如影隨形説瘟疫:從達爾文的環球航海之旅談起

撰文丨陳紅

1831年12月27日,年僅22歲的達爾文,作為博物學家,參加了英國皇家軍艦“小獵犬號”前往南美洲的考察工作。特尼裏弗島是他們計劃靠岸的第一站。這個島在達爾文心目中有特殊的地位。他最崇拜的博物學家亞歷山大·馮·洪堡(Alexander von Humboldt)曾在《新大陸熱帶地區旅行記》一書中栩栩如生地描述過。達爾文一直想訪問特尼裏弗島,可是找不到跟他一樣又有錢又有閒的同伴,只好作罷。如今,好容易到跟前了,卻又碰上霍亂正在歐洲流行,軍艦必須在海上逗留12天才能上岸。艦長菲茨羅伊(Robert FitzRoy)不願意白白浪費時間,遂令軍艦繼續趕路。達爾文與特尼裏弗島失之交臂。

如影隨形説瘟疫:從達爾文的環球航海之旅談起

《小獵犬號航海記》,[英]查爾斯·達爾文 著,陳紅 譯,譯林出版社,2020年4月。

當初翻譯《小獵犬號航海記》時,這不過是該書第一頁的第一段。時值新冠病毒肆虐全球之際,這個段落卻突然有了現實意義—— 原來我們離一兩百年前的時代並沒有那麼遠:瘟疫、停航、隔離、社交距離……

當然,區別也是巨大的。COVID-19疫情暴發幾周之內,病原體SARS-COV-2的核酸序列就被確定了。很快病毒結構也搞清楚了。球形帶刺的病毒形象無處不在,成了我們這個時代的象徵。人們每天關注疫苗和抗病毒藥物的開發工作,似乎即使不是指日可待,幾個月也足夠了,超出一兩年則不可思議。少數科學家提出“羣體免疫”,與病毒共存,幾乎被當作異端邪説。

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改變我們生活的SARS-COV-2病毒(美國疾病控制與預防中心繪製)

百年之前,人們對付流行病束手無策,唯一的“辦法”,不是辦法的辦法,只有羣體免疫。從理論上説,如果羣體中很大比例的人都有抵抗力了,就會切斷傳播鏈,那麼大規模的流行就不會發生了。但達到羣體免疫的過程,是由具體每一種傳染病的感染力和致病力決定的。

上面達爾文提到的那次霍亂大流行,自1817年從印度暴發,再蔓延全世界,前後竟然持續了幾乎20年,僅僅在印度就造成了4000萬人死亡,俄國人口也減少了5%。即使如此,人類也沒有獲得對霍亂的羣體免疫。就在大流行稍稍消停的1837年,新的一輪暴發又從印度開始了。

而且道高一尺,魔高一丈,人體免疫系統的進化史,也是各種病毒、病菌的進化史,免疫能力可以提高,病毒和病菌也可以突變。彼此的關係,就像《愛麗絲漫遊仙境》裏的“紅皇后賽跑”:愛麗絲跟紅皇后一起當棋子,她倆拼命地往前跑,卻始終待在同一個棋格子裏。病毒、病菌正是這樣如影隨形,不僅成為人類歷史的一部分,而且還常常是各個重大“轉折點”的那個點。

難怪《小獵犬號航海記》一書裏有不少關於瘟疫的描述。達爾文一行在秘魯海岸碰到瘧疾橫行。那時候比較科學的説法是,流行病是“瘴氣”造成的。所謂瘴氣,就是動植物死後產生的毒氣。瘧疾,英文叫malaria,即“壞空氣”的意思。但達爾文觀察説,巴西的許多地方都有大片的沼澤地,植被茂密,瘴氣瀰漫,卻沒有瘧疾;而秘魯海岸邊植被很少,稀稀拉拉地覆蓋着一種粗草而已,何來瘴氣?他因此推測瘧疾與瘴氣無關。他覺得問題大概出在海岸邊常見的那些很小的死水窪裏。有的地區把這種水窪排幹後,人們的健康狀況就明顯改善了。另外,軍艦靠岸後,最忌諱露宿岸邊;那些留在船上的人,哪怕停泊處離海岸很近,一般也很少發瘧疾。

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“小獵犬號”之旅。

“小獵犬號”到達智利後,又遇上狂犬病在當地的礦廠山區流行。最令達爾文好奇的是,有的偏僻地區會反覆暴發狂犬病。他覺得這或許是一個尋找病因的機會:

人類真正開始慢慢擺脱流行病的鉗制,是近兩百年的事,還正好跟達爾文提到的那次霍亂大流行有關係。

對付流行病的第一步是找對導致傳染病的根源。“小獵犬號”航海時代,現代醫學正要起步,霍亂的病因是什麼?答案還是瘴氣。1849年,倫敦再次暴發霍亂,10天之內就死了600多人。與上次不同的是,這次只侷限於一個小區。

