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抗疫史疑案破解:人类为何迟迟找不到霍乱解药?
一、希波克拉底范式有用,但也限制了科学家寻找霍乱疗法
1962年,物理学家、科学哲学家托马斯·库恩就曾解释过科学实践的悖论,它既能揭露真相,也能压制实情。库恩提出了“范式”的概念,这是一种用于解释万物运转缘由的理论构想,科学家即是透过范式的棱镜来理解这个世界的。范式为科学观察提供了解释框架,它们就仿佛是精细绘制的线条,科学家要做的是给线条填上颜色、画出细节,充实和扩展这些范式。
对19世纪的医学来说,希波克拉底理论是它的范式。依据希波克拉底原则,健康和疾病是气象条件、地方地貌等宏观且无规则的外部条件,与独特的内部条件之间进行复杂、特异的相互作用的结果。维系和恢复健康便是努力平衡这些不同的要素。
范式虽有用,却也给科学家们创造出具有破坏性的困境:范式制造出了预期,而预期限制了科学家的洞察力。心理学家描述过两种常见的心理障碍——确认偏误和变化盲视,其中确认偏误的问题在于,人们有选择性地留意和记忆能支持自身预期的一类证据。换句话说,人们只看到他们想看到的。而且人们也注意不到与他们的预期相悖的“反常”现象,这就是所谓的变化盲视。
这也恰是19世纪人们在寻找霍乱治疗方法过程中发生的故事。
《流行病的故事:从霍乱到埃博拉》,索尼娅·沙阿 著,苗小迪 译,译林出版社2021版
二、发现盐水疗法的斯蒂文斯:“骗子”
发现霍乱治疗方法的科学家,没有严格遵循医疗机构中顶尖医生贯彻的希波克拉底医学范式。他们是局外人。比如威廉·斯蒂文斯,此人是一名在维尔京群岛行医的无足轻重的医生,他的名号在伦敦的英国医学精英圈子里无人知晓。苏格兰医生威廉·奥肖内西也是如此。两人均在19世纪30年代时发现了盐水疗法。斯蒂文斯本以为盐水能帮助改善霍乱病人的深色血液。据《柳叶刀》记载,奥肖内西推荐“将温盐水注射到血管中,以此平衡血液的正常盐分含量”,这不仅能恢复血液的颜色,还能补充人体失去的水分和盐分。1832年,斯蒂文斯为伦敦监狱中的两百多名霍乱患者注射盐水,最终仅有不到4%的病人病死,这是该疗法最令人信服的明证之一。
补充因呕吐和腹泻而流失的水分,这种治疗逻辑违背了希波克拉底范式。依据希波克拉底原则,霍乱这样的传染病是通过污浊难闻的“瘴气”传播开来的,吸入这种气体的人会被毒害。这也是为什么霍乱病人会经历急性呕吐和腹泻——他们的身体正试图摆脱瘴气的侵蚀。用盐水或其他任何东西来抵消这些症状,按当时的理念判断是错误的,如同迫不及待揭掉身上伤口的结痂在现代人看来也是错的。
据此,医学专家们痛斥盐水疗法的倡导者。前往监狱参观以检验斯蒂文斯治疗成果的专家,不假思索地斥责该治疗无效,他们宣称斯蒂文斯治疗的病人其实一开始就没患霍乱,专家们口中的所谓霍乱病人是病入膏肓、已经进入“机能崩溃”状态的人。斯蒂文斯的病人都不是这种状态,专家们便据此称他们未患上霍乱。
评阅斯蒂文斯研究成果的期刊编辑,也下结论称他是个骗子。《内外科医学评论》的编辑写道,“对于整个事件,我们感到厌恶,既遗憾又反感”。“现在我们对‘盐水疗法’及其作者的最好期待,就是快点被人们忘记吧。”“盐对腌猪肉和鲱鱼来说或许有用,”一位评论员在1844年嘲讽道,“但在盐腌病人与治愈他们之间并不能画上等号。”
