《李斯特医生的生死舞台》:曾经有个年代,人们相信传染病是透过

来源  :   H悦生活     2020-06-10 20:17:27

2020-06-10

询问完他其中一名病人的安危以后,助手告知伦敦盖伊医院的一位外科医生,他问的那个人已经死了。已经听惯这种消息的医生回答:「噢,那好吧!」他移动到下一间病房询问另一个病人。又一次,答案是:「死了,先生。」外科医生停了一会,非常挫败地大声说:「怎幺,他们不会全都死了吧?」对此,他的助手回答:「是的,先生,他们都死了。」

这样的场景在英国各地上演。医院的死亡率在一八六0年代到达了巅峰。清洁病房的工夫对于医院症候群的发生没有太大影响。此外,过去几年,医学界对于领先的疾病理论出现越来越多意见落差。

尤其是霍乱,如今已经变得更加难以用瘴气这个典型框架来解释。这几十年光是在英格兰和威尔斯地区,就有三起霍乱大爆发,夺走将近十万条生命。 这个疾病也在欧洲猖獗蔓延,形成了不容忽视的医学、政治及人道危机。虽然反传染学派可以指出,爆发通常发生在骯髒的都会区域,却无法解释为何霍乱会跟着人类交通路线从印度亚大陆开始散播,也无法说明为什幺在臭气微弱的冬季还会有疾病爆发。

回到一八四0年代尾声,一名来自布里斯托的医生威廉.巴德(William Budd)主张,疾病是因为受污染的下水道挟带「特定物种的活性有机体,藉由吞嚥进到人体,并以自体繁殖的方式在肠道倍增」。巴德在《英国医学期刊》(British Medical Journal)发表的一篇文章写道,「没有所谓的证据」可以证明「特定传染病的毒素会自然产生」或是透过瘴气传播。在后来的爆发中,他将以消毒剂消毒作为优先措施,并建议「所有来自病人的排出物,只要是从病人身体中出来的,可以的话,都要放进含有氯化锌溶液的容器」。

巴德并非唯一质问霍乱蔓延的自然起源及空气传染的人。一八五四年,当外科医生约翰.斯诺(John Snow)在伦敦苏活区的住家附近爆发惨重霍乱之时,他也着手调查原因。斯诺开始在地图上标出病例,接着他注意到染病的人之中多数都从西南角博德街(Broad Street,现为博德威克〔Broadwick〕)与剑桥街(Cambridge Street,现为雷辛顿〔Lexington〕)口的帮浦取水。就连最初看来与帮浦无关的病例,后来也发现原来相关,例如一名住在离水源有一段路的五十九岁女子。当斯诺访问她儿子时,他说他母亲经常到博德街,因为她比较喜欢出自该特定帮浦的水的味道。她从该水源喝水后两天内就死亡了。

和巴德一样,斯诺推论出霍乱是由受污染水源所散播,而不是空气中的有毒气体或瘴气。他发表了传染病的地图来支持他的理论。儘管当局抱持强烈怀疑,斯诺却仍说服他们移除博德街的帮浦龙头,此后爆发就迅速消退了。

这类事件让医学界内开始怀疑疾病源自于髒污、而且是透过空气中有毒气体或瘴气散播的这种主导看法。一八五八年,当可怕、无法逃脱的臭气渗透伦敦时,沿着泰晤士河一哩路上的每个角落和缝隙都瀰漫着臭味,这时又出现了更多证据。酷热的夏季暑气让恶臭更为严重。人们为了避开泰晤士河而绕路。「大臭气」源自于堆积在河岸的人类排泄物──随着伦敦人口不断增长而更加恶化的一个问题。如同以电磁学研究闻名的科学家麦可.法拉第(Michael Faraday)所评论的:「厚重的浊气堆叠如云,连在地面上都能看得清楚。」 某天午后他在河上航行时,注意到河水成了「不透明的淡棕色液体」。那气味实在太可怕了,议会成员都得用厚布盖住他们的窗户才能继续工作。《泰晤士报》报导政府官员「决心要将事件调查个水落石出,却被迫撤退到图书馆,每个人都用手帕捂着鼻子」。

