▲巴里·马歇尔
1983 年,西澳大利亚大学的一个学术论坛正在紧锣密鼓地筹备中。大家要从投稿的 67 篇论文中选出 56 篇。其中,一篇关于幽门螺杆菌的论文出现在视野中。评审委员们扫了一眼这篇“离经叛道”的论文,摇了摇头便随手扔到一边。
接近10选9的几率,这篇日后改变无数人生活的论文都没被选上。
不过,该论文的作者巴里·马歇尔(Barry J. Marshall)可不是省油的灯。回去后,他反而有预见性地将这封拒绝信收藏好。
直到2005年,诺贝尔奖委员会将奖章授予马歇尔。原因正是他当初发现了胃炎和胃溃疡的真凶——幽门螺旋杆菌。回到办公室,马歇尔才翻出 22 年前的那封拒绝信,并将其挂在墙上。
据统计,全球约有一半人感染了幽门螺杆菌。在中国,感染率更是超过了 60%,也就是接近 8 亿中国人被感染。此外,这还是最强的一类致癌原,总体上根除幽门螺杆菌可使胃癌发病率下降 34%。
而马歇尔这一发现,则直接扭转了几十年来的错误医疗与诊治.所以,当年“以身试菌”的惊险与被拒之门外的窘迫,在他看来都是值得的。至今他还深刻记得,当充满细菌的培养液滑落喉咙时,那令人窒息的口感。
发现胃溃疡“元凶”
1951 年出生的马歇尔,刚上学时就已是班上的名人了。除了平时调皮捣蛋之外,他还特别聪慧。每当同学们在学习上出现问题,他都能听到一句熟悉的话“请马歇尔过来吧”。只需要看上一会儿,就能告诉同学哪里出了问题,要如何改进。
高中毕业后,所有的同学都觉得聪明如他,必然选择理工科。可他偏偏被神秘的人体所吸引,投身医学,来到了医学院。医学院的考试很多,一年下来,班上就有十分之一的人被淘汰。而马歇尔,则更喜欢把时间放在探索未知事物上。本科几年下来,他的成绩也不见拔尖,只处于刚好不被踢出局的安全区。
不过,课本中最让马歇尔头疼的,还当属麻烦的胃溃疡。他们首先要学厚厚的一章,与压力有关。介绍说是吸烟、情绪不稳定、食物辛辣刺激等导致了胃溃疡。而这也是当时的主流观点,消化性溃疡是由情绪压力及胃酸异常分泌引起的。因此,需要反复地使用抑酸性药物来治疗。
▲美国人常用的抑酸性药物,一种粉色的液体
有时患者还需用到镇静剂、抗抑郁药、心理疗法等缓解情绪压力的方式来控制这种溃疡。而为了全面认识胃溃疡,他还需要同时学习 10 多种不同的假说。但每一个都语焉不详,证据不足。
“哦,天啊,又是溃疡”,和众多医学生一样,马歇尔也经常这样抱怨。
所以说,当年胃溃疡的治疗现状也堪忧。无论病人是胃痛、胃酸、嗳气、胃溃疡,医生首先都会怀疑是压力过大。无计可施,手术便是治疗胃溃疡的唯一手段了。可能我们现在觉得难以想象,就一个小小溃疡还需动手术?但这就是当时的窘境。
病人胃部溃疡的位置会被切除,然后再重新与肠道相连。而且,这种极端的方法还不一定能治好这顽劣的胃病。手术后,只有一半的人症状得到改善,反复发作让病人苦不堪言。就算是这一半的病人,在日后仍有 25% 会演变成胃瘫痪,从此食欲不振。
▲巴里·马歇尔与罗宾·沃伦
不过,改变总在悄然发生。
1981 年,硕士毕业后的马歇尔成了一名消化科医生,并来到了皇家珀斯医院做内科医学研究。在这里他遇到了一位优秀的病理科医生,罗宾·沃伦(Robin Warren)。早在两年前,他就在一份胃黏膜活体标本中,意外地发现了奇怪的“蓝色曲线”。这是一种前所未见的细菌,体长大约 3 微米。
▲沃伦第一次观察到的幽门螺杆菌
