發現免疫系統的酸奶之父宣稱「治癒死亡」:諾獎得主ElieMetchnikoff的奇異人生
審校 譚坤
1899 年 9 月末的一天,世界著名的生物學家 Elie Metchnikoff 發覺他找到了不老的秘密。這一發現至少上了當時流行的報紙Le Matin當天的頭版。一條題為《長生不老!—METCHNIKOFF博士與死亡之間的鬥爭》的頭條報道令大眾歡欣鼓舞。而貫穿全文的一系列小標題也都同樣引人側目:拜訪杜托路的鍊金術師——不老靈藥——奇蹟學院——擊敗衰老。這些小標題都源自 Metchnikoff 在巴黎巴斯德研究所對衰老的新研究。幾天後,該報紙上一篇關於預測下一世紀的社論稱:「活到 2000 年不再遙不可及!每個人都會成為活著的祖先,而 Metchnikoff 先生只會被那些指望繼承遺產、一夜暴富的人怨恨。」
沒過多久,關於杜托路魔法的新聞便傳至街頭巷尾。來自法國和其他地方的老人開始紛紛給 Metchnikoff 寫信,祈求他能幫助自己逃脫死亡的命運。在 Metchnikoff 的助手 Jules Bordet 寫給妻子的信中,他寫道:「記者們利用他的名聲製造的紛亂讓 Metchnikoff 實在不勝其煩。不過也有他自己的原因,他就該毫不客氣地趕走那些人。」
但是把人趕走真的不是 Metchnikoff 的作風。記者是和他一起肩負著向大眾普及科學的神聖使命的好戰友,總能毫無壓力地隨時扣響 Metchnikoff 家的門,和他討論他自己的工作乃至別的科學問題。所以當這樣一條轟動的頭條橫空出世,Metchnikoff 選擇了接受更多的採訪。1900 年 2 月,他誠懇地對一名《洛杉磯時報》的記者說:「我曾是一些輕率報道的受害者。我只是帶著期待工作,但並沒有承諾過什麼。我現在非常後悔——請一定要這樣寫,我非常後悔——對於所有研究報告引起的言論。」
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Metchnikoff 曾作為第一個宣布人類有著內在自愈力的現代科學家而聞名於世,也就是後來人們所說的免疫系統。他發現了科學史上第一種免疫機制:能夠吞噬微生物和碎片的移動細胞,他把這種細胞稱為吞噬細胞。最初因為吞噬細胞聽起來太過聳人聽聞,還被當時一個著名的研究者定性為「天方夜譚」。
不過最後人們還是接受了這一理論,Metchnikoff 甚至還因此獲得了 1908 年的諾貝爾生理學和醫學獎,但直到 100 年後科學界才真正完全了解了吞噬細胞的生理功能。現在我們知道,吞噬細胞參與宿主免疫過程,以這樣或那樣方式,幾乎參與所有疾病的進程。
在關於衰老的研究中,Metchnikoff 再一次看向吞噬細胞,雖然他的理論依舊大膽、天馬行空,出人意料,但持續影響了人們的生活。他的工作和相關的哲學作品使他的名字在歐美家喻戶曉。1911 年,根據一項國際範圍的投票,一家英國雜誌稱他是「健在的最偉大十人」之一。
衰老是一種疾病,應該像其他疾病一樣能夠治癒。
Metchnikoff 知道,除了保護機體以外,吞噬細胞還修理,清除已損壞的組織。通過對研究老年人的屍體,他發現這些細胞吞噬了腦和其他組織的部分蛋白。
更值得注意的是,吞噬細胞吞噬過後的受損和衰老組織的外觀相同。例如當 Metchnikoff 在顯微鏡下觀察受損的腎臟組織時,他不能確定損傷的來源是微生物、酗酒、慢性鉛中毒還是衰老。在這些情況下,健康的腎細胞都會被瘢痕組織取代。同樣,在老年人的骨組織中,健康的基質被巨細胞吞噬,導致骨質酥鬆。當病人染上麻風病或結核病,微生物入侵骨組織,結果並無二致。
Metchnikoff 開始懷疑:衰老是不是也是一種由微生物或者中毒引起的慢性疾病?他的結論是:「衰老是一種疾病,我們應該像治療其他疾病一樣治療它。」
