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流感,不只在現在:那場被遺忘的台灣大瘟疫

miss9_96
・2016/02/20 ・2858字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 547 ・八年級

1918 年,一次大戰即將結束,H1N1 流感病毒卻隨著軍人回到母國,爆發了有史以來死傷最慘重的瘟疫,全球近半的人類被感染,二千多萬人病死。那年台灣也死傷慘重,甚至於駐台總督——明石元二郎也成了病魔下的亡魂……

西曆 1918 年 死神、襲來

1918 年 7 月,新任的日本駐台總督——明石元二郎踏上台灣的土地,準備迎接他全新的挑戰。當時台灣正蓬勃發展,台北市民早已有自來水,而日月潭水力發電廠也即將開工,我們現在所熟知的總統府,也鄰近完工的階段。此時迎接明石總督的台灣,是個充滿著活力的寶島之地。但誰也想不到,遠在歐洲的一場流感,即將殺死成千上萬名台灣人,包含剛踏上台灣的明石總督。

明石元二郎
明石元二郎,1918 年 7 月抵台就任台灣總督,短短 1 年多的任期內施行數項政策,包含台灣教育令、日月潭水力發電廠等。from: wikimedia

1918 年夏天,歐洲戰情仍打得如火如荼。身為中立國的西班牙,由於不需要控管媒體,零星的流感報導開始從西班牙傳出,而遠在半個地球以外的基隆港,由於航運便利,也成了流感病毒最初的上岸之地。6 月,基隆、台北開始出現新型熱病的報導,不過數月的時間,病毒隨著縱貫鐵路一路南下,很快地打狗醫院(高雄)也開始通報不明熱病。但此波疫情很快地被炎熱的氣溫所抑制、淡忘。接著,1918 年的秋天來了。

9 月初,美國波士頓的某處軍營裡出現了數十名罹患不明疾病的患者,駭人的症狀讓恐慌的心理迅速地膨脹。發炎滲出的液體逐漸浸潤肺部,呼吸困難的患者,皮膚漸漸地呈現屍體般的青色,數天之內,病人將因為肺泡淹滿血水而缺氧痛苦而死。而更驚悚的是流感強大的傳染力,不過兩週的時間,此軍營已超過一萬人被傳染,似乎沒有任何方法能夠阻止疾病的傳播。

同時間的德、英、法等國都開始爆發流行,疫情不僅侷限於紐約、倫敦等大城市,更襲擊了如阿拉斯加等遺世獨立的村落。據估計,短短數個月的時間,全球就有數億人被感染,當時美國的大城市裡,甚至單週內就有一萬人病亡的恐怖歷史,在偏遠的村落裡甚至出現了「屠村」的報告。

而更可怕的是,這場瘟疫特別偏好年輕人,15~35 歲的青壯年的死亡率反而最高,整個人類社會的生產力,即將被瘟疫的死神在一個冬天裡侵蝕殆盡。而民眾的恐慌也攀上了高峰,舊金山強制市民戴上口罩、芝加哥的劇院有權禁止咳嗽的民眾看戲、公車可拒載未戴口罩的乘客,甚至連棒球場的球員都必須要帶著口罩才能上場打球,當時的歐、美社會完全地籠罩在死神的恐懼之下。

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上圖:紐約、倫敦、巴黎和柏林 4 大城市在 1918-1919 年冬天的死亡率,疫情最慘烈之時,紐約市民的死亡率甚至超過千分之 60;下圖:1918 年西班牙流感對各年齡層病人的致死率,可以看出免疫能力最強的青壯年,死亡率反而更高,當年 SARS 肆虐台灣時也有相近的現象。from: wikimedia
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上圖:在西雅圖,公車司機可拒載未戴口罩的乘客;中圖:西雅圖的警方也得要配戴口罩;下圖:在聖路易市的紅十字會正移送往生者。from: wikimedia

「死後,請將我葬在台灣」——駐台總督 明石元二郎

現在攤在明石總督面前的是一發不可收拾的疫情,1918 年 10 月的台灣,全島各地都傳出被不明熱病襲擊的疫情,基隆公校(基隆小學)裡有數百名師生染病,台南市區內也出現感冒流行的報告。無法跟上病毒傳播速度的通報系統讓政府失去了防疫的先機 [註1],直至 11/3 總督府才召開台灣醫學大會,建議各級學校停課、醫護人士需配戴口罩、不可隨意丟棄排泄物等公衛政令。

