1.4.1 1. 沼泽热(疟疾)(公元前2700—公元1902年)

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沼泽热(疟疾)
(公元前2700—公元1902年)

从现代疾病的“细菌理论”看,长鼻虫刺破皮肤的现象很有研究价值,因为这就像巴斯德的针头一样,很可能导致细菌和其他病菌进入人体内,从而感染血液并引起某些类型的发热。

——艾伯特·弗里曼·阿弗里卡纳斯·金,1883年

在非洲,疟疾与人类祖先共同进化,并随现代人类迁移到欧亚大陆,再到世界各地。疟疾席卷了随着农业发展而形成的古代人类聚居地,它可能是历史上首个极端危险的致命传染病。由于对水源的依赖,人类建立的村庄和城市往往毗邻携带疟疾的按蚊滋生地。此外,农业发展使人口密度提高,感染率也随之攀升。

早在公元前2700年,中国的医学文献就描述了疟疾导致的典型周期性发热。公元前5世纪,希腊医生希波克拉底详细描述了疟疾;在判断疾病状态时他考虑到众多变量,注意到“季节的所有构成因素,尤其是天空的状态”、病人的梦境以及“肠胃胀气,无论是否发出声音”。在古代,来自印度、亚述、阿拉伯、希腊和罗马帝国的杰出作家都曾深入了解过这种疾病,并注意到它与沼泽密切相关。疟疾也因此以“沼泽热”而闻名。

鉴于疟疾与沼泽的关联,人们提出的诸多有关疟疾如何传播的假说,其中大部分都涉及“瘴气”——该词由希波克拉底创造,用来指代从地面升起的有毒气体。他认为有毒气体导致疟疾,因此这一名字来源于意大利语“糟糕的空气”。作为疟疾病因,瘴气经常出现在文学作品中,如莎士比亚的《暴风雨》:“愿太阳将所有从沼泽、平原上吸起来的瘴气都降在普洛斯彼罗身上,让他的全身没有一处不生恶病!”

疟疾的疗法多种多样,非常神奇。公元前3世纪,罗马皇帝卡拉卡拉的医生昆图斯·萨莫尼库斯·塞伦努斯建议疟疾患者连续九天戴上印有“阿布拉卡达布拉”字样的护身符,然后将其抛过肩膀,扔进一条向东流动的小溪中。而后,将狮子的脂肪涂在病人的皮肤上,或者将黄色珊瑚和绿色宝石装饰的猫皮披在脖子上。

尽管古人并不了解蚊子在疟疾传播中的作用,但他们会根据疾病的模式调整自己的行为。在罗马,人们给湿地排水;在巴格达,阿拔斯哈里发也通过排水成功地减少了疟疾发生率;在东南亚,人们将房子建在数根木桩之上,高于蚊子的飞行高度。疟疾也塑造了人文格局。它与湿地和低地的联系导致许多山区居民在疟疾高发季节停留在高海拔地区,从而加深了山区和低地居民之间的文化鸿沟。

非洲奴隶贸易将致命的恶性疟原虫带到了美洲,加上其他本土疾病,土著居民几乎被摧残殆尽。非洲奴隶对疟疾有遗传性抗体,也获得了许多热带疾病的免疫力,因此,传到美洲的疾病导致人口剧减,奴隶贸易却因此更加兴旺。非洲奴隶在很大程度上取代了缺乏免疫力的土著奴隶和欧洲契约佣工;非洲人对疾病的抵抗力也“锁定”了他们沦为奴隶的命运。由于非洲人既有遗传性抵抗力又有对热带疾病的后天抵抗力,他们一般被雇佣在奴隶船上工作。