他猜測,被感染或中毒激活的吞噬細胞導致了老年人的組織退行性變。換而言之,在他的免疫理論里,吞噬細胞依然地位顯著,但不再是守護者,而是破壞者。他的觀點是:衰老是一個強細胞與弱細胞間適者生存的對抗過程。
現在我們知道,衰老是一個由數百基因共同調控的極為複雜的過程。而吞噬細胞僅僅是整部大戲中的一個角色。吞噬細胞的主要工作就是維持組織的正常狀態,不過,它們的效應隨著時間的推移累積起來,終究導致了損傷。認清元兇之後,Metchnikoff 就開始思考使機體免受吞噬細胞侵害的策略。 疫苗是否能清除使吞噬細胞過度激活的病原微生物呢?他試圖從一些令人心驚的來源製作疫苗,諸如蛾幼蟲、蒼蠅和蜣螂等內臟具有殺滅微生物的功能的動物的消化液都成了他的實驗材料。但他並沒有成功。
活化的吞噬細胞:綠色為血液白細胞(一種吞噬細胞),紫色為被白細胞吞噬的紅細胞。Metchnikoff 猜測,被感染或中毒激活的吞噬細胞導致了老年人的組織退行性變。
研究期間,Metchnikoff 無意中向一位記者提起了他的想法,於是他的研究作被為醞釀中的奇蹟大肆宣揚。從那時起,他的每句話都成為焦點,人們稱他為「成功的 Ponce de León」。將他比作那名為了尋找有不老泉的小島而出海,卻最終發現了佛羅里達的西班牙探險家。Metchnikoff 在公共演講中的激情也給記者們留下了深刻的印象,他們欣然描繪著他「小而狡黠的眼睛」在薄邊眼鏡後閃爍,他蓬鬆的鬍子和他「雜亂的頭髮,如暴風過後的小麥般伏在頭頂。」
Metchnikoff 顯然是今天我們所說的那種「媒體人物」,他承諾如果不能消滅衰老,至少要揭示它的機制,這讓記者和他們的讀者們都非常滿意。
1901年,他在Annales de l』Institut Pasteur(《巴斯德研究所年鑒》)上發表了第一篇關於生物衰老的研究論文,並在其中說「科學界長期以來都忽視了衰老,但這是一個非常有意義的問題。」
這篇文章,他指向了最顯著的衰老跡象:頭髮變白。
發現了灰色頭髮中充滿色素的細胞後,Metchnikoff 認為一種吞噬細胞吞噬了色素細胞中的色素從而使頭髮變白。(現代科學認為,頭髮變白與一個基因調控毛囊終止色素產有關。不過 Metchnikoff 的解釋也並非全不相關,吞噬細胞確實在毛髮的正常生長周期中有移除色素的作用。)
報紙對於這種發現通常喜聞樂見。Le Temps(《時報》,法國報紙) 就提起了著名的 Marie Antoinette 王后事件。Marie 王后在被斬首前一夜白頭。Le Figaro(《費加羅報》,法國報紙)曾援引 Metchnikoff 的理論,稱用熱鐵棒捲髮可以延遲頭髮變白,因為熱可以破壞吃色素的細胞。Le Petit Parisiencited(當時關注日常生活的一家日報)還轉述當時一個著名的巴黎醫生說,近期發現的 X 射線或許比熱鐵更能有效保護頭髮不受「吃色素細胞」侵害。
與此同時,Metchnikoff 也在試圖解釋為什麼我們會死。很快他就建立了一套延長人類壽命的理論。
1901 年 4 月,穿越了風平浪靜的英吉利海峽,Metchnikoff在著名的多雨城曼徹斯特首次對外披露了他的新衰老理論。他此次曼徹斯特之行是為接受曼徹斯特文學和哲學學會王爾德獎章而來,這是外籍人員首次獲此殊榮。在學會略顯狹小的報告廳中,Metchnikoff用法語完進行了一個小時的題為《人體菌群》的演講,演講中他概述了自己關於人為什麼會很快衰老和死亡的新研究。
他認為人類衰老和死亡的元兇是我們身體中的菌群。這些菌群寄生於人體內臟,特別是人體中最大的菌群容器:大腸或者說結腸。腸生產的廢物對人體有害這一理念至少可追溯至古埃及時期。19世界末,隨著細菌與疾病聯繫的建立,這一理念又獲得了新的正解,甚至短期內風靡醫生群體。腸內容物是腐爛的,隨著細菌的活動釋放毒素。醫生們把從頭痛疲勞到心臟病癲癇的各種疾病都歸咎於這種毒素,於是讓患者們口服含有木炭、碘酒和汞的消毒合劑或者衛生球來給腸道「滅菌」。