三、证明霍乱源自污水的约翰·斯诺:“背叛了公共卫生领域”
关于霍乱通过污水而非瘴气传播的证据,也同样被人们无视与压制。19世纪的伦敦麻醉医师约翰·斯诺,就深知瘴气理论运用在霍乱上的短板。多年以来,斯诺曾用乙醚、氯仿和苯等各种各样的气体迷晕自己,借此研究它们对人体起到的效果,为他的病人寻找最完美的麻醉药。斯诺身为气体性能专家,清楚若霍乱病人真如医疗机构所说是通过吸入气体而染病,那霍乱应该首先会感染包括肺在内的呼吸系统,如同深吸一口刺鼻的烟雾。但实际症状并非如此,霍乱影响的是消化系统。
在斯诺看来,这只意味着一件事:病人患上霍乱一定是因为摄入了什么东西。为了证明自己的理论,斯诺搜集了有力的证据。
在1854年伦敦苏豪区霍乱疫情期间,斯诺上门访问了当地居民。他发现如果将自己的调查结果标记在一张地图上,布罗德街上从同一个饮用水泵里取水的居民中有将近60%的人染上了霍乱,而不从这个水泵里取水的居民里仅有7%的人染病。他甚至找到了饮用水受污染的原因。
在当地一个叫亨利·怀特黑德的牧师的帮助下,斯诺找到了住在布罗德街40号的刘易斯夫人,她的房屋正好位于水井附近。他俩得知刘易斯夫人曾在距离泵轴不到一米、部分阻塞的污水池里清洗了自家婴儿的尿布,而婴儿感染了霍乱。
最终,斯诺将霍乱的死亡率与伦敦居民的饮用水源联系到了一起。伦敦城有的供水公司取的是被污染的下游水,而另一些公司在开发取用上游水,伦敦的下水道系统尚未抵达这么远的地方。1849年,两家供水公司——兰贝斯公司和南华克与沃克斯豪尔公司——都是从被污染的泰晤士河下游取水,斯诺发现,在这两家公司提供服务的地区,霍乱的病死率差不多。但不久后,兰贝斯公司将取水管道建到了上游地区,其供水客户的霍乱病死率下降到了南华克与沃克斯豪尔公司的八分之一。
斯诺已搜集到了霍乱源自污水而非瘴气的绝好例证。麻烦在于,他的发现破坏了瘴气理论的基本原理。这就好比告诉一群生物学家,他在月球上发现了生命。要人们接受这样具有煽动性的主张,就要否认已经统治了医学和医疗实践好几百年的理论原则。
卫生部门成立了一个委员会来证实斯诺的发现。虽然委员会对调查感到烦躁,但也没有直截了当地拒绝,很可能是因为斯诺虽然在专业领域算个局外人,但仍然是医学精英圈子里的杰出人物,他曾用氯仿麻醉女王助其产子,还担任过伦敦医学会主席。于是,在委员会编写的长达300多页的报告里,他们承认霍乱可以通过水传播。但他们还是强调,这并不意味着希波克拉底原则是错误的。报告称,霍乱可通过空气或水传播,但空气是更关键的传播途径。委员会写道:“要确定这些传播媒介中究竟何者在毒物发酵中发挥主要作用,并不容易。”但总体来看,“看来我们无法质疑……空气的影响要大于水”。
这种令人费解但似乎确凿无疑的驳斥可能会让某些科学家感到沮丧,但斯诺不为所动。他坚持认为瘴气理论是错误的。最终,医疗机构被迫站出来坚定地斥责他。在委员会发布报告后不久,斯诺在一次议会听证会上作证,反对一系列旨在打击排放所谓“瘴气”的行业之法案。议员们激烈反对他的反瘴气姿态,他们质询道,“传达一下委员会的意思。拿焚尸炉举个例子吧,要是殡仪馆焚尸炉产生的气味恶臭无比,你也认为它对当地居民的健康没有损害吗?”斯诺表示肯定。他们接着质疑道:“你的意思是,吸入被动植物分解物质污染了的空气对健康没有影响吗?”
