從病菌到毒物,人類如何化險為夷,將致命武器轉變為救命解藥

2020-12-27 Tracy囈語

凱爾.哈珀在《羅馬的命運》一書裡提到,公元542年,東羅馬帝國遭遇了第一次鼠疫,整個歐洲南部人口縮減了五分之一。這場鼠疫前後持續了兩個世紀,每隔幾年爆發一次,傷亡總人數達到了一億人。就在羅馬人休養生息之時,1348年,鼠疫再次橫掃歐洲,一時談「黑死病」色變。這場鼠疫歷經幾世紀又來到了中國,在中國東北大地上引發了一場大災難。

雖然現在的我們已經控制了鼠疫這種病菌,但病菌也在進化,為尋求更好更舒適更長久的宿主而不斷進化。

2002年12月,由中國廣東蔓延至東南亞的SARS病毒席捲了全球,半年後才平息。

2012年9月,從沙烏地阿拉伯擴散到其他國家的MERS病毒不斷演化,2015年捲土重來襲擊韓國和中國。

2019年12月,新型冠狀病毒2019-nCoV從中國武漢擴散到全國乃至全球,目前仍在研究病毒、分離毒株階段。

早在1960年代,英國就將人體內的冠狀病毒分離出來了,病毒因其表面皇冠狀的突起物而得名,病毒可能與人、豬、貓、狗、鼠和雞的呼吸系統感染相關。2003年的SARS病毒和2012年的MERS病毒都屬於人類已知的冠狀病毒,但此次的新型冠狀病毒是以前從未在人體中發現的冠狀新毒株,因此對醫學家來說,了解病毒仍需要一些時間。而對我們這些宅在家中的人來說,不妨來一場知識的遨遊,品讀克麗絲蒂.威爾科克斯創作的《有毒》一書,了解人類在有毒動物方面的建樹,看看醫學家們是如何「以毒入藥」,將致命毒藥轉變成救命解藥的。

作為一位科學家,克麗絲蒂.威爾科克斯將毒素作為自己的研究主題,並參與到社會中各類有毒動物的發現和探究中。與此同時,克麗絲蒂還從事博客的撰寫,將自己發現的各類有毒動物發表在博客上;因博客內容涉及科學,隨後加入到了美國科學博客網,並將作品發表在《發現》、《紐約時報》、《科學美國人》、《石板》、《大眾科學》等媒體上。本書《有毒》便是集作者克麗絲蒂的大成,以生動形象的文字把多年的科研經歷和結果闡述出來,讓我們了解世界上各式各樣的有毒動物、獲悉有毒動物背後的進化和生理改變、掌握化學、細胞分子、免疫等晦澀難懂的詞彙。讀完此書,或許你就會對此次的冠狀病毒有了全新認識,堅信人類會打贏這場疾病之戰。

接下來,歡迎來到有毒動物世界。

鴨嘴獸

作者克麗絲蒂說到,在動物世系譜中,有毒動物主要出現在刺胞動物門、棘皮動物門、環節動物門、節肢動物門、軟體動物門和脊索動物門。與其他綱目的動物相比,哺乳動物中的有毒成員寥若星辰。《有毒》一書中講到,目前人類已經發現了12種有毒的哺乳動物,包括四種鼩鼱、三種吸血蝠、兩種溝齒鼩、一種鼴鼠、蜂猴和鴨嘴獸。除鴨嘴獸外,其他哺乳動物都是通過咬的方式釋放毒素。

身為地球變化的見證者,鴨嘴獸已經在地球上待2500萬年了,至今仍生活在澳大利亞。別看鴨嘴獸肥肥的身體、扁扁的尾巴和嘴巴,一副人畜無害的樣子,但在鴨嘴獸後腿上有一塊類似牙齒的黃色凸起物,這就是鴨嘴獸的毒刺。一般來說,鴨嘴獸的毒刺長約2.5釐米,毒刺帶來的是長達好幾小時、甚至好幾天的疼痛。但與我們所熟知的不同點在於,鴨嘴獸的毒刺用於雄性同類競爭,而非覓食或自衛。

