中文版前言

——中国谚语

——托马斯·爱迪生，1902

古代中国人通过仔细观察天空的昼夜变化掌握了天文学，并将这些科学知识运用于航海和对世界的探索。他们发明了许多重要的产品和技术，包括造纸术、印刷术、火药和指南针。这些成就归功于仔细的观察、耐心的试验和坚毅的恒心。以造纸术来说，其涉及了纤维素（一种使用最为广泛的生物材料）的再利用。造纸术的工艺过程基于对纤维素特性和预期用户需求的理解。可见，生物技术并非新鲜事物。

在现代，免疫检测法在纽约布朗克斯区一家退伍军人医院被发明出来。与古代中国人一样，这也需要具备技巧、想象力和努力。免疫检测法的发明者是来自犹太移民家庭的罗莎琳·耶洛和所罗门·柏森。他们在学校都特别聪明，但由于种族和性别（罗莎琳·耶洛是一名女性）背景，二人的教育历程充满坎坷。最终，在多次被拒绝之后，罗莎琳·耶洛成为了一名物理学家，而所罗门·柏森成为了一名医学博士。在此之前，医学院拒绝所罗门·柏森的申请不下一百次，而罗莎琳·耶洛是伊利诺伊大学工程学院400名男学生之外唯一的女性。

免疫检测全部基于我们对自然界的理解。在人类科技成就的范围内，免疫检测究竟地位如何？

免疫检测基于物理学、化学和生物学领域中广泛且深层的科学知识。目前，工程技术和生物化学已经变得高度复杂，其创新的脚步比包括汽车、建筑、制药和环境保护等在内的许多行业更加快速，这让我想起了深圳惊人的变化速度。尖端生物化学和工程技术的双重应用，使免疫检测成为高端先进生物技术产品的一个重要类别。

1796年，爱德华·詹纳（Edward Jenner）揭示了疫苗的接种过程，并首次利用了免疫的自然进程。本书中定义的免疫检测法发明于20世纪50年代。早期免疫检测法采用抗体对血液样本中的分子浓度进行定量分析。抗体是动物经过数百万年的进化而形成的分子，是动物体抵御寄生虫、细菌、病毒、毒素和其他危害的重要组成部分。抗体可以用来建立高特异性和灵敏度的检测方法。本书将对此进行介绍。

免疫检测法是生物技术中的杰出代表。使用微量的免疫动物血液，无须经过纯化步骤，免疫检测法即可对复杂样本中1/1 000 000 000 000的物质进行检测和定量分析。医院实验室中最灵敏的商品化分析仪通常都能达到这种水平的特异性和灵敏度。研究型的免疫检测法能够测量到低至10-21mol浓度的物质，相当于将一桶化学物质分散在全世界海洋中后的浓度。污染是人类与自然接触的负面后果，如今免疫检测也已成为研究污染的重要工具。

免疫检测的核心要素经历了许多渐进的变化：待测信号从放射性信号到酶促信号再到化学发光信号；抗体从多克隆抗体到单克隆抗体再到重组抗体；蛋白质检测方法从竞争法到夹心法。在短短10年的时间里，分离方法从抗体的沉淀和离心发展到乳胶微粒的离心分离，再发展到顺磁性颗粒的磁分离，在某些领域还发展为微量滴定板的清洗分离，而完全不需要分离的均相免疫检测法也在同一时期发展起来。自动化技术的进步提供了另外一种创新途径。当今使用的技术方法的多样性也表明，免疫检测还不是一项成熟的技术。

在成千上万的工程师、生物化学家、化学家、临床化学家、物理学家、数学家、医生、程序员、市场营销人员、会计师、经理和商业策划人员的共同努力下，生物化学和工程技术正在加速融合，从而实现快速变革。免疫检测行业为大约10万名制造业工人提供了就业机会。那么除此之外，免疫检测领域更广泛的经济影响是什么呢？

与同一个十年期间遗传密码的破译形成鲜明的对比，免疫检测法的发明几乎不为公众所知。但是商业上，免疫检测业务的销售额远高于DNA相关的诊断业务。

虽然免疫检测的市场规模小于药物市场，但如今许多最新的生物制品向治疗药物的转变都得益于免疫检测研究和开发的单克隆抗体生物工程学的进步。

免疫检测法对临床实践具有重要的影响。免疫检测在诊断和病人随访中起核心作用，这是其对社会的主要贡献。免疫检测提升了疗效，并降低医疗成本，而这是发达国家经济中最大的预算支出类别。

