撰文 | 河邊的卡西莫多
編輯 | 阿嫻
1955年的夏天,雖然天氣炎熱,但在我國南方多數城市裡,卻是家家門窗緊閉,孩子們不準出門玩耍。
這是因為就在這一年,我國爆發了大規模的脊髓灰質炎疫情,僅在江蘇南通,就有1680人感染,其中466人死亡。
在上世紀五十年代,全球很多地方都爆發了這種疾病。在歐洲它被稱為“秋日幽靈”,很多孩子只是出去接觸到了水,晚上睡一覺,第二天就可能呼吸困難甚至癱瘓。儘管脊髓灰質炎還有一個俗名叫做“小兒麻痺症”,但其實該病不僅會感染兒童,成年人同樣會感染。
美國前總統羅斯福,就是在38歲的壯年時期感染的脊髓灰質炎(圖片來源:commons.wikimedia)
脊髓灰質炎是由病毒引起的傳染病,只有靈長類會被感染,通常經糞口傳播,也有可能經水或食物傳染。大部分感染者不會有任何症狀,少數會有發熱或四肢疼痛等輕微症狀,但是還是會有一部分人的症狀會很嚴重,出現肌肉萎縮甚至死亡。
這種傳染病,已經伴隨了人類數千年。但直到1908年,人類才第一次發現了脊髓灰質炎病毒。在五十年代,脊髓灰質炎肆虐的同時,科學家們也在加緊嘗試研製疫苗,去抵抗這種疾病的侵襲。
脊髓灰質炎病毒感染後,如果病毒阻斷了神經呼吸之間的肌肉接頭,人就會無法呼吸。在1928年人類發明了“鐵肺”,透過外部的強力壓住胸腔,幫助患者呼吸 (圖片來源: wbur.org )
在這個過程中,不僅有科學家們的智慧和努力,還少不了猴子的奉獻。
美國的科學家喬納斯·索爾克(Jonas Salk)和阿爾伯特·薩賓(Albert Sabin)分別研製出了滅活和減毒疫苗。雖然兩個團隊最終的疫苗有所區別,但研製疫苗的過程卻也有相同之處:讓實驗猴感染病毒,它的腎臟細胞就會富集病毒,隨後將猴子安樂死並取出腎臟。然後將猴子的腎細胞滅活或者直接篩選病毒,製作出疫苗。根據統計,薩賓至少在1萬隻猴子和160只黑猩猩身上進行了實驗。
喬納斯·索爾克(左)和阿爾伯特·薩賓,在上世紀50年代,二者獨自領銜的團隊在研製脊髓灰質炎疫苗過程中產生了激烈的競爭,不過最終二者都放棄了藥物的專利申請,讓全世界受益(圖片來源: commons.wikimedia )
同樣的事情,也發生在我們中國。1955年,薩賓的減毒疫苗還處於實驗階段。我國的科學家顧方舟就臨危受命,開始主持我國自主的疫苗研發工作。
在雲南昆明的花紅洞,團隊僅僅用了9個月的時間就建起了實驗室。當然,實驗室裡也少不了猴子。顧方舟不僅主持了疫苗研發,連打掃猴舍等工作也親自參與。
1959年,我國醫學家顧方舟與職工一起建設位於昆明的生物醫學研究所工地(圖片來源: commons.wikimedia )
1960年,第一批生產的疫苗在猴子身上通過了動物試驗,隨後開始向全國推廣。限於當時的條件,顧方舟團隊想出了一個特別的方法:用搖湯圓的方式,把液體疫苗包在糖和奶粉裡,做成“糖丸”,再透過低溫條件進行運輸。這樣既解決儲運問題,又可以讓兒童更容易接受疫苗。
就這樣,在實驗猴子的幫助下,中國共有數十億人次服用過糖丸,這種甜甜的藥丸成為了幾代人共同的記憶,脊髓灰質炎也在我國發病率逐漸下降。
2000年7月21日,顧方舟(前排左4)代表我國在“中國消滅脊髓灰質炎證實報告簽字儀式”上簽字,宣告中國正式成為消滅“脊灰”的國家(圖片來源:網路 )
在今天,脊髓灰質炎已經在全球幾乎消失,它是最有可能自天花後人類消滅的第二種傳染病。如今人類也不再使用猴子進行脊髓灰質炎疫苗的研發工作了,不過動物實驗卻並沒有消失,特別是猴子和猩猩更加是醫學實驗中的“常客”。僅在美國,每年就有大約8萬隻猴子作為了試驗材料。
與老鼠、兔子等齧齒類動物相比,靈長類動物和人類有著更高的身體結構相似度和基因相似度,幾乎所有人類會感染的疾病和病毒,實驗猴都會被感染,因此實驗猴進行的臨床前試驗,結果會更精準。在大多數國家都有明確的規定,所有的新藥研發必須得到在非人靈長類身上獲得的可靠結論後,才能進入臨床研究。
