它活了4億年，靠藍色血液救死扶傷，卻被人類一朝逼入絕境

它活了4億年，靠藍色血液救死扶傷，卻被人類一朝逼入絕境

來自專欄 Dizzy In Science

說到藍色血液，讓人很容易想起科幻小說衛斯理系列中的藍血外星人。但在現實生活中，地球上的藍血居民——鱟（hou，第四聲），卻處境尷尬。

每年都會有50萬隻鱟被活體取血，原因是其獨一無二的醫學價值。只要你打過針或享受過現代醫療，都必須感謝這種藍血生物的犧牲。只是因為索取無度，才20餘年中國沿海的鱟已從遍布海灘到幾乎絕跡。而對這種相貌詭異的海中「醜八怪」，人們竟都能開發出各種食譜，使其陷入生存困境。

鱟，雖又馬蹄蟹，但卻與螃蟹關係不大，是一種節肢動物。它的祖先出現在天地混沌的古生代泥盆紀。那時，恐龍還不是地球的霸主主，原始魚類也才剛誕生。

而隨著時間齒輪的轉動，其他動物滅絕的滅絕、進化的進化。只有鱟閱近了地球劫難，還幾乎保持著幾億年前的原始樣貌。因此，有科學家則稱它們為「演化獃滯的類群」，也就是我們說的「活化石」

不過除了年代久遠、骨骼精奇外，鱟的藍色血液才是最大賣點。也正是這種奇特而詭異的血液，才讓鱟的種族有能力傲視其他動物存活四億年。常見的血液之所以呈紅色，是因為絕大多數血液是靠鐵基血紅蛋白將氧運輸至全身。鐵和氧結合時，就呈現出了我們肉眼可見的紅。

但在鱟身上，鐵卻被換成了銅，而銅氧化的顏色正是藍綠色。所以相對於「血紅蛋白」，鱟的呼吸蛋白則被形象地稱為「血藍蛋白」。

不過，鱟血最神奇的地方並不在於顏色，而是其獨一無二的抗菌能力。鱟最喜歡呆的地方之一正是海邊。但我們知道海邊又是一個極其骯髒的地方，一克海底沉積物中大約就含有10億個細菌。

而且鱟卻不像人類一樣擁有層層屏障，它的血液循環系統是一個相對敞開的格局。鱟體內存在著較大的血腔，裡面四通八達的，可以允許血液與組織的直接接觸。所以細菌只要在鱟殼的某條縫中鑽入，它就能輕鬆地在鱟的體內暢通無阻地遨遊。此外，鱟屬於節肢動物，也不曾擁有可以對抗感染的白細胞。

不過，為了不讓自身被細菌吞噬，鱟的血液也演化出了有別於人類的保護機制。雖然沒有白細胞，但原始的鱟血中卻擁有一種神奇的阿米巴樣細胞（具有流動性）。當與細菌接觸時，阿米巴樣細胞並不會像白細胞那樣將細菌吞噬，反而是立即萎縮破裂。這樣釋放出來的化學物質，便會使血液局部凝固，從而能將有害的細菌包住，阻斷了疾病的傳播。

只是藍色血液使鱟躲過細菌的侵襲，但也召來了人類的捕捉。可謂「成亦藍血，敗亦藍血」。1956年，Fred Bang在研究鱟的血液循環時，就發現一隻鱟的古怪死狀。那隻大面積感染了革蘭氏陰性細菌的鱟，幾乎所有血液都凝結成了膠體狀。

經過多次試驗，Bang最終發現原來是細菌產生的內毒素*，激活了鱟血阿米巴樣細胞中的一種酶，致使血液凝固。而利用鱟血的這種生物特異性，他也開發出了一種的細菌檢測劑——鱟試劑（LAL， Limulus Amebocyte Lysate鱟阿米巴樣細胞裂解物）。

*註：細菌毒素可分為兩類，分為外毒素（Exotoxin）和內毒素（Endotoxin）。外毒素是細菌生長過程中分泌到菌體外的毒性物質，產生外毒素的細菌主要為革蘭氏陽性菌，部分為革蘭氏陰性菌。而內毒素則為革蘭氏陰性菌的細胞壁產物，只有當細胞死亡後才表現出其毒性。

這種試劑不但反應迅速且靈敏度極高，能揪出細菌存在的蛛絲馬跡。哪怕溶液中細菌內毒素的濃度只有萬億分之一，這種鱟血提取物都能發揮作用，使澄清的溶液變成凝膠狀。

若樣品沒有受到細菌污染，血液凝固現象則不會發生，可判定為無菌。

其實細菌一直在威脅著人類醫療系統的安全。任何東西只要進入到人體，就必須要求無菌，如外科植入物、注射或其他治療過程等。這裡指的無菌不但指沒有活菌，而且還要求無熱原（內毒素正是熱原最大的一類）。否則病患就極易產生熱原反應，寒戰、發熱、頭痛、嘔吐、膚色灰白、休克、嚴重則致死。

然而細菌又無處不在的，所以檢測就顯得尤為重要了。如果不作細菌檢測就應用於人體，將會有無數人死於不衛生的注射等。

在鱟試劑被發明之前，檢測細菌毒素的「家兔法」是既昂貴又笨拙首先是將樣品注射到兔子的內，之後再要求工作人員每隔30分鐘檢查一次兔子的體溫變化。兔子對內毒素雖比較敏感，但也要至少3個小時，才能判定樣品存在細菌內毒素。但如今，我們只需要將鱟試劑加入被測材料，反轉幾次就能從有無凝固看出結果。所以鱟試劑一經推出，便迅速替代了低效的家兔檢測法，並成為了一個大產業。

