[轉錄]Re: [好奇] 有沒有戰爭裡生物武器的八卦
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作者: jfsu (水精靈) 站內: Gossiping
標題: Re: [好奇] 有沒有戰爭裡生物武器的八卦
時間: Thu Mar 6 16:19:33 2008
: 偷渡幾隻特別培育的毒老鼠
: 用它們超強的繁殖力
: 就可以消耗敵國的戰力
: 還有蚊子 蟑螂 螞蟻 這些難消滅的生物
: 可以使用
: ---------------------------
: 為什麼很少聽說有這些武器在戰場上使用呢
: 有沒有這些生物武器在戰場上的使用八卦
讓我們再來談談一位科學家的故事。
(ps.本篇文章的內容絕沒有參考[數理化通俗演義]這本書。)
先不談生物戰,細菌戰這類的殺人武器。今天讓你我先回到五十年前...。
假設,你身處戰場,被敵方狙擊手補尾刀,你倒在路旁,痛苦的你拼了命大喊:
「Medic! Medic! Medic!」 (ps. mayday用於通訊 or 海上求救)
不遠處,一位甩著鋼盔扣,手臂上有著紅十字的醫護兵快速地朝你跑來。
在他檢視完傷口後,拿起水壺沖一沖,再從急救袋中拿出一小包白色粉末,
倒在你的傷口上,最後用繃帶包一包,拍拍你的頭,露出潔白的牙齒笑著說:
「Hi~Buddy!你會沒事的!等會就可以下去領便當。」
果然,你被抬上擔架後送。過沒幾天,傷口因細菌感染,開始化膿流湯,全身發燒,
伴隨不自主的抽蓄。持續地,病菌侵襲著你全身。某天一早,你睜開眼睛,周圍一片光亮
有如置身在溫暖與幸福的光芒,眼前一位穿著潔白衣服的人正對你微笑著,見到此景
你不禁大喊:
「護士!快叫醫生一起出來看上帝!」
的確,你是已經見到上帝。細菌侵入腦下垂,沒得救了。
第一次世界大戰時,有很多軍人與平民就是死於細菌感染。醫院,甚至是戰場上,
那一包包的白色粉末就是當時最普遍的消炎藥物,磺胺。但是這種藥會大量地殺死人體
的白血球,病人的抵抗力反而變弱,更加速了死神的召喚。
再回到一開始的話題。20世紀有兩大重大的科學發明,一個是終極的殺人武器,
另一個是救人濟世的靈藥。前者就是會讓人口數少個數10萬的原子彈,
後者可以使人類的壽命平均增加10年的抗生素。
先說說跟抗生素有關的MVP。
1. 亞歷山大.弗萊明 (Alexander Fleming,1881/08/06~1955/03/11),蘇格蘭化學家
2. 霍 華 德.弗洛里 (Howard Walter Florey, Baron Florey,1898/09/24~1968/02/21
出生於澳大利亞的藥理學家。
3. 恩 斯 特.伯利斯.柴恩(Ernst Boris Chain,1906/06/19~1979/08/12)
是一位出生於德國的英國生物化學家。
先從弗萊明講起。
他在醫學院畢業後,進了當地的聖瑪麗醫院住院部,成為一位實習醫生。
由於第一次世界大戰爆發,看到後送的軍人因細菌感染而喪命,讓他難過不已。於是,
決定轉到該院的細菌部從事更深的研究,希望能對這個引起傷口潰爛,侵蝕病人生命的
葡萄球菌找出有效的解決辦法。
有玩過細菌培養的都知道,那是一項很無聊的事。將菌種放在培養皿中,然後餵它幾滴
培養液,慢慢觀察它的成長型態。好比你喝把剩下的波霸奶茶置於空氣中,裡面的珍珠
會隨著天數慢慢變大,好像在養珠一樣。
1928 年9月,這天他出了遠門,忘了把放培養皿
的箱子蓋好,擱在窗台前。晚上回到家時,依例取出菌種觀察。正當他拿起工具時,眼睛
往培養皿一瞄,才發現糗大了。果然,看到培養皿上的菌種少了很多。可能是這是從未
關好的窗子外頭,隨風飄進來一些雜質,汙染了培養皿。嘆了口氣,拿到垃圾桶旁,
準備倒掉,重新培養。望著手上的培養皿好一會兒,突然間,那邊緣好像有什麼綠色的
東西附在上面。幸虧弗萊明眼睛特別敏銳,在那之間,他又把培養皿重新放回到顯微鏡下
,這一看,可不得了。
那一叢叢綠色的不知名菌種正吞噬著葡萄球菌,一點一點,努力地擴散勢力範圍。
他恍然大悟:「從窗外掉進來的青黴菌菌種產生了某種化學物質,分泌到培養皿裡,
抑制了細菌的生長,或許有殺菌的作用!」
為了能確定他的假設,他找來其他種類的桿菌、球菌來測試,實驗結果發現,在某種條配
比例下,幾乎可以讓這些菌種被青黴菌吃光,甚至他抽取自己的血液滴入培養皿中,
也不會對白血球產生有害的作用,他將這個現象發表在1929年的英國實驗病理學期刊。
並將純化的青黴菌活性成分取個名字叫(盤林西林,Penicillin,該字指的是青黴菌分泌
的汁液,而非其中真正的抗生素物質)。
不得了呀,不得了! 這個弗萊明真是個人才!
