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吸血鬼與狂犬病──《八卦醫學史》

azothbooks_96
・2016/03/17 ・4267字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 561 ・九年級

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仔細看看傳說故事中吸血鬼的特點就會發現,他們和現實中的狂犬病患者竟是如此的相似。

狂犬病患者的典型臨床症狀就是怕光、怕風、怕水。不是一般的怕,而是一種極度的恐懼。傳說中吸血鬼怕光,只敢晚上出來活動,這完全符合狂犬病患者怕光的表現。

傳說中吸血鬼怕加持過的聖水,而現實中的狂犬病患者尤其怕水,不只是害怕聖水,甚至聽到水聲都能引起嚴重的咽肌痙攣。

流行文化實在是難以琢磨的東西,最近這幾年,全世界的審美潮流似乎突然翻了個兒,幾千年來一直充當反派的巫婆、魔法師、狼人、吸血鬼,突然全被洗得白白的,成了正面形象。我那上小學五年級的兒子整天抱著本《哈利.波特》看得津津有味;小學妹談起《暮光之城》裡的帥哥們一臉花癡;科裡的護士妹妹則念念不忘算著日子追《吸血鬼日記》。面對我這樣懵懵懂懂聽不懂他們說啥的中青年土鱉,他們則只有鄙夷的兩個字評價:麻瓜。

吸血鬼的傳說在歐洲廣為流傳,傳說中的吸血鬼是由人的屍體變成的醜陋、沒有智力的吸血生物,與現在影視作品中的殭屍類似,而與現在那些英俊瀟灑,且有特異功能的高大上形象,實在相去甚遠。

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《暮光之城》系列電影中的吸血鬼一概由俊男美女擔綱演出,風靡全球無數少女粉絲。

吸血鬼裡面最著名的,當數大名鼎鼎的德古拉伯爵。德古拉這個形象最初來自於愛爾蘭作家伯蘭.史杜克(Abraham “Bram” Stoker)於一八九七年出版的以吸血鬼為題材的哥德式恐怖小說。在小說中,德古拉伯爵本是虔誠的基督徒,為了對抗異教徒的侵略,他告別愛人伊莉莎白,帶著對上帝的虔誠信仰走上戰場英勇作戰並獲得勝利。不想狡詐的敵人故意散布謠言,說他在前線戰死。伊莉莎白相信了謠言,悲痛萬分,傷心自盡。凱旋的德古拉伯爵,見到心上人遺體後悲痛欲絕,並遷怒於上帝,認為上帝對自己不公。被悲痛和憤怒摧毀理智的德古拉伯爵背棄了上帝,變成了吸血鬼。後來有部很有名的電影《吸血鬼:真愛不死》就是以這個故事為背景改編的。

如果說《吸血鬼:真愛不死》中吸血鬼的形象還有些醜陋可憎的話,二○一四年上映的電影《德古拉:永咒傳奇》裡面,伯爵的形象簡直和聖人差不多了。影片中他為了保護自己的妻兒和人民不被土耳其奴役屠殺,主動將自己變成吸血鬼以獲得超自然的力量,並在戰勝強大的敵人後選擇自我毀滅,令人感動不已。

有人考證,歷史上德古拉伯爵確有其人,是瓦拉幾亞大公弗拉德三世,在一四五六年至一四六二年間統治現在的羅馬尼亞地區。他驍勇善戰,在位期間一直和入侵領土的鄂圖曼土耳其軍隊作戰,並最終於三十一歲時戰死沙場。在羅馬尼亞人眼中,他是一位其受盡折磨而死。他的這一愛好在《德古拉:永咒傳奇》裡面也有體現。

圖片1
瓦拉幾亞大公弗拉德三世與電影《德古拉:永咒傳奇》中男主角的外型除了唇上兩撇小鬍子外,相似之處實在不多……

這種殘暴的做法實在很得罪人,所以他後來被醜化成一個住在棺材裡面,晚上出來吸人血的吸血鬼,而消滅吸血鬼的辦法之一就是以木棒刺穿心臟。我覺得這個辦法很可能是對他恨之入骨,想以其人之道還治其人之身的那些人意淫出來的。

