抗疫史疑案破解:人類為何遲遲找不到霍亂解藥?

2021年12月01日22:05

原標題:抗疫史疑案破解:人類為何遲遲找不到霍亂解藥?

一、希波克拉底範式有用,但也限制了科學家尋找霍亂療法

1962年,物理學家、科學哲學家托馬斯·庫恩就曾解釋過科學實踐的悖論,它既能揭露真相,也能壓製實情。庫恩提出了“範式”的概念,這是一種用於解釋萬物運轉緣由的理論構想,科學家即是透過範式的棱鏡來理解這個世界的。範式為科學觀察提供瞭解釋框架,它們就彷彿是精細繪製的線條,科學家要做的是給線條填上顏色、畫出細節,充實和擴展這些範式。

對19世紀的醫學來說,希波克拉底理論是它的範式。依據希波克拉底原則,健康和疾病是氣象條件、地方地貌等宏觀且無規則的外部條件,與獨特的內部條件之間進行複雜、特異的相互作用的結果。維繫和恢復健康便是努力平衡這些不同的要素。

範式雖有用,卻也給科學家們創造出具有破壞性的困境:範式製造出了預期,而預期限制了科學家的洞察力。心理學家描述過兩種常見的心理障礙——確認偏誤和變化盲視,其中確認偏誤的問題在於,人們有選擇性地留意和記憶能支持自身預期的一類證據。換句話說,人們只看到他們想看到的。而且人們也注意不到與他們的預期相悖的“反常”現象,這就是所謂的變化盲視。

這也恰是19世紀人們在尋找霍亂治療方法過程中發生的故事。

《流行病的故事:從霍亂到伊波拉》,索尼婭·沙阿 著,苗小迪 譯,譯林出版社2021版

二、發現鹽水療法的斯蒂文斯:“騙子”發現霍亂治療方法的科學家,沒有嚴格遵循醫療機構中頂尖醫生貫徹的希波克拉底醫學範式。他們是局外人。比如威廉·斯蒂文斯,此人是一名在維爾京群島行醫的無足輕重的醫生,他的名號在倫敦的英國醫學精英圈子裡無人知曉。蘇格蘭醫生威廉·奧肖內西也是如此。兩人均在19世紀30年代時發現了鹽水療法。斯蒂文斯本以為鹽水能幫助改善霍亂病人的深色血液。據《柳葉刀》記載,奧肖內西推薦“將溫鹽水注射到血管中,以此平衡血液的正常鹽分含量”,這不僅能恢復血液的顏色,還能補充人體失去的水分和鹽分。1832年,斯蒂文斯為倫敦監獄中的兩百多名霍亂患者注射鹽水,最終僅有不到4%的病人病死,這是該療法最令人信服的明證之一。

補充因嘔吐和腹瀉而流失的水分,這種治療邏輯違背了希波克拉底範式。依據希波克拉底原則,霍亂這樣的傳染病是通過汙濁難聞的“瘴氣”傳播開來的,吸入這種氣體的人會被毒害。這也是為什麼霍亂病人會經曆急性嘔吐和腹瀉——他們的身體正試圖擺脫瘴氣的侵蝕。用鹽水或其他任何東西來抵消這些症狀,按當時的理念判斷是錯誤的,如同迫不及待揭掉身上傷口的結痂在現代人看來也是錯的。

據此,醫學專家們痛斥鹽水療法的倡導者。前往監獄參觀以檢驗斯蒂文斯治療成果的專家,不假思索地斥責該治療無效,他們宣稱斯蒂文斯治療的病人其實一開始就沒患霍亂,專家們口中的所謂霍亂病人是病入膏肓、已經進入“機能崩潰”狀態的人。斯蒂文斯的病人都不是這種狀態,專家們便據此稱他們未患上霍亂。

評閱斯蒂文斯研究成果的期刊編輯,也下結論稱他是個騙子。《內外科醫學評論》的編輯寫道,“對於整個事件,我們感到厭惡,既遺憾又反感”。“現在我們對‘鹽水療法’及其作者的最好期待,就是快點被人們忘記吧。”“鹽對醃豬肉和鯡魚來說或許有用,”一位評論員在1844年嘲諷道,“但在鹽醃病人與治癒他們之間並不能畫上等號。”

