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喪屍病毒真的存在嗎?該如何把人變成喪屍?──《科幻電影的預言與真實》

PanSci_96
・2018/07/23 ・4496字 ・閱讀時間約 9 分鐘

編按:七月選書《科幻電影的預言與真實》,由身兼作家與電視主持人的邁可‧布魯克斯與量子物理學博士兼記者瑞可‧艾德華斯兩位作者討論科幻電影裡的情節能否成真,揭密各種電影背後的科學秘辛,並且加入各種打諢插科的對話內容,對人類的命運展開各種科學想像、思辯與對話。

邁可:我很愛《28天毀滅倒數》快結局的那段細節,變成喪屍的士兵克里夫頓在鏡子裡看見自己的倒影時,他看起來有點困惑。這是不是代表他自己沒有意識到被感染?
瑞克:我覺得你想太多了。
邁可:我不覺得。這是很合理的問題:喪屍有意識到自己是喪屍嗎?
瑞克:你有意識到自己在說什麼嗎?大家都為了那個掛在鏡子後面的小孩提心吊膽的,你卻在想那個場景是不是構成一個有效的實驗程序。

28 Days Later(2002)。圖/imdb

真是諷刺啊。電影《28天毀滅倒數》裡的「暴戾」,一開始的設計是希望有助於發現減少暴力的藥物。不幸的是,當病毒DNA與伊波拉病毒結合,演化突變卻造成了完全相反的結果,帶來暴亂、強暴、殺人、飢餓,以及整體來說非常不英國的大不列顛群島。

感染伊波拉病毒絕對不會讓任何人暴衝。

如我們剛剛所說,它會破壞宿主身體,使受害者變得虛弱,無法為自己做任何事,這是我們對生病的一般反應。事實上,免疫系統的首要工作,就是確保我們把所有資源投入對抗感染,而不是去上班或是去某人家接電線。免疫系統中的生物分子—細胞介素(又稱細胞激素)會讓你腿軟、食慾不振,以確保你不會浪費能量,就連消化這種被動的行為也要減少。那麼,相反的情況可能發生嗎?

會影響宿主行為的寄生蟲

嗯,是的。我們之所以會知道,是因為確實有些感染會改變人類行為。有些只是細微的改變,不太可能造成騷動,但其他的就有點可怕了。

綠藻病毒的結構示意圖。圖/viralzone

讓我們先從最溫和的改變開始說起,這樣會比較容易接受。首先是一種叫做 ATCV-1 綠藻病毒Chlorovirus。一開始,我們以為這是感染藻類的病毒。然而,在一次研究發現,這種病毒出現在精神病患者身體內外的微生物中,因此巴爾的摩的約翰霍普金斯大學醫學院裡的微生物學家開始覺得好奇,進行了一些測試,發現百分之四十三的受測樣本身上有這種病毒。

這相當令人憂慮,因為 ATCV-1 具有使大腦混亂的特性。它會使你的大腦視覺與認知過程變慢百分之十,縮短你的專注時間。受到這種病毒感染的老鼠,專注時間會比未受感染的老鼠短,也不像健康老鼠那樣能快速走出迷宮。牠們還會失去好奇心,對探索新事物沒那麼感興趣。據推測,如果這種病毒出現毒性更強的型態,我們會變得更笨—更像喪屍。

好,我們可以和 ATCV-1 和平相處(也許我們根本已經感染它了)。但是我們也和自己的貓和平相處,而牠們身上也有寄生蟲;有些研究者認為,這些寄生蟲也會影響我們行為。你可能已經知道,貓糞便中的寄生蟲弓蟲Toxoplasma gondii,一種單細胞生物)對懷孕婦女非常危險,因為它會傳到胎兒身上。

但事實上,任何人都可能受到感染。預估數字有很多種版本,但一般認為大約三分之一的人類都已受弓蟲感染。它的影響相當輕微—會讓我們變遲緩、暴躁,還有(滿莫名其妙地)更有社交能力。如果你想找某種具刺激性、會讓人變成一大票行動遲緩,但是有攻擊性的喪屍病毒,那不用捨近求遠,看看貓砂盆就好。