德古拉伯爵的城堡現在還在,位於羅馬尼亞中西部,離布拉索夫三十公里遠處,因為德古拉的故事,這裡已經成為一個旅遊勝地。

仔細看看傳說故事中吸血鬼的特點就會發現,他們和現實中的狂犬病患者竟是如此的相似。

吸血鬼是怎麼來的呢?傳說故事和各種文學影視作品均遵循的說法是:被吸血鬼或吸血蝙蝠咬過的人會變成吸血鬼。

那狂犬病是怎麼來的呢?狂犬病的病原體是狂犬病毒。理論上,含有狂犬病毒的任何體液都可能成為傳染源,這些體液接觸到黏膜或者皮膚破損的傷口,就能進入人體內並造成感染。狂犬病毒主要活躍在唾液腺、舌部味蕾及嗅神經上皮等處,因此狂犬病的最主要傳播途徑就是「咬」。

雖然迄今為止全世界尚無人與人之間因為「咬」而被傳染狂犬病的病例,狂犬病患者發病時也極少有咬人等攻擊性行為。但是,狂犬病患者的唾液中含有大量的狂犬病毒,如果咬了人是完全可以傳播狂犬病毒的。在現代醫療條件下,狂犬病患者會得到很好的隔離措施,不會有咬人的機會,即使咬了人也會透過注射疫苗等方式阻斷傳播。但在古代預防手段落後的情況下,人咬人傳播狂犬病是完全可能發生的。

關於狼人咬傷,竊以為,所謂的狼人很可能就是被傳說妖魔化的狂犬。得了狂犬病的犬類往往有極強的攻擊性,而且流涎增多,尾巴夾於兩腿之間。其表現恐怖而怪異,很容易被無知者演繹成「狼人」這種恐怖的東西

蝙蝠咬傷同樣是狂犬病的傳播方式,尤其在北美地區。如今由於這些地方在犬類中大規模推廣狂犬疫苗注射,因此犬類已非狂犬病的主要傳播途徑,而讓位給蝙蝠。除此之外,貓、臭鼬、鼠等其他齧齒類動物,也都能夠傳播狂犬病毒。

傳說中吸血鬼的主要特徵是怕光,只能晚上出來活動,白天不敢出現。此外吸血鬼還害怕聖水、銀器、十字架。

我們再看看人感染狂犬病毒後的表現。

人感染狂犬病毒後,一般會有長短不一的潛伏期,潛伏期多在一三個月,但也有小於一週或者長於一年的,新聞曾報導有潛伏期超過十年的病例。狂犬病毒進入人體後,首先在咬傷部位的肌肉組織中複製,然後通過周圍的神經末梢侵入神經組織,按照從地方到中央的路線,沿神經組織逐漸向中樞侵襲,速度大概是三mm/小時,待全面入侵脊髓、腦幹及小腦後,再按照中央到地方的路線,由中樞神經向外周大舉入侵,破壞支配各個臟器的神經功能,最後導致患者死亡。

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感染狂犬病的患者畏光、怕水,很容易讓人和吸血鬼的形象連結在一起。

狂犬病患者的典型臨床症狀就是怕光、怕風、怕水。不是一般的怕,而是一種極度的恐懼。

傳說中吸血鬼怕光,只敢晚上出來活動,這完全符合狂犬病患者怕光的表現。傳說中吸血鬼害怕銀器,可能是銀器較為光亮,所以他們怕的其實是銀器的閃光。

傳說中吸血鬼怕加持過的聖水,而狂犬病患者尤其怕水,狂犬病還有個名字叫恐水症,患者往往極度口渴卻不敢喝水,強行餵水也無法下嚥。當然,現實中的狂犬病患者什麼水都怕,不只是害怕聖水,甚至聽到水聲都能引起嚴重的咽肌痙攣。說吸血鬼害怕聖水還畏懼十字架,這應該是屬於給教會臉上貼金了。

還有一種可能性就是:在宗教占統治地位的年代,當有人狂犬病發作時家人往往會求助神父,神父會拿著十字架和聖水來作法。而狂犬病患者發病後死得很快,這就給人一種聖水和十字架消滅了吸血鬼的錯覺。

狂犬病病毒在世界範圍分布廣泛,而亞洲和非洲的農村地區是重災區,每年有五五○○○人因感染狂犬病而死,其中大多數小於十五歲。中國年均二四○○人左右死於狂犬病,僅次於印度排世界第二,其中主要原因是狗咬傷。

與霍亂天花鼠疫等烈性傳染病不同,狂犬病的傳播途徑相對單一,難以出現大規模爆發性流行,千百年來對人類健康的威脅相對有限。狂犬病最可怕之處,在於它至今保持著一項所有其他傳染病均不可能超越的紀錄:一旦發作,死亡率幾乎百分百。加上「幾乎」二字純屬為了嚴謹,目前全球雖有狂犬病發病後存活的個案,但這極少量個案不僅治療方法難以在其他患者身上重複療效,其診斷也存在爭議。

