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醫二三事/冒汗的花瓶

【聯合報/本報記者/張耀懋;諮詢/中研院台史所副研究員劉士永、小兒專科醫師呂嘉順】

日本東京町田市的「鶴川」醫院爆發流行性感冒大傳染,病原是濾過性病毒。見(2009-01-20.聯合報.AA2版)

仲夏,拿了陶杯倒了冰水,擱在女兒書桌上。沒一會兒,「哇!太熱了!茶杯都冒汗了。」「不,是冷凝效果,空氣遇到冷杯子,水氣就凝結在杯上。」女兒一臉疑惑,中文不好,對她來說,「冷凝」、「凝結」、「水氣」都是生字。呆了一會,她問,「不是杯子上有小洞嗎?」嗯?這下我真愣住了。

1884年,法國微生物學家張伯倫(Charles Chamberland,1851-1908)也看到「冒汗」的花瓶。他是法國微生物大師巴斯德的助手,雖粗心但誤打誤撞可為人類帶來鉅大貢獻。

19世紀後半,學界已漸漸認知細菌的存在;但是,要將細菌抓出來,都要靠些運氣,才能從培養液中分離出細菌。

「是冷凝效果吧!」張伯倫看到花瓶身上的水珠的反應跟我一樣。走回書桌,拿起花瓶旁的茶杯,輕啜兩口已涼掉咖啡。

「咦!這茶杯外表怎是乾的?」畢竟是訓練有素的科學家,不像我兩句話就被女兒問倒了。張伯倫心想,同樣環境,若是冷凝效果,應該都會「冒汗」啊 !「一定是花瓶材質的孔洞,讓水冒出來;而茶杯的材質較密,就不會冒水珠。」

為證明這想法,張伯倫拿紅染料泡了一杯紅水,倒進花瓶與茶杯中。若花瓶「冒紅汗」就對了。可惜等了半天,花瓶表面只有透明水珠。其實這是染料粒子較瓷瓶孔還粗,以致無法通過瓶身所致。

發明瓷過濾器 留住細菌

不過,張伯倫不氣餒,他和同事找了法國有名的瓷器工廠,訂製些不同孔隙的瓷瓶,並要求廠方不要上釉,再將水灌進這些蠟燭形狀的粗質瓷後,張伯倫再檢視花瓶內外的水,「不一樣耶!」瓷過濾器內的水中有微生物,瓷過濾器外的水樣就看不到那些小東西了。張伯倫終於找到過濾細菌的器具,他再灌進細菌培養液後,細菌「太胖了」穿不過瓷過濾器的篩孔,就被囚禁在瓶內。這燭形瓷瓶就被稱為「巴斯德及張伯倫濾器」(Pasteur-Chamberland type filter)。

後來科學家發現,不論濾器孔做得多細,都有一些更微小的病原可以通過。那小東西就被稱為「濾過性病毒」,意思就是可以通過瓷過濾器的病毒。

張伯倫一心想做出純化的狂犬病疫苗,但是一直未如願,他大概也沒想過,從花瓶到茶杯外表的差異,反讓他在病毒學上留名。其實張伯倫另一軼事對人類健康更有貢獻。只不過,那是因張伯倫粗心因禍得福,過程並不光彩,因此許多相關文獻與書本都看不到張伯倫的名字。

培養雞霍亂病菌 意外奇蹟

時光往前,張伯倫也還是巴斯德的助手。老板巴斯德出差到遠地,要他專心看好雞霍亂病菌培養的實驗。但是,大概年輕,放假玩得忘了回實驗室加培養液。等到他和巴斯德銷假回來後,只見一堆將乾涸的瓶瓶罐罐。先一步回來的張伯倫早就嚇得魂不附體,正等著一頓痛罵,巴斯德鐵青著臉,坐在椅子上,不發一語;近一世紀那麼久,慢慢地,巴斯德臉部線條柔和了,突現一絲光彩:「拿去接種在雞身上吧!」奇蹟似的,這些接種乾涸菌種雞隻,幾天後,再接種活病菌竟然沒發病。

這就是我們現在還在使用的水痘、輪狀病毒及小兒麻痺口服疫苗等活體疫苗的起源。疫苗可大分為死菌疫苗與活體減毒疫苗兩種。前者有如弄個靶場、假想敵等,讓人體免疫系統練習打靶,增加經驗。減毒疫苗顧名思義就是真刀實槍上戰場,只不過,對手可能是戰力較弱的老弱殘兵。讓人體免疫力可以增加實驗經驗,因此,效果較佳,但刀槍無眼,副作用也較大。

張伯倫的疏忽,雞霍亂病菌在乾涸環境中要死不活的,毒性大降幾乎至零。不過,一旦注射雞身上後,雞的免疫系可立即偵測到外敵入侵,產生抗體消滅病原,短時間內若再有相同病原入侵,免疫系統內即有殘存的抗體與之對抗,並快速地產生另一批抗體後援,快速殲敵於灘頭。

【2009/10/28 聯合報】

感冒 水痘

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