最常用於實驗的靈長類動物,主要是普通獼猴和食蟹猴,狨猴、紅面猴、黑猩猩、狒狒等物種也經常出現在實驗室。大部分用於實驗的猴子都是養殖場專門繁殖的,不過也有少數來自野外的捕獲。
普通獼猴也叫恆河猴、黃猴、廣西猴,也是日常最容易見到的猴子(圖片來源:com mons.wikimedia )
不僅僅是在醫療領域,猴子也是天文實驗中的先行者。在人類研發脊髓灰質炎的同一時間,猴子也作為人類的完美替身進入了太空。相比於同樣作為實驗動物的狗,猴子更容易被訓練,也更適合模擬人類的行為。
1961年1月31日,一隻名叫“哈姆”的美國黑猩猩乘坐飛船升空,被送上距離地面253千米的太空。它在太空艙內,配合地面人員完成了一些簡單的指令,證明了微重力環境下也能靠“人力”成功操縱飛船。
安全返回地球的“哈姆”被安置在了一所動物園,並在那裡安度了晚年。“哈姆”是幸運的,在它之前還曾經有很多猴子和猩猩的“先驅”,大多數實驗猴都在升空後因為各種故障死亡。不過也正是它們的犧牲,讓人類積累了豐富的航天經驗。
雖然在如今,隨著科學的發展,科學家們在不斷研究實驗動物的替代新方法。比如用計算機模擬藥物對人類的影響和用幹細胞代替動物進行醫療實驗,或者用“模擬假人”檢驗模擬飛船的載人狀態。但是在可見的未來,我們依然離不開動物實驗。
猴子只是眾多實驗動物中的一類。除此之外,實驗室裡還有各種昆蟲、鼠類、魚類、貓、狗、兔子甚至犰狳。每年大約1.15億隻動物用於試驗,而大多數實驗動物的終點,都是被實施安樂死。
實驗動物用自己的生命,證明了生命的價值。我們在今天可以做的事,或許就是嚴格踐行動物倫理的“3R”原則,恪守實驗動物的福利準則,給予這些實驗動物足夠的尊重。
感謝一切為了人類做出貢獻的實驗動物們!
參考資料:
[1] Scott TongJulia Corcoran.The Autumn Ghost tells of innovation that saved lives during polio epidemic.https://www.wbur.org/hereandnow/2023/09/18/the-autumn-ghost-polio
[2] Barnes K .Culturing poliovirus in cells[J].Nature medicine, 2020.DOI:10.1038/D42859-020-00014-7.
[3] Grimm D .Record number of monkeys being used in U.S. research[J].Science, 2018.DOI:10.1126/SCIENCE.AAV9290.
[4] Orsini D, Martini M. Albert Bruce Sabin: The Man Who Made the Oral Polio Vaccine. Emerg Infect Dis. 2022 Mar;28(3):743–6. doi: 10.3201/eid2803.204699. PMCID: PMC8888238.
[5]昆明醫學生物研究所III型毒種協作組.脊髓灰質炎減毒活疫苗III型新毒種的研究II.中III2株的現場服用觀察[J].微生物學報, 1976, 16(3).
[6]還記得我們小時候吃過的這種糖丸嗎?裡面有猴子很大的功勞 孫強. https://mp.weixin.qq.com/s/a42AYWslTwAhFBDjTL-89w
[7]中國青年報.糖丸爺爺的艱苦戰爭:消滅脊髓灰質炎病毒.https://www.chinanews.com.cn/m/jk/2019/01-16/8730139.shtml
將“把科學帶回家”
不錯過每條有趣科學推文!
原創文章版權歸微信公眾號
“把科學帶回家”所有
轉載請聯絡:[email protected]
凡本公眾號轉載、引用的文章 、圖片、音訊、影片檔案等資料的版權歸版權所有人所有,因此產生相關後果,由版權所有人、原始釋出者和內容提供者承擔,如有侵權請聯絡刪除。
▲ 關注我們,點亮在看,分享一下