英国顶尖医学期刊《柳叶刀》也评论了斯诺反对议案的坚定证词,称他背叛了公共卫生领域。“为什么斯诺医生的观点这般奇特?他究竟有没有证据证明自己是对的?”《柳叶刀》的编辑极为恼怒地写道:“没有!但他仍坚持自己的理论,认为吞下动物粪便给人体带来的只有伤害!……斯诺医生从霍乱中总结的卫生真相是建好主下水道……他非常努力地坚持着自己的业余‘爱好’,自从跌进这条沟,就再没爬出来过。”
1855年7月,议会在对斯诺的斥责声中,通过了卫生部门的反瘴气排放法案。与此同时,议会并没打算劝服苏豪区当地教区移除被污染的布罗德街的水泵柄,斯诺的发现几乎没让顽固的瘴气致病理论泛起任何涟漪。
四、细菌理论与科赫法则:一种新的范式取代了瘴气致病论
1866年,德国化学家马克斯·冯·佩滕科弗,在君士坦丁堡成功说服《国际卫生公约》的签署者们公开否定约翰·斯诺的饮用水致病理论。
在佩滕科弗看来,引发霍乱的是有毒的雾气。佩滕科弗说,当有毒的霍乱雾气形成时,“迅速撤离”总归是“有益措施”。1884年法国普罗旺斯暴发霍乱,意大利政府采取了夸张的措施,给每个意大利侨民分发了免费的火车票和船票,以最快速度将侨民撤出被感染的法国,当然,被撤出的还有霍乱。侨民们回到意大利后,在那不勒斯引发了一场新的暴发。
后来,医学界宣布与瘴气致病论划清界限,一种新的范式取代了瘴气致病论,并将霍乱的疗法纳入自身的解释框架之内。
这种新范式出现在19世纪末。细菌理论认为引发感染的不是瘴气,而是微生物,有大量证据能够佐证这一理论。彼时,显微镜观察终于成了一种趋势,科学家们得以重访两个世纪前列文虎克首先关注到的世界。科学家们做了大量动物实验,他们推定,这些微生物在引发动物疾病方面起了重要作用。
1870年,法国化学家路易·巴斯德发现了蚕虫所患的一种疾病背后的微生物祸首;1876年,德国微生物学家罗伯特·科赫发现了引发炭疽的炭疽杆菌。这些发现在瘴气致病论支持者看来仍具有煽动性,但与他们曾拒斥过的理论相比,它们已有了本质不同。这些理论不是偶发的,亦非无根的浮萍,它们越来越显露出一个稳定的规律,而且它们能被纳入一个强大的解释框架里。细菌理论及其对传染本质的解释,从根本上提供了一种能全面思考健康和疾病的全新方法。以前人们认为健康状况不佳是内外部不确定因素复杂失衡的结果,现在却是通过微生物层面就可以观察到的状态。
1884年,在柏林召开的一场关于霍乱的会议上,科赫的言论引发轰动,他宣布自己发现了引起霍乱的微生物——霍乱弧菌。科赫研发了一种方法来证明该细菌引起了霍乱,这套三步证明法被称作“科赫法则”,一直沿用到20世纪50年代。
第一步,他从患有霍乱的病人身上提取出这种惹麻烦的微生物。
第二步,他在实验室里用营养丰富的培养皿培植该微生物。
第三步,他将实验室培养出的微生物注射到健康人的体内。如果被注射者患上霍乱,就证明该微生物是引发霍乱的祸首。
佩滕科弗等重要的瘴气致病论支持者讥讽道:“科赫的发现什么都改变不了,而且大家都晓得,我早就料到了这一点。”还有专家将科赫的发现称作“一次不幸的惨败”。1885年,一个英国医疗传道会报告称,科赫发现的弧菌其实跟霍乱一点关系都没有。(其会长认为佩滕科弗是“霍乱病原学方面的在世泰斗”。)
