牛奶之父,女王的私人醫生,疫苗大王,他們出現之前世界真髒!

01.

牛奶盒上的巴斯德

「微生物學之父」路易·巴斯德(Louis Pasteur)的名字遠沒有他所創造的「巴氏消毒法」(Pasteurisation)有名,這個今天家喻戶曉的滅菌方法,在巴斯德生存的年代引發了化學、生物學和醫學的多重變革。


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▲路易·巴斯德(1822-1895)


在18世紀到19世紀,占主導地位的「自然發生說」認為,生命體可能來源於非生命體,比如蛆蟲是從腐肉裡生長出來的,跳蚤有可能從灰塵中憑空出現。因此,微生物只要在特定條件下,就能憑空出現。

這個理論漏洞百出,但是由於實驗條件限制,人們一直未能推翻它。

巴斯德本來是學藝術的,但是由於對科學感興趣,他開始轉向自然科學領域。他在研究如何防止葡萄在貯藏過程中變酸的問題中,發現微生物在發酵中的作用,否定了「發酵是化學反應」的觀念,動搖了「自然發生說」,引發了一場觀念的變革。

1862年,巴斯德進行了著名的「鵝頸瓶實驗」,以此證明空氣中存在細菌能夠引起肉湯變質,而肉湯本身是不會自行腐敗的。由此,巴斯特得出「一切生物來源於生物」的結論,即「生源說」,徹底推翻了「自然發生說」。這也成為了今天「巴氏消毒法」的基礎,甚至拯救了當時法國的制酒業和牛奶業。我們喝酒時,可不要忘了敬巴斯德一杯。

隨著研究深入,巴斯德發現,發酵、腐敗和疾病之間存在著聯繫。他通過對蠶病的研究,將化學的實驗方法運用與生物研究中。復甦了法國絲綢工業的同時,也開啟了他「最天才」的一塊跳板:即疫苗的研製。

1881年,巴斯特從得炭疽病的動物血液中成功地分離並培養出一種無活性的炭疽病疫苗。在家畜方面,他還研製出了雞霍亂和豬霍亂的疫苗。而後,他發現歐洲狂犬病高致死的情況,又致力於研製狂犬病疫苗。

現在,以巴斯德命名的「巴斯德研究院」(Institut Pasteur)成為了全球艾滋病(AIDS)研究的中心。能夠對艾滋病免疫的基因編輯嬰兒能夠在今天掀起軒然大波,還有一部分得歸功於巴斯德呢。


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▲巴斯德研究院成立於1887年總部位於法國巴黎


讓我們再回到「巴氏消毒法」,這項偉大的成就不止用於食物消毒和保鮮,它帶給人類最大的福利還是在於對外科手術消毒,並且啟發了後來的外科醫生約瑟夫·李斯特(Joseph Lister)。我們能從手術檯下倖存,也別忘了感謝巴斯德。

02.

漱口水與李斯特男爵

李斯特醫學院博士畢業時,面臨著一個「髒兮兮」的世界。很多病人沒有死在外科手術臺上,卻在術後傷口壞死中痛苦掙扎著死去。

電視劇《尼克病院》(The Knick)這裡提到一個很有趣的故事。19世紀上半葉,由於不能消毒,缺少麻醉劑,也沒有抗生素,所以當時的外科手術是以「快準狠」著稱的。其中羅伯特·利斯頓醫生是各種翹楚,據說他能在28秒內鋸下一條腿。結果,就是因為速度太快,用力過猛,在一次手術是誤傷了他的助手和一名圍觀醫生。結果,手術病人、助手還有圍觀醫生因為創口感染,相繼死去。利斯頓創造了歷史聞名的「死亡率超過300%」的病例。


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▲羅伯特·利斯頓的一場手術。在李斯特創造手術消毒之前,外科手術沒有麻醉,沒有消毒。而羅伯特·利斯頓更是號稱做過死亡率超過300%的手術。


在「自然發生說」統領的生物學界,人們對於創傷感染毫無辦法。因為感染源要麼來自於無法捕捉的虛空,要麼是病人自身長出來的。

李斯特急切地想知道如何解決感染問題。他通過觀察發現,如果一個骨折病人並沒有開放性創面,那麼他就不會受到感染,所以創傷感染源肯定不是憑空出現的,也不可能從病人自身而來,應該是來自於外部,那麼到底是什麼呢?


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▲約瑟夫·李斯特(1827-1912)

這時,巴斯德關於微生物的實驗成果發表,解答了李斯特的疑惑,同時也為他後來的設想提供了理論依據。

李斯特認為,手術前的消毒工作和手術後的創傷感染密切相關。只有在手術前隔絕細菌,就好像掐住了巴斯德鵝頸瓶的「脖子」,不讓它們進入人體,才能夠保證創傷健康癒合。

於是,李斯特開創了用石碳酸溶劑清洗所有需要在手術中使用的器具和醫生的衣物。在1865年,他將這一套消毒方法運用在一個斷腿病人身上,術後病人很快痊癒。兩年後,他又將消毒方法延伸到輸血和輸液中,大大降低了敗血症的發病率。