疟疾及其他疾病共同影响了美洲殖民地的政治事件。1655年,英国军队在牙买加横扫西班牙人,到了第二年,大多数英国士兵却丧命于疟疾和痢疾。到17世纪末,疟疾在北美殖民地造成的死亡人数比其他任何疾病都要多。1794至1795年,英国人入侵法国殖民地圣多明各,在镇压奴隶起义的途中,有10万士兵死于疟疾和黄热病。英国人因此不堪一击,奴隶揭竿而起并于1801年建立了海地共和国。法国人在1802年入侵海地时,疟疾和黄热病使拿破仑的六万士兵锐减到不足一万人。

疟疾在一连串战争中都扮演着类似的角色,包括欧洲各王国之间的战争、非洲的殖民战争、美国南北战争、第一次世界大战、苏俄内战以及第二次世界大战。1910年,一位专门研究疟疾对战争影响的历史学家在论及1864年英国在西非发动的战争时写道:“它几乎不能称为战争,因为未见敌军一兵一卒,也未放一枪一炮。打败我们的是疾病,而其中的大部分是可以预防的。”1895年的马达加斯加,法国军队阵亡13人,却有超过4000人死于疟疾。第一次世界大战中的萨洛尼卡战役,法军、英军和德军遭受疟疾折磨长达三年,将近80%的法国士兵因疟疾住院治疗,而英军中有162512人因疟疾入院,只有23762名参战人员伤亡、被俘或失踪。战争结束,受感染的士兵长途跋涉回到家乡,蚊虫叮咬他们后,又引发了新的疟疾疫情。

即使某些政治格局必然引发战争,但在某种程度上也是因疟疾而起。例如,美国南部各州疟疾发病率的上升加剧了对奴隶的需求,因为非洲人对这种疾病有抵抗力;而非洲奴隶越多,本土民众中疟疾越高发,南北方之间因流行病形成鸿沟,而这也反映了南北方之间的政治分歧。

在临床上,疟疾无法与引起类似症状的其他疾病进行区分,这对疟疾研究构成了巨大障碍。17世纪初,耶稣会修道士从秘鲁土著人那里得知,南美某种树的树皮能够有效治疗“间歇性发热”,即疟疾。这种树被称为金鸡纳树。因为秘鲁总督的妻子被树皮治愈,这种树便以她名字命名。大约在1640年,耶稣会士将这种树皮进口到欧洲,但这一治疗方法遭到了大多数科学界人士的嘲笑。尽管如此,正是这一发现使得18世纪早期精干的研究人员得以将疟疾与其他发热原因相区分,以期更精确地描绘发病过程。

美国独立战争期间,一位英国医疗官员这样记录金鸡纳树皮引起的争议:“黑森佣兵是金鸡纳树皮的坚决抵制者;英国军队的医生也非常谨慎地使用金鸡纳树皮。曾经有一个黑森军团,在佐治亚州服役一年期间,三分之一的士兵因疟疾丧生,英国军团也损失了四分之一以上,但是其他军团的人员损失率不到二十分之一。这些兵团都在参战,都是身处美国的外国人,但死亡率却有天壤之别,除了对树皮的使用有所区别,似乎没有其他的原因。”

1820年,法国化学家皮埃尔-约瑟夫·佩尔蒂埃和约瑟夫·布莱梅·卡旺图从金鸡纳树皮、奎宁和金鸡宁的四种活性成分中提取出两种。不久,种植金鸡纳树、提取奎宁成了最红火的生意。生产奎宁的化学公司在欧洲和美国如雨后春笋般兴起,现代化学工业由此诞生。奎宁是第一种用于治疗特定疾病的西药,为现代制药工业奠定了基础。奎宁在世界范围内的充足供应也加快了欧洲对非洲的殖民以及美国对美洲土著部落的征服。

