最近从《微积分的力量》里读到这么一个故事...
最近从《微积分的力量》里读到这么一个故事:
艾滋病是种很奇怪的病,它攻击的是人类的免疫细胞,但从受感染到真正发病,要经历短则两三年,长则十年的「潜伏期」。潜伏期内,病人体内的免疫细胞仅有微弱下降,病毒浓度也不变,完全看不出来症状。曾经人们觉得,艾滋病感染之后,病毒处于某种「休眠」期,而出于某种原因结束休眠之后才会疯狂复制、发病。于是,在早期的治疗中,医生往往要等到症状产生才会给病人用药,说是「保存免疫系统实力」,准备「真正的战斗」。
但有一项研究,却改变了这一点。
1994年,一种叫蛋白酶抑制剂的药物问世。它能够干扰病毒颗粒,阻止它们的成熟,于是它们无法感染新的免疫细胞、自我复制。
当时就职于艾伦·戴蒙德艾滋病研究中心的何大一教授和他的合作者、一名数学家艾伦·佩雷尔森,决定测量蛋白酶抑制剂的治疗效果。他们给一名处在潜伏期的患者,服用了蛋白酶抑制剂,并定时观测病人血液中的病毒浓度。
他们发现,病人体内的病毒颗粒,每两天就会被清除一半。于是,两位研究者用微积分建模的方式,得出了体内病毒的衰减规律:的确是指数衰减的。
这是什么意思?也就是说,潜伏期的病人体内,病毒并没有休眠!而是每天都在复制,而免疫系统每天都在努力地与病毒战斗,两者达到了一个稳态。
蛋白酶抑制剂让一部分病毒失去能力,才让何大一他们看到了免疫系统的工作。
稳态一旦被打破,病毒指数复制、越来越多,就再也回不去了。所以,从前艾滋病治疗的效果都不够好,因为等到病发,一切就都太晚了。
何大一教授后来开发了鸡尾酒疗法,同时用三种及以上的药,最大程度避免病毒突变带来的逃逸。从此之后,艾滋病不再是死亡通知书,而成为了一种慢性病,病人如果持续用药,基本能保障后半辈子的生活。
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虽然这个案例出现在《微积分的力量》里、并且充分说明了微积分的力量(?),但对于病毒在体内动态考察的决策、以及药物的突破才是关键。
不过,这本讲微积分的书,基本全年龄,我觉得初中数学学好了就能基本读懂。原理+案例,不需要计算,是我这种上课听讲满分、课后做题80、考试60的选手的最爱了。(而且要到全书最后1/4才会出现高数内容……)
很多人虽然学了微积分,但对微积分有什么用可能还是心里没数,这本书对「什么是微积分」「微积分究竟能干啥」讲得比较透,而且英文原标题 Infinite Powers 也算是优秀的双关了(
(但……如果你高数不行,看了之后你可能会大有感叹、醍醐灌顶,但做题依然不会行的 [看][看] 只会多很多跟别人吹水聊天的素材 [吐舌]