科普界“名嘴”讲述生命密码 看十二种微生物如何改变历史
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种给人类造成特别大的影响的微生物。那些改变历史的瘟疫,到底是怎么发生的?瘟疫产生的原因到底是什么?瘟疫在多大程度上,改变了我们的社会和文化?
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。
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,从某一些程度上来说,“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”。
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,大幅度提升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变弱。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相关,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-突触白。突触白是我们体内存在的正常蛋白,一旦α-突触白基因发生突变,变异后的毒性α-突触白喜欢聚集在一起,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,能预防这些变性蛋白聚集生事。但当身体机能发生明显的变化,尤其是人类寿命大幅度延长后,衰老的组织已经没办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,最后导致神经细胞大量死亡,大脑功能退化。
尹烨在书中以时间为主线种给人类造成特别大的影响还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很有趣。
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。
原来,在14到15世纪时期,欧洲的城市规模开始逐步扩大,人口也慢慢变得多。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,在一条霍乱疫情非常严重的大街上,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,所以他可以很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,他个人选择了生物工程专业。