17世纪末显微镜发明后,终于有发现疟疾真正病原体的可能性。即便如此,这一过程仍旧耗费了两个世纪。首先,在19世纪50年代,借助显微镜,研究人员发现疟疾患者血液中含有黑色的小颗粒,他们称之为黑色素。19世纪70年代,巴斯德和科赫提供了理论基础。随着疾病细菌说的发展,各种致病菌迅速被发现,到1890年,已发现炭疽病、回归热、肺结核、肺炎、伤寒、白喉、破伤风和霍乱等。细菌学家也追查了引发疟疾的微生物,但调查结果认为细菌是罪魁祸首。这并不正确,因为这种微生物不是细菌。

寻找疟疾病原体的关键线索是疟疾患者血液中存在的黑色素。在这一领域,最杰出的专家是法国陆军外科医生夏尔·路易·阿方斯·拉韦朗。1870年,25岁的他开始了自己辉煌的职业生涯。当时他在普法战争中担任法国军队的医疗助理少校。战后,拉韦朗子承父业,在一所军事医学院担任“军队疾病和流行病”专业的系主任。1878年,他被派往阿尔及利亚的一家法国军事医院,着手研究黑色素是否只存在于疟疾患者中,以此确定黑色素可否作为一种诊断依据。1880年,他对疟疾患者的血液进行了精确检查,发现了一种未知的实体,他将其定名为疟原虫。尽管没有染色液帮助显示疟原虫,但他发现疟原虫在红细胞中发育并摧毁红血球,从而改变了红细胞的色素沉着,最终产生黑色素。

拉韦朗发现疟原虫不是细菌,而是原生动物。1882年,拉韦朗来到意大利的一个沼泽地,在该地区疟疾患者的血液中发现了同样的寄生虫,因此可以确定这就是疟疾的病原体。他于1884年发表了这一结论。起初有科学家持怀疑态度,他们重做了该实验,最终认定这一结论为事实。1889年,法国科学院授予他郎布雷昂奖。

拉韦朗利用这一契机,开创了一个全新的针对原生动物的传染病研究分支。不久他们便有了新发现:一个名为锥虫(在希腊语中称为“躯体蛀虫”)的原生动物群会导致动物和人类的多种疾病,其中最主要的是昏睡病。蝇类作为锥虫病的传播媒介,便成为杀虫剂的首要目标。1907年,拉韦朗获得了诺贝尔奖,他将奖金的一半捐给了巴斯德研究所,以建立热带医学实验室。

拉韦朗深知,他在1880年鉴定出人类疟疾的病原体,这只是寻求治愈之道的起点。因此,找到人体外的寄生虫成为他的下一个目标。他在沼泽地区的水源、土壤和空气中进行搜寻,但都徒劳无功。有科学家尝试使用肮脏的沼泽水给受试者接种,使其感染疟疾,然而结果却表明沼泽地区并未发现寄生虫。由此,拉韦朗在1884年得出结论:寄生虫一定是由蚊子携带的。毕竟,将寄生虫从一个人的血液转移到另一个人的血液中是需要载体的,而蚊子在沼泽地里随处可见。差不多在同一时间,其他著名的科学家也在这一点上达成共识。

1876年,热带医学之父——苏格兰内科医生帕特里克·曼森在中国发现蚊子传播丝虫,导致淋巴丝虫病,也称象皮病。曼森家的园丁被感染,因此曼森趁他睡觉时让蚊子叮咬他;结果他在园丁和蚊子身上都发现了这种寄生虫,并描述了丝虫的生命周期。令人惊奇的是,丝虫胚胎在一天中的大部分时间里都隐藏在身体深处的血管中,但从日落后到午夜时分在外周血中大量出现。“这太不可思议了,”曼森写道,“大自然竟然使丝虫适应了蚊子的习性。在蚊子开始吸食血液时,胚胎恰好就在血液中。”根据他对丝虫的研究,曼森在1894年提出假设,认为蚊子也是疟疾传播的罪魁祸首。由于当时身在英国,他无法检验自己的想法,因此他写道:“我将提请印度和其他地方的医务人员注意我的假设,那里蚊虫众多,疟疾患者也比比皆是。”