佩滕科弗及其同行为了证明这种细菌不能引起霍乱,设计了一次大胆的展示。佩滕科弗从一名将死的霍乱病人那儿取得一小瓶粪便,里面包含了数亿个弧菌,他一口喝下了这瓶粪水。他还宣称,这股液体“就像最纯净的水一般”从他喉咙流了下去。另有27名杰出的科学家,包括佩滕科弗的助手,纷纷效法。最终,佩滕科弗和他的助手都被霍乱性腹泻击倒,在两天时间内,助手甚至每个小时都要上厕所,但所有喝下霍乱粪水的人都幸存了下来,佩滕科弗认为这算是对科赫细菌理论的成功反驳。
五、瘴气致病论终结:佩滕科弗开枪自尽,科赫获诺奖
瘴气致病论和细菌理论之间的僵局,持续了好几年。而1897年汉堡的霍乱暴发,彻底终结了瘴气致病论的命运。汉堡西边的阿尔托纳郊区和市区一样位于易北河沿岸,根据瘴气理论,这里应该和汉堡市区一样受霍乱侵扰,实际上却没有。关于这种差异的原因,专家们几乎已经无法否认了:阿尔托纳过滤了饮用水源,而汉堡没有。更醒目的证据是,一个名为汉堡格霍夫的住宅街区虽位于汉堡市的行政范围内,但其饮用水取自阿尔托纳经过过滤的水源,生活在该街区的345名居民无一人感染霍乱。
以上事例有力地证实了科赫理论(以及早已过世的斯诺的理论),瘴气致病论的最后一群支持者也只得偃旗息鼓。希波克拉底医学在盛行了2000年之后,跌落神坛。1901年,佩滕科弗开枪击穿自己头部自尽。几年后,科赫获得了诺贝尔医学和生理学奖,细菌理论的革命就此完成。
六、霍乱进入尾声:今天,我们有了霍乱疫苗
随着瘴气致病论的终结,霍乱在北美和欧洲的肆虐也进入尾声。伦敦和纽约在抗击霍乱方面取得的成就传播开来。工业化世界的各个城市的市政机构,利用过滤和其他技术改善了饮用水质。
1909年后,人类研制出液氯技术,市政机构便开始进行氯化消毒。仅有少数水传病原体在20世纪的水处理措施中幸存,它们变得更加温和。细菌理论变革还改善了霍乱疗法。20世纪头十年,英裔印度病理学家莱纳德·罗杰斯证明,盐水疗法将霍乱死亡率降低了三分之一。此后,曾一度被人嘲笑的生理盐水注射逐渐普及开来。
在整个20世纪,科学家们将补液疗法不断完善。如今,将少量乳酸、钾和钙溶于盐水,可作为霍乱的解药,其有效程度如同给糖尿病昏迷患者注射一针胰岛素。口服补液疗法则被认为是20世纪最重要的医学进步之一,该疗法能简单且快速地治愈霍乱及其他腹泻性疾病。
这还不是全部。我们还拥有了对抗霍乱的疫苗,它旨在通过输送已被杀死的完整细胞和霍乱毒素亚基,复制霍乱幸存者的保护性免疫力。尽管至今我们仍不知道这种免疫力的运作机制,但像珊科(一种2009年取得生产许可的平价口服疫苗)这样的产品,以及杜可舒等旅行适用疫苗,都已具备60%~90%的保护率,这让反霍乱武器库又多了两员要将。甚至还有更简单的方法,由微生物学家丽塔·科尔韦尔及其同事开创的实验证明,通过几层纱丽布过滤未经处理的水,能过滤掉被感染的水中90%的弧菌,从而将霍乱感染概率减少50%。
(作者索尼娅·沙阿为美国科普作家,著有《热症:疟疾统治人类五十万年的奥秘》、《人体猎人:在世界上最穷困病人身上进行的新药试验》等,本文摘自《流行病的故事:从霍乱到埃博拉》一书,澎湃新闻获授权转载。)
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