪70年代以后，人们开始利 用基因工程技术来生产疫苗。
• 基因工程疫苗是将病原体的某种 蛋白基因重组到细菌或真核细胞 内，利用细菌或真核细胞来大量 生产病原体的蛋白，把这种蛋白 作为疫苗。例如用基因工程制造 乙肝疫苗用于乙型肝炎的预防。
• 生物技术的开发应用，提供了新的诊断技术，特 别是单克隆抗体诊断试剂和DNA诊断技术的应用， 使许多疾病特别是人类遗传性疾病、肿瘤、传染 病在早期就能得到准确诊断。
促进了医学影像学的发展
• 超声是超过正常人耳能听到的声波，频率在20000赫 兹（Hz）以上。超声检查是利用超声的物理特性和人 体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像 的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。
• 英国苏格兰格拉斯哥大学的伊恩·唐纳德教授（Ian Donald）于1950年发明B超，并首次应用于妇科检查。
光学显微镜下结构
电子显微镜下结构
植物细胞 红细胞
头发分叉处 血凝块
• 电子显微镜以来，发现了许多光镜下看不到的新 现象、新事实，开拓了超微世界，使医学、生物 学有可能步入分子生物学领域。
电子显微镜下的螨虫
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
• DNA又称脱氧核糖核酸，是一种分子， 双链结构。可组成遗传指令，引导生 物发育与生命机能运作。
• 基因是DNA分子中的有遗传效应的片 断，是遗传和变异的物质基础，决定 遗传、变异。
• 基因工程又称重组DNA技术，通过体 外获取目的基因（DNA片断），将目 的基因与载体重组，产生新的遗传物 质，并改变其原有的性状、结构和功 能。在分子水平，人为的干预和改造 生命。
• 1946年美国哈佛大学的珀塞尔和斯坦福大学的布 洛赫宣布，他们发现了核磁共振NMR。两人因此 获得了1952年诺贝尔奖。磁共振成像技术正是基 于这一物理现象。
• MRI(磁共振成像)特点：
• 对软组织有极好的分辨力。 • 各种参数都可以用来成像，提供丰富的诊断信息。 • 通过调节磁场可自由选择所需剖面。 • 对人体没有电离辐射损伤；
显微镜的发展
詹森显微镜
列文·胡克显微镜
罗伯特 ·虎克显微镜
现代的单筒光学显微镜
现代的双筒光学显微镜wenku.baidu.com
恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜
现代电子显微镜
• 施莱登(1804—1881)是19 世纪德国著名的植物学家， 细胞学说的奠基人之一。
• 施旺 （1810—1882） 是德国生理学家，细 胞学说的创立者之一， 普遍被认为是现代组 织学（研究动植物组 织结构）的创始人。
• 医药卫生领域是现代生物技术应用得最广泛、成 绩最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
• 以基因工程为核心的生物技术，是20 世纪70 年 代生命科学的最新成就。
1944年，美国细菌学家艾弗里(1877－1955) 等人在世界上第一次用实验结果确切地证明 遗传基因就在DNA上。 但当时遗传学界的主流观点是蛋白质承担着 遗传信息载体的作用，大多数人并不接受艾 弗里的发现。
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
显微镜的发展简史
• 最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者可 能是一个叫做札恰里亚斯·詹森的荷兰眼镜商.
• 1665 年，列文·胡克创造的复式显微镜是早期最出色的显 微镜。他用一个半球形单透镜作为物镜，一个平凸透镜作 为目镜。
• CT是“计算机X线断层摄影机”英文(Computed Tomography;)的简称.
• 是近代飞速发展的电子计算机控制技术和X线检查摄影技 术相结合的产物。CT由英国物理学家hounsfield在1971年 研制成功，先用于颅脑疾病诊断，后于1976年又扩大到全 身检查，是X线在放射学中的一大革命。
• 利用超声波的物理特性进行诊断和治疗的一门影像学 科，称为超声医学。
• B超是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理， 以获得体内器官的图象。
• 彩超诞生于上世纪八十年代，彩超的诞生在B超的基础上可以 观测到器官内部血液流动情况，面向探头的呈现红色，反之 为蓝色。并不是大众认为的B超就是黑白的，彩超就是彩色电 视机一样。
促进了医学影像学的发展
• 1895年德国物理学家伦琴,在 他从事阴极射线的研究时，发 现了X射线。为此1901年伦琴 荣获物理学第一个诺贝尔奖金。
• 他发现X光几个月后，拉塞 尔·雷诺兹就制成了这个X光机。 这是世界上最古老的X光机之 一，X光机广泛应用于医疗卫 生，科学教育，工业各个领域。
促进了医学影像学的发展
• 三维B超，可以通过特殊的探头把多个二维图形 后期重建为一个立体图像，一般对二维感兴趣的 地方进行三维重建。
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
生物技术对医学发展的重大贡献
• 生物技术（biotechnology），是指人们以现代生 命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理， 采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造 生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品 或达到某种目的的技术。
• 19 世纪 30 年代，光学显微镜的制造技术有了明显进步， 使人们对细胞内部结构的认识大大向前迈进了。
• 1931 年，恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学 发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫 米那样小的物体。 1986 年他被授予诺贝尔奖。