當然暴躁也可能就只是鬧脾氣而已啦……。圖/flickr

弓蟲研究提出了一些很有意思的發現。比方說,我們知道感染比較容易出現在有某些精神異常症狀的人身上,例如精神分裂症或躁鬱症患者。但更讓人手足無措的,是它與一種稱為「陣發性暴怒疾患」(intermittent explosive disorder,IED)症狀間的關聯性。IED 患者傾向出現短暫的、不受控的攻擊行為,其中一項症狀就是愈來愈常在開車時發飆。

根據芝加哥大學的教授艾米爾.柯卡羅(Emil Coccaro)的研究指出,這些人感染弓蟲的機率是「正常」人的兩倍。很難確定貓的寄生蟲如何引發暴怒,但是有一種理論是,感染會誘發大腦的化學物質,過度刺激腦部對感知到的威脅的反應,或者只是抑制了理性評估環境中威脅的處理通道。為什麼呢?也許這使得貓的獵物無法分辨威脅的真假,讓貓能輕鬆獵捕。這就是共生的一個例子:

寄生蟲和宿主是互利的。獵物的社交能力增加、彼此互動越頻繁,有助於寄生蟲傳播,同時也使獵物變得有點糊塗、遲緩,讓宿主更能輕鬆獵捕。

實驗顯示,弓蟲在人類身上造成的影響比較複雜一點。感染後的女性會比較外向、信任他人,而男性則會比較內向,對他人保持戒心。不過,男女的反應時間都會變慢。如果這是通往喪屍末日之路,那麼未受感染者至少能在戰鬥中支撐下來。

造成喪屍蟻的寄生真菌

講了老半天,那喪屍病毒是真的有可能的嗎?圖 /影集陰濕路@imdb

也許我們還能做得更好。要製造出喪屍,你需要激烈的行為改變,可能是像蛇形蟲草屬(Ophiocordyceps)這種寄生真菌所能造成的結果。這種真菌是在巴西雨林中發現的,它會感染螞蟻,釋放出混合化學物質,使螞蟻變成小小的機器人,無法控制自己的行為。

兩天後,這些喪屍蟻就會聽從真菌的指揮,爬到溫度和濕度最適合真菌生長的特定高度,然後用上顎卡在植物上。固定好了以後,真菌就會釋放一種化學武器,殺死這些螞蟻,再從牠們的頭後方長出會釋放孢子的莖,稱為「子座」,進一步散布它們的存在。真的很陰森。

如何讓沒有戒心的螞蟻變成喪屍。(點圖放大)圖/出版社提供

然而,雖然電視委員會延後播出瑞克在 ITV2 臺的《安全密碼》第三季,但是目前還沒有發現能感染人類、控制人類心智的真菌。

現在要談談大家最期待的部分了。如果我們想要提高創造出「暴戾」病毒的機率,我們的努力可能不會是肉包子打狗那樣有去無回,尤其是那狗可能得了狂犬病。

狂犬病發作的症狀會讓人發狂。圖/wikipedia

狂犬病是真正可怕的疾病。它和伊波拉病毒相似,會造成多重器官衰竭,導致緩慢又折磨的死亡過程。它對人類的致死率幾乎是百分之百,全世界每天有七十五個小孩因狂犬病而死。但是不像伊波拉病毒,狂犬病不會讓人倒下,安靜地死去。它會讓人發狂。

染上狂犬病的人類已經夠倒楣了,還可能會出現瘋狂的攻擊性。他們會經歷幻覺與妄想、瘋狂流汗與流口水,還會有無法控制地想咬人的衝動。這是病毒經典的行為—病毒會累積在唾腺,所以「咬」這個動作,會是感染其他宿主最佳的方式。