幫助人類戰勝狂犬病的,不是上帝,不是十字架和聖水,而是上帝派往人間的天

使,人類歷史上最偉大的科學家之一,有「微生物學之父」稱號的路易.巴斯德(Louis Pasteur)。

路易.巴斯德在近代科學史上是神一般的存在,他的貢獻涉及到幾個學科,但他的聲譽則集中在保衛、支持菌原論及發展疫苗接種預防疾病方面。這其中任何一個貢獻,

都足以令他名垂青史。

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「微生物學之父」巴斯德在研究室工作的模樣。Albert Edelfelt 繪於 1885 年。

一八八五年,一個絕望的母親,帶著她九歲孩子來到了巴斯德的研究所,孩子名叫梅斯特(Joseph Meister),被瘋狗咬傷,一旦發病,必死無疑。

此時,巴斯德已經研究了狂犬病五年的時間。限於當時的技術條件,人類尚無法看到狂犬病毒。巴斯德經過艱苦的努力,最終確定病原體存在於患狂犬病動物的腦和脊髓中,而且是一種比病菌更微小,能夠通過超濾器的微生物。

巴斯德在此前的研究中發現,微生物經過傳代後毒性可能會降低。一八八二年,巴斯德在牛腦中分離到一株狂犬病毒,他把這株病毒在兔腦內連續傳代九十代。在傳到五十代時,病毒的潛伏期由原來的十五天縮短為固定的七天,而且毒力有所減弱,成為固定毒。一八八五年,巴斯德嘗試用固定毒感染家兔,在發病七天後取出脊髓並乾燥,製成了減毒活疫苗。

根據乾燥時間的不同,疫苗的毒力也不相同。巴斯德嘗試先給犬類注射毒力最弱的病毒,然後依次注射毒力越來越強的病毒,讓被感染的動物獲得對狂犬病毒的免疫力動物身上的實驗成功了,但是用在人身上的效果如何,他並不清楚。

面對這個可憐的孩子和母親期盼的眼神,巴斯德最終決定冒險一試。他給孩子注射了狂犬疫苗,希望趕在狂犬病毒發作前讓他獲得免疫力。

巴斯德成功了,這個幸運的孩子,成了人類歷史上第一個從狂犬病魔爪下逃生的幸運兒,後來他成了巴斯德研究所的看門人。

一八八九年,巴斯德宣布狂犬疫苗研製成功。肆虐千百年的狂犬病,終於遇到了自己的剋星。一八九五年九月二十八日,七十二歲的巴斯德因尿毒症去世,葬在巴斯德研究所的一個教堂裡。一九四○年納粹德國占領巴黎,在巴斯德陵前守衛了數十年的梅斯特自殺身亡,時年六十四歲。

宣布疫苗成功一百多年過去了,狂犬疫苗的製備工藝已經發生了翻天覆地的變化,巴斯德的減毒疫苗早已經被更安全的非活性疫苗替代。但從巴斯德年代到現在,人類應對狂犬病的手段始終未變:無法治療,但可以預防,而預防的最核心的措施是狂犬疫苗注射。一旦出現狂犬病毒暴露或者可疑暴露,應該在妥善處理傷口的同時,按照標準流程注射狂犬疫苗,對於部分患者,還需要注射狂犬病毒抗體。任何人在被動物咬傷後都應及時就醫,按照醫生的建議進行必要的處理。


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本文摘自《八卦醫學史》,漫遊者文化出版。

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漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。

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被 Covid-19 感染後,病毒進入人體後去了哪裡?嗜好你哪一個細胞?——《從一個沒有名字的病開始》
商周出版_96
・2022/11/14 ・3757字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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我們的生命被機緣所定義,即使是那些我們錯過的。
——《班傑明的奇幻旅程》

「有症狀的人,請戴口罩。」

這是長久以來,預防呼吸道感染的策略。我們一貫以呼吸道症狀,來辨識誰是那個可能散播病毒的「行動病毒複製機」。但隨著新冠病毒的出現,呼吸道症狀不再適用於辨識感染性與否;於是在疫情蔓延期間,防疫策略是無論有沒有症狀都得戴上口罩,甚至激進一點的作法,直接規定大眾關在家中、減少移動。

