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連黃帝都想知道的問題:1902年第二屆諾貝爾生理學醫學奬得主Ronald Ross的文獻回顧(下)

文 / Hemmings Wu(比利時魯汶大學博士生,醫學背景,專攻功能神經外科/神經科學)

(為方便理解文章內容,建議尚未閱讀前篇的讀者從上篇開始讀起。)

接續先前的研究工作,Ross於1898年在《英國醫學期刊》上進一步發表了最新關於瘧原蟲與蚊的研究成果。

Ross, R. (1898). Pigmented Cells In Mosquitos. British Medical Journal,1(1939), 550.

首先,Ross再次確認只有某種翅上帶有斑點(dapple-winged)的蚊吸了帶有瘧原蟲的血之後,其胃內才會生出色素細胞(pigmented cell)。此外,他讓灰蚊(grey mosquito)吸了帶有大量間日瘧原蟲患者的血後,他在該蚊胃內除了發現大量色素細胞之外,還發現了某種游動孢子(swarm spore)。讓自願者喝下帶有這些孢子的水以後五天,該名自願者就出現了發熱症狀(瘧疾的主要症狀)。

文章結尾,Ross重申了蚊胃內色素細胞和瘧原蟲之間的聯繫,但仍然無法完整證明蚊就是傳播瘧疾的元凶。

瘧蚊(又稱按蚊)。翅膀上可見斑點,因此被Ross稱做dapple-winged。  Image courtesy of http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2411553/pdf/brmedj08618-0001.pdf

瘧蚊(又稱按蚊)。翅膀上可見斑點,因此被Ross稱做dapple-winged。

1900年,始終在幕後的高人終於出手了。Ross的老師、人稱「熱帶醫學之父」的Patrick Manson發表了題為《Experimental Proof of the Mosquito-Malaria Theory》的文章,在20世紀的黎明之際確定了蚊與瘧疾的關係。

Manson, P. (1900). Experimental proof of the mosquitomalaria theory. British Medical Journal, 2(2074), 949.

文章開頭首先表明了這篇文章的目的:

“Although the theory that the malaria parasite is transmitted from man to man by particular species of mosquito is now accepted by all biologists and medical men… it cannot be said that the general public unreservedly believe in, much less practically apply it… Impressed with this fear, and bing anxious to see some fruit from a theory which I knew to be true and for which I was in a measure responsible, I cast about for means by which the conversion and cooperation of the public might be secured."

雖然『蚊是瘧疾傳播主要途徑』在醫學界已被廣為接受,但Manson感覺到這一與大眾健康息息相關的重要理論在一般民眾之間仍然難以推行。身為該理論的重要奠基人之一,Manson肩負起他身為科學家的責任,於是起草這篇面向大眾的科學文章。

文章中包含兩個實驗:讓來自羅馬的、帶有瘧原蟲的蚊去叮咬倫敦的自願者;讓從沒感染過瘧疾的英國人全副防蚊武裝地去當時正處在瘧疾發病高峰的意大利。

從實驗內容就不難看出:這真的是專門針對普羅大眾的科學論文。

其實在1898年,意大利醫學家Bignami和Grassi等人就已經證明了「人被帶有瘧原蟲的蚊叮咬後會感染瘧疾」,只是因為實驗是在羅馬進行,而羅馬是瘧疾發病區,「實驗對象極有可能是在實驗進行過程中接觸其他感染源而感染瘧疾」,因此該理論始終無法令大眾信服;同時他們心裡總認為要用「蚊是傳播瘧疾的主要途徑」這一理論解釋千年來未解之謎,也未免太天真了些。於是Manson才有「將羅馬的蚊送到倫敦」的想法,因為當時倫敦並不是瘧疾發病區。

用來將蚊從羅馬送到倫敦的特製運輸籠(左)和特製叮咬籠(右)  Image courtesy of  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2588736/pdf/yjbm00006-0044.pdf

用來將蚊從羅馬送到倫敦的特製運輸籠(左)和特製叮咬籠(右) Image courtesy of http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2588736/pdf/yjbm00006-0044.pdf


