 《三思科学》电子杂志
2004年第2期
2004年2月15日
目 录
封面
封面故事
[竹筒夫子]棕背伯劳
新闻
[柯南]超越卡介苗:征服肺结核
的新希望
[柯南]回到月球?
[碧声]火星的早晨
[柯南]科学与禽流感之间的战争
[方舟子]禽流感病毒容易进化出
对人致命的变异
求知
[bird]动物区系
(五)、新热带界 (六)、澳洲界
[碧声]灵感之梦
[韩雪涛]眼睛:设计还是进化
[逍遥]终极巫术——疯牛病小传(八)
译述
[G.Ferry]《多萝西·霍奇金传》(二)
博物
[佳肴]伶盗龙
故事
[杨鹤林]加拿大水怪巡礼(中)
——残像留痕
观点
[碧声]多关心人,少关心果子狸
[碧声]世界越来越危险了吗?
辨伪
[方舟子]永动机:空想与诈骗
书评
[张九庆]科学中的伟大与生活中的
世俗——评《恋爱中的爱
因斯坦》
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本期责编 碧声
封面摄影 观星者
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终极巫术——疯牛病小传
(八·完结篇)
逍遥
六、冰九
1995年9月,在爱丁堡国立克-雅二氏症监督小组中担任病理学家的艾恩塞德(James Ironside)大夫在一个死于克雅二氏症的十岁男童的脑部切片中发现一个普遍存在的不寻常特征——大块的如盛开般菊花的淀粉样蛋白斑。花朵型蛋白块在英国或许是前所未见,但是在新几内亚却是库鲁症的诊断依据。艾恩塞德大夫立刻把结果通报了监督小组的主管威尔大夫。威尔立刻动员起小组全部成员,他们立刻发现了另外6个可疑的年轻案例。小组成员开始遍访全国以剔除家族性克雅二氏症,以及生长激素或手术而引起的克雅二氏症感染的可能性。到1996年2月底,威尔所领导的小组已掌握了一组流行病案例:8个年轻的克雅二氏症患者都出现了新型的花朵状蛋白块神经病理,都在患病初期就丧失了行动协调能力,后期则出现痴呆症状。威尔就此向“海绵质脑病变顾问委员会”报告了这个惊人的新发现。
 英国屠宰牛群 | |
该委员会是英国政府任命的,就疯牛病问题向政府提供建议由一批科学家和医生组成。委员会安排艾恩塞德在3月8日举行听证。会议的氛围十分紧张,多数委员都意识到这很可能证实了疯牛病已经传染给了人类。委员会决定在3月16日再次开会进一步讨论这项发现到底意味着什么,与此同时威尔领导的小组又发现了第九个病例,委员会开始考虑建议政府采取一系列措施,包括销毁全英国约1000万头牛。3月19日,委员会在卫生部和高级政府官员开会,这时又发现了第十个病例。激烈的辩论持续到午夜时分,通过了一系列决议包括销毁全英国所有30个月以上的牛。但就是否向公众公开克雅二氏症出现新型态一事出现争执,不过卫生部长坚持公众有知道真相的权利。3月20日星期三,杜瑞尔在众议院作报告,向全世界宣布疯牛病可能会因食用牛肉传染给人,世界舆论一时之间为之哗然。
30年来,加德赛克对于传染性海绵质脑病的起因,始终提倡一种别出心裁的假说。假说以一个显而易见的事实为出发点:致病因子复制的时候,必然需要某种携带相关信息的东西。在所有生物界,这个东西就是核酸。但是用辐射线等可以破坏核酸的方式来对付它却都无法消除它的感染性。这说明,它的复制程序必然与众不同。加德赛克认为,致病因子的复制方式是结晶。
 高温焚化处理 | |
晶体是物质分子有组织的集合体——相同的模式有秩序的一层层堆积。如果条件合适,它就从液体溶液中凝固出来。晶体的一切性质都决定于结构。同样是纯炭,在不同的条件下,既可以结晶成昂贵的钻石也可以是平凡的石墨。晶体遵守着一个微小的模式,模式就是晶体间代代相传的信息,通常由前一代的晶体提供。提供模式的样板——结晶信息的核心——通称晶核。结晶程序经晶核的种子启动后,就自动生生不息,新结晶就会从前一批生成的片断中拷贝而成。而同一种物质,若遵循不同的晶核模式,就可能拥有截然不同的物理性质,而导致灾难。