人會產生一種像要睡覺一樣,死的「本能」。
Metchnikoff 承認腸道菌群也有益處,但大多數還是有害的,「這導致組織和器官過早衰老。」
在對結腸進行了猛烈抨擊之後,作為動物學家和進化論者的 Metchnikoff 又指向了人類的動物起源。在我們的進化中,結腸曾幫助哺乳動物生存。結腸不僅儲存了幫助消化植物的微生物,還儲存了消化後的食物殘渣,這就使得我們的祖先在捕獵和躲避捕食者的時候不需停下來排泄。但是另一方面,Metchnikoff 認為人類並沒有從結腸那裡獲得更多的益處,特別是人類學會了烹飪食物,讓食物變得更好吸收以後,結腸就沒什麼用處了。雖然結腸在水分和礦物質的吸收上有一些作用,但 Metchnikoff 覺得與胃和小腸比起來,結腸的作用微乎其微。他確信如果胃和小腸更高效一點,結腸早就該被自然選擇淘汰了。
從這些理論中,Metchnikoff 提煉出一套他自己的長壽法則。他回答了自古以來困擾了無數智者的謎題:是否存在著隱形的自然之鐘,冥冥中註定了人一生的長度?亞里士多德曾注意到,大型的動物似乎更長壽,但這一觀察結果有著太多的偏差,不能成為一個廣泛適用的規則。19 世紀,曾有科學家提出生命的最長限度應該與其生長發育階段的時長成比例。一名法國生物學家認為這一比例應該是 5比1,按此計算人類的最長壽命應該在 100 歲左右。但這個比例任意得難以解釋,更有樂觀的版本中的這個比例為是 7 比 1,於是人類的最長壽命迅速延長到 140 歲。
而對於生命長度的極限,Metchnikoff 有他自己的解釋。「我傾向於這樣一條普遍法則:結腸越長,壽命越短。」他舉了個例子,像金絲雀這種可以當寵物的小動物,可以活到20歲,金魚和烏龜活的更久。而小鼠只能活三到四年,他們是唯一一種有正常大小結腸的小寵物。雖然例外不勝枚舉,但並不影響他堅信這一想法。他舉了大象的例子來解釋這些例外,儘管大象的結腸很長,但大象的壽命並不短,這是因為他們的腸道菌群很特別。
正如他對狂喜的曼徹斯特聽眾們許諾的那樣,一回到巴黎,Metchnikoff 就全身心的投入到了征服衰老之中。最能引起他的興趣的是老年人的身體。他整理了許多來自停屍房的老年人組織樣本,並且用罕見的長壽的報道不斷刷新著報紙的報道。無論走到哪裡,他都要去尋找年長的人去探究他們在生命末期的生存策略。
遊戲節目主持人 Howie Mandel 為了健康剃光了頭髮,用碰拳代替握手。Metchnikoff 在吃之前煮沸食物來防止吃下有害細菌。
在思考關於生死問題的時候,Metchnikoff 發現了一個如果不適用於每個人的話,至少適用於他自己的可悲的悖論:越接近生命的終點,人就越想活下去。
於是他得出了一個結論,人於將死之際「生的本能」最強大。
在他的第一本哲學書The Nature of Man: Studies in Optimistic Philosophy(《人的本質:關於樂觀哲學的研究》)中,Metchnikoff 寫道「我們強烈的求生慾望對抗著年老的虛弱和生命的短暫。這是與人類本質最大的偏離。」這本書於1903 年在巴黎出版。
他估計,如果人的生命不因疾病、營養不良或者意外事故中斷,而得享「天」年,那麼這個人活的會「比百歲多的多」,到那時人們將不再害怕死亡。不僅如此,人們還會願意去死。人會產生一種像要睡覺一樣,死的「本能」。
Metchnikoff 曾說過葡萄表面的灰塵那麼多,吃下去無異於自殺。
他在書里寫到;「人生的目的在於走完一個正常的生命周期,然後逐漸失去生的本能,平靜地度過老年,最後平和地死去。」在後來的作品中,他強調「僅僅多活一點」是遠遠不夠的。我們目標應該是走過一個「由生本能漸漸轉化為死本能的過程」。我們活得越久,就越有可能產生這種死的本能,他甚至認為在將來人們可能會活到150歲。