只是那时候,没有一个人愿意相信沃伦。大家都觉得这纯粹是标本污染造成的。因为当时的共识是,没有任何生物能在胃的酸性环境下生存。事实上, 幽门螺旋杆菌也是目前唯一所知能在胃酸生存和繁殖的菌类。
▲幽门螺杆菌
此外,沃伦也只是个病理科医生,并未接触过临床,更没人愿意给他提供帮助。
当然,除了一个人,那就是马歇尔。
虽然对沃伦的结果心存疑虑,但他对胃溃疡的发病机制却十分好奇。因为对课本中关于胃溃疡假说,他早就深恶痛绝了。
于是,他和沃伦便开启了合作研究。他们收集的 100 例胃炎病人的胃粘膜活检样本中,细菌检出率接近 90% 。而经过内窥镜检查后,他们发现所有的十二指肠溃疡病人胃内部都有这种细菌。
但只是患者胃部有这样的细菌,还不足以说明问题——他们还需在体外分离培养出这种细菌。
▲幽门螺杆菌
为了模拟胃内部的环境,他们使用了微氧培养的方法。在第 35 个标本时,这种细菌终于成功地被分离了出来。他们兴奋地将自己的发现写成了论文,并提出了胃溃疡和胃癌是由这种细菌引起的的假说。这一年,马歇尔 31 岁。
▲胃溃疡
干了这瓶菌
一个年轻人,提出了一个“年轻”的假说,想获得认可谈何容易。而且按当时的情形,说溃疡是由细菌引起的,就像在说地球是方的一样。这直接挑战了当时的主流观点。当这篇论文递交给西澳大利亚的一个学术论坛时,马歇尔也毫无疑问地被拒绝了。所以才会出现文章开头的一幕。
1983 年,世界卫生组织细菌命名委员会将这种细菌正式命名为幽门螺杆菌。可医生们还是不相信会有细菌能生存在酸性很强的胃里。彼时,许多科学家也都在试图反驳他的假说。在会议上总有人谴责他是“骗子”或“江湖郎中”。
况且动物实验没有一例成功的,也没有人体实验对象。又如何能证明幽门螺杆菌就一定是引起胃溃疡的元凶呢?
事实上,感染幽门螺杆菌并不一定会让携带者发病。有的人一生带菌,但却不会出现任何症状。
在动物身上的实验,马歇尔也屡屡受挫。现在,他急切地需要一个有效的人体试验对象。而最佳的“白老鼠”人选,当然就是马歇尔本人。这样,他就有可能亲身体验到吞食幽门螺杆菌后的症状了。
▲马歇尔勇敢吞细菌培养液的小漫画
1984 年的一个早上,马歇尔先吃了几片西咪替丁(可以抑制胃酸分泌)。等到了早上 10 点,他再从幽门螺杆菌的培养皿上刮下了一些新鲜的细菌,搅和在鸡汤似的培养液里。不顾阻拦,他端起这含有数以亿计细菌的培养液,一饮而尽。
接下来的日子里,马歇尔每天都关注着自己的胃。幽门螺杆菌会制造二氧化碳、氨气和毒素,但是一般情况下不会轻易让人感觉到疼痛。但到第 5 天的早晨,他竟“如愿以偿”地得了胃炎。还没完全睁开眼睛,他就冲到了洗手间,狂吐一通。“这是怎么了,我到底怎么了…”,连续吐了几次,待完全清醒时他才想起这或许是细菌在作怪。
当幽门螺杆菌刚开始在胃里建立起菌落的时候,会产生大量的酸,导致胃功能变差。虽然还在消化食物,却在胃里囤积了大量的酸和水。他的妻子劝说他赶快进行治疗,可他却想着要做更多详细的实验和观察,坚持不进行治疗。
苦苦等到第 10 天,马歇尔才跑到病理学实验室进行检查。他发现自己的胃里,充满了幽门螺杆菌,感染非常严重。听说了他这“壮举”后,大家都惊呼,“他是疯了吗?”但马歇尔却兴奋不已,因为这正是他第一次成功证明了幽门螺杆菌能感染人体。