库尔特.冯.内格特(Kurt von Negut)1963年出版的小说《猫的摇篮》,讲述了一则晶核感染毁灭世界的虚构故事。一位杰出的科学家发明了一种新形式的冰,它的结晶模式和普通冰不一样,物理性质也不同:
布雷德博士自鸣得意地笑着说:“现在假设……我们在上头溜的冰或搁在高足杯里的冰——就叫它冰一好了——只不过是若干种里的一种。假设地球上的水凝固时永远只会形成冰一,是因为从来没有种子教它如何凝固成冰二冰三冰四……再假设……有一种形式,就叫做冰九——它的结晶根这张桌子一样硬——熔点嘛就算摄氏55度好了……下雨的时候,下的就是一颗颗冰九的小钢钉——那时世界末日就到了……。”
《猫的摇篮》里就制造了一次这样的事故:一个冰九的晶核意外落进大海,于是地球上所有冰九的过饱和溶液——都冻得硬梆梆的,许多靠液态水维系的生物功能都完全停顿了。记述者追忆道“有一个像是一扇天空那么大的门轻轻合拢的声音,那是天国的大门,响亮的一声‘轰’。我睁开眼睛——所有的海洋都成了冰九。滋润的绿色大地变成了一颗泛着青光的白珍珠。”
【注】以下内容基本上是OCR,这个连载持续多月今天终于要结束了。关于疯牛病的喧嚣早已过去多时,媒体的特征本就是追求新鲜,现在又是禽流感。传染病和人类的关系是永远不会断绝的吧,然而没有任何一种传染病象疯牛病这样的曲折离奇,直到今日仍无定论。本文缘起于无意中买到的《致命的盛宴》一书,由于受到中华读书报上某篇书评的误导,本以为是文科傻妞似的故作悲天悯人之语的一本书,细读之下发现压根不是那么回事,或许有了这个误解为了弥补一下歉意,心中难免就对此书十分推崇吧。时已久远,如今再来写什么驳文实在是失去了有效性。推崇之下,不免想与诸君子同好分享一二,限于当时条件无法OCR,所以就写了这个小小的简写本,以飨同好。有兴趣的读者,还是能读读原书更好。一件事在起初做的时候,觉得很有意义很有价值而且难免有点热血澎湃,如果这事能短时间之内就完成则皆大欢喜,不然随着时间的流逝,难免会生出些问题来。所谓只管耕耘不问收获之事大抵是出尘之世外高人才能行得来的。不过本来读书是一大人生乐事,若有一二知己同好,则夫复何求呢。
加德赛克相信,传染性海绵质脑病的感染方式与此类似。致病因子是一片异常的淀粉样普利子蛋白(prion),即牟丝发现的引起羊骚痒症原纤维的一个单位。羊骚痒症原纤维就是这种异常普利子蛋白结晶形成的长条状集合物绞纽在一块儿。库鲁症蛋白块则是堆积在患者脑部的原纤维,集结成较大的团块。加德赛克主张,异常普利子蛋白的结晶晶核就是传染性海绵质脑病的致病因子。它侵入神经细胞膜制造普利子蛋白的所在后,就取代了正常普利子蛋白的晶核地位,教导蛋白质原料模仿它的模式,生产出更多的异常普利子蛋白。此后细胞仍旧生产普利子蛋白,但异常已经取代正常了。异常普利子蛋白即不溶解也不能被细胞消化,它不断积累,妨碍或毒害某些细胞的基本功能,破坏细胞直至它死亡。然后身体会清除掉死亡的神经细胞,造成海绵质脑病变典型的空洞。星形神经胶质症中出现棕色星状物,也是因为星形神经胶质细胞主司对抗脑部的感染,脑部遭受奇怪的感染后,星形神经胶质细胞也相对增生了。
加德赛克根据这一别据创意的模型,不再称呼传染性海绵质脑病变的致病因子为慢病毒,而改称为感染性淀粉样蛋白。这个新名词不仅是涵盖这一种罕见的疾病,得益于加德赛克和他的同事对海绵质病变的研究,阿耳茨海默症的研究在1980年也有了重大突破:阿耳茨海默症已证明是脑部堆积了无用的蛋白质,形成了淀粉样蛋白块病变,因而就呈现出了淀粉样斑点。阿耳茨海默症蛋白又名‘纤维先驱蛋白’(APP),根普利子蛋白不同。它的特征是特定染色体上出现了一个不同的基因,而且从未证明可以传染。但传染性海绵质脑病变与阿耳茨海默症的发展过程,却有很多雷同之处:两者都涉及到异常晶核形成,并导致淀粉样斑点累积而致命。