《人的本質》一經問世就迅速的被翻譯成多種語言受到大眾的熱烈歡迎,在 Metchnikoff 活著的時候這本書歷經5版,甚至在之後的100年里還在不斷出版印刷。鑒於此書的哲學觀點,1909 年紐約時報還給了 Metchnikoff 「樂觀信徒」這樣一個綽號。
在此期間,Metchnikoff——一個實用的理想主義者——開始把注意力轉移到建立正常生命周期上。只把生命的目的定義為周期是不夠的,在後續某個版本的序言中他寫到:「我們還要知道如何達成正常生命周期,並且克服過程中的所有障礙。」
如果在午餐時間來到 Metchnikoff 在巴斯德研究所的實驗室,就看到他在高高的窗下,巨大的橡木桌邊進行著他的研究——在本生燈上烤著他的麵包或者消毒刀叉和勺子。有人說這樣的 Metchnikoff 看起來像個巫師,也有人說看起來像浮士德。他嚴格地遵守衛生法則,避免吃入有害菌,從不吃生食,只喝過濾並煮沸的水。草莓、大棗以及其他水果統統放入沸水煮幾分鐘才肯吃下,甚至剝了皮的香蕉也不能倖免,因為他覺得香蕉薄薄的皮根本不足以阻止微生物。
不論走到哪裡,Metchnikoff 都不忘宣傳自己的理論。在火車或者公共汽車上他向家庭主婦們解釋如何避免食物被細菌污染。在蔬果店裡他會懇求店主給乳酪罩上金屬網防蒼蠅,並且在拿貨物特別是不用烹飪直接食用的食物時使用夾子,不要用手直接去拿。
不過大眾對於他的宣講的回應通常是冷嘲熱諷。Metchnikoff 關於 Saint‐Honoré 蛋糕的論斷惹怒了麵包師們,他認為這種充滿了生蛋清的傳統的法國千層餅奶油點心是很危險的。他關於葡萄的論斷更是激怒了法國葡萄種植者協會。他說葡萄上滿布灰塵,吃下去無異」自殺」,而且葡萄籽還會引起闌尾炎。daily La Justice 曾評論說:「如果人不能吃水果,不能喝生水,不能和愛人接吻,那又何必活著呢。」
在實驗室里,Metchnikoff嘗試儘可能多地去研究那些無論採取怎樣防範措施,都能成功入侵人體的細菌。Louis Pasteur 認為,腸道菌群有重要的、甚至可能是不可或缺的生理意義。Metchnikoff 開創了腸道菌群研究的先河,並使這一領域成為了他實驗室的主要研究方向:測定腸道菌群對人體產生的真正效應。Metchnikoff 認為,在特定情況下,特別是疾病狀態下,有些腸道菌會引發有害類似於腐敗的有害進程,他把這種過程成為「腸內腐敗」。
關於這一問題的一直爭議不斷;有些科學家認為根本不存在這種過程,即使存在也不一定有害。還有些人認為即使吃了腐敗的食物也沒什麼害處,因為在格陵蘭、波利尼西亞和世界其他很多地方人們都喜歡臭魚和臭肉。
早期益生菌片:1905至1910年間,在 Metchnikoff 的指導下在巴黎生產的酸奶菌片。說明書中聲明這些片劑內含有「純產酸桿菌」。
一位名叫 Henry Tissier 的年輕博士在巴黎大學完成了關於健康和疾病新生兒腸道菌的論文後加入了 Metchnikoff 的實驗室。Metchnikoff 讓他研究肉的腐敗, 想要藉此為腸內腐敗理論提供新的思路。Tissier 等在年鑒上報告,為了研究腐肉對腸菌機能的影響,他和其他研究者某次實驗中吞下了一塊腐馬肉。(廣大讀者慶幸的是他們沒有生病。)這就是 Metchnikoff 在下屬中激發出的英雄主義精神。
接下來 Metchnikoff 又讓 Tissier 去研究另一種食物的化學變化:讓奶變酸的發酵過程。半個世紀前,巴斯德發現了發酵過程是活著的有機生命體作用的結果。Tissier 想知道,為什麼微生物會讓牛奶變酸,卻沒有引起讓人厭惡的腐敗和分解。是因為牛奶中的糖或者某種蛋白讓牛奶比肉更穩定嗎?