确实,在未知的情况吞下细菌,不走运的话连命都会搭上。不过,机智的马歇尔早就留有一手。他吞下的细菌,来自一位重症胃溃疡病人。而在这之前,这位患者就被已经被马歇尔用自创的抗生素疗法治好了。马歇尔很有把握,自己也能逢凶化吉。果然,用同样的疗法,他症状很快便有了好转。
就在人们的惊呼声中,越来越多的证据也显示了这个假说的正确性。
幽门螺杆菌,才是导致消化性溃疡的罪魁祸首。而消化性溃疡病,也因此成为了一种可治愈的疾病。之前一直认为的“手术切除是胃溃疡的唯一治疗方法”,变成了“只需要吃几颗抗生素就能治疗胃溃疡”。
1994 年,美国国立卫生研究院召开了一次大会。这次大会上,幽门螺杆菌终于被确认为消化性溃疡病的元凶。90% 以上的十二指肠溃疡和 80% 以上的胃溃疡均由幽门螺杆菌引起。
2005 年,马歇尔与他的伙伴沃伦登上了诺贝尔奖的领奖台。距离他们第一篇论文发表的 21 年后,他们终于拿到了应有的荣誉。
虽然与其他诺奖成果相比,幽门螺杆菌的发现技术含量不算高。但这项发现,却真实地改变了一类疾病的治疗。正是他们 20 多年来的坚持,造福了数以亿计的患者。
30年后再选一次,仍会“以身试菌”
在2005年获得诺奖后,马歇尔一直没有停止科研的脚步。获奖以来的10多年,他一直做着自己感兴趣的课题,和世界各地的科研院所、机构合作,也乐于和病人、学生及学界同行交流。“获得诺奖,毕竟已经是过去时了。”他说,得诺奖这件事给他此后科研带来的真正影响是,获得的及时反馈少了。所以,对于身边人的赞誉,他有时不得不保持“警惕”。
其实现在提起“以身试菌”这件事,他坦言,当年之所以这么做,是因为他感到有一个真正的科学问题就在自己眼前晃,无法拿出更多的耐心去等待。作为一名科学家,研究幽门螺杆菌,当然可以循规蹈矩。比如,先积累一定量的实验数据,然后做动物试验、发表学术论文……如果这一切都顺利,进入临床阶段,还需要耗费大量的研究经费。
“按照传统的研究路径,我可能就要花上好几倍的时间,等上好久。而且受制于经费上的原因,研究也不一定能顺利进行下去。”因此,当时的马歇尔拿出非凡的勇气,选择了一条“捷径”:直接喝下幽门螺杆菌,证明它对人体健康有害。
有趣的是,尽管“以身试菌”的做法让学界开始关注马歇尔提出的假说,但此后真正弄清楚这种细菌在胃炎和胃溃疡等疾病中的作用,并通过实验去论证,这一系统研究的完成仍然耗时10余年。这可能就是马歇尔对时间非常感冒的原因:做科学研究,有时还真快不起来。他笑言:“如果今天让我再选一次,我还是会这么做。”
“在没有得奖前,我到各地去做学术报告,自己做的项目的水平如何、哪些地方出错了,马上就可以获得同行的反馈。但得奖之后,我感觉听到的好话多了,意见则少了。”马歇尔由此谈及当前和同济大学医学院以及东方医院的合作,他希望在和中方同行开启全新科研领域合作的过程中,能多获得一些有建树的反馈意见。
身处科研界,马歇尔很清楚,有些同行为了能在较短时间内获得突破,非常拼命。“有的人可以每天工作12至14个小时,也有的人放弃双休日,加班加点做实验、写论文。”但在马歇尔看来,短期的发奋图强,固然可以在研究上获得一些回报,但这样的科研状态并不持久。
要把研究继续推向更高的层次,抓住真正值得做的大问题,学者需要保持一种可持续的进阶状态。“有些时候不妨‘偷点懒’,要保证休息时间,提高效率。”
当然,如今回想过去那一杯细菌,马歇尔心中只有两个字——值了!
编辑:朱颖婕
责任编辑:姜澎
来源:SME科技故事