他發現了瘧疾背後的元兇,也在質疑聲中開拓了致病生物的新時代
來自專欄 Dizzy In Science
人為什麼會生病?
現代醫學告訴我們細菌、病毒和其它一些微生物是引起許多疾病的罪魁禍首。
然而僅在一個多世紀之前,所有人都認為只有細菌才會使人生病。
每當碰上某種疾病,醫學家就想方設法從人體內身上找出「致病細菌」。
正因如此,一些疾病的病因才會顯得撲朔迷離,遲遲沒人能給出解釋,更別說是治療了。
直到一位醫生——拉韋朗的出現,才開始慢慢解開這些困擾醫學界多年的問題。
他是歷史上第一位發現了造成瘧疾的兇手不是細菌,而是一種寄生蟲。
同時,在飽受質疑中前行的他還劃開了人類對於「致病生物」的全新時代。
1845年6月18日,查理斯·拉韋朗出生在法國的一個醫學世家。
他的祖父和父親均是醫學教授,母親是軍長的女兒。
很自然地,18歲的拉韋朗就子承父業進入了軍醫學校學習;不到29歲,拉韋朗就獲得和他父親一樣的醫學教授職位。
憑著精湛的醫術,四年後他被派遣到了阿爾及利亞的一個軍隊醫院工作。
在那裡,他也常常接觸到了患有瘧疾的病人們。
我們知道瘧疾作為一種古老的疾病,已經伴隨人類近千年了。
自古希臘時期以來,人們始終認為是因為沼澤產生的臟空氣引起瘧疾。
因此,英文中瘧疾被稱為「malaria」,即義大利語當中「壞空氣」的意思。
而在中國,《黃帝內經·素問》里就有一篇專門《瘧論》,描述了寒熱交替的瘧疾典型癥狀。
諸如打擺子、發寒熱等形象,都是描述瘧疾來襲時像瘴氣一樣寒熱不定,令人無所適從的情形。
由於缺乏正確的科學認知,古人對瘧疾大抵是束手無策的。
古人更是發明了千奇百怪的療法,比如把蜘蛛包在黃油里整隻吞下去、用魚的牙齒做護身符。
當然,其中也包括歷史上曾經害人無數的放血療法。
所以,瘧疾自古以來也幾乎等同於生命收割機。只要患上瘧疾的人,就基本必死無疑了。
恰逢19世紀時瘧疾大流行,世界各地更是屍橫遍野,人類的生存遭受嚴重的威脅。
一個個逝去的生命牽動著拉韋朗的心靈,他暗自下定決心要找出藏在瘧疾背後的元兇。
每當拉韋朗接觸到因瘧疾暴斃的死者時,都會耐心地對其進行了細緻的屍檢。
不久之後,他就從這些死者的血液中都發現了一種黑色顆粒。
可這樣的發現並不值得高興。因為在此之前許多研究者早已有過類似的發現了。
只不過,十九世紀後期是病原微生物學飛速發展的時期,可是有大量致病微生物陸續被發現:
諸如炭疽、霍亂、結核病、肺炎、傷寒、白喉、破傷風等致命疾病的病原體,它們通通都是細菌。
當時大家的思路是,只要找到致病細菌的存在,就能找到瘧疾背後的元兇了。
所以,他們壓根不在乎這種黑色顆粒是否是瘧疾患者獨有,更別說將這種現象與致病病原體聯繫起來了。
但在拉韋朗眼裡,這絕對隱藏著什麼奧秘。
所以在完成日常的工作之餘,他便開始花大量空餘時間來研究這種黑色顆粒。
經過深入的研究後,拉韋朗發現這些顆粒體居然可以隨意改變大小,還能自由運動。
最重要的一點是,在血紅細胞內,他看到了形狀圓潤、充滿色素、帶有鞭毛樣突出體的移動顆粒。
要知道,當時的光學顯微鏡是無法觀察細菌的鞭毛的。
正是這一幕,讓他開始懷疑自己觀察的不是一個細菌或者真菌,而是其他原生物。
而在拉韋朗的觀察下,一個遊動顆粒擺了擺它波浪形的尾巴。
然而對於這個發現,拉韋朗表現地十分謹慎。
他非但沒有急於公布自己的發現,反倒是繼續檢驗了上百個患有瘧疾和未染瘧疾的病人的血樣。
繼而,他發現這些微小生物有且僅存在於瘧疾患病者血樣中。
1882年,當拉韋朗從第480位瘧疾患者體內發現了同樣的病原體後,才敢確認這些黑色的小東西就是導致瘧疾的罪魁禍首。
為了謹慎起見,拉韋朗又花了整整2年的時間將其確認為一種從未見過寄生蟲。
之後,他才將自己的重大發現撰寫成了一篇論文《發熱瘧疾的治療》並正式發表。
論文中以480份病例資料為基礎詳細闡述了這種寄生蟲在體內變化、增殖和侵襲的過程。
他還完整地描述了感染過程的系列事件:從顆粒生長開始,吸收色素,直到微粒被充滿,隨之破裂並伴隨著瘧疾相伴的高燒出現。
當瘧原蟲入侵人體後,它會以超快的速度從皮下到達肝臟,侵入肝細胞,從而躲避人體免疫大軍的攻擊。