本书由许多专家共同撰写，他们致力于通过书中章节来推行免疫检测技术的教育，对此我深表谢意。

中文版包括了124名英文作者和70多名翻译。

对于大量样本筛选而言，免疫检测法所用设备相对便宜，测试成本较低，目前仍然是优选的方法。

当工业界和学术界共同合作时，可以创造辉煌的创新成就，本书便是一个例证。在这一领域中，许多持续的改进推动着其向前发展。很多时候，创新来自于1%的灵感和99%的汗水。随着免疫检测系统变得越发复杂，需要大型团队一起合作来完成开发工作。我参与的最后一个免疫检测开发项目涉及美国和英国的4个大型开发团队，预算达2.5亿美元。

如果您喜欢阅读有关科学应用的书籍，那您选择了一本合适的读物。免疫检测技术为仍在发展中的相关技术行业的生命周期提供了一门必修课程。

接下来，对本书中的术语做一个简单说明。在《免疫检测原理与应用》中，大多数情况下，检测代表竞争（competitive）法或免疫计量（immunometric）法。我喜欢“竞争性”一词，因为它具有很强的描述性，可以帮助初学者记住这些检测的工作方式。然而，有时示踪剂是在抗体与样本中的分析物结合一段时间后添加的，因此竞争法并不是一个被普遍接受的科学性描述。我也偏爱“免疫计量”的叫法，因为一些某种程度上带有消极意义的描述，如“非竞争性”或“试剂过量”的描述，掩盖了其与竞争法产品相比的优越性能。此外，免疫计量法的通俗称谓“三明治夹心法”可能具有误导性。尽管夹心法也是描述性的词语，但是在竞争性检测法中也可能有三层或更多的分子结合在一起的情况。此外，希望读者可以了解，尽管大多数免疫计量法是非竞争法，但是最初引入该术语是为了表述那些使用了标记抗体的免疫检测法，而一些竞争法也使用了标记的抗体。本书将这种情况下的检测描述为竞争性检测而非免疫计量检测。希望专家们能够谅解对上述命名的简化和统一，这一尝试为对独立发展的各领域在本书中的描述进行了标准化。在本书中，你会多次看到“三明治夹心法”和“免疫计量法”并用，因为前者在某些应用中更常见。

ELISA是本书中相关语境下使用的术语，描述了一种基于酶标记物的固相免疫检测法。ELISA是免疫检测法的一个分支，在放射性标记应用减少的同时，ELISA重要性越来越突出。但是现在医院分析仪上进行的很多免疫检测利用的是直接化学发光标记物。因此，ELISA不能作为所有免疫检测的通用术语。

这本书由免疫检测的相关信息所构成。撰稿的作者们在各自章节中浓缩整合了大量的基础与临床背景信息，且深入浅出，没有让相关主题变得晦涩难懂。本书撰写专家之间的协作延续了罗莎琳·耶洛和所罗门·柏森的精神。他们拒绝为自己的发明申请专利，致力于对免疫检测工业界的创建者进行培训，并促进了该行业的快速发展。

青蒿自古以来就被认为具有药用价值。1972年，屠呦呦发现青蒿素（qinghaosu）可用于治疗疟疾和寄生虫感染，并开发了从青蒿中提纯青蒿素的工艺。

屠呦呦和Rosalyn Yalow因为她们的发现分别于2015年和1977年获得了诺贝尔生理学或医学奖，数亿人从中受益。正如罗莎琳·耶洛从玛丽·居里的故事中受到启发学习物理学，她们都为想学习科学的女性们树立了光辉的榜样。

本书的中文版本之所以存在，是因为双语科学家何建文（Jianwen He）的远见卓识和奉献精神，他是英文版的作者兼编辑。在美国诊断行业工作多年后，他回到了自己的祖国——中国。本书的出版也得益于中国最大的诊断公司迈瑞（Mindray）的慷慨支持。将诸如此类的大型书籍翻译成中文需要大量的精力和付出，我非常感谢迈瑞对这个项目的支持。

希望您能从本书中获得有用的信息和见解，并在免疫检测领域及其应用中进行新的探索。如果您这样做，您将延续一个悠久的传统：着迷于应用科学为全世界人类服务。

大卫·韦德

david@davidwild.net