三、證明霍亂源自污水的約翰·斯諾:“背叛了公共衛生領域”

關於霍亂通過污水而非瘴氣傳播的證據,也同樣被人們無視與壓製。19世紀的倫敦麻醉醫師約翰·斯諾,就深知瘴氣理論運用在霍亂上的短板。多年以來,斯諾曾用乙醚、氯仿和苯等各種各樣的氣體迷暈自己,借此研究它們對人體起到的效果,為他的病人尋找最完美的麻醉藥。斯諾身為氣體性能專家,清楚若霍亂病人真如醫療機構所說是通過吸入氣體而染病,那霍亂應該首先會感染包括肺在內的呼吸系統,如同深吸一口刺鼻的煙霧。但實際症狀並非如此,霍亂影響的是消化系統。

在斯諾看來,這隻意味著一件事:病人患上霍亂一定是因為攝入了什麼東西。為了證明自己的理論,斯諾蒐集了有力的證據。

在1854年倫敦蘇豪區霍亂疫情期間,斯諾上門訪問了當地居民。他發現如果將自己的調查結果標記在一張地圖上,布羅德街上從同一個飲用水泵里取水的居民中有將近60%的人染上了霍亂,而不從這個水泵里取水的居民里僅有7%的人染病。他甚至找到了飲用水受汙染的原因。

在當地一個叫亨利·懷特黑德的牧師的幫助下,斯諾找到了住在布羅德街40號的劉易斯夫人,她的房屋正好位於水井附近。他倆得知劉易斯夫人曾在距離泵軸不到一米、部分阻塞的污水池里清洗了自家嬰兒的尿布,而嬰兒感染了霍亂。

最終,斯諾將霍亂的死亡率與倫敦居民的飲用水源聯繫到了一起。倫敦城有的供水公司取的是被汙染的下遊水,而另一些公司在開發取用上遊水,倫敦的下水道系統尚未抵達這麼遠的地方。1849年,兩家供水公司——蘭貝斯公司和南華克與沃克斯豪爾公司——都是從被汙染的泰晤士河下遊取水,斯諾發現,在這兩家公司提供服務的地區,霍亂的病死率差不多。但不久後,蘭貝斯公司將取水管道建到了上遊地區,其供水客戶的霍亂病死率下降到了南華克與沃克斯豪爾公司的八分之一。

斯諾已蒐集到了霍亂源自污水而非瘴氣的絕好例證。麻煩在於,他的發現破壞了瘴氣理論的基本原理。這就好比告訴一群生物學家,他在月球上發現了生命。要人們接受這樣具有煽動性的主張,就要否認已經統治了醫學和醫療實踐好幾百年的理論原則。

衛生部門成立了一個委員會來證實斯諾的發現。雖然委員會對調查感到煩躁,但也沒有直截了當地拒絕,很可能是因為斯諾雖然在專業領域算個局外人,但仍然是醫學精英圈子裡的傑出人物,他曾用氯仿麻醉女王助其產子,還擔任過倫敦醫學會主席。於是,在委員會編寫的長達300多頁的報告里,他們承認霍亂可以通過水傳播。但他們還是強調,這並不意味著希波克拉底原則是錯誤的。報告稱,霍亂可通過空氣或水傳播,但空氣是更關鍵的傳播途徑。委員會寫道:“要確定這些傳播媒介中究竟何者在毒物發酵中發揮主要作用,並不容易。”但總體來看,“看來我們無法質疑……空氣的影響要大於水”。

這種令人費解但似乎確鑿無疑的駁斥可能會讓某些科學家感到沮喪,但斯諾不為所動。他堅持認為瘴氣理論是錯誤的。最終,醫療機構被迫站出來堅定地斥責他。在委員會發佈報告後不久,斯諾在一次議會聽證會上作證,反對一系列旨在打擊排放所謂“瘴氣”的行業之法案。議員們激烈反對他的反瘴氣姿態,他們質詢道,“傳達一下委員會的意思。拿焚屍爐舉個例子吧,要是殯儀館焚屍爐產生的氣味惡臭無比,你也認為它對當地居民的健康沒有損害嗎?”斯諾表示肯定。他們接著質疑道:“你的意思是,吸入被動植物分解物質汙染了的空氣對健康沒有影響嗎?”

