斬殺大蛇者，科學家——抗蛇毒血清的發現史 上

目前仍在熱映的《哥斯拉2》里，出現了三個怪獸：平頭哥哥斯拉、撲棱蛾子魔斯拉，以及，大長蟲，基多拉。

三頭、三尾的巨蛇，自然只存在於熒幕之中——實際上，一頭、一尾已經夠可怕了。根據統計，全世界範圍內每過5分鐘，便有50例蛇咬傷，其中有25位是被毒蛇咬傷，有4個因此落下終生殘疾，最終會有1個人在毒液的侵蝕下失去性命。

波音737的載客量在200位左右。每5分鐘死1個人，等於說毒蛇們每天都可以引發一場空難——無人能夠生還。

除非，被蛇咬傷的人們能夠及時得到抗蛇毒血清。

巴斯德：偶然的發現

抗蛇毒血清這個名字，可能有些陌生，不過，故事是從我們非常熟悉的地方開始的：英國醫生愛德華·詹納用牛痘預防天花。

在18世紀，天花是最致命的疾病。大約三分之一的患者會在半個月內去世；剩下的那些，或是遇到支氣管感染，或是雙目失明，能帶著一臉麻子活下去已經是最好的結果。醫生能做的事非常有限，除了種種不可靠的治療方案之外，便是祈禱病人的免疫力足夠強。

13歲那年，愛德華·詹納（Edward Jenner）在布里斯托（Bristol，英格蘭西南城市）附近的鄉村學習藥劑知識，偶然聽到一位擠奶工顯擺自己的臉蛋兒。

「我永遠不會有麻子臉——因為我得過牛痘！「

詹納不禁對此留了個心眼，不過他很忙，忙著學習，忙著研究地質、血液、鳥類，甚至是氫氣球。一直到34年後，他才真正決定思考牛痘的作用。

牛痘同樣可以讓患者發熱、長水皰，只是癥狀不如天花劇烈。1796年，詹納找到一位擠奶工，把她手臂上的水皰劃破，從中提取出液體，接著，將液體注射到一個小男孩身上。

隨後，小男孩果然出現了發熱，癥狀也如同預料中一樣輕微。等體溫降下來之後，詹納又給他注射了天花病患者的水皰液，結果，小男孩安然無恙。

換句話說，接種牛痘之後，他的免疫系統具備了對抗天花病毒的能力。

接種牛痘的辦法，沒有立刻被大眾接受，甚至有人擔心，這種陌生的手段「有傷天和」，會讓人長出牛角。相比之下，有一群人不但接受了牛痘，而且據此大膽猜測：一切疾病都是由微生物引起的，而微生物並非鐵板一塊。牛痘和天花有「血緣關係」，致病能力卻大不相同，用牛痘「鍛煉」人體，人體便能對天花形成抵抗力。

他們，就是科學家。

一個世紀後，法國科學家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）決定利用這一點對付炭疽。

當時，炭疽是畜牧業的一大威脅。被炭疽桿菌感染的動物，往往突然發病、一兩天後便死亡。尤其讓人困惑的是，即使採取隔離措施，把發病動物拉走、埋起來，仍然不能阻斷疾病的傳播。

巴斯德在調查中發現：一方面，土壤里有一些肉眼看不到的物質可以引起炭疽病；另一方面，有些動物可以抵抗這些物質，它們在疫情區悠然吃草，卻始終不會發病。即是說，炭疽和天花一樣，都是由微生物引起的，也都存在研製疫苗的可能。

可惜，天花家族有牛痘這個不爭氣的後代，自然界的炭疽桿菌在致病力上卻不相上下。

既然自然界中沒有，那就想辦法造一種出來！

說到巴斯德，很多人會想到巴氏消毒法。所謂巴氏消毒法，就是把生牛奶加熱到60~90°C，殺死活菌，然後降溫，如此一來，便可以大大延長牛奶的保存時間。為了找到致病力較弱的炭疽桿菌，巴斯德再次想到了溫度。他在實驗中發現，炭疽桿菌同樣對溫度很敏感：假如把溫度維持在42℃左右，炭疽桿菌雖然能繁殖，但是新生的細菌致病力大減、幾乎不會引起疾病。