 克雅氏症患者的病变组织样本 | |
忽然之间,加德赛克和他的同事发现,他们观察的其实就是两种不同的脑部淀粉样蛋白:传染性的(海绵质脑病变)和非传染性的(阿耳茨海默症)。加德赛克开始自豪地谈到了微生物学‘新纪元’:日益增加的证据显示库鲁症、克—雅二氏症、羊搔痒症、疯牛病以及其他海绵质脑病变的致病因子,可能都是‘传染性的淀粉样蛋白’。它们引起的疾病显然都是脑部淀粉样蛋白的堆积,跟身体很多其他部位遭受大规模感染时所出现的淀粉样蛋白斑块并无不同。加德赛克说:“同样的,神经学的新纪元也已来临了:我们发现阿耳茨海默症和正常衰老的大脑可作为非传染性海绵质脑病变的实例。
加德赛克说,他们在传染性淀粉样蛋白质疾病——亦即传染性海绵质脑病变——中发现了“一种要求我们扩充生物学基本信条的新型微生物”。按照加德赛克的构想,DNA还是制造RNA,由后者负责制造蛋白质——他并不打算推翻分子生物学的中心教条—但有一种异常的蛋白质介入,改变了制造中的蛋白质的最终形式。简而言之,这种新的致病机制跟化学的关系比跟生物学的关系来得密切。
加德赛克的异常蛋白质晶核模型,在说明疾病发展过程上,固然找不到什么漏洞,但作为致病原因,却还缺少确凿的证据。例如布朗就喜欢跟加德赛克唱反调那样,他曾经把传染性海绵质脑病变称做‘伪装成病毒的上帝”。他告诉我说:“致病因子性质的问题显然是关键,但很多人并没有把它恰如其分地分成两个有趣的问题。第一个问题跟我们所谓的病原学有关。也就是说,一旦病发,什么样的机制使它持续?它如何自给自足?它如何发展成看得见的淀粉样蛋白?但若就事实而言,更有趣的一个问题是,它最初是怎么开始的?”已经没有人怀疑异常普利子蛋白就是海绵质病变的罪魁祸首了。但很多人仍然怀疑传染的媒介也就是具有传染性的蛋白质。经过数十年的努力, 仍无法排除致病因子是传统病毒或朊病毒的可能性。
建立传染性海绵质脑病变与阿耳茨海默症的关系,使得一系列罕见的疾病扩大而包括了人类最易患的失智症,促成了许多新研究者和新研究经费投入到了这个领域。从80年代中期开始,新一代的分子生物学家加入了传染性海绵质脑病变的研究。熟知结晶过程的高分子化学家也相继参与了进来(高分子是许多较小而相同的分子重复结合而成,很多种塑料、蛋白质、核酸都是高分子化合物)。上述这两种科学家,再加上微生物学家和从事研究工作的医学专家,都希望达成突破性的发现,一举确定这类疾病的致病因子为何。他们的实验别出心裁,都非常优秀。
确知普利子蛋白是一种既有蛋白质后(由神经细胞制造,而非入侵的病毒制造),就可以从这种蛋白质倒推回制造它的RNA,然后从 RNA回到DNA。1986年就解开了老鼠、仓鼠、人类制造普利子蛋白的DNA序列——基因——密码,而且发现它们很像,在分子的层次上证实了加德赛克的先见之明:所有传染性海绵质脑病变基本上是同一种疾病。这些DNA序列可作为探讨这种疾病的不同形式之间奇异的工具。
 普里朊(普利子蛋白,prion)的两种形式,正常(左)和变异(右) | |
柯毅(Byron Caughey)是个年轻健硕的生物化学家,在设于蒙大拿州哈密尔顿市的落矶山实验室跟免疫学家切斯柏洛博士率领的一个小组工作,那儿也是海德娄的根据地。柯毅来到哈密尔顿市之前,切斯柏洛已经破解了老鼠普利子蛋白的基因构造(普西纳的小组破解的是仓鼠与人类的部分),并且证实了正常与异常的老鼠普利子蛋白基因完全相同——支持了两者差异在于组合模式的论点。1988年,柯毅第一次在试管中成功地制造出了异常普利子蛋白。他复制了罹患羊搔痒症的老鼠大脑中的普利子蛋白,将基因序列插入实验室培养的老鼠癌细胞。细胞就开始制造普利子蛋白,而且因为只移转一种基因,所以柯毅可以确认,试管普利子蛋白没有受到任何病毒污染。累积足够的变态细胞后,他将之打成匀浆,注射到健康的老鼠体内。这项实验要寻求一个盖棺论定的结论:以人为方式在试管中制造纯净的异常普利子蛋白,证明它能使未感染羊搔痒症的动物受感染。不幸的是柯毅的老鼠都没有染上羊搔痒症。但这也不能倒过来证明这种蛋白质就不会引起感染,而是他的匀浆中可能少了什么东西。