實驗結果簡單明確:在倫敦(非疫區)的自願者被來自羅馬(疫區)的蚊叮咬後三天,瘧疾發作。

在第二個實驗中,來自英國的學者們在意大利瘧疾活動區域高峰季健康滴生活了三個月時間。他們並未服用任何抗瘧疾的藥物,只準備了防蚊裝備(蚊帳)。該實驗對大眾證明了再簡單不過的道理:防蚊就能防止瘧疾傳播。

瘧疾傳播之謎,在經過眾多優秀醫學家的不懈努力下,終於完全解開。

最後,還想提些有趣的軼事。

其實來自意大利的Bignami和Grassi是最早提出「蚊是瘧疾傳播媒介」理論的醫學家。Bignami、Grassi和Ross與Manson這兩組來自意大利和英國的醫學家們始終在瘧疾研究上是處在相互質疑、互不相讓的敵對狀態中。

1897年Ross在《英國醫學期刊》上發表了題為“Observations on a Condition Necessary to the Transformation of the Malaria Crescent”關於瘧原蟲生命週期的一篇論文。

Ross, R. (1897). Observations on a condition necessary to the transformation of the malaria crescent. British medical journal, 1(1883), 251.

開篇第一段就是:

“Bignami, in the Policlinico, July 15th, 1896, gives a lengthy critique of Dr. Patrick Manson’s views, expressed in the Goulstonian Lectures for 1896, as to the mosquito being the alternative host of the malaria parasite… Refusing to admit either water or air as the medium of malarial infection, he (Bignami) arrives at the conclusion that infection must be produced by inoculation, namely, by the mosquito; and assumes for these reasons that the mosquito is the alternative host of the parasite. “

針鋒相對的辨證基調從開頭貫徹到結尾,全文讀起來有如讀一篇精彩的法官判決書一樣的高潮跌宕、扣人心弦。在介紹自己實驗方法之前,Ross清楚地羅列出了正反兩方(Involution vs Evolution theories)的理論基礎,同時引述了各自證人的證詞(其他醫學家的理論),雙方人馬壁壘分明,關於瘧原蟲演化理論的大戰一觸即發。(事實上是,Bignami對Ross老師Manson的觀點提出了批評,Ross以這篇文章進行了回擊。可單純從文章開頭敘述來看,Bignami團隊的瘧疾傳播理論在當時似乎領先於Ross團隊。)

有趣的是,兩國老百姓(意大利農民 vs 英屬印度人民群眾)也加入了戰局:

“Bignami cites the general opinion of Italian peasants in favour of the view that water is not the medium; in India, however, an opposite opinion is frequently expressed, not only by natives, but by forest and survey officers, and sportsmen who are intelligent men, and who are continually in contact with malaria."

該文章中對實驗步驟細節描述非常詳細,同時也直接指名道姓地指出其他醫學家之所以沒有得到相同結論是因為他們少做了哪些步驟等等,科學戰場上勝者的光榮與輝煌、敗者的羞辱與沒落,有如羅馬競技場上的血腥與殘酷一般真實呈現在這一百多年前的醫學文獻裡。

最終,Ross贏了1902年的諾貝爾獎的光榮,但後人認為Bignami與Grassi在瘧疾研究上的成就不小於Ross和Manson。Bignami也在其他領域上名留青史:Marchiafava–Bignami Disease就是以他的姓氏命名的神經系統疾病。

順帶一提,這兩位醫生在研究過程中都感染了瘧疾:一個是意外,一個是自願。他們對醫學研究的狂熱程度,真是令人羨慕得五體投地。

上篇

原文刊載於此

關於作者

Hemmings

認為科學必須從基礎紮根,相信經典必有其價值和意義。 通過介紹諾貝爾大師們的研究工作和嚴謹態度,在大眾科學的汪洋中推廣經典科學理論以及科學精神的重要性,並冀望藉此能讓讀者以一個更寬廣的角度來欣賞現代社會之包羅萬象。