19世紀(jì)的前50年,煤氣燈剛剛照亮倫敦的夜晚。在此之前,限時(shí)限量供應(yīng)的油燈勉強(qiáng)維持著夜行人的安全感;一旦離開城市主干道,那些黑暗的偏僻小路依舊是暴力和犯罪的窠巢。擁擠的貧民區(qū),臟亂的街道,倫敦城中大多數(shù)人的日常起居離“體面”還有不少差距。很難想象,這里很快就將擁有世界上第一條地鐵線路。 19世紀(jì)的倫敦街頭 | Wikimedia Commons 霧霾之下,糟糕的公共衛(wèi)生系統(tǒng)加劇了劣質(zhì)生產(chǎn)和環(huán)境污染的惡性循環(huán)。彌散著惡臭的下水溝毫無遮攔,所謂的污水處理系統(tǒng)與生活用水之間的隔離也是形同虛設(shè)。 表現(xiàn)倫敦空氣污染的繪畫 | Wikimedia Commons 內(nèi)科醫(yī)生約翰·斯諾(John Snow)就生活在這樣的倫敦。在走上學(xué)醫(yī)這條道路之前,斯諾展現(xiàn)出了極高的數(shù)學(xué)天賦,出色的邏輯推理能力或許為他日后解決疾病難題打下了基礎(chǔ)。1844年,走出醫(yī)學(xué)院的斯諾在西倫敦開始了自己的職業(yè)生涯。 約翰·斯諾 | Wikimedia Commons 斯諾對(duì)麻醉學(xué)有著極大的興趣,他是英國(guó)第一個(gè)系統(tǒng)研究乙醚用法的醫(yī)生,性格開朗的他還熱衷于分享自己在麻醉領(lǐng)域的見解,并且毫無保留地公開自己的研究成果。很快,斯諾就成了英國(guó)最出色的麻醉師,一大批手術(shù)醫(yī)師都慕名尋求他的幫助。 1854年,職業(yè)生涯幾乎一直順風(fēng)順?biāo)乃怪Z迎來了人生最大的挑戰(zhàn)——寬街(Broad Street)霍亂爆發(fā)。 寬街上的疫情偵探 寬街位于斯諾工作生活的蘇豪區(qū),那里的污水處理系統(tǒng)非常落后。惡臭的人畜糞便、隨處可見的腐爛垃圾,加上階層隔閡帶來的偏見,催生出了“瘴氣致病”的理論:霍亂由被污染的空氣傳播,社會(huì)低下階層的生活環(huán)境更為糟糕,臭氣更重,而窮人因?yàn)椤暗赖聰摹毕魅趿梭w質(zhì),所以更容易在壞空氣的影響下得病。 紀(jì)念斯諾做出的貢獻(xiàn)的銘文 | Jamzze / Wikimedia Commons 盡管瘴氣理論在當(dāng)時(shí)占據(jù)了絕對(duì)主導(dǎo),但這顯然難以讓斯諾信服。他決定去爆發(fā)霍亂的街區(qū)實(shí)地走訪——就像親臨案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)、不放過任何蛛絲馬跡的偵探一樣。 當(dāng)時(shí)倫敦街頭安裝了大量的公共水泵,人們各自從這里打水回家使用。與此同時(shí),另外還有數(shù)家自來水公司從泰晤士河的不同流段抽水,通過供水管線為一些住宅提供生活用水;不過,普通居民其實(shí)很難發(fā)現(xiàn),取自不同流段的水質(zhì)清潔程度不同,這些公司的過濾系統(tǒng)質(zhì)量也是參差不齊。 霍亂通過不潔凈的水體傳播 | WHO 霍亂爆發(fā)后,根據(jù)街區(qū)分布情況和居民的口述,斯諾繪制出一張標(biāo)記了公共水泵位置以及蘇豪區(qū)所有已知霍亂病例死亡點(diǎn)的地圖。一切信息都指向?qū)捊趾蛣蚪值慕粎R處的一臺(tái)特定的水泵——從空間上看,病例高度集中在這臺(tái)水泵附近的幾條街道。 當(dāng)年被拆除的水泵的復(fù)制品,以此紀(jì)念斯諾做出的貢獻(xiàn) | Jamzze / wikimedia 利用顯微鏡檢查來自水泵的水樣,斯諾在寬街樣本中發(fā)現(xiàn)了“白色絮狀顆粒”的存在。他認(rèn)為正是這些顆粒或者其他不明物質(zhì)污染了水體,取水飲水的居民也因此感染了霍亂。 盡管市政當(dāng)局對(duì)這個(gè)解釋深表懷疑,但還是聽取斯諾意見拆下了寬街水泵的手柄。自此,附近居民沒法方便地從這里打水,但霍亂也因此迅速停止了傳播。 寬街水泵附近,一家酒吧也以斯諾命名 | Jamzze / Wikimedia Commons 樂于分享的斯諾發(fā)表了完整的調(diào)查地圖,圖中包含該地區(qū)13臺(tái)公用水泵的位置,以及按家庭地址標(biāo)記的578例霍亂死亡病例。由于沒和寬街共享水泵,所以寬街以北的濟(jì)貧工廠只有很少的霍亂死亡病例。類似的,在寬街以東的一個(gè)釀酒廠,沒有任何一位酒廠工人感染霍亂,原因在于他們渴了就可以喝酒,而釀酒過程無意間殺死了導(dǎo)致霍亂的細(xì)菌——當(dāng)然,人們當(dāng)時(shí)還不知道是病原微生物引發(fā)了這場(chǎng)瘟疫。 