其他症狀像是怕水或液體,加上受害者試圖吞嚥時會發生無法控制的肌肉痙攣,都在在增加了嚴重性。這些充滿病毒的唾液,最好的散播路徑是透過張大的嘴巴,而不是喉嚨,所以如果你無法喝水,或是連看都不能看那東西,那你就無法稀釋唾液中的病毒含量。這種病毒真的很有一套。

最後就變成「人在狂犬病,身不由己」的窘境啊。圖/pixabay

狂犬病病毒能以這種方式控制感染者行為,是因為它會進入中樞神經系統和大腦,形成腫脹,影響人類行為、情緒以及運動功能。如果你想要證據證明你的自由意志能輕易葬失,而且這種喪屍狀態確實可能發生,就去看看關於狂犬病的科學文獻吧。就像我們說過的,真的很恐怖。

所以,我們對於「暴戾」病毒的結論是什麼?就算只是粗略看過少數幾種已知感染會造成的症狀,我們幾乎就能得到「暴戾」病毒的所有元素,接著只要把這些感染拼湊在一起就好。所以不難想像一個反烏托邦的實驗,把真菌、一些貓大便、得狂犬病的狗的唾液,還有藻類病毒,通通放在一個讓人惡夢連連的有蓋培養皿中,等待演化發揮作用。

一段時間後,你可能就會得到很有意思的東西。這東西會讓人想社交,所以會離開家、和他人成群結隊,但又會有不合理的攻擊性,還變得有點笨、有點遲緩,並且像隻興奮的小狗想到處咬人。受感染者還會體驗到「完全無法控制自己行動」這種一點都不令人羨慕的感受。我們能製造出「暴戾」病毒嗎?其實沒有那麼不可能。

瑞克:所以我們害怕病毒是應該的—尤其是會讓你產生液體的那些。不過我覺得很安慰,因為我們愈來愈能減少威脅了。
邁可:可是,萬一有個能把我們都變成喪屍的新東西演化出來,那該怎麼辦?
瑞克:我還是很驚訝這居然有可能成真。老實說,我覺得毛骨悚然。
邁可:其實演化通常是意外造成的,可能要花很長的時間才會實現種種條件。
瑞克:除非某個喜歡意外的科學家,推了演化一把。
邁可:拜託,怎麼可能。
瑞克:你說真的?你剛剛都沒學到東西嗎?


同場加映:現實生活中出現過哪些致命圈套?

各類疾病如同致命圈套,讓不可計數的人們死於非命。圖/wikipedia
    • (電影《28天毀滅倒數》中)「暴戾」病毒造成數百萬人死亡,但還有其他感染威力更強的病原體……,由主天花病毒與次天花病毒引發的天花,是史上唯一從自然界被抹除的人類傳染病。光在二十世紀就造成了超過五億人死亡,沒有人知道過去還有多少人死於天花。
    • 淋巴腺鼠疫大流行帶給我們黑死病,在十四世紀奪走歐洲三分之一的人口,約有七千五百萬人在當時死去。引發黑死病的細菌至今依舊在我們左右,偶爾還會爆發疫情。
    • 西班牙流感在第一次世界大戰末帶來可怕的病毒爆發。地球上約有三分之一的人口被感染,造成五千萬到一億人死亡。
    • 瘧疾寄生蟲每年奪走約兩百萬人的性命,大部分都是五歲以下的小孩。目前仍在研發瘧疾疫苗,但是進度出奇地緩慢,因為大部分患者都在非洲、亞洲與南美洲,他們付不出治療的費用。
    • HIV 造成兩千五百多萬人死亡。儘管我們已經成功研發出控制該病毒的藥物,但它還是會攻擊免疫系統,在世界上無法自由取得該藥物的地區,依舊有不計其數的人喪命。
    • 肺炎是最嚴重的細菌感染,每年有一百到兩百萬人因此死亡。這種細菌寄宿在大約三分之一的人類體內,造成每年約一千萬人罹病。流感每年奪走五十萬人的性命,由於它演化快速,即使流感疫苗有效,也必須每年重新設計。
    • 斑疹傷寒是一種細菌感染,光是從 1918 到 1922 年就造成約三百萬人死亡,此次大流行受害者多數為士兵。這種細菌是經由虱子擴散,在衛生條件受限的情況下特別致命。現在這種疾病已經受到良好控制,全球致死率只有五百萬分之一。