緊接著,它們靠侵吞肝細胞的營養大量、快速地分裂繁殖,形成裂殖體。
不到一周的時間,數以萬計的裂殖體子會湧進血液中,開始吞噬紅細胞內的血紅蛋白。
這時,患者也就開始陸續出現發高燒,打冷顫等癥狀了。
不久後,血液里三分之二的紅細胞都會被瘧原蟲的同胞們佔領。
當人體大量的紅細胞被破壞之時,瘧疾病人大多也就有「黑尿」的臨床癥狀。
原本他以為這篇論文能完全顛覆以前人們瘧疾的認識,但結果卻讓他大失所望。
幾乎整個學術界都質疑他的發現,甚至直接將他的結論看作是一種荒謬的想法。
明明拉韋朗有明確的證據來說明他的結論,但這在當時卻遭到了無情的藐視和打壓。
原來在拉韋郎埋頭苦幹研究的時候,另外兩位科學家Klebs和Tommasi Crudeli就宣稱:
他們在瘧疾流行區的土壤和飲水中發現了所謂瘧疾的病原體「瘧疾芽孢桿菌」。
雖說許多學者們並不能親自證實這類細菌的存在,但學術界卻默認了這一觀點。
這也導致拉韋朗的同行們絲毫不理會瘧原蟲獨特的表現,並指責拉韋朗看似合理的「謬論」。
畢竟這是一類與已知的病原微生物毫無相似之處的致病微生物。
也許拉韋朗曾為人們固步自封,無視科學的嚴謹憤懣不平,甚至是心酸。
幸運的是,他遭到抨擊後很快就調整好心態繼續論證自己的成果。
不只是瘧疾患者上,還在不同的動物患體上也發現了這一類瘧原蟲。
隨著染色體技術的發展,越來越多的研究者發現瘧疾患者上有瘧原蟲的存在。
即便如此,他們中有些人仍不相信自己所見到的是原生動物,甚至一口咬定那只是腐爛的血紅細胞。
拉韋朗還得多抽出時間來糾正這些科學家的錯誤見解。在這期間,他的瘧原蟲在大部分瘧疾流行區都獲得了證實。
直到1889年,主流學術界基本上已經肯定了拉韋朗的發現,認為瘧原蟲的確為瘧疾的病原。
獲得認可後的拉韋朗並沒止步於此,又趕忙研究瘧原蟲人體外的生活史,試圖將其扼殺在搖籃之中。
可他想方設法檢測了瘧疾病區的土壤,飲水和空氣,卻始終找不到瘧原蟲的蹤跡。
雖說這項研究最後以失敗告終,但卻啟發了另一位科學家羅斯。
令羅斯在瘧蚊體內發現了瘧原蟲的卵囊並因此摘得了諾貝爾獎。
這也讓後來的科學家們找到了防治瘧疾的方法,從傳播的源頭上使無數人免受瘧疾之苦。
除了找到瘧原蟲之外,拉韋朗經過不懈努力找到了原生動物致病的第二個例子:一種錐蟲導致的非洲瞌睡症。
該病會讓患者像中了邪似地出現昏睡癥狀,隨之陷入無法喚醒的昏迷,直至死亡。
當時拉韋朗大膽地將人工感染的實驗動物來觀察錐蟲在大鼠、魚類、鳥類和爬行動物體內的活動。
光是由他描述的錐蟲種類就高達30種。可以說,如今整個錐蟲屬的發現都要歸功於他。
毫無疑問,這也大大擴大了人們對致病微生物的認識,並開始有一系列致病原生動物被發現。
除了進行學術研究,拉韋朗將畢生的精力都獻給了熱帶疾病,一生寫下了超過600篇論文或交流書信。
其中,由他撰寫的專著已經成為原蟲病理學方面的權威性著作。
1907年,拉韋朗終於因發現瘧原蟲、對原蟲病的研究而被授予了諾貝爾獎。
不過在獲獎後,他就將一半的獎金捐給了巴斯德研究所,為他們用這筆錢建立了一間熱帶醫學實驗室。
在拉韋朗的一生,他從未停止過對致病原蟲的科學探索。
正是他,讓我們重新認識了致病原生物。這讓許多除細菌以外的單細胞寄生蟲的疾病更易於研究。
*參考資料
Charles Louis Alphonse Laveran - Biographical, nobelprize.org.
History of the discovery of the malaria parasites and their vectors
Cox, Francis EG (2010). "History of the discovery of the malaria parasites and their vectors". Parasites & Vectors.
醫學諾貝爾之路(1907):未被遺忘的拓荒者,科學松鼠會
拉韋朗——瘧原蟲的發現者.蝌蚪五線譜
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