當時倫敦有一位很有名的麻醉醫師叫約翰·斯諾(John Snow)。他在1817-1737年那次瘟疫期間就開始關注霍亂流行的原因,並懷疑霍亂不是通過空氣傳播的,因為同一個地段裏呼吸的空氣是一樣的,但有的人得病,有的人不得。另外病人首先出現的是胃腸道症狀,似乎應該跟飲食更有關。到1849年,斯諾認識到這次流行的範圍很小是一個機會(跟達爾文關於在偏遠地區研究流行病是一個道理),於是做了一個“前無古人”的開創性研究:他把每一個病人居住的地點都標記在一張地圖上。於是看出他們用的飲水都來自同一個百老街水泵;而位於同一條街的啤酒廠的70個工人,竟無一得病。問詢後得知,工人們有自己專門的井水。再後來斯諾發現,原來那個水泵被附近下水道泄漏的髒物污染了。他得出結論説,這次霍亂流行是因為水源污染造成的,雖然他無從知道到底是髒水裏的什麼東西引起的。

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改變人類歷史的地圖。約翰·斯諾把每一個病人(黑色長條)居住的地點都標記在地圖上,發現他們的飲水都來自同一個水泵(右上角的圓圈)

斯諾把自己的地圖和結論報告給市政府,並且寫書宣傳。但人們對他的理論將信將疑,權威醫學期刊《柳葉刀》甚至發表了好幾篇文章予以駁斥。斯諾死於1858年,全然不知自己會在遙遠的將來成為“流行病學之父”。

1854年霍亂竄到慕尼黑時,德國衞生學教授馬克斯·馮·佩滕科弗(Max von Pettenkofer)也如法繪製了傳播地圖。但他的關注點是病人居住的潮濕低地。他認為新鮮空氣進入潮濕低地後,引發了某種化學反應,從而產生瘴氣。

1884年,德國細菌學家羅伯特·科赫(Robert Koch)應用顯微鏡,終於發現霍亂病原是一種形如逗號的細菌,取名霍亂弧菌。他還證明該菌可以通過水、食物、衣服等途徑傳播,並據此提出了控制霍亂流行的四個法則。這些法則至今仍被沿用。

1893年,為了維護自己的“瘴氣論”,已經74歲高齡的佩滕科弗向科赫要了一瓶霍亂弧菌(大約含有10億個細菌),當眾喝下。不知為何,他雖然胃疼拉稀大病一週,卻挺過來了。於是他得意洋洋地寫信告訴科赫:“你錯了,佩滕科弗醫生的健康一如既往!”但人心已變,越來越多的人開始接受科赫病菌致病的新理論。九年之後,雖然獲得了德國和歐洲的種種至高榮譽之後,佩滕科弗還是開槍自殺了。

科赫於1905年榮獲諾貝爾生理學醫學獎。他是科學醫學史上的巨人,在肺結核、霍亂和炭疽病等的研究上都做出了開拓性的工作,闡明瞭特定細菌會引起特定疾病的原理,並與助手一起發明了至今仍在實驗室裏廣泛使用的細菌培養法。

1963年,國際分類命名委員會把霍亂弧菌正式命名為帕西尼霍亂弧菌。原來意大利科學家菲利波·帕西尼(Filippo Pacini)於1854年就已經發現了這種病菌,並進行了相應的研究,比科赫早了30年,那時候斯諾還在世呢!但帕西尼的論文都刊登在意大利期刊上,知道的人不多,更沒人理會。帕西尼於1883年死於貧困。

再後來,到1898年,人們已經知道,瘧疾也不是瘴氣引起的,而是瘧原蟲通過特別種類的蚊子攜帶傳給人的,這就可以解釋達爾文觀察到的那些現象了。但瘧疾疫苗一直做不出來。1971年,美國科學家大衞·克萊德(David Clyde)琢磨出一個辦法:用X光輻射帶瘧原蟲的蚊子,再用這種蚊子叮咬人,這樣就把毒性減弱的瘧原蟲作為疫苗注入到了人體內。克萊德被蚊子叮得半死,終於證明這個辦法管用,但這樣的疫苗顯然難以大規模生產。由於廣泛使用敵敵畏滅蚊,瘧疾曾一度幾乎完全消失;但因為保護環境禁用敵敵畏後,瘧疾又捲土重來。至今,每年仍然有幾十萬到百萬人死於瘧疾,其中一半是兒童。

從達爾文《小獵犬號航海記》記載的事件開始,講了這麼多,只是想説,雖然新冠病毒讓我們措手不及,但真正令人驚訝的,是我們已經對傳染病的歷史如此陌生,對疫苗和藥物開發習以為常、信心十足。對此,一方面要讚歎現代醫學的進步,另一方面,也需要認識到病菌和病毒其實仍然不離我們左右,新冠病毒已經又一次改寫了人類歷史。

參考書目:

1. 《小獵犬號航海記》,查爾斯·達爾文著,陳紅譯

作者介紹:

陳紅,畢業於北京大學生物系,後赴美國休斯敦貝勒醫學院攻讀分子遺傳學,並獲博士學位,專業研究領域為基因和自然對人類疾病的影響。目前供職於製藥公司,從事藥物開發工作。閒時喜愛閲讀詩歌、文學、心理學及生命科學方面的著作。譯有《小獵犬號航海記》(插圖全譯本),併為《書城》《新知》《中華讀書報》和《時尚先生》雜誌撰寫書評。

撰文丨陳紅

編輯丨董牧孜 校對丨李立軍

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