藉由這些致病力減弱的細菌，巴斯德成功研製出了炭疽疫苗，並且提出了自己的理論：疾病是由微生物引起的，而微生物繁殖，需要用到對應的營養物質，姑且稱之為「神秘元素」好了。人體內的神秘元素有限，如果先接觸到弱化版的微生物、神秘元素被耗盡，即使遇到正常版本的微生物，它們也沒辦法繁殖，人們也就不會患病。

北里柴三郎：不想搞預防的醫生，不是好醫生

砸場子的人很快就來了。

北里柴三郎，1853年出生於日本熊本縣，跟風靡網路的熊本熊是老鄉。

與多數醫生不同，北里柴三郎對直接治療疾病不感興趣，反而更看重疾病的預防。當時的歐洲是微生物研究和疫苗研究的中心，這個中心又分為兩派：一派在法國，以巴斯德為首；一派在德國，科赫是其宗師。1885年，受日本政府派遣，北里柴三郎拜入了科赫（Robert Koch）門下，開始了自己的傳奇。

科赫交給北里柴三郎的第一個任務，是試著純化培養破傷風桿菌。

破傷風現在已經不太常見了，幾十年前卻還是很要命的疾病。農民在割草的時候，不小心割破手指，如果傷口太深、血流不止，便會下意識地堵住它。用什麼堵呢？用泥巴。

泥巴里含有破傷風桿菌，而封堵傷口會製造一個無氧環境，無氧環境恰恰是破傷風桿菌喜歡的……

北理柴三郎面臨的挑戰正在這裡：如何在實驗室內創造一個無氧環境。以往的學者們認為，只能把破傷風桿菌和其他喜歡氧氣的細菌一起培養，通過好氧菌吸收氧氣，形成局部缺氧環境，但是這樣一來，得到的菌液，便含有多種細菌，沒有辦法單獨研究破傷風桿菌的性質。

不知道北里柴三郎有沒有閱讀過巴斯德的論文，可能牛人很容易想到一塊去——他也想到了溫度：首先，仍然是混合培養，然後，對培養皿進行加溫，多數細菌不耐高溫，破傷風桿菌卻可以，這樣，培養皿內就只剩下了破傷風桿菌。

有了破傷風桿菌，便可以研究破傷風的性質。或許是做了太多純化培養的實驗，北里柴三郎對「純粹」執念很深——培養皿里，除了細菌之外，還有液體，引起破傷風的，到底是細菌還是液體中的成分？

當時，恰好有學者發明了一種過濾網，網眼比細菌小。北里柴三郎用它對培養液進行過濾，結果，去除細菌後的物質，仍然可以讓實驗動物發病！接下來是最關鍵的地方，他發現，如果減少注射劑量、適當進行急救，會有一些實驗動物存活，而這些動物的血液中，似乎含有什麼特殊物質，可以抵抗對破傷風桿菌。

北理柴三郎的發現可以總結為一句話：引起疾病的，未必是細菌，可能是細菌分泌的某些毒素。

結語：說了這麼多，好像還沒有提到蛇毒？不要著急，很快就有人站在前輩的肩膀上、向著蛇毒進軍了——請期待下一篇，《斬殺大蛇者，科學家（下）》。

【參考文獻】

[1]阿尼克·佩羅, 馬克西姆·施瓦茲. 巨人的對決[M]. 時利和, 譯. 海天出版社, 2018.

[2]北里柴三郎の生涯｜北里柴三郎記念室[EB/OL]. [2019-05-30]. https://www.kitasato.ac.jp/jp/kinen-shitsu/shibasaburo/lifetime.html.

[3]CNN K H and K O. Snakebites: The hidden health crisis that kills 200 people a day[EB/OL]. CNN, [2019-06-03]. https://www.cnn.com/2019/05/23/health/snakebite-hidden-health-crisis-who-intl/index.html.

[4]MCKENDRICK M. Angel of death – the story of smallpox[J]. Clinical Medicine, 2010, 10(6): 635.

[5]RIEDEL S. Edward Jenner and the history of smallpox and vaccination[J]. Proceedings (Baylor University. Medical Center), 2005, 18(1): 21–25.

作者：趙言昌

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