 

本文選自泛科學 2018 年 7 月選書《科幻電影的 預言與真實:人類命運的科學想像、思辯與對話》,方言文化出版社。

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少顆牙齒照樣能吃飯呀!缺牙該怎麼處理?不處理會怎樣?

careonline_96
・2021/09/28 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘
缺牙怎麼辦?不處理會怎樣?植牙與牙橋 牙醫師圖文解析

「醫師,我下巴的關節會痛,咬東西很吃力。」王小姐蹙起眉頭抱怨,「這幾天連頭都跟著痛。」

「請張開嘴讓我看看。」醫師仔細檢查過後問,「你的小臼齒掉多久了?」

「好像兩…三年了吧。」王小姐努力回想,「那時候蛀牙比較厲害,只好整顆拔掉,本來有打算要後續處理,但是工作一忙就耽擱了。」

一般成年人有 32 顆恆齒,可能因為蛀牙或外力撞擊而導致缺牙,很多人會認為少顆牙也能吃東西,所以就放任不處理,但是缺牙不處理其實可能導致一連串的麻煩。

缺牙的影響主要會區分成兩個部分,「口內」及「口外」,泉玥牙醫診所院長郭光哲解釋,「口內」指的是口腔內環境的變化,「口外」則是口腔外,如臉形、外觀的變化。

假設缺牙的數目較少,僅缺少一、二顆牙齒,「口外」的部分,也就是外觀上不會有太明顯的變化。但在「口內」的部分就可以觀察到,前後牙齒會產生部份位移,甚至有傾倒的狀況。郭光哲牙醫師指出,「患者經常覺得,反正還有其他牙齒可以咀嚼,所以便沒有積極處理缺牙,但是鄰近牙齒傾倒或位移的狀況,常常導致齒縫大小的變化,或是更容易塞東西,長期下來可能導致牙周病、或蛀牙的問題。」

前後牙齒傾倒後,也會對原本咬合的平面造成干擾,郭光哲牙醫師表示,我們的嘴巴在咀嚼的時候,並非單純的上下移動,而是有著更複雜的前後、左右咬合模式。當咬合受到干擾,長期下來可能會導致一些顳顎關節障礙(Temporomandibular Joint Disorders)。

顳顎關節障礙的症狀包括顳顎關節痛、咀嚼疼痛、耳朵周遭疼痛等,這些都是日積月累下來的問題。

缺牙不處理問題一籮筐

如果缺失的牙齒較多,「口外」的部分就會產生變化,例如很多老年人的臉頰凹陷。另外,由於多數患者缺少的牙齒會從後側開始,郭光哲牙醫師分析,為了咬東西,他們常常會把下顎骨往前移動,試圖用更多的前牙來咬東西,所以會看到漸漸呈現出類似「戽斗」的外觀。

「口內」的部分,因為缺失的牙齒越來越多,會喪失一些咀嚼的功能,吃東西越來越不方便,因為嚼不爛、嚼不碎,可能連腸胃都不舒服,甚至無法攝取足夠營養。郭光哲牙醫師說,隨著口內環境越來越複雜,容易產生牙周病、滋生更多細菌,倘若這些細菌進到腸胃道或血液循環,會造成更多更多的併發症。

植牙、做牙橋,缺牙治療比一比

所謂的牙橋,就像是在缺牙的位置架一座橋,需要前後牙齒來擔任橋墩,提供固定與支撐,郭光哲牙醫師分析,想製作牙橋得符合一些條件,首先必須具備穩固的前後牙,假設缺少的牙齒是整個象限的最後一顆牙齒,後面只剩下牙齦的時候,便無法做牙橋。

