他因科學研究被蟄了1000次

2020-08-14 世界科學

個別昆蟲學家和化學家非常願意把自己的肌膚獻給昆蟲的口器。這並不是因為他們享受被蜇咬的快感,而是出於對科學真知的渴求:昆蟲的攻擊所帶來的疼痛感是怎樣的?為什麼會產生疼痛?產生方式又如何?

「我被人起過各式各樣的綽號,但『被蜇之王(King of Sting)』和『刺痛鑑賞家(The Connoisseur of Pain)』是我自己最喜歡的兩個稱呼。」著名昆蟲學家、施密特刺痛指數(Schmidt Sting Pain Index)的建立者賈斯汀·施密特(Justin Schmidt)絕對配得上這兩個頭銜。

施密特表示自己可能被蜇咬了至少上千次。這裡需要提點一下「蜇」的定義——昆蟲用刺吸式口器刺擊目標。施密特刺痛指數隻評價來自螞蟻、黃蜂和蜜蜂的蜇刺之痛,像毛毛蟲、蒼蠅或蜘蛛之類的普通叮咬產生的疼痛不在討論之列。

帥氣的賈斯汀·施密特本人

施密特回憶道:「我是一名化學家,我也一直在尋找與昆蟲相關的化學研究項目。我那會兒在喬治亞州,被一隻收穫蟻(西方收穫蟻,學名Pogonomyrmex occidentalis)咬傷……傷口確實很疼。我當時打定主意——自己的奇妙化學旅程就要從這裡出發了。」

他開始嘗試了解毒液和疼痛背後的科學。「我計劃比較一堆能帶給人各種不同刺痛感的昆蟲,看看它們有哪些化學層面的差異。但在這個過程中,你必須一邊經受小黃蜂(yellow jacket)、胡蜂(paper wasp)、火蟻(fire ant)以及獨居黃蜂(solitary wasp)的毒針伺候,一邊嚴謹地記錄下疼痛的快感。」

子彈蟻:無敵是多麼寂寞

施密特刺痛指數由此而來。

「我意識到自己可以給刺痛感從1到4評級,1級最輕,4級最猛。我想從痛苦的體驗裡得到一些有用的東西。」

火蟻的刺擊只能帶來1級的痛:尖銳的刺穿感,有點像瞬間的電流刺激;不是很嚴重,會持續幾分鐘。小蜜蜂(sweat bee,體長僅4至8mm的迷你級蜜蜂)同樣只能貢獻1級刺痛。小黃蜂、大黃蜂,以及其他體型更大的蜜蜂位列2級。

那能帶來4級刺痛的昆蟲是誰呢?施密特說道:

「4級絕對會讓你痛到生活不能自理——你會感覺似乎每條神經都在牽著全身顫抖。那是地獄級的痛苦。不過,大多數人不必擔心會遭遇到這些地獄使者。它們是稀缺的精英;在我生平品鑑過的80種昆蟲中,僅三種可堪4級:戰士黃蜂(Synoeca),沙漠蛛蜂(Tarantula Hawks),以及子彈蟻(Bullet Ant)。

其中子彈蟻的蜇刺之痛可以升華到4+級別——「純粹而激烈,仿佛有根8釐米的生鏽鐵釘直入你的腳後跟,如同一片燒紅木炭緊貼你的赤腳掌。」

沙漠蛛蜂的攻擊會帶給你一陣猛烈眩暈式的疼痛,時長5分鐘;戰士黃蜂的蜇刺好像火山爆發,而且一爆發就是兩個鐘頭。」

施密特的研究重點是昆蟲為什麼會蜇刺,具體如何展開攻擊,以及毒液的化學性質

「我花了35年的時間在世界各地尋找能夠與子彈蟻一較高下的蟲子,卻連能接近它水平的都找不到。它的蜇刺會帶給你一陣又一陣、不斷增加的劇痛;痛感可持續12到36個小時,甚至更久。」

這裡需要說明,施密特並不是有目的、有安排地被蜇刺——他的刺痛大多都於工作中偶然而來。

施密特說道:「我不確定自己有沒有膽子告訴別人『聽著,我今天要出去接受子彈蟻的洗禮』。真實的故事是我看到了一隻螞蟻,心想自己用得上它,因為它體內湧動著一些非常有趣的化學性質;接著在捕捉它們的過程中犯錯,不得不接受4+級的懲罰。」