科赫也认为蚊子是疟疾的传播媒介,但他没有发表这一假说。事实上,这一说法早在19世纪初就有人提出了。有些记录甚至显示,早在两千多年前就已经出现昆虫是疟疾传播媒介的想法了。几个世纪以来,意大利农民一直将疾病归咎于蚊子。科赫在中非高地发现土著人有同样的观点。在埃塞俄比亚,当地猎象者报告说,他们可以安全地通过疟疾地区,因为他们每天使用硫黄进行熏蒸。同样,在西西里岛,相较于从事其他职业的居民,遭受疟疾感染的硫黄矿工只占一小部分;一座拥有4万人口的希腊城市在当地一座硫黄矿关闭后毁灭于疟疾。

最早提出蚊子传播假说的人是艾伯特·弗里曼·阿弗里卡纳斯·金(该名字源于因其父亲对非洲殖民地的迷恋)。约翰·威尔克斯·布斯枪杀亚伯拉罕·林肯时,金还是一名24岁的美国陆军助理外科医生,当时他就在华盛顿特区的福特剧院,是试图挽救重伤总统的三名医生之一。

1883年,基于疟疾的地理分布和蚊子的生命过程之间的紧密联系,金独立提出了蚊子传播假说。金的分析大都很精准。他指出,“细菌极其微小,一个针头上就可能有一百万个细菌”。

当年,尽管金对蚊子传播假说做了最深入的拓展,但他的一些分析是基于19世纪人们对大自然意图的美好假想。例如,他认为有毒的空气不可能是疟疾的来源,因为“不发出警告,任由人在任何自然环境中进行呼吸,这无疑是送死——而这是绝不可能发生的事”。大自然会提供危险警告,例如蛇发出的嘶嘶声。他写道:“人天生喜欢美丽的事物、女人以及鲜花。蛇也很美,表面光滑,身形纤细,富有弹性,对称完美,动作流畅,女人所具备的每一种美都能在蛇的身上找到对应。然而,二者之中,我们热爱一个,却讨厌另一个。”

金对蚊子在疟疾传播过程中的作用进行了极其周详的研究,由此提出了一系列防护措施,包括灭蚊。但金不是一个实验主义者,并未检验自己的构想。因此,他的构想没有得到充分重视。

按蚊

(1894—1902年)

对世人而言,要理解一个新理念,至少需要十年,不论它有多重要,也不论它有多简单。最初,疟疾的蚊子定理受尽嘲讽,尽管它挽救了人类的生命,其应用却依然被人忽视、受人嫉妒甚至遭到反对。

——罗纳德·罗斯,1910年

蚊子传播假说的试验发展由苏格兰科学家罗纳德·罗斯完成,这似乎有些匪夷所思。罗斯的父亲是一位英国的将军,但他本人在学业上却表现平平,1881年他开始在印度医疗服务机构工作。尽管拉韦朗早在一年前就已经鉴定出了疟原虫,罗斯却因外派岗位偏远无法接触到最新学说,对寄生虫与疟疾的关系一无所知。1889,罗斯观察到疟疾感染的地理分布模式与旧时流行的瘴气传播假说并不吻合,这促使他开始对疟疾进行详细研究。首先,他发表了一篇文章,概述了他有关“肠道自体中毒”的假说。1892年,他得知拉韦朗发现了疟原虫,但直到1894年回到英国时,他才由导师说服,承认拉韦朗理论的正确性;导师还建议他与曼森联系。

曼森向罗斯展示了疟原虫,并介绍了蚊子传播假说。罗斯了解到识别疟疾的传播模式至关重要,蚊子传播假说“立即深深地”打动了他。他记起拉韦朗也有类似想法,并向曼森说明。罗斯指出,甚至“某些深受疟疾毒害的野蛮部落都对蚊子传播假说深信不疑”。“但我们对疟原虫进入人体的途径一无所知,”罗斯写道,“我们只能根据不甚了了的经验进行预防。认识到这一点,我们就会下定决心,要铲除这种神出鬼没的瘟疫。”