但疫情絲毫沒有減緩,反而在 11 月衝到最高峰,全台各校近四成被迫停課,台北醫院近半數的護士病倒,甚至連娼妓業者也因員工大量染病而停業。坊間販售口罩、感冒藥 [註2]、鎮熱用的冰塊的業者大發利市。台南市民發起媽祖遶境的活動,新竹的民眾更計畫聯合城隍、觀音和天上聖母眾神聯合出巡,民眾轉由祈求神靈的力量來喝止病毒,可以窺見當時台灣民眾的恐慌心理

疫情在進入 1919 年後逐漸趨緩,各地通報的流感人數雖未止息,但數量已無前年冬天那麼的驚人。民間的流感逐漸趨緩,但病毒卻轉而襲向了明石元二郎。7 月初,明石總督出現流感症狀,體溫高達 40.5 ˚C,流感引發的肺炎讓他衰弱瀕死,在醫師盡力的救治之下,明石總督終於熬過了這次的死劫,但在大病之後,他的身軀已經搖搖欲墜。元氣稍復的總督回到了工作崗位,7 月底,他推行的台灣電力株式會社-現今台電公司的前身成立,並且開始在日月潭興建水力發電廠。

但死神並不打算放過明石元二郎,10 月 13 日,明石總督返日洽公,途上出現感冒的症狀,抵日後病情急轉直下。24 日,明石元二郎病逝於他的故鄉——福岡。也許是真心的愛著這塊土地,明石總督死前曾言,若有萬一,請將遺體葬於台灣。他的後人遵其遺言,將遺體運回他來不及建設的寶島,選於台北的日本人公墓安葬,成為日治歷史上唯一葬於寶島的台灣總督

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上圖:1919 年時,日本東京女子學校一景,可見學生們都佩戴了口罩;下圖:明石元二郎總督墓碑,原葬於台北日本人公墓,約在現今台北市林森公園處。from: wikimedia & wikimedia

寫在文末

當年的西班牙流感,在 1918 年的秋天開始突然開始在全世界肆虐,僅僅只花了一年多的時間,就感染了數億的人口,殺死二千多萬人 [註3],而在那次疫情裡,大約有 70 幾萬名台灣人被感染,二萬五千多人死亡,其中就包含第七任的台灣總督——明石元二郎。然而在 1920 年初,這個凶殘的死神卻又突然的消失,只留下一張張歷史的照片,以及人類與疾病搏鬥的醫學史上,難以抹滅的陰影。

  • 註1:當時規定每 10 天回報疫情給中央,但顯然這種速度並不足以掌握流感疫情。
  • 註2:其實當年沒有抗病毒的藥品,店裡販售的是硼酸水、濃食鹽水,被認為有預防感冒的功效。
  • 註3:1918 年西班牙流感的傳染力十分驚人,估計全球有數億人被傳染。而之前引起恐慌的 SARS,全球僅 8 千多人染病。而號稱世紀黑死病的愛滋病,花了 30 年的時間,全球的帶原者也才 7 千多萬人,和 1918 年流感的數億感染者相較,實在是小巫見大巫。

參考文獻


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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9


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就是想知道十萬個植物的為什麼!解開植物生長之謎的駭客兼翻譯——蔡宜芳專訪

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/04/06 ・3848字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。

2018 年「台灣傑出女科學家獎」傑出獎第十一屆傑出獎得主

  • 中研院分子生物研究所特聘研究員蔡宜芳,畢業自台灣大學植物系,在美國卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University, CMU)取得博士,後於加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego, UCSD)進行博士後研究,研究專長為植物分子生物學。主要從事細胞膜蛋白的功能研究,在硝酸鹽轉運蛋白研究領域有卓越貢獻。2021 年蔡宜芳特聘研究員榮獲美國國家科學院(National Academy of Sciences, NAS)外籍院士(international members)。

如果妳撿到蔡宜芳掉的手機,可能很難立即知道失主是誰,甚至有點摸不著頭緒:因為她手機裡超過 80% 的照片,都是植物。為何會選擇植物作為研究領域?身為中研院分子生物研究所特聘研究員,在植物分子生物學領域貢獻卓著的她卻說,這個決定其實「不太科學」,因為起心動念是自己「真的很喜歡植物」。

因為喜歡所以好奇,因為好奇而想要知道更多:許多 love story 都是這樣開始的,而研究領域的開展又何嘗不是一場超浪漫故事呢?也因為一般人都不夠認識植物,聽不懂植物的細語呢喃,更需要蔡宜芳這般熱愛植物的科學家,擔任植物駭客兼翻譯,讓不辨菽麥者也能偷聽花開的聲音。