科学技术发展对医疗的影响
医学与科学技术
医学的进步在人类社会的繁衍、发展中起着极为 重要的作用,也是一个国家经济发展水平、社会文 明程度的重要标志,其发展始终与社会文明进程及 科技的发展相伴。
古代 近代 现代
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
医疗领域
• 20世纪70年代以后，人们开始利 用基因工程技术来生产疫苗。
• 基因工程疫苗是将病原体的某种 蛋白基因重组到细菌或真核细胞 内，利用细菌或真核细胞来大量 生产病原体的蛋白，把这种蛋白 作为疫苗。例如用基因工程制造 乙肝疫苗用于乙型肝炎的预防。
• 生物技术的开发应用，提供了新的诊断技术，特 别是单克隆抗体诊断试剂和DNA诊断技术的应用， 使许多疾病特别是人类遗传性疾病、肿瘤、传染 病在早期就能得到准确诊断。
促进了医学影像学的发展
• 超声是超过正常人耳能听到的声波，频率在20000赫 兹（Hz）以上。超声检查是利用超声的物理特性和人 体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像 的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。
• 英国苏格兰格拉斯哥大学的伊恩·唐纳德教授（Ian Donald）于1950年发明B超，并首次应用于妇科检查。
光学显微镜下结构
电子显微镜下结构
植物细胞 红细胞
头发分叉处 血凝块
• 电子显微镜以来，发现了许多光镜下看不到的新 现象、新事实，开拓了超微世界，使医学、生物 学有可能步入分子生物学领域。
电子显微镜下的螨虫
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
• DNA又称脱氧核糖核酸，是一种分子， 双链结构。可组成遗传指令，引导生 物发育与生命机能运作。
• 基因是DNA分子中的有遗传效应的片 断，是遗传和变异的物质基础，决定 遗传、变异。
• 基因工程又称重组DNA技术，通过体 外获取目的基因（DNA片断），将目 的基因与载体重组，产生新的遗传物 质，并改变其原有的性状、结构和功 能。在分子水平，人为的干预和改造 生命。
• 1946年美国哈佛大学的珀塞尔和斯坦福大学的布 洛赫宣布，他们发现了核磁共振NMR。两人因此 获得了1952年诺贝尔奖。磁共振成像技术正是基 于这一物理现象。
• MRI(磁共振成像)特点：
• 对软组织有极好的分辨力。 • 各种参数都可以用来成像，提供丰富的诊断信息。 • 通过调节磁场可自由选择所需剖面。 • 对人体没有电离辐射损伤；
显微镜的发展
詹森显微镜
列文·胡克显微镜
罗伯特 ·虎克显微镜
现代的单筒光学显微镜
现代的双筒光学显微镜wenku.baidu.com
恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜
现代电子显微镜
• 施莱登(1804—1881)是19 世纪德国著名的植物学家， 细胞学说的奠基人之一。
• 施旺 （1810—1882） 是德国生理学家，细 胞学说的创立者之一， 普遍被认为是现代组 织学（研究动植物组 织结构）的创始人。
• 医药卫生领域是现代生物技术应用得最广泛、成 绩最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
• 以基因工程为核心的生物技术，是20 世纪70 年 代生命科学的最新成就。
1944年，美国细菌学家艾弗里(1877－1955) 等人在世界上第一次用实验结果确切地证明 遗传基因就在DNA上。 但当时遗传学界的主流观点是蛋白质承担着 遗传信息载体的作用，大多数人并不接受艾 弗里的发现。
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
显微镜的发展简史
• 最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者可 能是一个叫做札恰里亚斯·詹森的荷兰眼镜商.
• 1665 年，列文·胡克创造的复式显微镜是早期最出色的显 微镜。他用一个半球形单透镜作为物镜，一个平凸透镜作 为目镜。
• CT是“计算机X线断层摄影机”英文(Computed Tomography;)的简称.
• 是近代飞速发展的电子计算机控制技术和X线检查摄影技 术相结合的产物。CT由英国物理学家hounsfield在1971年 研制成功，先用于颅脑疾病诊断，后于1976年又扩大到全 身检查，是X线在放射学中的一大革命。
• 利用超声波的物理特性进行诊断和治疗的一门影像学 科，称为超声医学。
• B超是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理， 以获得体内器官的图象。
• 彩超诞生于上世纪八十年代，彩超的诞生在B超的基础上可以 观测到器官内部血液流动情况，面向探头的呈现红色，反之 为蓝色。并不是大众认为的B超就是黑白的，彩超就是彩色电 视机一样。
促进了医学影像学的发展
• 1895年德国物理学家伦琴,在 他从事阴极射线的研究时，发 现了X射线。为此1901年伦琴 荣获物理学第一个诺贝尔奖金。
• 他发现X光几个月后，拉塞 尔·雷诺兹就制成了这个X光机。 这是世界上最古老的X光机之 一，X光机广泛应用于医疗卫 生，科学教育，工业各个领域。
促进了医学影像学的发展
• 三维B超，可以通过特殊的探头把多个二维图形 后期重建为一个立体图像，一般对二维感兴趣的 地方进行三维重建。
科学技术发展对医学的影响
• 对细胞结构和功能的认识正步步深入 • 促进了医学影像学的发展 • 生物技术对医学发展的重大贡献 • 其他方面
生物技术对医学发展的重大贡献
• 生物技术（biotechnology），是指人们以现代生 命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理， 采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造 生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品 或达到某种目的的技术。