斯諾繪制的地圖:紅線和藍(lán)線分別標(biāo)記的是寬街與劍橋街,兩街交界處的綠色箭頭指向那個(gè)水泵;粉色圈分別指北面的濟(jì)貧工廠和東面的啤酒廠 | John Snow 斯諾的這番工作,被后世認(rèn)為是早期流行病學(xué)調(diào)查的典范,他也因此被譽(yù)為“現(xiàn)代流行病學(xué)之父”。盡管斯諾做了出色的調(diào)查,但由于沒有明確證實(shí)霍亂病原體的存在,大眾又難以接受糞口傳播這種“毫不體面”的解釋,因此“壞空氣導(dǎo)致霍亂”的觀念依舊未被撼動(dòng)。 疾病背后的真兇 在破解寬街“謎案”后不到四年,斯諾因病去世。這一次,我們的偵探由英國(guó)人換成了德國(guó)人。1883年8月,羅伯特·科赫(Robert Koch)和他的同事們從柏林出發(fā),來到埃及亞歷山大港——霍亂正在那里肆虐??坪盏哪繕?biāo)很明確:找出引起霍亂的那種病原菌。在此之前,法國(guó)人巴斯德(Louis Pasteur)的研究已經(jīng)為細(xì)菌致病的病原學(xué)說帶來了最直接有力的證據(jù)。 ![]() 巴斯德是近代微生物學(xué)的奠基人 | Wikimedia Commons 其實(shí)早在1854年,也就是倫敦寬街爆發(fā)霍亂的那一年,意大利科學(xué)家帕西尼(Filippo Pacini)就已經(jīng)用顯微鏡觀察到了細(xì)菌,并且成功將其分離出來;作為解剖學(xué)家,他還詳細(xì)記錄了從死者身上發(fā)現(xiàn)的病變。但很可惜,帕西尼沒能成功驗(yàn)證細(xì)菌與霍亂的因果關(guān)系,他的成果也沒有得到學(xué)界的重視。 帕西尼的“霍亂弧菌”樣本(引號(hào)是因?yàn)楫?dāng)時(shí)還沒有正式命名),保存于佛羅倫薩大學(xué)。1846~1860年是人類歷史上的第三次霍亂大流行,亞、非、歐都遭到重創(chuàng),其中1854年的疫情最為嚴(yán)重 | Filippo Pacini 通過尸檢,科赫同樣從霍亂死者的腸黏膜中發(fā)現(xiàn)了一種“桿菌”。并且這種桿菌只存在于霍亂死者的體內(nèi),他因此推斷這種細(xì)菌與霍亂有關(guān)。為了繼續(xù)調(diào)查,他又來到了疫情十分嚴(yán)重的印度加爾各答。 在微生物學(xué)研究中,分離純化細(xì)菌是非常重要的一步,它不僅能找出導(dǎo)致疾病的“嫌疑人”,更能通過進(jìn)一步的接種感染實(shí)驗(yàn)確定“真兇”的唯一性。早期,巴斯德等人曾利用液體培養(yǎng)基來純化細(xì)菌,但這太容易被雜菌污染了。科赫改良了培養(yǎng)基,換液體為固體,大大提高了純化的成功率。 ![]() 羅伯特·科赫,如今德國(guó)的疾病防控機(jī)構(gòu)也以他的名字命名 | Wikimedia Commons 1884年1月,科赫宣布成功分離純化出了這種“形似逗號(hào)”的致病細(xì)菌——霍亂弧菌。他從加爾各答寫信,向德國(guó)政府和媒體報(bào)告了這個(gè)喜訊,同時(shí)提到的還有這種細(xì)菌的生物特性,例如它能在潮濕的布料和土壤中增殖,但對(duì)干燥和弱酸性溶液敏感。和斯諾一樣,科赫也意識(shí)到了清潔水源的重要性。 ![]() 電子顯微鏡下的霍亂弧菌 | Wikimedia Commons 沼澤和泛濫的河水為細(xì)菌繁殖提供了溫床,被污染的食物和飲水進(jìn)入宿主腸道,引發(fā)疾病,而細(xì)菌又會(huì)通過糞便返回水中,再次傳播。1892年,霍亂肆虐德國(guó)漢堡,毗鄰的小鎮(zhèn)阿爾托納(Altona)由于事先已經(jīng)采用了過濾水管,因而免受影響。這再次驗(yàn)證了凈化水質(zhì)的重要性。 科赫畢生的研究成果,最后都匯集到了微生物學(xué)病原鑒定的“金科玉律”——科赫法則。在科赫法則的基礎(chǔ)上,人們不斷發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)新的病原體,挽救了更多生命。 ![]() 科赫法則用以驗(yàn)證細(xì)菌與病害的關(guān)系 從奔波在街頭的流行病學(xué)先鋒,到實(shí)驗(yàn)室中的耕耘者,科學(xué)家們就像現(xiàn)實(shí)中的偵探,因解開謎題而欣喜,也因線索中斷而失意。那些被靈感擊中的灰色腦細(xì)胞,一次次替我們撥開眼前的迷霧,讓我們得以走得更遠(yuǎn)。 ![]() |
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