故事,從一株異變的阿拉伯芥開始說起。

植物對於氮肥的攝取機制與調控方法正是蔡宜芳的研究主題。圖/劉志恒攝影

分子生物學突破:發現植物吸收硝酸鹽的關鍵蛋白 CHL1

上世紀 50 年代起的「綠色革命」,大幅提升了糧食生產量,餵飽了激增的地球人口,「氮肥」在其中功不可沒。它對植物開花結果至關重要,然而植物透過什麼機制攝取氮肥?如何調控才能更有效地吸收?蔡宜芳研究的正是其中的分子機制。

氮,是生物存活的重要元素;從推動光合作用的葉綠素、各種代謝反應的酵素,到與遺傳相關的核酸中,都有氮的存在。但對植物來說,要取得氮元素卻出乎意料地困難;大氣的組成中近五分之四為氮氣,但是除了藉由少數有固氮能力的微生物以外,植物只能使用在土壤中非常少量的氮源,吸收的型態有「氨鹽」與「硝酸鹽」,其中又以硝酸鹽為主。

但是,硝酸鹽是帶電離子,無法自行通過脂質構成的細胞膜,那到底植物如何利用硝酸鹽呢?為了解開這個長年來的謎題,蔡宜芳將目光投向一棵無法正常吸收硝酸鹽的阿拉伯芥突變株,並利用當時最新發展出來的分子生物技術,試圖找到出關鍵基因。蔡宜芳表示,這個無法正常吸收硝酸鹽的突變株,在她約 10 歲時就被荷蘭研究者發現,這麼多年來在傳統技術底下被研究得相當透徹;卻直到她開始進行博士後研究,伴隨植物分子生物相關技術發展,才有方法找到關鍵的轉運蛋白。

這樣的研究自然充滿了挑戰,因為新技術還不穩固,就連實驗室老闆都曾勸她放棄。不願投降的她,決定一邊持續研究氮代謝,一邊到其他研究室學細胞膜研究的新技術,1994 年,蔡宜芳從美國回到台灣,持續研究進一步發現, 位在植物細胞膜上的 CHL1 硝酸鹽轉運蛋白,除了作為硝酸鹽的「搬運工」,還有其他異想不到的功能。在你我的印象當中,植物是被動的吸收養分:但其實當土壤中的的硝酸鹽變化時,植物會主動改變硝酸鹽的運作模式,這就是蔡宜芳團隊在 2003 年的重大發現。運作模式的改變正來自於 CHL1 蛋白的磷酸化轉換,因此 CHL1 蛋白也具備作為「傳令兵」的功能。透過 CHL1,植物便能感應周圍的硝酸鹽濃度,幫助植物調控基因表現,以便能更有效率地利用硝酸鹽。

掌握硝酸鹽吸收的調控,在農業領域十分有發展潛力,蔡宜芳的研究進一步轉向,對接實際應用,期盼為農業的永續未來提供新解方。除了 CHL1硝酸鹽轉運蛋白的機制外,她也針對阿拉伯芥如何吸收與輸送硝酸鹽到不同組織的分子機制展開探索。近期更研究探討是否能以育種或基因調控的方式,增進植物吸收硝酸鹽的效率。由於硝酸鹽非常容易在環境中流失,因此多數的氮肥施放到田間後,植物也往往吸收不了;如果可以改善植物的吸收效率,就能減少施肥的浪費,連帶減少製造氮肥耗用的能源,也讓農作物長得更好。

好消息是,透過基因調控,蔡宜芳團隊已經在阿拉伯芥、菸草及水稻上實驗成功,並取得相關專利,期待未來將授權給生物科技公司進行下一步。

培養科學研究必備品:好奇心、科學思辯與毅力

蔡宜芳從事研究的初衷是因為對植物的喜愛與好奇心,對她來說和植物有關的十萬個為什麼,猶如始終永遠拼不完的大型拼圖,從小時候就在蔡宜芳的心中佔據了重要位子,於是她「追根究柢」(如字面上意義),想靠自己解開植物現象背後的秘密。

人們對自己不了解又無法回嘴的植物充滿了誤解,往往覺得植物跟動物一點也不同,然而在蔡宜芳看來絕非如此,她表示,已經有研究發現,當我們這些動物咬下蔬菜的瞬間,植物裡頭負責傳導的的鈣離子就會產生變化。「大家都覺得植物不會動不會叫,但其實植物是有感知的。」蔡宜芳表示,植物其實都知道,只是用我們不懂的方式在表達,要靠研究才能一句一句地破解植物的密語。