伦敦人以为源于河水的「有毒臭气」(即瘴气)会导致城市爆发疾病。甚至有传闻说已经有船夫因为吸入有毒水气而死。数千人担心自己送命而逃离城市。卫生改革派多年努力尝试取得建造新下水道系统的资金,他们认为要是议会最终因为自己损失成员而被迫插手干预,将会是件可歌可泣的事。然而,怪的是,那个夏天并无传染病爆发。

一八五0到六0年代,人们明显地从相信瘴气论改为相信传染理论,部分原因就是这些事件。然而,许多医生仍抱持怀疑态度。特别是斯诺的调查仍无法为疾病传染提出可信的机制。他的结论将霍乱与受污染的饮用水挂钩。但,如同其他传染学派,斯诺没有详细解释到底是什幺藉由水被散播出去。是微动物吗?还是有毒化学物质?如果是后者,最终不是会被像是泰晤士河这样大量的水给稀释掉吗?除此之外,斯诺本人也承认传染学没能替所有疾病提出圆满解答,而他也继续看着那些发展期间会造成腐烂的疾病自然产生,例如丹毒。

为传染及流行病散播找出更合理解释的呼声越来越高。

医院感染的问题已经烦扰了李斯特许久,久到他觉得是否永远找不出解决办法了。但在与安德森教授谈论到巴斯德对于发酵的最新研究后,他又找回了乐观态度。李斯特马上就去找了巴斯德关于有机物质分解的着作,并在阿格涅斯的帮助下,开始在自家实验室複製法国科学家的实验。这是第一次,他寻找的答案唾手可及。

李斯特正在熟悉的这个研究,源自于九年前某个当地酒商找上巴斯德的一个问题。毕果(Bigo)先生一直以来都用甜菜根汁酿酒,他注意到他有好几个酒瓮在发酵过程酸掉。巴斯德是当时里尔大学(Lille University)科学院的主任。他杰出化学家的名声已经建立了好几年,从他证明晶体的形状、其分子结构及其对于偏振光的影响全都是相关的开始。他很快就建构出只有活性剂才能製造光学活性的对称化合物这个观点,而分子对称性的后续研究也将解开生命起源的祕密。

但为何毕果会找上化学家问问题呢?当时,人们将发酵视为化学而非生物过程。儘管许多科学家认同酵母在糖转化为酒精的过程中扮演着催化剂的角色,但多数人认为酵母是个複杂的化学物质。因为毕果的儿子是巴斯德的学生之一,他因此而听说了巴斯德的研究。所以毕果找上化学家帮忙,一点也不奇怪。

其实,巴斯德想要调查是什幺让酒瓮变酸也有他个人的理由。他对戊醇的本质已经关注了好一段时间,他发现那是「由两种异构体组成的複杂环境;其中一个会在旋光计下旋转平面光;而另一个则无活性,而且也无光学活动」。 此外,前者还有巴斯德证明只会出现在活性剂之中的不对称特性。甜菜根汁有着戊醇中的活性与非活性成分,正给了巴斯德一个独特的机会,可以在不同条件下研究两种异构体。

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巴斯德在实验室里做实验。

巴斯德开始每天都到酒厂,酒窖最终被他改装成临时实验室。和毕果一样,他注意到某些批次的酒味道正常,而其他的却散发出近乎腐烂的气味。这些酒瓮上都覆盖着一层神祕的薄膜。不得其解的巴斯德从每个酒瓮採集样本,并在他的显微镜下检视。让他意外的是,他发现不同样本中的酵母形状不一。若酒没有变酸,酵母的形状就是圆的。如果酒酸掉了,酵母形状就是拉长的,而且旁边伴随一种体积更小的棒状结构:细菌。腐坏酒的生化分析也显示出在错误的环境下,氢会附着在甜菜根当中的硝酸盐上,製造出乳酸,因此散发出让酒尝起来酸掉的腐臭气味。

最重要的是,巴斯德得以证明光学活性的戊醇是由酵母而来,而非如过去某些科学家主张的由糖而来。他以旋光计测量证明,戊醇和非活性剂的糖差异过大,不可能有糖非对称的特性。而因为巴斯德认为生命本身就是造成不对称的原因,他得出了发酵是生物过程,而帮助製酒的酵母是活性有机体的结论。

