OurSci Magazine, 2003.01.17 Vol 3, No. 18

三思科学杂志
《三思科学》电子杂志
2002年第12期·2003年第1期
合刊　总第18期
2003年1月17日


目　　录
封面

封面故事
[九歌]冰山

编者的话
[江华]新年献辞

世界艾滋病日专题
[江华]AIDS：迎头痛击
[春水、冰蓝]红丝带飘扬在12月
[逍遥]与艾滋病同行
[R.C.Gallo & L.Montagnier]
　　治疗和预防艾滋病：未来展望

新闻
[三思新闻编辑]12月~1月新闻
　├ 已知最遥远的太阳系外行星
　├ 引力传播速度和光速相等
　├ 星系四组舞
　├ 海鞘基因组测序完成
　├ 人类第14号染色体被破译
　├ 雷尔教派宣称培育出克隆人
　├ 彩电带来彩色梦？
　├ 测量遥远行星质量的新方法
　├ IBM造出世界最小晶体管
　├ 并非仅是健康与美味二选一
　├ 树洞里的声学专家
　├ 科学家公布老鼠基因组草图
　├ 昆虫基因使水稻耐旱
　└ 离超新星多远才是安全的？

求知
[木头鸟]气孔--进与出的矛盾
[逍遥]骡子下了个小马驹
[石青]狗的秘密谁知道？
[韩雪涛]圆周率 π 的计算历程 
[黄炜]温室效应的是与非
[九歌]鸟类漫话--攀禽(二)
[逍遥]终极巫术--疯牛病小传(四)
[文木]手性之谜--左还是右(四)
　　 (五)、(六)、(七)
[李淼]弦论通俗演义(二十七)
　　 (二十八)、(二十九)、(三十)

译述
[M.Shermer]柯克船长原则
[E.C.Scott]不仅仅是在堪萨斯
[L.M.Krauss]在与伪科学的辩论
　　中科学处境不利 
[J.L.Heilbron & W.F.Bynum]
　　1903及其它
[E. Fomalont & S. Kopeikin]
　　引力有多快？

博物
[九歌]灰喜鹊
[佳肴]梁龙

故事
[石青]注释马丁·加德纳

观点
[春上莱茵早]正视克隆 尊重生命 
[赵南元]观“克隆人”闹剧

历史
[高山]量子(四)--反对者们

辩伪
[方舟子]消失不了的“费城实验”
[W.F.Williams]伪科学词典(一)

书评
[逍遥]危险的万能酸

幽默
[柯南]魔镜带来的经济增长

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求知

终 极 巫 术
 ——疯牛病小传（四）

作者 逍遥


三：追根溯源

　　谁也没想到对Kuru症的探索，会发现CJD综合症（克—雅二氏综合症）是传染性疾病。这种疾病流窜于全世界，虽然对这种疾病的凶险人们已经有所认识，但万万没想到的是它是可传染的，传染就意味着一定存在着病原体。然而我们对其却一无所知，它是什么？它如何传播？CJD综合症确实从来没有在任何地区大规模爆发过，这或许说明，这种疾病的传播途径极其有限或者非常艰难，这只能说是件幸运的事，但谁也不知道为什么会这样。如果出现某种因素（自然的或者人为的）而有利于它的传播呢，那将会是什么局面？所有这一切我们都一无所知，这不得不让人感到恐惧。在一种保护公共卫生的急迫心情下，相关研究者展开了一场抢先发现病原体的竞赛，因为只有知道我们的对手是什么，才能够想出办法来孤立它、限制它、并最终杀死它。不过直接研究CJD综合症是困难的，因为材料太难得了。但既然前面的研究显示，Kuru症、羊搔痒症与CJD综合症这三者之间有异常相似之处。那先把其中最熟悉的并且已经有相当深入了解的羊搔痒的病原找到，肯定是大有益处的。

1．杀不死的羊搔痒症病原体？

　　自Watson和Crick发表了著名的DNA双螺旋结构一文后，科学界逐渐接受了DNA(RNA)分子是遗传物质的观念，Crick提出的生物学中心法则，也得到了绝大多数科学家的认同。然而明智的Crick并不想将其伟大发现僵化成一种教条，他小心翼翼的指出羊搔痒症病原很可能给中心法则带来麻烦。

Scrapie
患搔痒症的羊

　　确实在人们搜寻羊搔痒症病原时，鉴于它可以在生物体中繁殖，那么我们必须先假设其必然含有核酸（无论是DNA还是RNA）。然而混乱开始了，一系列的实验，结果彼此矛盾。研究羊搔痒症类型的科学家（迪金森），发现按发作期的长短可以将羊搔痒症病原分为20多种类型（如同流感病毒有很多不同的病毒株一样），它们不仅使得被感染的动物发作的时间不一致，而且造成的损害也不一致，一个有经验的人可以根据损伤的切片判断出是动物是感染上哪种株型。它们是如此的清晰、明确足以成为羊搔痒症病原肯定含有核酸的旁证。因为按照中心法则，遗传信息的储存和传递必须经由核酸。但直接检验其核酸是否存在的科学家们，却发现潜在的羊搔痒症病原如果含有核酸的话，那么它对一切可以破坏核酸的因素都显得极其坚韧。无论是紫外线还是其他已知的可以破坏核酸的放射线都表现出超强的耐受力，经由这些措施处理过的样本依然具有感染性。这不得不让人怀疑羊搔痒症病原体究竟是否含有核酸。