好了,重點來了,今天如果是人體需要這樣的臨床實驗,那你總不能把盤林西林直接注射
到體內,好比你不加節制,把酒當開水喝,進到口中誰分得出是酒還是馬尿。
如何提煉純化的盤林西林就成了弗萊明眼前最需要解決的問題。
這天他到醫學院發表演說,演講台上的他滔滔不停地說明青黴菌的功用,甚至比目前
所使用的磺胺藥物還好,突然間,旁邊的一位人士舉手發問:
「教授!你手上有沒有盤林西林用於人體臨床實驗的結果呢?」
只見弗萊明嬌喘一聲倒在演講台裡,嗯,不是啦,他揮揮額頭上的汗水,結結巴巴地
不知如何繼續下去。就這樣,人們開始對盤林西林的報告不感興趣。
整整十年之後,純化的接力棒才由三位老兄的手上開始傳遞下去。1939年,
恩斯特.伯利斯.柴恩(以下簡稱柴恩)與希特利從霍華德.弗洛里(以下簡稱弗洛里)
那取得了一些青黴菌的樣本,並對應著十年前弗萊明發表的那篇文章,又開始搞起
純化實驗,值得一提的是,他甚至不曉得弗萊明是否仍然在世(這就好比我們讀十幾年
前的論文時,常會認為作者已經入土為安了)。直到隔年冬天,他才提煉出些許的
盤林西林,純度都1%不到,但他仍直接注射在白老鼠身(對照組注射肺炎球菌但不給予
抗生素,實驗組則是有)。過幾天,實驗組的老鼠還活蹦亂跳,但對照組的卻掛了。
他算了算,要提煉出能用於人體治療的藥相當於需用掉15000公升的培養液,這差不多是
裝滿一個[載卡多]貨車的溶液。
1940年八月,弗洛里與柴恩、希特利這三個人共同發表了第一篇盤尼西林動物實驗的文章
。沒多久,弗萊明看到了,便打電話給弗洛里,要求前往參觀。
該年九月二日一早,弗萊明從倫敦來到牛津。
弗萊明沒好氣地說:「我是來看看,你們把『我的 』盤尼西林做了些什麼事。」
明眼人一聽,就知道是先來嗆聲的,心理總是[不酥服]。
弗洛里冷笑著回答:「盤你老木!」
「就說我是來看看的,不要一直提人家的老木。」弗萊明反駁道
「我還盤你老木的老木木木木木,,,,,!」弗洛里大吼。
當然啦,弗洛里是不會這樣講的,那只是他心中的OS,雖然如此,但仍詳細地介紹了
每項工作的細節,並送了一些純話的樣本讓弗萊明帶回去。弗萊明除了提出一些問題外,
幾乎沒有說話,也沒有任何的道賀之詞。
返回倫敦後,弗萊明測試了弗洛里團隊分離的盤尼西林,發現含量比他之前所得出的
都高。該年十一月,弗萊明寫信給弗洛里,說會寄上一些高產量的青黴菌樣本供牛津使用
,並說:「只有靠貴單位的化學家同仁將其中有效成分純化,並進行合成,才能夠徹底
擊敗磺胺類藥物。」顯然,弗萊明曉得,要是沒有弗洛里團隊的努力,盤尼西林是難以
問世並出頭的。
在發展盤尼西林的頭兩年,發生了一件事,雖然證實了盤尼西林於人體應用的可行性,
但由於缺少大量生產及純化的設備及經費,常有治療中途無藥可用的窘況。
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以下請愛用弗洛里(金城武 飾)發音。
---
他,弗洛里,英國牛津大學病理學家。
他說,那天從病房裡走出來
病人已經死了。
-----
『救活了沒?』一個穿著筆直西裝的男人問道,那個人沒有理會。
那個人蹲在角落,蜷縮著;這是怎麼一回事,男人心想。
男人彎了腰,直視著他:『我們去外面談談好嗎?』
那個人回頭望了下病人,眼淚一時無法宣洩哭了出來。
男人靜靜地看著那個人,像是鼓勵般地拍拍他的肩膀,那個人用顫抖的手拿著一個
空盒子痛哭,男人嘴裡則是囁嚅:『沒關係,至少你盡力了...』。
『這藥…太少了』
一個大男人滿臉淚水地從嘴裡擠出幾個字。
『我可以救活他的。昨天,還跟我有說有笑的,他(病人)雖然犯了腦膜炎,甚至一
開始我們也在摸索著治療的方式,就在前幾天…我…我…』
那個人哭著說話,眼淚鼻涕直流,令人鼻酸。
『你是說,你放棄從肌肉注射盤林西林,改成直接打入病人的脊髓液中?』
他拳頭握緊,帶著些微的不滿:『你看到了嗎?原本意識不清的他,可以認人了;
燒也退了,背部也不太疼了…就只差一點點…』
『看著我的病人就這樣被死神.....』
他搖頭、他大哭:『這藥...都沒了...都沒了啊啊啊!』
身穿西裝男人仍是拍了那個人的肩頭上細聲說:『那不是你的錯。』
那個人抬起臉,滿臉淚痕。
搖頭說:『我…我……』
為了製造更多這種新藥,加上倫敦時值第二次世界大戰之際,弗洛里帶著希特利只好轉往