疫情蔓延期間,無論是否有症狀都得戴上口罩。圖/Pixabay

但是病毒真的這麼安分,就只待在呼吸道嗎?透過不同研究,我們可以一窺在 Omicron 出現前,新冠病毒在人體內到底「去了哪裡」。

最受新冠病毒青睞的人體細胞

新冠病毒透過棘蛋白與人類細胞表面的 ACE2 蛋白質受體結合。與特定細胞受體結合,是病毒「可能」入侵人體的第一個步驟。

那麼人體中哪些地方有最多 ACE2 呢?不管是口腔或鼻腔黏膜的上皮細胞,都有非常高量的 ACE2。

值得注意的是,與 SARS 病毒相比,新冠病毒棘蛋白與人體 ACE2 分子的親和力,增加了 10~20 倍[1]

也就是說,當你吸入含有病毒的空氣(機率較低),這些新冠病毒在路過上呼吸道之際,附著在上皮細胞的機率可能是 SARS 病毒的 10~20 倍,或者更有可能是透過你沾染病毒的手,觸摸鼻腔、口腔、眼睛的黏膜表皮(機率較高),而給了病毒機會感染上皮細胞。這足以解釋,為何新冠病毒最初感染階段,都是先在上呼吸道複製,且被感染的人甚至在沒有症狀的情況下,就具有傳播病毒的能力。這一點與 SARS 病毒非常不一樣,SARS 主要感染下呼吸道,且病人要在肺炎重症發病後 3~4 天才具有效感染性。

2020 年新冠疫情剛爆發時,穿梭在東亞各國的鑽石公主號遊輪[2],因為一位被感染的乘客在香港上了船,造成全遊輪被隔離在日本橫濱港。最終咽喉試子呈 PCR 陽性的有 712 人(占 19.2%),其中超過 50% 的人自始至終都沒有覺察到病毒的存在,這就是無症狀感染的比例。另外,約有 20% 的感染者出現下呼吸道肺炎症狀,以及 30% 屬於輕症的上呼吸道感染。整體來看,最大宗的感染者(80%)呈現輕微或無症狀。

而根據研究,24% 的確診者,眼睛結膜試子也會呈 PCR 陽性,陽性率約可維持五天左右。

現在就很清楚,為什麼防疫宣導一直告訴大家不要用手摸眼睛、嘴巴、鼻子,這是絕對有科學根據的。這些黏膜表皮,就是病毒入侵人體的要害,同時是人體系統受到影響的元凶,值得持續探討。

免疫機制控制病毒不亂竄

病毒在口腔或鼻腔黏膜上皮細胞的複製過程中,我們的身體也不是閒著沒事等病毒大軍進攻。當病毒嘗試與 ACE2 結合時,人體有足夠的時間,透過自身的先天性免疫反應對付病毒。

當免疫系統開始作用,我們可能會出現發燒、流鼻水、咳嗽等症狀。因為鼻腔與口腔是貫通的,病毒可以緩慢移到口咽、鼻咽、喉咽和整個上呼吸道,附著在黏膜上與 ACE2 結合進行複製。所以當我們使用快篩劑,無論是鼻咽或是唾液快篩,很容易從這些部位檢測到病毒。

鼻咽或是唾液快篩容易檢測到病毒。圖/Envato Elements

如果身體的先天免疫機制和肺部防禦能力夠強,透過上呼吸道局部的免疫反應,將病毒圍堵並控制,就可以預防病毒侵入下呼吸道和其他器官。病毒感染上呼吸道的表皮,並沒有影響到關鍵的人體功能(嬰幼兒除外,因為他們的呼吸通道較窄小,若有任何發炎腫脹,就可能造成呼吸困難的緊急狀況),因此新冠感染者多數呈現無症狀,或者可能只有輕微的上呼吸道症狀。最終新冠患者在完全無症狀或症狀輕微的情況下,有效地抵抗了病毒的入侵;大多數健康的年輕感染者都是這樣的情況。

但若是入侵的病毒量過高,或個人先天性的免疫力不足,病毒會在體內持續擴散。嚴重呼吸道感染症狀,甚至呼吸衰竭,可能發生在 1~3% 的人身上,而且經由解剖的結果已證實呼吸衰竭是最主要的死因。

德國解剖註冊中心在 2021 年10 月之前就已收集 1,129 名新冠疫歿者的解剖資料[3],認定 86% 的死因為新冠病毒感染,14% 為其他共病。研究發現,肺部的病變,以及病毒侵襲肺細胞,以至於大量發炎細胞浸潤,從而得出「嚴重發炎反應造成肺功能衰竭」是最主要的死因這個結論。

新冠病毒讓我們再度正視,肺臟這個重要器官,因其功能所需而座落在如此易受傷害的人體部位。台灣每年的十大死因,肺炎都有上榜,可見不論健康與否,一不小心,肺炎都可能成為終結生命的最後一根稻草。

病毒與你的「表面關係」可以很長久

我們已經知道新冠病毒嗜好人體的呼吸道,除此之外,它還有其他落腳處嗎?