克—雅二氏症有时会在家族中流传。这种家族里的个人感染克—雅二氏症的机会是千分之一,相对于全球百万分之一的零星发生率,显然偏高。由这种家族性危机可知,基因的歧异可决定对这种疾病的感染可能性。但在家族中流传的疾病未必与基因有关,正如加德赛克透过库鲁症所发现的那样。例如克—雅二氏症有种较为罕见的变形,名叫GSS综合症(Gerstmann—Straussier—Scheinker syndrome),致死的速度较为缓慢,确实是一种家族性疾病。1989年,普西纳手下一个由华裔美籍研究者萧凯伦(Karen Hsiao)带领的研究,从两个罹患GSS综合症的家族(一个在美国,一个在英国)的普利子蛋白DNA序列中,辨识出了同一种突变。对照组的100个正常人、15名个别发生的克—雅二氏症患者身上,都找不到这种突变。这一歧异显示,GSS综合症起码是遗传的。更惊人的是,它显示这种罕见疾病的发展是由基因突变为主导:假设这两个家族没有任何关系,突变必然是各自独立发生;它们结构完全相同,而且引起同一种疾病。该年瑞土研究者魏斯曼在《自然》杂志上撰文指出:“新发现推翻了‘纯属蛋白质因素’的假说。”因为研究证实,突变使“正常普利子蛋白自然变为病态的GSS症普利子蛋白,后者就扮演着传染性致病因子的角色。”不过他补充道,这一结果“并不排除普利子也含有核酸的可能性”。因为传染性海绵质脑病的病毒或朊病毒,也可能普遍存在于全球人口中,只不过通常属于潜伏性的,而GSS症的突变削弱了抵抗力,导致家族成员出现了症状。
迈入90年代,加德赛克研究室以及其他地区的研究者,陆续发现了16种不同的克—雅二氏症和GSS症的家族性病变形式。一个意大利家族中的基因组(genome)突变,产生了一种可怕的克—雅二氏症变形,感染的家族成员无法入睡,最后产生幻觉,陷入长期昏迷,终至死亡。另一方面,个别发生的克—雅二氏症——零星发生于世界各地——通常不会发生突变。库鲁症也是如此,这使得加德赛克进一步确认:库鲁症始于一次偶发性的克—雅二氏症,然后透过同类相食的行径,在富雷族中散布开来,正如同疯牛病,也是因为以肉骨粉饲喂牛群的同类相食行径而传播开来。
加德赛克认为,基因操纵神经病理的证据俯拾皆是,足以证明他主张的蛋白质结晶理论正确无误。他相信偶发性的克—雅二氏症,源于罹病者大脑里的正常普利子蛋白自然转变为致病的异常普利子蛋白所致。他进而建议,家族性的突变会降低对这种意外突变的防护。他在1996年写道:“于是一种罕见现象,变成了主要遗传特性。”但魏斯曼的假设仍然有漏洞:突变也可能不过是使病毒更容易入侵罢了。
这些年,普西纳一直很忙碌。他为设于旧金山的研究单位筹措了数百万美元经费,研究成绩经加德赛克称许为“一流科学研究”。 1989年,普西纳宣称培养出了一种插入仓鼠普利子基因的老鼠。这种变性的老鼠除了制造自己的老鼠普利子,也制造仓鼠普利子。接触一般老鼠不致受感染的仓鼠羊搔痒症时,这些变性的老鼠度过一段与仓鼠相似的潜伏期后就陆续发作了。普西纳接着给另一批变性老鼠接种了老鼠羊搔痒症。它们兼有仓鼠与老鼠的普利子蛋白,但只是接触到了老鼠的羊搔痒症,结果这些老鼠经过正常的老鼠羊搔痒症潜伏期后,也开始生病了。普西纳下结论道:“我们发现普利于蛋白基因控制痒症的感染与否、潜伏期、神经病理学。”这一发现进一步证实了家族基因研究的结论:传染性海绵质脑病不仅受基因控制,也会传染。这样的多重性质很难跟病毒联想在一起,不过迪金森的朊病毒理论倒仍然解释得通。