它可以廣泛應用於針劑藥品、生物製品、血漿製品、抗癌藥物等的內毒素檢測。此外，在臨床上鱟試劑也適用腦膜炎、霍亂、鼠疫、百日咳等由革蘭氏陰性細菌的疾病的快速診斷，有利於爭取治療時間。所以說，我們每一個人都受過這種藍血生物的恩惠。

因其獨一無二的醫學價值，鱟的血液也成世界上最珍貴的血液之一。1升左右的鱟血液價值就可高達15000美元，不遜於黃金。而每年都會有50萬隻鱟被帶進實驗室「獻血」，為人類醫學做貢獻。

首先，工作人員會把鱟的腹部和尾部彎折固定。之後鱟的心包會被鋼針刺入，並取出總血量30%左右的血液。這個采血過程大約需要一至三天，待鱟恢復正常後再放歸大海。

雖然不算殺雞取卵，但不同的數據顯示，有10%~30%的鱟會在采血過後死亡。所以這也就意味著，每年仍有超過5萬隻鱟會在「獻血」中死去。此外，在采血後鱟也會活力大減、行動緩慢。

與其他未經采血的同伴相比，進過實驗的鱟也變得對潮汐不敏感，交配概率下降、產卵量銳減。

不過幸好，科學家們對這個問題並非無動於衷。從上世紀80年代起，共歷時十餘載，世界上第一個非鱟血測試盒終於在2003年面世。雖然在商業推廣的道路上還步履難行，但已有越來越多的製藥企業加入到此行列中。

或許在不久的將來，鱟的「強制獻血」活動也會慢慢絕跡。

但就算製藥企業已不再需要鱟的藍色血液，他們就能逃離悲慘的命運嗎？答案可能是否定的。至少從過去到現在，鱟一直都沒有得到過人類的優待。

早在美國的殖民地時期，人們就曾用「鱟肥」給土地增肥。數以百萬計的鱟被捕捉起來，碾碎成肥料，有的則成了豬飼料。後來，漁民也發現用鱟作餌可以捕捉海螺。因此從90年代，它們再一次遭了殃，捕獲量再次走高。

而在中國，鱟的命運也好不到哪裡去。棲息地的劣化消失，以及人類的過度捕撈等原因，使得中國鱟族群陷入大量衰退的困境。

上世紀80年代，鱟試劑初引進我國，鱟試劑廠就如雨後春筍般湧現。市場的需求也導致大量中國鱟被捕獲。然而在采血不規範、保護力度不足的大環境下，大量鱟最終走向死亡。此外，大多數鱟被取完血後，也被「物盡其用」地榨乾了剩餘價值。它們不會被放歸海洋，反而是將鱟的屍體用於堆肥、又或是作食材出售。

長期的跟蹤調查後，研究人員發現中國北部灣的中國鱟種群數量，在過去20年間下降了90%在海邊長大的朋友應該更深有體會。這些年來，鱟的價格都已經不知翻了多少番。從過去的廉價到沒人想吃的海產，一下子變成了名貴的「山珍海味」。

但事實上，鱟真的不算什麼人間美食。它本身肉就少，且肉質偏硬偏柴，鮮味不足之餘又腥味極重。看到有人形容「食後幾天連排出的尿液都腥臊不已」。若不經過各種複雜的加工調料，如製成潮汕鱟粿，一般人更是難以入口。而用美食家蔡瀾的原話，就是「棄之可惜，但又食之無味」。

此外，鱟肉有一種大分子非特異蛋白致敏性物質。吃鱟可引發皮膚過敏性斑疹、紅腫和搔癢，嚴重時導致過敏性休克或致死性毒性反應，中毒的死亡率較高。

而外形與中國鱟極為相似的圓尾鱟更是不能食用，其體內的河豚毒素分分鐘讓貪吃者命喪黃泉。

只是物以稀為貴，由於資源變得稀缺，中國鱟反而病態地在飲食市場受歡迎了起來。

其實不要光想著吃，鱟本身的價值可能遠超人類想像。

除了造福萬民的鱟試劑外，早在上個世紀一項關於鱟的研究就曾獲得諾獎。

鱟有四眼，其複眼更由800-1000個相對獨立的小眼組成。

而鱟複眼里的神經細胞也是最容易獲得的，所以一直都是視網膜生理學研究的重要對象。

著名生理學家哈特蘭（Hartline,Haldan Keffer）就是通過鱟眼，發現了「側抑制」現象：

當光照面積由一個小眼向附近一個小眼擴大時，前一小眼所發出的電脈衝

強度非但不增加反而減弱。換句話說就是，當一個小眼受光照刺激時，它周圍的小眼反而受到了抑制。

有了這種側抑制，眼睛就可以增強影像的邊緣反差、略去細節突出輪廓，使主觀視野更清晰。基於此發現，哈特蘭也獲得了1967年的諾貝爾生理學或醫學獎。而這種「側抑制」原理，也為當代仿生學提供了靈感，被應用到電視和雷達系統中，極大地提高了成像清晰度和靈敏度。

鱟能熬過幾億年的地球風霜，必然有兩把刷子。

我們暫且不提過河拆橋的可能，人類能否將其研究透徹，把價值真正「榨乾」還是未知數。

而一味將一個物種的價值框死在「吃」上，也未免太沒遠見了。

*參考資料

The History of Limulus and Endotoxin.NC State University

The Blood Harvest.The Atlantic.2014.02.26

同樣是鱟，為什麼中國鱟瀕危了？.物種日曆

陳章波，范航清，廖永岩，邱廣龍，謝蕙蓮，林吳穎.面臨生存困境困境的動物活化石——鱟.科學[J].2015.05

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