罗斯和曼森制订了一个计划:罗斯将回到印度,让不同种类的蚊子(因为尚不确实哪种蚊子可能是罪魁祸首)吸食疟疾患者的血,并跟踪蚊子身体组织内的寄生虫以及蚊子产卵水域的寄生虫。这样,罗斯可以确定寄生虫是如何从水中进入人体的。这项计划以曼森的错误构想为基础,即蚊子在产卵和死亡之前只吸食过一次血液,因此它们只能将寄生虫从人类传播到水中,此后的感染必须通过水的摄入来实现。

罗斯于1895年回到印度,在一个疟疾感染率极高的印度兵团担任医务官。19世纪末,英属印度遭遇了严重干旱并引发饥荒(1876—1878年以及1896—1900年)。英国政府复制了对爱尔兰的政策,采用“市场力量”来解决问题,导致1200万到2900万印度人因此丧生。同爱尔兰情况类似,死亡原因通常为发烧,但这次是由于疟疾。

罗斯将蚊子圈禁起来饲养,以确保它们之前没有被感染,然后让它们以疟疾患者为食。待蚊子吸食血液后,他在不同的时间点解剖蚊子,希望建立疟原虫在蚊子体内发育的时间序列。到1895年底,在显微镜下奋战多时的罗斯发现在蚊子的身体组织中没有发现疟原虫。沮丧之下,罗斯意识到不该以先入为主的设想圈定观测对象,或许蚊子体内的寄生虫与人体内的寄生虫并不相像。他写道:“许多寄生虫的蠕虫形态变化无常,这提醒我们,大自然会赋予寄生虫意想不到的变化能力以确保其生存。”

即使拥有相当的专业知识,要在一只蚊子的所有组织中寻找寄生虫细胞,罗斯仍然需要至少两小时。为了观察得更准确,罗斯说,在放大1000倍的情况下,“蚊子看起来像马一样大”。他必须将以疟疾患者为食的蚊子与那些以健康人为食的蚊子进行比较。他写道:“我根本不清楚所找东西的形状和外观,我甚至不确定被检查的昆虫是否存在感染。我在找一件未知之物,是否存在于这一介质中,本身是什么模样,我都一无所知。”

据罗斯和曼森推断,一旦蚊子将寄生虫带到水中,水就会产生传染性。为了验证这一点,1895年,罗斯将曾吸食过疟疾患者的蚊子放入装水的罐子里,直到它们死亡。从理论上讲,水已被感染。印度当地志愿者喝下这些水,看看是否会感染疟疾。与同时代的许多科学家不同,罗斯考虑了人体实验的伦理性。“这项实验是合理的,”他写道,“只要提供适当的治疗,当地人通常只会产生轻微的疟疾热。”22名测试者中有3人对疟疾感染的水产生轻微反应,罗斯认为无法得出任何结论。这种反应可能是因为受试者大多来自印度社会中地位较低的种姓,拿着参加测试得到的费用开怀畅饮。他认为,这可能导致以前感染的疟疾复发。

罗斯意识到蚊子必定在人与人之间而不是在人与沼泽水之间传播疟疾。蚊子在死水中繁殖,这就说明疟疾与沼泽地有关联。他尝试了各种实验来证明疟疾与蚊子的联系。他甚至让所有可疑种类的蚊子吸食同一病人的血,而这个病人的血液中含有三种疟疾。然后这些蚊子被“大量应用于”他的志愿者——班加罗尔一家医院的一名助理外科医生身上,但这名男子并未被感染。