圖/劉志恒攝影

當然研究也不能自己埋頭苦幹,交流非常重要。蔡宜芳擔任植物學期刊 《Plant Physiology》 編輯多年,但回憶起剛建立獨立實驗室的階段,面對那麼多來自審稿人的刁鑽問題,當時的自己也難免生氣。一旦轉換身份成為審稿人,被審的經驗也讓她更明白審查論文時該注意的重點,一來一往的思辨與答辯,反而讓她覺得很好玩。

「我自己有個突破,是因為被質疑的時候很生氣,可是不能光氣,也要想辦法解決。就在生氣的時候,想出來的方法,最後變成我們實驗室很新的工具。」而她也認為自己在替《Nature》等重要期刊審稿時,認真地給出言之有物的評論,幫她累積了領域內的信譽,才讓期刊編輯的位置找到了她。

蔡宜芳曾擔任植物學期刊《Plant Physiology》編輯。圖/《Plant Physiology》網頁截圖

像投稿審稿這般來回思辨的訓練,對科學家的養成非常重要,然而蔡宜芳觀察,科學思辨在台灣教育裡比較缺乏。她舉例,在美國課堂上,老師會要學生先讀一篇論文,接下來整堂課則要學生批評論文有什麼問題。「我們在台灣被訓練的人,都會把 paper 當作傳世經書在讀,讀懂它就覺得很開心了——要去批評它,我們真的沒有習慣。」蔡宜芳坦言那過程對她來說曾經非常痛苦,但會痛就代表該變。

她就此改變了思路:面對知識,蔡宜芳要求自己不僅要讀懂,還要有餘力批評它,說出對、錯在哪裡。蔡宜芳認為,科學就是得永遠抱持著質疑的態度,在不疑處有疑,才能找到真正的答案。「在我自己的實驗室裡面,我也一直在逼學生要去思考」。

蔡宜芳在實驗室中,會不斷要求學生思考、批判。圖/劉志恒攝影

而除了好奇心及思辨能力之外,蔡宜芳認為「毅力」也是科學家在科學界持續前進的重要特質。經驗告訴她,在科學研究中遇見失敗比遇見成功的次數多太多了,革命十次稀鬆平常,如何二十次甚至三十次之後還能繼續往前走?那絕對需要強大的毅力來抗壓才行。

說到壓力,身為科學界的女性,蔡宜芳認為,自己的成長環境中,性別造成的影響並不大,以她所在的中研院分生所為例,研究人員性別比例很平均。但若深入細究,「無意識偏見」(unconscious bias)仍難以避免。她以自己帶過的學生為例,生科領域在大學時期男女比例大約是各半,但隨著碩士、博士一路往上,男性的比例逐漸多於女性。因為許多女學生在面臨職涯選擇的時候,往往會被迫以家庭或是男性伴侶的事業為優先,這種狀況回過頭來又讓部分老師覺得「教育女生有時會是浪費」,成為惡性循環。

榮獲過許多科學成就獎項的她,時常是唯一獲獎的女性,而就在接受採訪不久前,她又獲頒一個獎項,直到頒獎當天的照片寄回到所上,「一片黑西裝裡面,就我穿黃色!」她笑道。所上第五屆台灣女科學家傑出獎得主鍾邦柱老師看到照片時,也對她苦笑說:「哎,革命尚未成功,同志仍需努力。」

「先不要去想會有這個東西,做該做的事情。真正不平的時候,不要安靜不講。」儘管環境仍待改變,蔡宜芳建議女科學人自己先跨出一步,就如同她自己一路走來的態度。

一株莫名異變的阿拉伯芥,遇上一位不放棄的科學家兼植物迷,造就了改變農業、甚至是整體生態未來的契機。如果妳的手機也跟蔡宜芳一樣,裝的幾乎全是自己感興趣、想研究的東西的照片,請別質疑自己是不是怪怪的,或許妳也將靠著研究,改變世界,這是我能想到最浪漫的事了。

台灣傑出女科學家獎邁入第 15 年,台灣萊雅鼓勵女性追求科學夢想,讓科學領域能兩性均衡參與和貢獻。想成為科學家嗎?妳絕對可以!傑出學姊們在這裡跟妳說:YES!:https://towis.loreal.com.tw/Video.php

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