回答這個問題之前,得先釐清一個重點:不同變異株喜歡去的人體部位不一樣。Delta 嗜好感染肺部,Omicron 的感染位置大多止於上呼吸道的咽喉部位。(參見第三章)

為什麼要知道病毒在我們體內去了哪裡?根據觀察,新冠確診者癒後可能出現各式與呼吸道功能無明顯關係的症狀,也就是現在俗稱的「長新冠」(Long Covid)。病毒學家因此懷疑,病毒是否透過不同機制持續存活在人體內,造成更深層的器官感染,才會導致多元症狀的長新冠出現。這是非常值得探討的問題。

事實證明,的確如此。

病毒透過不同機制持續存活在人體內。圖/Envato Elements

除了呼吸道的分泌物及口水(咽喉感染相關)等新冠診斷的主要檢體外,糞便也經常被檢測到病毒存在的跡象,頻繁到可以用下水道的病毒監測系統瞭解疫情的起伏,甚至可以監測變異株的多寡[4]

腸胃道:病毒長存的溫床

病毒不只頻繁出現在糞便中,還會長期存在某些人的腸胃道內。史丹佛大學團隊進行的長期研究[5],針對 113 名新冠輕症與中症的病人(重症已被排除),追蹤研究十個月,收集並分析他們糞便中是否仍有病毒 RNA。

結果發現,在確診後的第一週內,49.2% 的患者糞便中可檢測到新冠病毒 RNA; 四個月後仍有 12.7% 的人糞便中檢測得到病毒 RNA,但此時這些人的口咽試子的病毒 RNA 都已呈陰性,而在七個月後, 還有 3.8% 的人糞便中仍能檢測到病毒 RNA。仔細分析後,發現胃腸道症狀(腹痛、噁心、嘔吐)與病毒 RNA 是否持續存在於糞便中具有關聯性。

作者同時提醒,以上研究是在變異株 Omicron、Delta 出現之前進行的。不同變異株可能對呼吸道與胃腸道有不同嗜好或親和力,可能也會表現出清除率(每單位時間去除某種物質)的差異,這是病毒變異株固有的生物學特點,可能影響潛在疾病的特性。同時病毒如何存在於體內,也會受到自然感染生成的免疫反應,或疫苗接種引起的宿主免疫狀態的影響而有所差異。

病毒如何存在於體內會受疫苗接種引起的宿主免疫狀態而有所差異。圖/Envato Elements

另一項多中心的合作研究[6],長期追蹤 87 位新冠確診患者六個月,發現他們的 RBD 特異性記憶型 B 細胞數量維持不變(沒有減少),還出現單株抗體細胞有更新的現象,表達的抗體具有更多抗原差異,但病人血清對原始病毒株的中和抗體效價則持續下降。這表示六個月後,這些確診病人體內的 B 細胞仍持續對新冠病毒製造的分子作出反應,而這些病毒分子的來源就是腸胃道。研究指出,14 位確診者當中有一半可以在他們的小腸中檢測到新冠病毒 RNA,同時呈現陽性免疫反應。

病毒不只長存於腸胃,而且還是活跳跳的病毒。另一項研究[7]提供了充分證據。該研究追蹤免疫功能下降的病患,在確診一年之後,還可以從他們的盲腸組織細胞及乳房細胞直接培養出活病毒。研究者的結論是,免疫功能低下的患者,同時經歷了長新冠症狀和持續的病毒複製。整體而言,這些研究結果以及新興的長新冠研究,提高了胃腸道做為病毒長期藏匿之處,且可以長期影響症狀的可能性。

最後我們要問,除了上述提及的部位,還有其他人類的分泌物可以檢測到病毒嗎?我們必須釐清病毒會在哪些分泌物出現,以便在執行防疫措施時,可依重點需求區分輕重緩急的必備資訊,否則防疫很容易落入草木皆兵,造成不必要的恐慌與浪費資源。

* 本文內容所引用的文獻均發表在 Omicron 出現之前。基於 Omicron 與其他變異株在細胞嗜性的差異,本文部分內容不適用於 Omicron 感染。

——本文摘自《從一個沒有名字的病開始》,2022 年 11 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