更值得一提的是普西纳跟魏斯曼1992年到1993年间合作的研究成果。旧金山和苏黎世的研究人员,首度成功地缺失了一批老鼠普利子蛋白基因,使它们完全不可能制造普利子蛋白。两位科学家记录道:“令人意外的,这些老鼠的发育和行为都很正常……看不出免疫上的缺陷。”(没有普利子蛋白的老鼠发育与行为都正常,引起一个有趣的问题:这种蛋白质在人体究竟有什么作用?它存在于多不同动物体内,所以一般都假设它必然具有某种功能,否则演化过程不会把它留下来。这问题截至目前还没有答案。)魏斯曼的小组紧接着让没有普利子蛋白的老鼠接触老鼠羊搔痒症,但因为没有普利子蛋白的基因,所以老鼠不受感染,维持着良好的健康。后来魏斯又把仓鼠的普利子蛋白基因插入已缺失老鼠普利子蛋白基因的老鼠,然后让它们同时接触仓鼠羊搔痒症和老鼠羊搔痒症,结果它们了仓鼠羊搔痒症,却毫不感染老鼠羊搔痒症。最起码,这些实验证实,感染羊搔痒症非有普利子蛋白不可。普西纳在完成自己重要的研究同时,也入侵其他人的研究领域,意图鹊巢鸠占,来势汹汹,似乎对诺贝尔奖志在必得。科学记者陶柏斯1986年在《发现》杂志上撰文揭发了普西纳的诡计,题目叫“命名以争名,是真科学耶?”(The Game Of the Name iS Fame,but it science?)文章主要是讨论普西纳抢先提出“普利子”一词,自我吹嘘,以及他刻意掩饰尚无法排除传染性海绵质脑病的感染过程可能要核酸的事实。文中也揭露了普西纳玩弄手段、压抑布朗的研究成果的行径。布朗回忆道:“陶柏斯从西岸开始采访。他告诉我,一开始时,他认为普西纳是对的,批评他的人无非是酸葡萄心理作祟——他真的支持普西纳。他跟普西纳谈了这一点,也跟别的人谈过。过了几月,他逐渐开始调整观点,等到跟我谈的时候,他已变得非常中立了——他开始时就该如此。他跟我谈的时候,我说我真的很不喜欢普西纳,从来就不喜欢他,因为我怀疑普西纳封杀了我好几篇论文。事实上,根据那份长达3页、密密麻麻的评语,就知道是他。”投稿给科学期刊的研究报告,都要通过同行——编辑认为专业修养足够的研究同一领域的其他科学家——审稿,才能出版。如果同行审稿有意见,编辑通常就把稿件退回去,要求修订。布朗说:“换言之你得再做两年实验才会有进展。我就这么告诉了陶柏斯。他盯上了这条线索,找到《新英格兰医学期刊》,跟编辑好好聊了一番。编辑不但承认我的怀疑是对的,井确认在这期间,普西纳竟然胆大包天——实际上该说是愚蠢——把同一个题材的论文寄到该刊。要知道,我对后面这件事一无所知,虽然回想起来,他有这种行径我也 不会意外。但陶柏斯从《新英格兰医学期刊》的编辑那儿问到这种事,也非常不寻常。嗯,那对普西纳真是很不幸。但事实俱在,他没什么法子可想。他就这样当场被逮着了。该刊拒登普西纳的论文,但这次事件留下了非常恶劣的印象;加德赛克也必须施加压力,才能使布朗的论文顺利出版。”
普西纳经过陶柏斯的教训,言行应该收敛才对,但事实不然,他决定不再跟媒体打交道(他也拒绝接受本书作者访问)。因为优先地位一谁先发现——是判断科学成就的指标。他继续千方百计地宣称,别人早已完成的发现他都先做过。他用这种手段对付过牟丝和引起羊搔痒症的原纤维。1968年,迪金森和弗雷泽率领爱丁堡医学开究委员会所辖神经病理学小组的同事,发现了一种老鼠基因能控制各类型老鼠羊搔痒症的神经病理现象,以及老鼠发病后存活的时间。他们为这种基因取名为“羊搔痒症潜伏期基因”(Sinc,即Scrape ncubation的缩写)。具有这种基因某一形式的老鼠可能羊搔痒症潜伏期就极短,但具有另一种基因形式的老鼠潜伏期却可能很长。80年代初期,普西纳从分子生物学的角度处理这问题,发现了一种能控制老鼠的羊搔痒症潜伏期长短的基因。他在1986年联名出版的论文中,建议为这种基因取名为“普利子潜伏期基因”,并证明它与普利子蛋白的基因有密切关系。他在论文后半部分,轻蔑地提及“羊搔痒症潜伏期基因”说:“这种基因连染色体位置都没有确定,也没有说明相关的位置特征。”此举简直就是明日张胆地掠夺迪金森和弗雷泽的优先地位。