巴斯德的对手指出,在糖产生乳酸或丁酸的发酵过程中并不需要酵母,而且在腐坏的肉当中也不可能看到酵母有机体。但让酒瓮酸掉的原因并不在酵母;而是细菌(棒状微生物)让酒腐坏了。巴斯德以同样的方式证明了酸牛奶和腐坏奶油也是如此,虽然不同案例中造成腐败的各有不同微生物。他在显微镜下观察的微生物的特质似乎有着专一性。

巴斯德的结论相当大胆。主张因为酵母是活性有机体,于是才会对甜菜根汁起作用,正是违背了十九世纪中期的化学主流原则。儘管守旧派愿意接受可发酵物质当中具有微生物,但也仅限于微生物会在发酵过程中自然出现的这个前提。然而,巴斯德认为这些微生物藉由尘污颗粒在空气中散播,而且是自己生成的。它们并非重新生成的。

在一系列的实验中,巴斯德将可发酵物质煮沸以消除当中既有的微生物。接着他将这些物质放进两种不同的烧瓶中。第一种是上方有开口的普通烧瓶。第二种是有着 S型瓶颈,能够避免灰尘与其他颗粒进入的烧瓶(鹅颈瓶)。这个烧瓶同样维持敞开并接触空气。经过一段特定时间后,第一个烧瓶开始充满微生物,而鹅颈瓶则维持不受污染。从这些实验中,巴斯德终于证明微生物并非自然生成;否则,鹅颈瓶应该也会再度受到感染。他的实验奠定了现代生物学的基石:只有生命会招致生命。巴斯德在向索邦学院(Sorbonne)发表研究时说:「透过这个简单实验,自然生成的学说再也无法从这致命一击下重新立足。」 不久后「细菌」这个词便开始被用来描述这些千变万化的微生物。

转眼间,原本受到科学界多数人尊崇为严谨科学家的巴斯德,成了支持他所谓「无限微小世界」的特立独行派。威胁颠覆长久以来世界运作方式的既有观点,他的研究立刻就遭受攻击。科学期刊《新闻报》(La Presse)对这位法国科学家下了谴责之语:

巴斯德没有受到阻吓,他开始找出发酵与腐化两者的关联。「我的想法可以有无限运用,」他在一八六三年写道。「我已準备好探讨腐败性疾病这个大谜团,这事没有一刻不盘据我心头。」巴斯德对传染疾病这个主题的关注其来有自:一八五九至六五年间,他的三个女儿都因为伤寒去世。

巴斯德认为,腐化就和发酵一样,都是因为微小的微生物藉由空气中的粉尘传播生长所导致。「生命每个阶段都在指挥死亡的运作,」他写道。不过,这之中只有一个问题。巴斯德不是医生,在他对此研究稍有进展时,他曾经很惋惜地说:「多幺希望我有……能够让自己全心投入研究这些传染病之一的专门知识。」很幸运,巴斯德的研究已经开始吸引了医学界少数几个人的注意,例如维多利亚女王的外科医生汤玛斯.史班瑟.威尔斯(Thomas Spencer Wells)爵士。

威尔斯在 一八六三年向英国医学会(British Medical Association)发表演说时,曾提到巴斯德关于发酵与腐化的最新研究,那是李斯特注意到巴斯德研究的前一年。其中,威尔斯表示巴斯德对有机物质分解的研究能够帮助找出腐坏性感染的成因:「藉由运用我们受惠于巴斯德的知识,知道了大气中有机细菌的存在……我们就能轻易理解,有些细菌会在伤口分泌物或脓汁中找到最适合的养分,而且它们也在吸收这些养分时将其变更转化成一种毒素。」遗憾的是,威尔斯没能在大会中达到他预期的影响。他的同侪并不相信细菌的存在,而如同其他读过巴斯德研究的人一样,威尔斯也没有真正尝试将细菌造成腐化的这个理论运用到实务上。

李斯特接下了这个棒子。最初,他专注于巴斯德研究的某一部分,证实他已经有的一个看法:危险确实存在于病人周遭的空气。和威尔斯一样,李斯特从巴斯德的研究中得到一个观念,医院感染的来源并不是空气本身,而是其中的微生物。早期,他可能想过空气的污染及伤口感染是由单一有机体入侵所导致。李斯特还无法想像空气传播的细菌数量之大,以及它们程度不同的毒性,他也还不懂细菌有诸多散播的方式,还能透过许多不同媒介。