与此同时,罗斯发现自己因与意大利科学家(主要是阿米科·比格纳米、朱塞佩·巴斯蒂亚内利和乔瓦尼·巴蒂斯塔·格拉西)的竞争而分散了注意力,他们试图推翻罗斯的发现。此外,罗斯还要忙于霍乱疫情,因公务缠身而苦恼,而疟疾实验的连续失败,也使他备感气馁。他写道:“我即将离开班加罗尔,失败却接踵而至。很自然地,我得重新考量自己的工作基础。”但曼森对罗斯施加压力,要求尽快证明蚊子传播假说。此时,法国人(包括拉韦朗)和意大利人也对此项研究兴趣颇高,“所以,看在上帝的分上,”曼森写信给罗斯,“赶紧把桂冠留给古老的英格兰吧!如今,万事俱备,只欠东风……”

于是,罗斯决定把他的研究工作转移到印度疟疾发病率最高的地区。但他的请求遭到了印度政府的拒绝,因为阿夫里迪战争爆发,作为一名医务人员,罗斯的作用太重要了。罗斯只好利用他积累的两个月假期,带上自己的研究资金,来到尼尔盖里山(印度南部的尼尔吉里山脉)调查疟疾。罗斯采取了预防措施:他晚间睡在海拔5500英尺的客栈里,只在白天探访海拔较低的地方。但有一次,在走访过疟疾地区后,他也病倒了,用奎宁治疗两周后康复。在调查过程中,他发现该地区几乎每个人都是感染者,但是蚊子很少见;他还发现了一种全新种类的蚊子,但当时并未意识到这正是他寻找的目标。

回到军事基地继续履职后,罗斯发现了另一种蚊子,与他在尼尔盖里山发现的新种类相似。事实证明,两种蚊子都属于按蚊属(源于希腊语,意为“一无是处”)。但罗斯并不知道这一点,因为他不熟悉蚊子的分类学,也无法获得任何有关这一主题的文献;他只是从外观与行为细致描述了不同种类的蚊子,而没有使用与种属相关的名称。他将其称作“斑纹翅蚊子”。

这些按蚊数量庞大,军队的疟疾发病率很高,但他找不到可供测试的幼虫。于是他从头开始:再次收集先前测试物种的幼虫,将其养至成年,吸食疟疾患者的血液(他们被要求“甘于忍受蚊虫叮咬,而这对于迷信的印度土著人而言是个挑战”),然后在不同的时间点节进行解剖,结果都呈现阴性。罗斯对这些蚊子进行了研究,格外关注它们的器官、粪便以及肠道内的物质。他写道,这项研究太累了,每天结束工作时他几乎看不见东西;显微镜因汗水腐蚀了固定螺丝而毁坏,目镜也破裂了。“成群的苍蝇随心所欲地围着我转,”他写道,“而我必须坐在那里,双手握紧仪器。”

1897年8月,罗斯终于有了关键性发现。一名助手发现了一些按蚊幼虫的样本;这些幼虫是孵化出来的,以疟疾患者的血液为食。在粗糙的解剖之后,有两只幸存下来可供检查。罗斯检查了第一只蚊子,没有任何发现,正打算放弃时,他在昆虫胃壁上发现了色素细胞。而第二只蚊子的胃壁上也有同样的细胞。“这两则观察结果解答了疟疾的有关问题,”他写道,“当然,研究远未结束,但它们提供了线索。通过它们,两个未知数同时得到了解答——与疟疾相关的蚊子及其体内寄生虫的位置和外观。巨大的难题确实被攻克了;此后我们取得的所有重要突破,在这个线索的引导下,都是唾手可得的——简直是小菜一碟。”

罗斯因此兴高采烈。“神秘的春天伸手可触。”他写道,“推开门,眼前一片光明,一条小路向前延伸。自然科学及人文科学都揭开了崭新的篇章。”接下来的关键步骤是研究寄生虫的生活史。由于工作人员积累了丰富经验,病人也习惯于在医院接受实验,加上新发现的按蚊滋生源,罗斯对于几周内完成这项任务信心满满。但是,政府突然把他调到千里之外的偏远哨所,甚至没有提前告知和解释。他写道:“没人能真正理解这次残酷打击带来的严重后果。”

