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看十二种微生物如何改变历史

日期:10-26  点击:  属于:学习

在地球46亿年的历史中,微生物至少存在了34亿年。在新近出版的《生命密码3:瘟疫传》中,科普界“名嘴”尹烨将微生物称为地球之王,梳理了包括鼠疫、天花、疟疾、霍乱等在内的12种给人类造成很大影响的微生物。那些改变历史的瘟疫,到底是怎么发生的?瘟疫产生的原因究竟是什么?瘟疫在多大程度上,改变了我们的社会和文化?

无处不在的微生物是地球之主

在尹烨看来,生命从无到有,变化万千。在地球46亿年的历史中,微生物至少存在了34亿年,它们改变了这个星球的外貌,改良了海洋、土壤和大气,创造了适合动植物生存的空间。无论是从数量,还是分布广度上来看,微生物是绝对的地球之主:它们无处不在,土壤、天空、海洋、冰川、极地,等等,无论怎样恶劣的环境,都有它们的身影;与微生物相比,只有几百万年历史的人类才是初来乍到者。

尹烨介绍,在人类社会发展过程中,疾病总是如影相随。

雅典曾有希望统一希腊,但一场非常蹊跷的疾病突然暴发,消灭了三分之一的雅典人,这导致雅典不仅败于斯巴达,而且永远失去翻盘的机会;古罗马盛极一时,无论是城市建设,还是经济政治文化水平,都代表着早期人类文明的巅峰,可就在帝国度过1400岁以后,这一璀璨的古文明在一种疾病的摧毁下轰然陨落;欧洲大航海运动带来了贸易和经济的繁荣,但也让一些地区居民的生活落入深渊——安居美洲大陆的绝大多数印第安人被天花、鼠疫和疟疾等瘟疫消灭……

这些在历史上留下的“辉煌战绩”,都是由微生物细菌和病毒导致的,从某种程度上来说,“人类的历史是被微生物塑造的。”

进入20世纪以后,随着疫苗抗生素的发现、外科手术的进步等现代医学一系列成就的取得,人类在面对微生物的过程中,从曾经的恐惧慢慢走向自信。而在人类与微生物的对抗中,古代中国,诸如张仲景的《伤寒论》、葛洪的《肘后备急方》、孙思邈的《千金方》、吴有性的《瘟疫论》,这些先贤悲天悯人的共情、博通古今的智慧,为后人留下了宝贵的精神财富;现代中国,“首擒肺鼠疫”的伍连德、“衣原体之父”汤飞凡这些防疫先驱则不声不响地把一个个瘟神收进了“魔瓶”。

蛋白质变性导致阿尔茨海默病

如果要从所有传染病里选一个人们熟悉度最高的,那无疑是流感。咳嗽、乏力、发烧,甚至肺部感染,每年冬天似乎都要上演一场人与病毒的攻防战。

殊不知,这位年年都来的“最熟悉的陌生人”,曾是历史上最残酷的杀手之一,100年前,世界超过三分之一的人口曾因它而跌倒。尹烨称其是“止战之疫”,因为,谁也没有曾想到,就是它叫停了第一次世界大战。其时,战争成为疾病传播的跳板,从各地而来的战士们,大大增加了不同株流感病毒间基因交流“乾坤大挪移”的机会,受伤或者疲劳造成免疫力低下又为流感病毒快速扩张提供了温床,战争和瘟疫的死亡概率持续叠加……

阿尔茨海默病又称老年痴呆症,是一种年龄依赖性的神经退行性疾病,主要临床表现是记忆功能障碍、行为异常和日常生活能力下降。人类一直备受其侵扰。尹烨在书中称,一种会传染的蛋白质朊病毒,与阿尔茨海默病、帕金森等脑部疾病有关。

尹烨先从病因相对明确的帕金森谈起:这种疾病多发于老年人,患者会出现手脚震颤、肌肉僵硬、行动迟缓等典型症状。帕金森既与先天遗传因素有关,也与后天环境和病毒感染有关。帕金森患者脑部神经细胞大量损失,造成神经系统无法控制肢体运动能力,影响多巴胺的分泌,多伴随着抑郁等情绪症状出现。

经研究,科学家们已经发现了数个与帕金森有关的基因,如α-突触核蛋白。突触核蛋白是我们体内存在的正常蛋白,一旦α-突触核蛋白基因发生突变,变异后的毒性α-突触核蛋白喜欢聚集在一起,形成高分子聚合物,蛋白酶也拿它们没办法。而且,这种聚合物会对神经细胞产生毒性影响,使神经细胞大量死亡或失去活性,在大脑中形成淀粉样蛋白和空斑。

在神经退行性疾病家族中,发病率更高的则是阿尔茨海默病。朊病毒则是变性蛋白家族中的一员。我们的身体里原本有一套行之有效的变性蛋白清除机制,能够防止这些变性蛋白聚集生事。但当身体机能发生变化,尤其是人类寿命大幅度延长后,衰老的组织已经无法自行清除这些变性蛋白时,这些蛋白就会在身体里沉淀下来,在大脑中形成斑块。日积月累,大脑正常区域就会被斑块侵蚀,最终导致神经细胞大量死亡,大脑功能退化。

自来水加氯源于霍乱阻断

尹烨在书中以时间为主线,梳理并收录了12种给人类造成很大影响甚至可以说改变人类历史的微生物。在其笔下,众多高深莫测的知识变得非常有趣。

说到肺结核,他用一种调侃的口吻对其进行总结,即“我爱持久战,看咱俩谁能杠过谁。”“我是杀人冠军,然而默默退群了”说的是天花,面对强大的微生物,人类幸运地发现了抗生素,发明出疫苗,从而成功地消灭了天花。

“如果没有我,你喝不上自来水”说的则是霍乱。这又是怎么回事呢?

原来,在14到15世纪时期,欧洲的城市规模开始不断扩大,人口也越来越多。当时,伦敦市有着无数的制革厂与屠宰作坊。这些制革厂与屠宰作坊排出来的废弃物,混合着伦敦市民的排泄物与生活垃圾被直接倾倒进泰晤士河中。

到了18世纪60年代,伴随着工业革命的到来,一些未经处理的工业废水也被直接排放到了泰晤士河中,这使得原本就肮脏不堪的泰晤士河受到了更加严重的工业污染。此时,一种名叫霍乱的可怕流行病开始袭击伦敦城。1848年,伦敦第二次受到霍乱的侵袭。根据统计,在一条霍乱疫情比较严重的大街上,仅10天就有500人死于霍乱。

危机之下,英国著名的流行病专家约翰·斯诺发现了真相:霍乱竟然是通过人们的饮用水传播的!于是他下令关闭了将泰晤士河水引入城市中的水泵阀门,才逐渐平息了这场可怕的传染病。在此之后,人类开启了自来水时代,并将氯添加到常规供水中。

尹烨是理工男出身,但在互联网背景之下,身上背着很多光环,他是“白蟑螂乐队”成员,在顶级期刊《自然》上发过论文,甚至还考过厨师证。

据尹烨透露,父亲在他小的时候就带他讲相声,练贯口,所以他可以非常轻松地大段大段地背出各种稀奇古怪的东西,比如《水浒传》里的一百单八将。因为是独子,常常跟着父母上山下海,抓螃蟹、捕蝴蝶,尹烨不但在生机盎然而美丽的大自然中开心成长,也与生物结下了不解之缘:从他记事起,家里养过鱼、乌龟、豚鼠、兔子、猫还有刺猬;到他上学的时候,父亲就会给他讲《山海经》和《西游记》,母亲会带他去野外拍照、做标本;上大学的时候,他自己选择了生物工程专业。