箱形水母

查爾斯.達爾文曾說:繁衍、變異,強者生,弱者亡。

《有毒》一書裡提到,箱形水母是刺胞動物門裡最致命的物種,在這一門系中還包括珊瑚、海葵和其他水母。作為古老的動物世系之一的刺胞動物,在還沒出現骨頭、殼的6億年前,刺胞動物就已經自成一派了。雖然水母看起來並不像是掠食者,有些甚至具有極佳的觀賞性,但這些刺胞動物的觸鬚中暗藏著數百萬個刺細胞,而這些刺細胞都能在一秒內釋放出致命的毒素。

作者克麗絲蒂提到,箱形水母毒素中最致命的成分是一種成孔毒素,也就是孔蛋白,它能夠在細胞膜上穿孔,擊穿紅細胞,導致鉀洩露,致使人體血鉀水平急劇升高,短短幾分鐘就能引發心血管衰竭,生物化學家安吉爾.柳原在經歷了箱形水母毒素的疼痛折磨之後,轉而開始研究水母毒素了。

未來某一天你去海邊時,倘若遇到禁止遊泳或潛水的海域時,請掉頭返回,因為那片海域裡說不定就隱藏著箱形水母等有毒的刺胞動物。

響尾蛇

對一些人來說,蛇不過是一種寵物;但對某些人來說(比如我),光是想像就讓人毛骨悚然。雖然蛇這種動物並不可怕,薄而脆弱的皮膚、易碎的骨頭,隨時隨地會變成其他動物的盤中餐;但越是不起眼,越難以反抗。為了自衛、繁衍甚至捕食,蛇不斷進化擁有了強效的毒素。危險來臨之際,響尾蛇會搖尾巴,並發出響亮的噝噝聲來宣示自己的態度。

不過《有毒》一書講到,對有毒動物而言,製造毒素是一件費力的事、一件耗費能量的事,因此毒素很寶貴,不到萬不得已不會輕易使用。有時候即使咬下去,也不見得會釋放毒素。但如若釋放毒素了,由於響尾蛇的毒素主要是血毒,目標是攻擊組織和血液,因此會出現大出血和壞疽,也就是大面積的活組織死亡,再簡單點來說就是肢體腐爛發臭、出血流膿。

響尾蛇的血毒素是幫助主人完成徵服獵物的作用,並且還會加快消化進展,讓獵物轉化為可供主人消化的食物。因此被血毒素影響的人,即使接受了抗毒血清的治療,但仍有可能面臨嚴重的壞疽。

作者克麗絲蒂提到,壞疽毒素不僅會破壞細胞,還會誘騙我們的免疫系統加入這場破壞系統。我們自身的免疫細胞會在毒素進入身體之後就開始戰鬥,但在對抗蛇毒的時候,免疫細胞會發現根本沒有敵人可以面對。蛇毒帶來的都是單個的蛋白質戰士,而非侵略兵,免疫細胞最終打倒的是自家兄弟。

眼鏡蛇

從毒素學的內容來看,是研究細菌、植物和動物毒質的。一般來說,毒質可分為攻擊組織和血液的血毒素和以神經為目標的神經毒素。上述講到的響尾蛇毒素就是典型的血毒素;接下來這個眼鏡蛇毒素則是更為致命的神經毒素,通過阻斷神經信號或過度刺激神經系統,麻痺受害者全身肌肉,尤其是攸關生死的心臟。

但即使是如此危險的境遇,但依然有一部分人願意以身試險,只為尋求被蛇咬後的「快感」。《有毒》一書中講到,神經性蛇毒帶來的「快感」最開始表現為頭暈目眩、視線模糊,接下來則是「強烈的興奮感和持續數小時的幸福體驗」,至此許多愛好者都會蜂擁而至,只想要蛇能要自己一口。

與此同時,蛇毒中的多巴胺能夠緩解疼痛,或許在不久的將來,科學家就能研發一種無依賴性、不致癮的強效鎮痛藥了。

千萬年來,我們敬畏動物但也食用動物,我們受制於動物又從中獲取能量。進化的不斷推進,讓動物越發強大,也讓人類更加睿智。人體自身的免疫系統將大部分的病菌排除在外;加之對毒素的研究,讓我們擁有了疫苗,進而免除更多的身體災難。雖然我們現在正處於病痛之中,但終於一日,我們會扭轉局面,將致命的毒素化廢為寶,製作成救人的良藥。

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