1901 - Landsteiner 血型（輸血之謎的免疫偵破）#
案件摘要#
1901 年，維也納的 Karl Landsteiner 把自己與同事的血樣混合—— 發現有的混合會凝集（紅血球成團）、有的不會。 他歸納出三種血型：A、B、C（後稱 O）——翌年再發現第四種（AB）。 輸血為什麼有時救命、有時殺人——這個懸案被一次試管實驗偵破。 輸血從賭命變成常規醫療，Landsteiner 獲 1930 年諾貝爾生理醫學獎。
前因 -- 為什麼會有這個案子#
- 輸血的恐怖紀錄：17–19 世紀的輸血嘗試，成功率極低—— 動物血輸給人（1667, Denis）殺死了病人；人輸人有時成功有時致命， 原因無人知道。「有時」是兇手的藏身處：變數沒被找到。
- 凝集現象的線索：1890 年代，南美洲的 Creite 與 Landois 報告：人血混合時 紅血球會凝集——但被歸因於「疾病」。現象有了，解釋是錯的。
- Landsteiner 的偵探直覺：他是免疫化學家（Ehrlich 學派）， 他反問：凝集是不是免疫反應？如果是，健康人之間也該有差異—— 他用自己與 5 位同事的血（6 個人、22 種混合），交叉混合，歸納出模式。
線索與推理 -- 數學式、程式、理論#
核心推理：抗原-抗體的歸納#
Landsteiner 的偵破只有兩步： 1. 交叉混合：6 個人的血清與紅血球兩兩混合——有的凝集、有的不會 2. 歸納模式：凝集與否有規律 → 每個人屬於三種類型之一
| 血型 | 紅血球抗原 | 血清抗體 | 可接受 | 可捐給 |
|---|---|---|---|---|
| A | A | 抗 B | A, O | A, AB |
| B | B | 抗 A | B, O | B, AB |
| AB | A+B | 無 | 全部 | AB |
| O | 無 | 抗 A + 抗 B | O | 全部 |
O 型 = 通用捐血者（紅血球無抗原）、AB 型 = 通用接受者（血清無抗體）—— 這張表拯救了後來所有輸血病人。
核心推理二：孟德爾遺傳的確認（後續偵破）#
1908–1910 年，Bernstein 與 von Dungern 證明血型是孟德爾遺傳： 三個對偶基因 \(I^A, I^B, i\) （共顯性），六種基因型：
\[ I^AI^A, I^Ai \to A; \quad I^BI^B, I^Bi \to B; \quad I^AI^B \to AB; \quad ii \to O. \]
血型 = 第一個在人類中確認的孟德爾性狀——法醫學（親子鑑定）與 族群遺傳學（Hardy–Weinberg 平衡）的應用對象。
血型遺傳與族群分佈（Hardy–Weinberg 平衡）#
三個對偶基因 \(I^A, I^B, i\) 的頻率 \(p, q, r\) （ \(p+q+r=1\) ）下，Hardy–Weinberg 平衡給出：
\[ P(A) = p^2 + 2pr, \qquad P(B) = q^2 + 2qr, \qquad P(AB) = 2pq, \qquad P(O) = r^2. \]
親子鑑定的邏輯： \(O \times O\) 的孩子只能是 \(O\) （ \(ii \times ii \to ii\) ）； \(A \times B\) 的孩子四種血型都可能（ \(I^Ai \times I^Bi\) ）—— 血型不符即排除親子關係，血型相符不能確認。
| 父母組合 | 可能的孩子血型 |
|---|---|
| O × O | 只能 O |
| A × A | A 或 O |
| A × B | A、B、AB、O |
| AB × O | A 或 B |
結案 -- 後果與影響#
- 輸血的革命：血型表讓輸血從賭命變成常規—— 一戰（1914–18）的戰地輸血救活了千百萬傷員，血庫（1937）隨之誕生。
- 人類孟德爾遺傳的第一例：血型的遺傳確認讓孟德爾主義進入人類遺傳學—— 親子鑑定、族群遺傳學（Hardy–Weinberg）、法醫血跡鑑定的起點。
- 免疫學的橋樑：凝集 = 抗原-抗體反應——Ehrlich 的側鏈理論與 Landsteiner 的半抗原研究（人工抗原，他甚至用化學基團造出人造血型）， 免疫化學誕生。
- Rh 因子的接力：1940 年 Landsteiner 與 Wiener 發現 Rh 血型—— 新生兒溶血病（Rh 不合）之謎偵破，交換輸血療法誕生。
- 1930 年諾獎：Landsteiner 獲諾貝爾生理醫學獎（人類血型的研究）。
關鍵人物與文獻#
- Karl Landsteiner：Wien. Klin. Wochenschrift 14, 1132 (1901)。
- Bernstein / von Dungern：血型遺傳 (1908–10)；Philip Levine：Rh 不合妊娠 (1939)。
- 相關案件：
1865-Mendel豌豆遺傳.md、1928-Fleming青黴素.md、1967-Barnard心臟移植.md。