迪金森和弗雷泽对普西纳的行为,可想而知是勃然大怒。他们协力对照“羊搔痒症潜伏期基因”和“普利子潜伏期基因”的异同,不到一年工夫,他们就提出报告宣称:“两者的基因密码有关,甚至可说是同一基因。”加德赛克评估两篇对立的报告后表示:“迪金森已完成了所有基本工作,普西纳只做了小部分修订。”加德赛克早已看尽了科学界的人事纷争,对普西纳的心计颇能容忍——更何况,他的诺贝尔奖早巳到手了。他写给我的信上提到:“我觉得普西纳这个人一本正经得满有趣,但恐怕年轻一辈的同行不会那么宽容。”
甚至普西纳的普利子理论,基本上也是变化自加德赛克的蛋白质结晶理论(两者又都是步英国数学家格里菲思1967提出的理论之后)。到了1996年,两者都兼容并蓄在病毒研究的圣经《临床病毒学》(Fields Virology)里了。这本医学教科书兼参考书的第3版,有一段很长的访谈加德赛克的记录,讨论了传染性的淀粉样蛋白,也有一段很长的访谈普西纳的记录,讨论了普利子引起的疾病。编辑为平衡不同的观点起见,委托落矶山实验室的切斯柏洛写一篇前言。切斯柏洛解释加德赛克和普西纳的观点说:“下一章将根据两种个别的观点,对这些疾病作一详尽的分析。虽然他们采用的词汇不尽相同,两者都倾向于假设可传染性海绵质脑病是一种异常的蛋白质。,’他提醒读者,病毒因子牵涉其中的可能性到目前都还无法排除。我向加德赛克问起这种很不寻常的科学观念并列的措施,他用一个同样不寻常的科学先例回答我说,18世纪有两位知名的科学家,各自发明了一套了不起的数学系统,惟一的差别是使用了不同的符号,结果只有一种流传下来:“我如果在这场符号学的战争中败北,至少可跟牛顿做伴,他在微积分符号之战中输给了对手莱布尼兹。,’普西纳继续不屈不挠地在巩固他所提命名的地位;他1996年编辑完成出版的最新著作,就叫做《普利子、普利子、普利子》。
对于那些还记得传染性海绵质脑病变可能为病毒或朊病毒所引起的人,更值得注意的一个问题是,普西纳的普利子理论(以及加德赛克的传染性淀粉样蛋白理论)会把辩论的空间打压到什么程度。弗雷泽的妻子兼同事珍妮·弗雷泽博士尖刻地评道:“现在几乎没有人再搜索什么东西了。大家都接受普利子了,尽管证据不足,而且他最近才承认病株的存在。他的理论被奉为圣旨,所有教科书都教。我是说,我们接受它是因为有人这么教我们。好像问题都解决了,大家回家去吧。”
 检查牛的脑部 | |
传染性海绵质脑病的致病因子,应为组合错误的蛋白质的证据继续在增加。1994年,柯毅和麻省理工学院的化学家兰斯柏瑞(Peter Lansbury),发现了用一种不含细胞组织的溶液把正常普利子蛋白和异常的羊搔痒症普利子蛋白在试管中混合的方法。小型病毒不能在没有细胞组织的环境中生存,因为病毒靠劫持细胞内部的基因机制而繁殖寄生。试管中一部分正常普利子蛋白转化为异常形式了。柯毅和兰斯柏瑞必须利用大量异常普利子蛋白才能催化这项反应,但他们无法从试管混合物中采集到足够的变性普利子蛋白来测试其感染力。如果他们能做到这一点,而且变性后的蛋白质又具有感染力,那么“纯属蛋白质”的假说就被完全证实了。
跟柯毅和兰斯柏瑞工作的一位名叫贝森(Richard Bessen)的年轻研究员,利用这套新的不和细胞组织的系统,把正常普利子蛋白跟两种不同的羊搔痒症普利子蛋白病株混合,成功地把正常蛋白质转化为两种异常形式了,这是1995年传出的一项重大突破。柯毅告诉我说:“正如加德赛克所预期的那样——两种结构不同的病株可以利用正常普利子蛋白,造成类似的改变。”