他正用自己的研究幫助有慢性疼痛的人

施密特對毒液化學的研究提供了一些重要的應用。

他說道:「我們正努力的一個方向是找出引起慢性疼痛的疼痛受體。例如,沙漠蛛蜂的蜇刺之痛會影響人體特定的受體。基於此,我們可以建立體外模型:對組織培養物中的受體施以沙漠蛛蜂的毒液,使其產生疼痛反應;然後開展藥物測試,看看哪種藥物分子能有效阻斷疼痛發生。」

在施密特看來,刺痛可以幫助我們找到解決大問題的關鍵。「疼痛是一種令人驚奇的感覺……我認為它是幫我們擺脫麻煩的一種方式。它不是一種真實的傷害,而是在警告我們傷害即將發生,已經發生,或正在發生。」

施密特將他在野外被刺痛的體驗用作疼痛量表的數據

痛之詩

除了數據和分析,施密特與刺痛間的關係還充盈著詩意。他在《野外的刺痛》(The Sting of the Wild)一書中,秉承著「昆蟲以痛刺我,而我報之以詩」的態度,詩性描繪疼痛的美學。

前文提到子彈蟻的刺痛「純粹而激烈,仿佛有根8釐米的生鏽鐵釘直入你的腳後跟,如同一片燒紅木炭緊貼你的赤腳掌」,實為譯者添油加醋的胡翻亂翻,施密特的原話詩意盎然:

「Pure, intense, brilliant pain,

like walking over charcoal,

and a 3-inch nail embedded in your heel.」

「純粹的,劇烈的,明亮的疼痛,

就像在燒炭上行走,

然後在腳後跟嵌入3英寸的釘子。」

施密特還這樣寫道:「人類是音樂,是詩歌,是藝術,是語言。我希望人們可以更完整地理解刺痛感,這也是我進行此類詩歌化描繪的原因。相比於冷冰冰的『4級刺痛』,『好像火山爆發』這樣的比喻更容易幫閱讀者建立起感性認知。」

除了研究刺痛,施密特還致力於保護昆蟲以及引領人類與昆蟲和諧共處的事業。他說道:

「它們和我們一樣生活在這個星球上,和我們一樣都是地球的一部分。每隻昆蟲都為維護生態系統發揮著至關重要的作用。

大黃蜂為包括西紅柿和黃瓜在內的許多蔬菜授粉。螞蟻控制著害蟲的數量。小黃蜂能控制蒼蠅的數量。胡蜂會吃掉那些正在花園裡蠶食西紅柿的大角蟲(big horn worm)。

昆蟲通常不需要我們,但我們需要它們。如果地球上的昆蟲都死絕了,那麼整個生命系統都將難以維繫。」

施密特鼓勵人們不要懼怕昆蟲,而是去感謝它們在維護生態系統方面的關鍵作用

「仿佛身體裡的每個細胞都筋疲力盡」

根據《生物保護》(Biological Conservation)雜誌於2019年發布的一份報告,超過40%的昆蟲物種可能會在未來幾十年內滅絕。主要原因包括棲息地的喪失,農藥的使用和氣候變化。昆蟲滅絕或許會毀滅其他地球生命:在近4億年的時間裡,昆蟲一直是地球生態系統的核心構件,也是農業體系的裡底層要素,是人類生存之必需。

施密特給自己定的任務是向其他人傳播對自然的熱愛,消除他們對昆蟲的恐懼,幫助他們學會欣賞昆蟲世界之美,感激昆蟲的重要貢獻。

「對我來說,昆蟲非常美麗。看著螞蟻獨特的行走方式,難道你無法產生一點兒驚奇嗎?要知道我們這些兩條腿兒的都做不到時時協調一致前進,它們有六條腿誒,這簡直就是運動的藝術!」

「看那片蝴蝶,翅膀開合,靛藍閃爍,又倏忽而逝。看那隻甲蟲,濃縮了堅固強韌的迷你體魄,猛地亮出翅膀——是體長的三倍有餘;接著便衝向它的天空。」

資料來源:

He's been stung 1,000 times -- for science

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