參考資料

  1. Wrapp et al. Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Science. 2020 Mar 13;367(6483):-1263.
  2. Sakurai et al. Natural History of Asymptomatic SARS-CoV-2 Infection. N Engl J Med. 2020 Aug 27;383(9):885-886.
  3. von Stillfried et al., First report from the German COVID-19 autopsy registry. Lancet Reg Health Eur. 2022 Feb 18;15:100330.
  4. Amman, et al. Viral variant-resolved wastewater surveillance of SARS-CoV-2 at national scale. Nat Biotechnol (2022). https://doi.org/10.1038/s41587-022-01387-y
  5. Natarajan, et al. Gastrointestinal symptoms and fecal shedding of SARS-CoV-2 RNA suggest prolonged gastrointestinal infection. Med (N Y). 2022 Jun 10;3(6):371-387.e9.
  6. Gaebler, et al. Evolution of antibody immunity to SARS-CoV-2. Nature. 2021 Mar;591(7851):639-644.
  7. RNAhttps://www.researchsquare.com/article/rs-1379777/v2
商周出版_96
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葡萄酒變酸了?這可不能忍!巴斯德揪出「乳酸菌」,成功拯救法國的釀酒業──《厲害了,我的生物》
聚光文創_96
・2022/09/12 ・2154字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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國安危機!為什麼葡萄酒變酸了?

在上一集中,我們聊到了十七世紀,荷蘭科學家 aka 手作達人雷文霍克,以他那充滿手工溫度的兩百五十臺顯微鏡,以及一百七十二塊鏡片,為世人展示了「微型動物」(微生物)的世界。

然而在雷文霍克之後,除了斯巴蘭札尼神父曾經投以關愛的眼神,做了一些相關的實驗與研究,微生物似乎逐漸被眾人遺忘。

一直到微生物學的奠基者,巴斯德(Louis Pasteur)的出現,微生物的存在終於開始閃閃發光。一開始,巴斯德是打算進行「自然發生說」的相關實驗,沒想到,一個可能動搖國本的問題卻找上了他。

巴斯德(Louis Pasteur)被譽為微生物學的奠基者,也是研發出狂犬病疫苗的科學家。圖/Wikipedia

在浪漫優雅的法國,飲酒文化與釀酒事業同樣歷史悠久,然而,當時的酒商與釀酒廠負責人卻天天急得跳腳,一點也浪漫不起來。

原來,釀酒這門手藝太過精細,只要一不小心,酒廠生產的酒很可能就會酸化變質,不僅造成商譽與營運的巨大損失,也會影響市場供應的穩定性。

生活不能缺少微醺的感覺,釀酒業的危機,簡直就是國安危機,巴斯德義無反顧的決定伸出援手。

於是,巴斯德拿出科學家的精神,仔細研究了整個釀酒過程,收集、觀察製程中,不同時間的發酵液,並且分析、比較這些酒液的不同。

經過一次一次的培養與試驗,巴斯德終於發現,在顯微鏡下,正常的發酵液中,有一種形狀圓圓的球體小生物(也就是酵母菌);而那些發酵失敗、變酸的酒液中,則可以看見一種又細又長的桿狀小生物(乳酸菌是也)。

乳酸菌平常也許是不錯的東西,但要是跑到酒裡面可就不好了。圖/envatoelements

抓出讓酒精變質的小小兇手

一八五七年八月,巴斯德發表了他的研究成果,這篇論文,可以說是現代微生物學的開山之作。論文中指出,發酵,是涉及某些特定的細菌、黴菌、酵母菌等微生物的活動。

這些研究不僅拯救了釀酒業,也影響著食品業與醫藥產業。當時的科學界一度認為,發酵與食物腐敗、傷口發炎等現象,是可以畫上等號的,因此啟發了一名外科醫師的抗菌革命之路(這段故事我們後面再聊,先賣個關子)。

回到釀酒業的危機處理之上,雖然揪出了讓酒變酸的凶手,但巴斯德的工作還沒有完成,還得找出一勞永逸的方法,才算是功德圓滿。

經過一番苦思冥想,巴斯德最後採用的是加熱滅菌法,這種方法,如今也被稱為「巴斯德消毒法」(pasteurization)。

我們都知道,加熱是個有效的滅菌方式,巴斯德將釀好的酒,短暫、而且小心翼翼的加熱,直到攝氏五十至六十度,藉此殺死那些可能讓酒變質的細菌。如此一來,不僅能讓酒長斯保存,也不會犧牲酒的口感,是不是很讚!

感謝巴斯德讓我們今天能喝到沒有壞掉的酒。圖/聚光文創

陷入絕境的養蠶業:蠶寶寶為什麼會生病?