柯毅和兰斯柏瑞在1995年发表的论文中检讨了更多的证据,认为加德赛克的结晶理论可能是正确的,并对冯·内格特在科幻小说中的先见之明致敬。论文的题目叫做《羊搔痒症感染化学:‘冰九’隐喻之应用》。他们用图表来说明传染性海绵质脑病的结晶种子是如何可用作异常普利子蛋白形成的晶核(nucleant),并教导正常蛋白质来进行不同的模式组合的。他们指出,这一机制可以说明不同病株的存在:“异常羊搔痒症普利子蛋白的不同病株,可能代表以不同方式组合、排列的普利子蛋白集合体,与导致冯·内格特笔下冰九的各种形式的冰类似……症致病因子的不同病株散播,就与结晶播种类似。”意外发生罕见的组合错误,可以用来解释偶发性的克—雅二氏症;播种——传染性蛋白质造成感染——会加速此一程序。他们指出:“最为人所熟知的晶核形成(nucleation)的实例就是在云层中播种人造雨,与冯·内格特的故事可说如出一辙。”
我1965年就认识冯·内格特了,当时我为《巴黎评论》(Paris Review)访问过他。听加德赛克提及‘冰九’,又读了柯毅和兰斯柏瑞的论文后,我重读了《猫的摇篮》,并打电话问冯·内格特,他是从哪儿得来灵感想出冰的新形式会导致世界末日的点子的。他告诉我他有个哥哥在麻省理工学院做物理化学,是开发人造雨——把碘化银打进云层,提供雨点集结的晶核——的一位先驱。我提醒他EDT工厂产品变垃圾的旧事,他说:“那也是。”然后我又告诉他传染性海绵质脑病的事,以及它跟冰九一样,透过结晶晶核的途径感染。
冯·内格特反应极快,他说:“真想不到啊!”
甚至偶发性克—雅二氏症的起因也莫衷一是。英国研究者金柏林(Richard Kimberlin)博士指出,以年龄区分,克—雅二氏症发生率如上曲线图所示。
如果两种疾病的起因都是突变或其他的随机事件,那么发生率应该稳定地随年龄提高。但疯牛病发生率的钟型曲线显示事实并非如此:继早期发病之后是一段潜伏期。潜伏期的长短视动物的个别抵抗力而定——有的长,有的短。曲线的巅峰代表平均潜伏期长度——最短与最长的中点。金柏林认为偶发性克—雅二氏症的钟型曲线显示,这种乍看是随机发生的人类疾病,很可能也是传染引起的:“以年龄区分的发病曲线的形状……显示一般型克—雅二氏症的感染发生于童年或青少年时期,平均潜伏期为40到50年。”德国研究者迪林格 (Heino Diringer)博士也同样主张传染论:“较有可能……偶发性克—雅二氏症总是始于动物,然后直接或间接地传染给人。”迪林格在 1996年报告,在患羊搔痒症的仓鼠脑部,发现了一种类似病毒的小颗粒。美国神经病理学家巴斯坦(Frank O.Bastian)博士则在罹患克—雅二氏症的脑子里发现了一种称为spiroplasma的小型螺旋状病原体。spiroplasma已证明会引起幼鼠的慢性脑部感染。究竟迪林格的类似病毒的小颗粒,或巴斯坦的spiroplasma是致病因子或只是搭便车的病毒,都有待求证。
加德赛克仍旧主张,传染性海绵质脑病变是由异常蛋白质结晶引起的。1990年,布朗冷冻干燥一件羊搔痒症脑子的标本,将标本密封在小玻璃瓶里,放在烤箱里以摄氏360度烤了1小时。标本还原后,仍然能使仓鼠感染羊搔痒症。加德赛克以矿物的晶核来解释,为何致病因子在摄氏360度下烤成灰之后,还可以存活。在关岛与其他西太平洋岛屿上,属于路格瑞格疾病与综合失智症状的帕金森氏症的高发生率危险群的人,神经细胞里可找到含有铝与矽的矿物沉积。矽化铝沉淀物是阿耳茨海默症淀粉样斑块的主要成分。它可以是黏土的一种常见形式蒙(montmorillonite)的结晶。加德赛克写道,阿耳茨海默症的研究人员认为“它是造成淀粉样沉淀的作用因子。”10年前,因为在阿耳茨海默症斑块的核心发现矽化铝,引起了铝制炊具用户的大恐慌,不过至今也没有人能证实用铝锅烹饪跟阿耳茨海默症有任何关系。