美國尋求支持。在洛克斐勒基金會自然科學處處長威佛(Warren Weaver, 1894-1978)的
大力支持下,在一九四一年六月二十七日離開英國。他們除了隨身攜帶青黴菌的樣本外,
還將孢子灑在衣服上,一旦遭到意外遺失了行李,至少還可以從衣服上取得菌種進行培養
。
一到美國,就展開一連串的演說,從培養及分離盤尼西林講起,一路到動物實驗及人體
試驗。十天後,他與希特利就被安排前往位於芝加哥南邊小鎮匹歐里亞(Peoria)的
美國農業部研究實驗室,藉由如釀啤酒一樣的大型發酵槽,不斷地攪拌及打入空氣,
進行深槽培養,並利用玉米抽取澱粉後剩下的大量殘渣來培養青黴菌,進而提高十倍的
盤尼西林產量。
在弗洛里及希特利的鼓助下,盤尼西林在美國的產量在一九四三年六月時,月產量已達
四億多單位,足以治療170位病人;一九四四年六月盟軍登陸諾曼地時,則達一千億單位
,可治療4萬名病人。到一九四五年六月,月產量更高達六千四百多億單位;其價格也從
每百萬單位400美元降至6美元。
弗萊明、柴恩和弗洛里三人在1945年獲得了諾貝爾生物及醫學獎。
(希特利已經被dororo化了 T_T)
Ps. 事實上,由於二次世界大戰,諾貝爾獎停了三年。一九四四年,有風聲傳出該獎即將
恢復,並準備頒給盤尼西林的發現,同時得獎者只有弗萊明一人,肇因於戰時資訊
不流通,負責給獎的瑞典卡洛林斯卡學院並不清楚來龍去脈。最後美國的學界及時
提供了正確的資訊,強調弗洛里團隊的貢獻,結果該年以及回溯前一年的生理醫學獎
,先頒給了神經傳導及維生素K的研究;再一年,才頒給盤尼西林的發現。最後公佈
的得獎安排,遺漏了貢獻不比柴恩少的希特利,造成另一種遺憾。
以目前的眼光來看,培養青黴菌是個C/P值很低的工作。只要決定出盤尼西林的化學結構
,人工合成將可能解決量產的問題;但問題來了,盤尼西林的分子量雖不大,但結構卻
不單純,這個構想仍是失敗。直到1945年,牛津大學化學家霍奇金(Dorothy C. Hodgkin
, 1910-1994)以X光晶體攝影證實了由亞伯拉罕(Edward Abraham, 1913-1999)及柴恩
提出了盤尼西林的核心構造是三個碳及一個氮組成的內醯胺結構。
(一九六四年,霍奇金以解開眾多大分子結構而獲頒諾貝爾化學獎。)
最後,我們來講一個比較現實的問題。這天與柴恩與弗洛里正爭執著。
弗洛里:「我以為,知識是由全人類所共享,盤林西林的研究成果應該也是如此。」
柴 恩:「或許這想法不錯,但你不認為申請專利才是王道嗎?」
弗洛里:「自德國出生的你都是這麼務實嗎?」
柴 恩:「很抱歉,我只是相信眼前的事…。」
弗洛里:「是這樣嗎?其實,我不相信專利這東西。」
柴恩不解地問:「那你信什麼?」
我說,我姓弗。
fly的弗,牛腩弗的弗。
牛津大學藥理部扛霸子。
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就這樣,只要有人因專利而得利,友情與科學也是敵不過商業利益的侵蝕,更擋不住
現實的殘酷。當初,盤尼西林在美國量產成功,馬上申請了專利;但是到後來,連英國
這個研究尼西林的始祖,也必須向美國藥廠購買專利,真是有股淡淡的哀傷。
這幾年抗生素的確挽救了無數病人的生命,但也帶來了一些問題。例如小朋友的牙齒
因為使用了『四環黴素』而變得又黃又發育不好,就稱為"四環素牙";有的患者因為
長期使用『鏈黴素』而喪失了聽力,變成了聾子;還有的病人因為長期使用抗生素,
在殺死有害細菌的同時,把人體中有益的細菌也消滅了,於是病人對疾病的抵抗力越來
越弱。目前最嚴重的是病菌的抗藥性也隨著增加,到最後,連『萬古黴素』都無法使用
,就算崩潰+哭哭,也無法改變人類必須將抗生素丟入垃圾桶的事實。
以上,科學家的故事--抗生素英雄,報告完畢。科科。
--
有些人以日子來計算生命,
有些人以心跳,熱情和眼淚來測數。
但是,太陽底下最正確的計量方法,
是你這輩子為他人貢獻多少心力。
--魯斯,史默德
--
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※ 編輯: jfsu 來自: 203.66.222.12 (03/06 16:23)
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