感謝飛天小女警,啊不,是巴斯德的努力,一天又平安的過去了,釀酒業終於恢復了平靜。然而,一八六五年,法國農村再次遭遇危機。

雍容華貴的絲綢,是廣受貴族喜愛的高級布料,養蠶、攪絲、織布,也是當時法國農村的一大主力產業。沒想到,一種傳播快速、並且容易致死的疾病,卻在蠶寶寶界蔓延開來,蠶農們對此束手無策,養蠶業因此陷入絕境。

在昔日師長的建議之下,巴斯德決定投身於蠶病研究,為蠶寶寶尋得一線生機。

在此之前,他並沒有養過蠶,也缺乏相關知識。於是他動身前往法國南部,花了五年的時間,在第一線的蠶病疫區進行研究。

透過顯微鏡,巴斯德在病蠶的身體裡,發現了一些微小的病原體。

不曉得大家小時候有沒有養過蠶寶寶呢?圖/envatoelements

同樣的,溯源之後還得找出根治方法,巴斯德除了研究鑑定方法,以幫助蠶農辨認染病的蠶寶寶之外,也建議蠶農對病蠶進行隔離。

篩檢與隔離,加上選擇性育種與提高蠶群的清潔度,巴斯德提出的「蠶界防疫新生活」,不但拯救了無數蠶寶寶的性命,也讓瀕臨崩潰的法國絲綢獲得喘息。

在釀酒業與養蠶業分別取得成功之後,巴斯德於是將目光從經濟產業轉向醫療產業。

這些肉眼看不見的微生物,既然可能讓酒變酸,也可能讓蠶生病,是不是也可能引發人類的疾病?如果真是如此,只要知道如何躲避生物的攻擊,或許就能增加戰勝疾病的可能性。

大家努力待在家防疫的時候也別忘了記得動一動。圖/聚光文創

──本文摘自《厲害了,我的生物》,2022 年 9 月,聚光文創,未經同意請勿轉載。

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聚光文創_96
6 篇文章 ・ 2 位粉絲
據說三人出版社就算得上中型規模,也許是島嶼南方太過溫暖,我們對出版業的寒冬始終抱持著浪漫與天真。 作者們說,出版市場很艱困,但我們依然想在翻譯領軍的文學市場中,為本土的作者、原創故事發聲。 喜歡做為升學孩子減輕壓力的書,不要厚重百科類型、沒有艱澀的專有名詞,很多重大發現的背後故事更值得我們好好品味。

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一波未平,一波又起!我們該擔心猴痘疫情嗎?——《科學月刊》
科學月刊_96
・2022/08/05 ・2479字 ・閱讀時間約 5 分鐘

  • 文/林翰佐 銘傳大學生物科技學系副教授,本刊總編輯。

「一波未平,一波又起。」正當這個世界仍為嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)疫情疲於奔命之際,猴痘(monkeypox)疫情似乎也有逐步升溫的趨勢。我們該以何種心態面對新的未知疫情?或許這篇文章能提供讀者一些方向和理性。

猴痘病毒的近親——造成數十億人喪命的天花

猴痘是由猴痘病毒(monkeypox virus, MPV)感染所引起,猴痘病毒在分類上有個赫赫有名的同屬——造成天花(smallpox)的天花病毒(variola virus)。

天花病毒的穿透式電子顯微鏡圖,內部呈現啞鈴形的部分包含了病毒的 DNA。圖/Wikipedia

天花是一種能透過空氣傳播、致死率約 30% 的病毒,且疾病痊癒後仍會在病人身上留下難以磨滅的坑疤,令人聞之色變,更是人類疾病歷史上最黑暗的篇章。據歷史記載,在 735 至 737 年間,一場爆發於日本的天花流行,一共奪走了 100~150 萬人的生命,約相等於當時日本總人口數的 1/3,足見其威力。

諷刺的是,天花也是人類第一個戰勝的疫病。由英國醫師詹納(Edward Jenner)推行的牛痘(cowpox)接種技術,意外開啟生命科學中的免疫學篇章,使疫苗成為對抗病毒性傳染病最有效的武器。1980 年代,在世界衛生組織(World Health Organization, WHO)防堵策略的運用下,曾經造成人類歷史上約數十億人喪命的天花,在地球上徹底地被根除。

猴痘的病毒結構與傳播能力

繼承表親天花病毒的威名,猴痘疫情似乎顯得山雨欲來。

其實,痘病毒科(Poxviridae)的親戚一直存在於脊椎動物的族群當中。這類病毒的基因組由雙股 DNA 所組成,長達 186 千鹼基對(kb),記錄著 180 多個基因訊息,是感染哺乳動物的病毒當中體型最大,最為複雜的病毒。