地壳蕴藏大量的铝和矽。黏土也到处都很普遍。平凡的矿物结晶又如何能使百万分之一的人口“感染”克—雅二氏症呢?加德赛克描述了他对病理学家演讲时偶尔会使用的一张幻灯片:脑内一个叫做海马 (Hippocampus)的部位的显微横切面,这部位的细胞之间掺杂着类似黑色的篮球的东西。病理学家宣告猜不出后,加德赛克才告诉他们,所谓的黑色篮球其实是金粉微粒。他们再宣告猜不出金粉微粒如何渗入大脑的中心,他就解释说,他要求一位垂死的病人先用莨(scopolamine,一种镇静、止痛剂,使鼻内膜干燥后,再吸入的)。加德赛克把这一程序称做“神经轴突逆向传送”,意思是金粉被吸入位于鼻腔后部、专司收集空气中嗅觉信息的神经末梢,而神经纤维——轴突——就把这些小粒子送达海马,解读嗅觉的地方。
 Carleton Gajdusek和Vincent Zigas于1957年在新几内亚检查一名死于库鲁症的儿童 | |
我们坐在加德赛克位于马里兰州斐德瑞古市郊的住宅(他在1989年放弃了山顶上的华厦)的厨房里。他问我:“你知道用一把玻璃粉就能杀人吗?”我摇摇头,我不知道。“第一次世界大战时,德国人曾考虑用它做战争毒气。某种体积的玻璃微粒能破坏血球,效果比眼镜蛇的毒液还凶。吸一口你就没命了——肺里都是血。但你也可以用玻璃粉阻断这种效果。更小的微粒会附着在细胞壁上,使杀人的微粒无法入侵。”
加德赛克俯身向前,双掌拍在桌面上,这是他掌握听众注意力的方法。“所有关于感染性的淀粉样蛋白晶核形成(nucleantion)过程的不同理论,其实都一样。就像解释冰的形成的理论——有人说灰尘会使冰结晶,另一个人说是冰晶体的碎片,还有人说需要蝗虫的翅膀。都是狗屁。都是同样的理论。都是支离破碎的事件。晶核形成没有通用的理论。我的同事就要一个简单的公式。它太复杂了。你需要一个小碎片,刚好够提供一个模式。现实世界里的晶核形成,100万粒沙子里的一粒就能改变整个的结果。地球上每一次结晶——都需要晶核形成。但医学文献里完全没有谈到晶核形成。这个现象完全被忽视了。”
我想,大自然看不见底的深度,一层又一层进入事物真正的核心,细小到看不见的层次,层次的下面还有层次,直到你眼花缭乱,但还有更多的层次。如果环境里的作用因子,比方说矿物的粉末,能启始传染性海绵质脑病不断形成淀粉样斑块,那么我们就永远无法扑灭海绵质疾病,它会永远跟我们在一起,就像在上帝的石臼里磨成齑粉的原罪化石的残留,或是像加谬笔下潜伏在水沟里的瘟疫,就等着我们打瞌睡。
听74岁的加德赛克把黄金、玻璃、黏土随手拈来,塑造成致命的脑部疾病成因的解释,我就想起了1995年底,我们第一次见面(当时英国还没有传出很可能成为他们的新黑死病的消息),他问我的一个问题。
 伦敦摄政公园的玫瑰花 | |
当时加德赛克问我:“你知道一般人加在玫瑰花上的骨粉吗?那是用倒毙的牛制造的。磨得极细。袋子上的说明警告你,不要在密闭的房间里打开,会吸进鼻子里去的。”这位全世界研究传染性海绵质脑病最透彻的诺贝尔奖病毒学家,别有用心地望着我说:“你种花时用骨粉当肥料吗?”
我说我用。
他点点头:“要是我就不会用。”
以下是摘自1996年4月4日的伦敦《每日电讯报》:
皇家园艺学会提醒从事园艺的人,春季为玫瑰和灌木添加血骨粉时,别忘了戴手套和防尘面具,以免感染疯牛病。
对牛肉的需求稳定回升了。伦敦的史密斯菲批发市场,高品质牛肉已从上周的零交易额回升到正常数字一半以上了。
 中文版封面 | |
致命的盛宴
理查德·罗德斯(Richard Rhodes)著
汪仲,张定绮译
北京:中国青年出版社,2000
页数:248页
定价:18.50元
大视野文库:生命传奇丛书
ISBN 7-5006-3988-0


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) 三思科学杂志2003年第1期·终极巫术(四)
三思科学杂志2003年第2期·终极巫术(五)
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