雖然李斯特有治癒病例支撐他的消毒方法,但是當時的人們仍然很難接受這一套工作程序,一方面成本高昂;另一方面,很多人還是認為空氣中的細菌純屬無稽之談。

直到19世紀末,李斯特的消毒方法才被人們普遍接受。他成為了維多利亞女王的私人醫生,被封為「李斯特男爵」(1st Baron Lister),名利雙收。


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▲英國皇家紀念郵票上李斯特的石炭酸(苯酚)噴灑裝置與女王胸像並列©《李斯特醫生的生死


1897年,美國化學家約瑟夫·勞倫斯(Joseph Lawrence)在得知李斯特的消毒方法後,大受啟發,研製出了他自己的消毒水,用於手術和傷口沖洗。為了向李斯特致敬,勞倫斯將這款消毒水命名為李施德林(Listerine)。在經過反覆改良之後,成為了我們今天隨處可見的李施德林漱口水。

李施德林殺菌效果的強大究竟是廣告噱頭,還是真的有效,我們不得而知,但是李斯特對人類外科手術的貢獻,卻不能被磨滅。但是,又有多少人還記得這位貴族醫生呢?

03.

拯救世界兒童的希勒曼

巴斯德的細菌理論教會了李斯特醫生「洗手」,而他們關於預防與阻斷的成果在莫里斯·希勒曼(Maurice Hilleman)這裡進入了一個新的臺階。


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▲莫里斯·希勒曼(1919-2005)


今天我們能想到的很多疫苗,都出自希勒曼之手。美國兒童需要接種的14類疫苗中,有8類都是希勒曼帶領他的團隊研製出來的。但是希勒曼極其低調,他研製出的疫苗都是以病徵名稱命名,他本人也極少出現在公共輿論中。

希勒曼幼年寄人籬下,不得不幫助親戚養雞來獲得棲身之地。也是這段和雞有關的經歷,導致了希勒曼後來很多的醫學成就。1944年,希勒曼的博士論文,就是用雞來做實驗的。他在論文中首次提出瞭如何甄別不同菌株衣原體的方法,為他日後的疫苗研究奠定了基礎。

他25歲時研製了第一支抵抗腦炎病毒的疫苗,保護了太平洋戰場上的美軍士兵。後來他進入陸軍醫療中心工作,開始研究流感病毒。希勒曼發現,流感病毒分為微變(drift)和鉅變(shift)兩種,鉅變病毒的突變速度極快,幾乎等同於一種新的病毒,足以在很短的時間內突破人類免疫防線。

正在此時,1957年香港爆發大規模流感。希勒曼迅速覺察,並組織團隊利用了9天的時間,分離出樣本病毒,確定是一種新型流感。他開始為了這種新型病毒的疫苗而奔走,他的努力使得當時美國流感死亡率的人數控制在了6.9萬人。

後來,他帶領他的團隊,又陸續研究出了麻疹疫苗。有流行病學家統計,在麻疹病毒問世後的40多年中,它拯救了近100萬人的生命,今天,麻疹在全球滅絕。另外,他將麻疹疫苗和腮腺炎疫苗結合在一起,研製成功了風疹疫苗,三種疫苗結合在一起成為每一個孩子幼年都必須接種的MMR疫苗。


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▲希勒曼(最右)看著孫女注射乙肝疫苗


希勒曼在回首他過去的工作時說:「我為世界所做的貢獻,足以證明我曾經活在這個世界上。」

像巴斯德、李斯特和希勒曼一樣,拯救人類生命的科學家還有很多,他們從前人的成果或者謬論中獲取靈感,生髮出自己獨特的創見。我們應該感謝他們,不僅是因為他們的成果使得我們的生活更加好;更重要的是他們啟發了更多的人,加入到研究人類和拯救人類的事業中。

科學家們的眾多貢獻,對於大多數人來說,已經日用而不知。我們並不瞭解,所以我們未必感恩。當然,科學家也未必稀罕人們的感恩。

更重要的是,人類站在今天的高度,科學已經不僅可以造福人類,也能毀滅人類。核技術既可以帶來能源,也可以帶來核爆。基因編輯與基因驅動技術也是如此,不僅可以滅絕攜帶瘧疾病菌的蚊子從而拯救千百萬的受害者,同時也讓人類有了輕易滅絕其他物種的能力。

最要命的是,核彈技術因為原料難以獲取,因此破壞性後果還在人類可控範圍,但基因編輯與基因驅動技術,這種有滅絕能力的技術,地球上隨便一個實驗室都可以操作。如果遇到科學瘋子,偏巧又有中國速度與野心,那未來人類災難是否可控?

細思恐極。

當然,科技進步在某種程度上是無可阻擋的。能約束人類的,或許就是面對科技的謹慎與反思以及科學界形成的倫理共識。愛因斯坦、奧本海默等科學家對原子彈的後悔與反思,霍金對科學發展能毀滅人類的警告還言猶在耳。

畢竟,人類是一個整體,科學發展與應用,創造或毀滅,最後都是人類整體在承受。正如詩人約翰·多恩所說:

「沒有誰是一座孤島,在大海里獨踞;每個人都像一塊小小的泥土,連接成整個陸地。」

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