相較於目前大家最為熟知的新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)基因體長度大約只有 2 萬 6000 至 3 萬 2000 個核苷酸(nucleotides)所組成,透過分子機轉可以生產約 20 種左右的結構性蛋白(structural protein)及非結構性蛋白(nonstructural protein),在巨大的天花病毒前面顯得單純許多。

而更多種蛋白質的生產力也意味著病毒的「能力」愈強,所以天花病毒一直以來都被譽為是最狡猾的病毒,它具備多套欺騙免疫系統的機轉,使人防不勝防。

痘科病毒相當狡猾,但還是希望猴痘可以安分一點。,圖 / pixabay

猴痘,顧名思義是一種流行於靈長類的流行病。1958 年,在研究用的猴子中首度被發現,而人類被感染的首起案例發生於 1970 年,之後在中非及西非偏遠地區也陸續發現零星案例。

根據流行病學的調查研究,猴痘主要透過嚙齒類、靈長類野生動物傳染給人類,是一種人畜共通傳染疾病。不過猴痘的傳播一直以來都是不慍不火,即便目前有升溫的趨勢,流行病學專家也相信它的「基本再生數」(basic reproduction number,俗稱 R0 值)介於 2 和 3 之間,遠低於目前肆虐的新型冠狀病毒 Omicron 變異株(R0≈10~15),意味著只要有適當的防疫作為,疫情不會像 COVID-19 一樣來得又快又猛。

猴痘的傳播途徑有哪些?

目前已知猴痘人傳人的途徑主要以皮膚、口對口或體液等與患者有密切接觸的方式傳染,其中也包括接觸被患者汙染過的物品以及衣物等。不過具體相關細節仍有賴後續的研究,包括患者實際具備感染能力的時程,以及是否造成胎兒垂直感染的可能性等。不過由於人類對抗天花具有相當完善的經驗,對於應付猴痘來襲,一些估算總不至於差得離譜。

若是不慎感染猴痘,需要多久才能痊癒?

猴痘的症狀類似天花,具有明確的病癥,包括發燒、頭痛、肌肉酸痛、背痛、疲倦及淋巴結腫大,此外隨著病程的演進也會在皮膚上出現丘疹。

猴痘的症狀類似天花,特別明顯的症狀是皮膚病灶。圖/Wikipedia

猴痘的病程通常持續兩到三週,多數健康的人可以自行痊癒。不過部分患者包括嬰兒、兒童,以及免疫缺陷病友,可能會面臨更嚴重的症狀,甚至死亡。有關猴痘的死亡率依照不同地區呈現相當大的差異,預估值從 1~10%,甚至於更高的數值都曾經被提出,不過死亡率也與當地的公衛條件和醫療支援程度息息相關,不排除被高估的可能。

根據世界衛生組織公開的資料顯示,近期受到猴痘疫情影響的國家及地區,迄今並未出現死亡案例。

目前有針對猴痘開發的疫苗或是藥物嗎? 

由於新藥開發的速度較慢,多數新興傳染病很難有可以立即使用的「特效藥」。但目前包括美、英、加拿大等國的藥物管理局,已陸續核准將天花的藥物特考韋端(tecovirimat)用於猴痘治療。特考韋端能干擾天花病毒細胞膜蛋白的合成,阻斷病毒在人體內複製散播的機率、降低病情的發展,在實驗室中的研究證明它對猴痘病毒的複製也能有效地進行干預,不過臨床上的效果仍有待後續研究證實。

基於猴痘與天花的同源性,接種牛痘疫苗也可以提供有效保護,多項研究表明曾接種過牛痘疫苗者,發病率可降至約 4~21%。根據臺灣衛生福利部疾病管制署的說明,臺灣目前仍保有一定數量的第一代牛痘疫苗戰備存量,可以因應緊急時所需。另外,由於牛痘疫苗的製程屬於活毒疫苗,具有相當長效的保護效力,在 1979 年前出生的民眾皆有施打牛痘疫苗,因此他們也對猴痘有較佳的抵抗能力。

疫病的可怕性來自於高傳染率、致死率,以及人類對該疾病的理解程度。由上述已知條件看來,猴痘並不是那麼可怕,可避免過度恐慌。不過衛生習慣的培養與防疫知識確實仍是趨吉避凶的基礎,願大家出入平安。

  • 〈本文選自《科學月刊》2022 年 8 月號〉
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延伸閱讀

  1. 台灣科技媒體中心,猴痘最新研究解析記者會新聞稿,2022年7月。https://smctw.tw/13545/
  2. 天平疫病大流行,2021年11月5日,維基百科,https://reurl.cc/j1XR4m
科學月刊_96
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