李斯特终于理解到他无法预防伤口接触空气中细菌的这个关键事实。于是他将注意力转向找寻在感染发生前消灭伤口内微生物的方法。巴斯德操作了一系列实验,展现三种可以摧毁细菌的方式:热气、过滤或消毒剂。李斯特排除了前两项,因为它们都不适用于伤口处理。他决定聚焦在找出不造成进一步伤害的前提下最有效的杀菌方式:「当我阅读巴斯德的文章时,我对自己说:就像我们可以用不损害头皮的毒药消灭小孩满头的蝨子一样,因此我相信我们可以在病患伤口涂抹具毒性的药品,在不伤及软组织的前提下消除细菌。」

外科医生使用消毒剂刺激伤口已经行之有年。问题是医生间对于造成败血症的原因并无共识,而且这些物质只有在感染已经生成后才被用来控制化脓。大约是在这时,《刺胳针》报导:

不巧的是,虽然血液中毒比发言来得更危险,医学期刊搞错了一个根本事实:化脓伴随发炎而生,而且经常是血液中毒与败血症的症状。 发炎本身不是一种病,却通常代表某些更可怕的问题正在发生。在确立了这个区别之前,外科医生很难理解感染发生前要使用消毒剂这个原理,尤其是因为医学界中许多人仍相信发炎与脓汁是癒合过程的一部分。良好、乾净以及有限的「值得讚扬的脓汁」都是正常伤口癒合的必需,但过量或受污染的脓汁就被视为腐败的危险媒介。

让事情更複杂的是,许多消毒物质已被证实无效或会对组织造成进一步伤害,导致伤口更容易受到感染。从酒和奎宁,到碘和松节油全都被用来处理伤口感染,但在腐坏性化脓已经出现以后,没有一种消毒剂能够持续有效地阻止化脓。侵蚀性物质,例如硝酸,能够有效抑制腐坏性感染,却又经常被稀释到无法发挥功效的程度。

相关书摘 ►《李斯特医生的生死舞台》:随着「消毒」概念被建立,外科变得完全不同

书籍介绍

《李斯特医生的生死舞台:从恐怖医学院到外科手术新纪元,消毒之父约瑟夫.李斯特的信念与革命。》,网路与书股份有限公司(台湾分公司)出版
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作者:琳赛.菲茨哈里斯
译者:苏文君

本书以1846年英国首场使用麻醉药的手术开始,展开了当时还只是个医学生的外科手术消毒技术之父——约瑟夫.李斯特(Joseph Lister)不凡的一生。琳赛.菲茨哈里斯化身为但丁,带领我们穿越十九世纪骇人的外科世界,以细緻的笔触描绘李斯特这位医疗史上其中一位最高瞻远瞩的人物,如何竭力把维多利亚时代的屠夫扭转成专业的外科医生,开启人类存活史上最安全无虞的现代世界。

外科手术在十九世纪前仅被视为一门屠宰技术,血腥、粗暴得令人震撼,医生在麻药还没发明的年代,是以动作快和蛮力而获取名声。那也是一个只是断腿也会导致截肢的年代,医生施行手术时穿着血迹斑驳的衣服、手也不洗,接连在不同病人身上使用同一套未经清洗的器械,因此有一半病人无法活着走出手术室,术后的死亡率更是今天的十倍。即使是医生本身,亦很容易于解剖尸体时不慎割伤自己而受感染死亡——踏进医院无异于走进死亡的通道。当时医学界的观念认为传染病是透过气体传播,他们还不知道髒污的环境会让人类伤口受到细菌感染。李斯特察觉到这点,于是在科学世界所知微乎其微的领域中无畏探索,到底是什幺一次又一次夺走病人的性命。他发表大胆前卫的言论,声称细菌即是真正的兇手,一步步揭开传染病的谜底。

李斯特最不朽的成就,在于成功地让消毒学说遍地开花。儘管一开始遭到满腹怀疑的同业阻挠与诬告,但他积极教导年轻的医学生,建立起一系列消毒的医疗守则。李斯特的门徒带着他的概念、方法,以及那无可动摇的信念,坚信只要正确、一丝不苟地实施这得来不易的技术,因手术而拯救的生命,将会大幅超出因手术意外而流失的生命——由此画下了医学与科学结合的新纪元,挽救了许多人的生命。

从此以后,知识之于愚昧的优势、勤勉胜过疏忽的态度,定义了外科的未来。

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