接下來,要評估當做橋墩的兩個支柱牙的健康狀態,它的牙周必須非常健康,沒有任何動搖,才不會使原本的問題惡化。

因為很多患者都是已經缺牙很久了,才想要處理缺牙的問題,所以鄰近牙齒可能會有移位、傾倒的狀況。倘若牙齒因為長時間的磨耗,長度變短、牙冠高度不足,也沒辦法做牙橋。

一般而言,製作牙橋需要的時間比較短,郭光哲牙醫師解釋,通常拔完牙大約 8 週後,牙齦會達成基礎的成熟,可以開始介入治療。從拔牙開始計算,大概 12 周以內就可以完成牙橋。

牙橋的缺點是需要修磨前後牙齒,目前牙科的觀念會認為牙齒能不修就不修,修得越少越好,希望盡量保存原來的齒質。

另一個缺點是牙橋比較不容易清潔,因為是連成一組的裝置,橋墩下方的清潔便比較困難,再蛀牙的風險較高,必須靠牙間刷或沖牙機來清潔。

第三個缺點是當牙橋出問題時,必須要整組拆掉再重新治療,因為之前已經磨掉一些齒質,如果又出現蛀牙的話,這些支柱牙的齒質狀況就會變得非常不好,甚至面臨拔掉的命運。

缺牙治療比一比

植牙的好處是不需要修磨前後牙,比較容易清潔,且咬合力量趨近真實牙齒,然而並非所有人都適合植牙。郭光哲牙醫師提醒,骨質疏鬆患者若接受雙磷酸鹽藥物治療,短時間之內不能接受任何牙科手術。罹患慢性疾病,如高血壓、糖尿病等,若是沒有好好控制,可能增加手術風險、感染風險、影響手術傷口癒合、甚至骨頭不會生長,也不適合植牙。另外,存在嚴重牙周疾病的患者,傷口感染的風險較高,亦不建議植牙。

假牙材質要知道

假牙的材質主要有全金屬、金屬燒瓷、全瓷等幾類,郭光哲牙醫師說,現在因為大家都很注重牙齒的美觀,能夠接受全金屬牙冠的人相對比較少,所以大多會選擇全瓷材料,或是裡面是金屬,外面燒上一層牙齒顏色的瓷。

金屬燒瓷是兩種材料的結合,製作時需要先修出金屬的厚度,再修出陶瓷的厚度,所以牙齒的修磨量相對比較大。長期使用後,如果患者的牙齦有些萎縮、退縮的現象,邊緣可能露出黑色細線。

另外,金屬燒瓷可能會遇到瓷崩的狀況,表面的瓷崩落了,裡面的金屬就會露出來,除了影響美觀之外,咬合高度也會受到影響,無法緊密地咬在一起,郭光哲牙醫師說,崩落的表面通常會比較粗糙,比較難清潔、容易讓牙菌斑附著,而導致後續的問題。

全瓷材料可製作出擬真度高的牙齒,已廣泛應用於牙科領域,郭光哲牙醫師說,目前經常用來製作全瓷牙冠的材料是二氧化鋯,二氧化鋯的生物相容性佳,具有較高硬度。藉由立方體晶像結構,可以減少光線散射,增加二氧化鋯的透明度。全瓷牙是在電腦上設計,並由電腦進行切削,能夠提升製作效率及精準度。

什麼是二氧化鋯

牙齒的顏色相當複雜,每個人皆不相同,需要仔細比對鄰牙,才能做出逼真的假牙,郭光哲牙醫師說,過去的瓷牙需由人工上色,再進行燒結,現在有預染二氧化鋯,可先挑選顏色後再進行切削,不必再經由人工上色,亦具有螢光效果。若在安裝假牙時稍作修磨調整,也能維持假牙的顏色。

貼心小提醒

放任缺牙不處理,會在口內及口外衍生一系列的問題,諸如鄰牙位移、傾倒、顳顎關節障礙、影響咀嚼功能、導致外觀改變等。郭光哲牙醫師提醒,究竟該植牙或做牙橋,每個人的狀況不同,應該與牙醫師詳細討論,及早處理!

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