　　可以想象，这样彼此矛盾的结果，立刻引发了一场大论战。然而没有人真的愿意抛弃中心法则，因为在它的指导下分子生物学正在蓬勃发展。或许羊搔痒症是个完全的意外？但是一种不涉及核酸的生命，无论如何在我们这个世界上实在是太特殊了。有趣的是，最终一位数学家参与进来调和这个矛盾。伦敦贝德福德学院的格里菲斯（J.S.Griffith）于1967年在NATURE上发文，提出了一个从逻辑上非常强有力的假设，为生物学界提供了新的思路。

Scrapie
患搔痒症的羊的脑组织

　　格里菲斯认为即便羊搔痒症病原真的不含核酸，也不会危及到中心法则。在文中他提出了两个假想的机制。其一：如果羊搔痒症病原的作用仅仅是开启本来就存在于宿主体内的一个具有破坏作用的基因，制造具有破坏作用的蛋白质。再假设这个基因在很多动物体内都存在的话，就可以解释它在不同物种之间所具有的传播能力。甚至，如果这个具有破坏能力的基因没有被机体压制住的话，那么即便没有传染物，疾病也可能完全自发的爆发。确实在历史上，羊搔痒症曾经在没有任何明确原因的情况下发生过大爆发，而CJD综合症历来就被看成是一种自发性疾病。其二：或者羊搔痒症病原是一种正常母体蛋白的不正常形态，并且该形态可以作为模板诱发母体制造更多该不正常形态的蛋白质，从而堆积起来对机体造成危害。在这两种机制下，都不违背中心法则，通过将宿主而不是病原体指定为遗传信息的来源的方式，格里菲斯的美妙假设在生物学界扎下了根。

2．医源性意外的出现

　　1973年，加德赛克和吉布斯在检查一名因恶性皮肤病而死的神经外科医生的脑子时，发现病人的脑部有退行性脑病变的征兆，将该外科医生的脑组织接种给一只大猩猩和一只松树猴后，两只动物都得了可传播海绵状脑病变。考虑到病人的特殊职业，虽然不能排除该外科医生是自发性的患上CJD综合症的可能，但也有可能反映出外科医生、病理学家在处理人组织时可能遭遇到的职业风险。在一篇写给神经外科杂志的论文中，他们建议专业人员应该假设CJD综合症病原如同羊搔痒症病原同样的顽强，并且我们必须假设这些病原体不会因为蒸煮而死去。他们建议将所有接触过此类病人或怀疑为此类病人的器材，在高压锅中蒸煮的时间加倍，并且对这类病人被切出的器官，包括已经浸泡在甲醛中的组织都一律视为传染性物品处理。

CJD
CJD患者Donna Mellowship在母亲和幼子的陪伴下。Photo: Greg Williams
图片引自http://www.time.com/time/europe/photoessays/cjd/1.html

　　然而就在该文正准备发表之际，第一桩确切的医源性意外已经发生了。医生在无意中会引发疾病，该类疾病被称为医源性疾病。纽约哥伦比亚大学医学院的眼科主任迪沃在做一次角膜移植时，引发了第一个CJD综合症传染病例。角膜的捐献者——一名中年男子在经历持续两个月的记忆衰退和不自主的颤抖后因肺炎而死去。而接受其角膜移植的中年妇女，在一年半后开始觉得恶心、吞咽困难、走路不稳、容易摔跤、时常痉挛，最后发展到植物人的状态，在手术后两年，病人终于离世解脱。迪沃与他的同事将这桩医源性意外写成报告发表在《新英格兰医学杂志》上。

　　1976年11月28日，正准备前往瑞士领取诺贝尔奖的加德赛克收到一封来自瑞士医生柏努利的信，在信中柏努利非常沮丧的谈到他有两个年轻的病人在接受了癫痫的手术治疗后，都出现了类似CJD综合症的病状。在追踪污染源时，医生发现在手术前为精确定位手术位置而使用的银质电极中有两只曾经在1974年治疗过一名69岁的CJD综合症患者，此后这些电极都用酒精和甲醛蒸汽消毒过，但现在看来这些手段对CJD综合症病原都没有效果。加德赛克表示他愿意研究所有患者的脑部和其他组织，以确定病人是否真的是被感染上了CJD综合症。两名患者中的仅十七岁的男孩很快从昏迷状态中死去了，而另一名则是一位妇女，她在开刀产下一名健康的婴儿后也很快陷入昏迷状态，相继离开人世。将两名患者的组织移植到猩猩身上后，两只猩猩都相继发病，证明病源是可传染的。鉴于这些意外，加德赛克和他的同事于1977年在《新英格兰医学杂志》再次发表文章，建议将消毒时间再延长一倍到一个小时，并且建议不使用有痴呆倾向病人捐赠的血液和器官。次年耶鲁大学的研究人员证实可因输血而感染上这种无可挽救的绝对致命的CJD综合症。1980年加德赛克实验室得出结论，疾病还可以经口传播，甚至只需将搅拌过的病变脑组织液涂抹在牙龈上即可。

下期待续


本文相关链接

　　　三思科学杂志2002年第9期·《终极巫术》(一)
　　　三思科学杂志2002年第10期·《终极巫术》(二)
　　　三思科学杂志2002年第11期·《终极巫术》(三)



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