英國頂尖醫學期刊《柳葉刀》也評論了斯諾反對議案的堅定證詞,稱他背叛了公共衛生領域。“為什麼斯諾醫生的觀點這般奇特?他究竟有沒有證據證明自己是對的?”《柳葉刀》的編輯極為惱怒地寫道:“沒有!但他仍堅持自己的理論,認為吞下動物糞便給人體帶來的只有傷害!……斯諾醫生從霍亂中總結的衛生真相是建好主下水道……他非常努力地堅持著自己的業餘‘愛好’,自從跌進這條溝,就再沒爬出來過。”

1855年7月,議會在對斯諾的斥責聲中,通過了衛生部門的反瘴氣排放法案。與此同時,議會並沒打算勸服蘇豪區當地教區移除被汙染的布羅德街的水泵柄,斯諾的發現幾乎沒讓頑固的瘴氣致病理論泛起任何漣漪。

四、細菌理論與科赫法則:一種新的範式取代了瘴氣致病論

1866年,德國化學家馬克斯·馮·佩滕科弗,在君士坦丁堡成功說服《國際衛生公約》的簽署者們公開否定約翰·斯諾的飲用水致病理論。

在佩滕科弗看來,引發霍亂的是有毒的霧氣。佩滕科弗說,當有毒的霍亂霧氣形成時,“迅速撤離”總歸是“有益措施”。1884年法國普羅旺斯暴發霍亂,意大利政府採取了誇張的措施,給每個意大利僑民分發了免費的火車票和船票,以最快速度將僑民撤出被感染的法國,當然,被撤出的還有霍亂。僑民們回到意大利後,在那不勒斯引發了一場新的暴發。

後來,醫學界宣佈與瘴氣致病論劃清界限,一種新的範式取代了瘴氣致病論,並將霍亂的療法納入自身的解釋框架之內。

這種新範式出現在19世紀末。細菌理論認為引發感染的不是瘴氣,而是微生物,有大量證據能夠佐證這一理論。彼時,顯微鏡觀察終於成了一種趨勢,科學家們得以重訪兩個世紀前列文虎克首先關注到的世界。科學家們做了大量動物實驗,他們推定,這些微生物在引發動物疾病方面起了重要作用。

1870年,法國化學家路易·巴斯德發現了蠶蟲所患的一種疾病背後的微生物禍首;1876年,德國微生物學家羅伯特·科赫發現了引發炭疽的炭疽杆菌。這些發現在瘴氣致病論支持者看來仍具有煽動性,但與他們曾拒斥過的理論相比,它們已有了本質不同。這些理論不是偶發的,亦非無根的浮萍,它們越來越顯露出一個穩定的規律,而且它們能被納入一個強大的解釋框架里。細菌理論及其對傳染本質的解釋,從根本上提供了一種能全面思考健康和疾病的全新方法。以前人們認為健康狀況不佳是內外部不確定因素複雜失衡的結果,現在卻是通過微生物層面就可以觀察到的狀態。

1884年,在柏林召開的一場關於霍亂的會議上,科赫的言論引發轟動,他宣佈自己發現了引起霍亂的微生物——霍亂弧菌。科赫研發了一種方法來證明該細菌引起了霍亂,這套三步證明法被稱作“科赫法則”,一直沿用到20世紀50年代。

第一步,他從患有霍亂的病人身上提取出這種惹麻煩的微生物。

第二步,他在實驗室里用營養豐富的培養皿培植該微生物。

第三步,他將實驗室培養出的微生物注射到健康人的體內。如果被注射者患上霍亂,就證明該微生物是引發霍亂的禍首。

佩滕科弗等重要的瘴氣致病論支持者譏諷道:“科赫的發現什麼都改變不了,而且大家都曉得,我早就料到了這一點。”還有專家將科赫的發現稱作“一次不幸的慘敗”。1885年,一個英國醫療傳道會報告稱,科赫發現的弧菌其實跟霍亂一點關係都沒有。(其會長認為佩滕科弗是“霍亂病原學方面的在世泰鬥”。)