Metchnikoff 的團隊給出的是另一種解釋:酸奶之所以穩定是因為在發酵過程中乳糖變成了乳酸。乳酸起到了防腐劑的作用,使酸奶既美味又不會變質。當把腐敗菌和酸奶發酵體放在一個瓶子里時腐敗菌不生長,但加入蘇打中和了酸之後,腐敗菌立刻開始生長。在《人的本質》中 Metchnikoff 寫道:「牛奶菌不斷產生大量的酸,從而抑制了腐敗菌的生長。」
如果酸奶可以防止腐敗,他推斷也許酸奶也可以阻礙腸道毒素的作用。他曾寫道:「慢性內毒素會減弱我們對重金屬的抗性,而酸奶,特別是不含酒精的那些,的確可以捕獲內毒素。」
就在這時,日內瓦大學的 Léon Massol 教授給 Metchnikoff 了一份保加利亞酸奶的樣本,在保加利亞這種酸奶被稱為 yahourth 或者 kisselomleko。Massol 實驗室里一名叫 Stamen Grigoroff 的學生髮現其中含有一種桿狀的生命體,可以產生大量的酸,甚至高達每升25克,後來這種菌被稱為保加利亞乳桿菌。之後 Grigoroff 又有了重要發現,在保加利亞地區的百歲老人驚人的多,而 yahourth 正是他們每日膳食的重要部分。
大量的百歲老人的傳言總是在山村裡或者在沒有出生登記的地區流傳。但在的想要治癒衰老的強烈願望驅使下, Metchnikoff 並不太在意傳言是否可靠。一時間,一切都有了結論:一方面,大腸里有大量的「壞」菌。另一方面,酸奶菌可以阻礙這些菌生長。再加上保加利亞老人們大量的酸奶攝入。Metchnikoff 提出了假設:乳酸菌可以幫助人體對抗引起衰老的微生物。
很少能把一種全球飲食趨勢回溯到單一事件,但現代酸奶產業無疑是在 1904 年6 月 8 日的巴黎,在法國農業學會的報告廳里誕生的。那一天 Metchnikoff 發表了題為 Old Age (老年 )的演講。
Metchnikoff 勸說他的聽眾們盡量少吃生食。「那裡面有幾乎所有的野生菌,」他說,「儘管洗過,但像草莓、櫻桃、萵和胡蘿蔔這些生的水果和蔬菜上還是有很多灰塵、泥土和其他東西的。」但是只避免有害菌還是不夠;還要在腸道內培養有益菌,比如從保加利亞酸奶里分離出的一種菌。「有趣的是,大量食用含有這種菌的酸奶的保加利亞地區,其居民以長壽著稱。所以我們可以推測,在膳食中引入保加利亞酸奶可以減少腸道菌的有害效應,」他還說道。
在 Metchnikoff 演講後的幾個月內,乳酸菌成長為一種國際性的生意。歐美的多有藥房都以片劑、粉劑和湯劑的形式推銷著保加利亞文化。曾經希波克拉底的健康觀是:以食保健,而 Metchnikoff 為這一理念注入了現代的內涵。
無論是 Metchnikoff 還是其他人,都不可能想像得到,這個並未被證實的想法,會給未來世界的人類飲食帶來怎樣的革命性的影響。
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