佩滕科弗及其同行為了證明這種細菌不能引起霍亂,設計了一次大膽的展示。佩滕科弗從一名將死的霍亂病人那兒取得一小瓶糞便,裡面包含了數億個弧菌,他一口喝下了這瓶糞水。他還宣稱,這股液體“就像最純淨的水一般”從他喉嚨流了下去。另有27名傑出的科學家,包括佩滕科弗的助手,紛紛傚法。最終,佩滕科弗和他的助手都被霍亂性腹瀉擊倒,在兩天時間內,助手甚至每個小時都要上廁所,但所有喝下霍亂糞水的人都倖存了下來,佩滕科弗認為這算是對科赫細菌理論的成功反駁。

五、瘴氣致病論終結:佩滕科弗開槍自盡,科赫獲諾獎

瘴氣致病論和細菌理論之間的僵局,持續了好幾年。而1897年漢堡的霍亂暴發,徹底終結了瘴氣致病論的命運。漢堡西邊的阿爾托納郊區和市區一樣位於易北河沿岸,根據瘴氣理論,這裡應該和漢堡市區一樣受霍亂侵擾,實際上卻沒有。關於這種差異的原因,專家們幾乎已經無法否認了:阿爾托納過濾了飲用水源,而漢堡沒有。更醒目的證據是,一個名為漢堡格霍夫的住宅街區雖位於漢堡市的行政範圍內,但其飲用水取自阿爾托納經過過濾的水源,生活在該街區的345名居民無一人感染霍亂。

以上事例有力地證實了科赫理論(以及早已過世的斯諾的理論),瘴氣致病論的最後一群支持者也只得偃旗息鼓。希波克拉底醫學在盛行了2000年之後,跌落神壇。1901年,佩滕科弗開槍擊穿自己頭部自盡。幾年後,科赫獲得了諾貝爾醫學和生理學獎,細菌理論的革命就此完成。

六、霍亂進入尾聲:今天,我們有了霍亂疫苗

隨著瘴氣致病論的終結,霍亂在北美和歐洲的肆虐也進入尾聲。倫敦和紐約在抗擊霍亂方面取得的成就傳播開來。工業化世界的各個城市的市政機構,利用過濾和其他技術改善了飲用水質。

1909年後,人類研製出液氯技術,市政機構便開始進行氯化消毒。僅有少數水傳病原體在20世紀的水處理措施中倖存,它們變得更加溫和。細菌理論變革還改善了霍亂療法。20世紀頭十年,英裔印度病理學家萊納德·羅傑斯證明,鹽水療法將霍亂死亡率降低了三分之一。此後,曾一度被人嘲笑的生理鹽水注射逐漸普及開來。

在整個20世紀,科學家們將補液療法不斷完善。如今,將少量乳酸、鉀和鈣溶於鹽水,可作為霍亂的解藥,其有效程度如同給糖尿病昏迷患者注射一針胰島素。口服補液療法則被認為是20世紀最重要的醫學進步之一,該療法能簡單且快速地治癒霍亂及其他腹瀉性疾病。

這還不是全部。我們還擁有了對抗霍亂的疫苗,它旨在通過輸送已被殺死的完整細胞和霍亂毒素亞基,複製霍亂倖存者的保護性免疫力。儘管至今我們仍不知道這種免疫力的運作機制,但像珊科(一種2009年取得生產許可的平價口服疫苗)這樣的產品,以及杜可舒等旅行適用疫苗,都已具備60%~90%的保護率,這讓反霍亂武器庫又多了兩員要將。甚至還有更簡單的方法,由微生物學家麗塔·科爾韋爾及其同事開創的實驗證明,通過幾層紗麗布過濾未經處理的水,能過濾掉被感染的水中90%的弧菌,從而將霍亂感染概率減少50%。

(作者索尼婭·沙阿為美國科普作家,著有《熱症:瘧疾統治人類五十萬年的奧秘》、《人體獵人:在世界上最窮困病人身上進行的新藥試驗》等,本文摘自《流行病的故事:從霍亂到伊波拉》一書,澎湃新聞獲授權轉載。)

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