与此同时,意大利的竞争对手也在寻找疟疾的传播模式。他们在科学期刊上对罗斯进行冷嘲热讽,想方设法挑剔并质疑罗斯的发现。罗斯写道:“我丝毫不怀疑,他们会不择手段地对我的文章甚至私人信件中的每一个字都进行细致入微的调查,希望能找出些许纰漏,从而证明我的观察并不可信。为了达到目的,这些人在我公开出版的文字中进行搜寻,无所不用其极。”

最后,在经历了五个月的挫败后,罗斯终于可以全身心地投入疟疾研究。曼森利用自己在印度政府和印度医疗服务机构中的影响力,为罗斯争取了一个疟疾研究的专门职位,时长一年。但罗斯再次受阻,这一次不是因为官僚作风、科学竞争或缺乏合适的蚊子样本,而是因为暴乱。鼠疫开始在印度肆虐。就在罗斯就职之前,印度政府试图给加尔各答居民接种一种实验性的鼠疫预防药剂,一场严重的暴乱因此而起。“在此期间,许多欧洲人不得不随身携带左轮手枪。”“民众很无知,”罗斯写道,“以为英国人用瘟疫给他们接种,是残害他们而不是对抗瘟疫,一看到欧洲的哈基姆(内科医生),就陷入了恐慌。”于是,罗斯在医院中被禁止使用疟疾病人进行实验。

最终罗斯花钱雇了一些身患疟疾的印度乞丐参加研究。“可一旦我提出刺破他们的手指检查血液时,”他写道,“他们通常会丢下钱,拿起拐杖,一声不吭地逃走了!”因此,在曼森的催促下,罗斯转而研究禽疟疾,因为它与人类疟疾极为相似。曼森指出,感染的是鸟类而不是人类志愿者,罗斯便不必担心“被控谋杀”了。

罗斯让圈养的蚊子吸食感染疟疾的云雀、麻雀、乌鸦和鸽子的血液,并证实蚊子传播疟疾。他还发现,如果他给蚊子额外喂血,它们可以存活一个月,而不是仅仅几天。这一点很关键:它表明蚊子可长时间存活,轻易便在人与人之间传播疾病。它使罗斯能够观测疟原虫的详细生长过程;同样,它也为其他科学家发现黄热病的感染方式提供了借鉴。

罗斯赶紧准备了一份详尽的调查结果报告,结论是“这些观察结果证明了曼森博士曾阐述的疟疾的蚊子传播理论”。然而,英国的官僚机构再次阻挠罗斯,禁止他在未经印度事务大臣允许的情况下发表研究结果。因此罗斯请求曼森为他发表。这份出版物最终引起了人们对罗斯研究的积极关注,他感慨道:“以前几乎没有人相信我的研究。”曼森也曾感受到刺耳的批评,在一篇详述罗斯研究结果的文章中他写道:“我被人骂作病态的儒勒·凡尔纳,说我被‘猜测’支配,被‘成见的占卜棒牵引’。”

尽管罗斯重新得到了认可,而他的工作也极其重要(据估计,在印度每天有一万人死于疟疾),但政府依然拒绝为罗斯配一名助手。虽然拉韦朗、曼森等专家将罗斯的成果作为蚊子传播疟疾理论的证据,但在罗斯的工作得到“确认”之前,政府不会支持他。罗斯估计,由于缺乏援助,他不得不推迟了一年多才得以继续深入研究,在印度部署适当的预防设施也推迟了好几年才进行。“事实上,”他写道,“对于那些灾难性的重大疾病,查清它们的原因是极其重要的。可是出于一些莫名其妙的原因,人们永远无法认识到这种重要性。”

尽管如此,罗斯依然继续推进自己的研究。1898年7月,他发现疟原虫的孢子聚集在蚊子的唾液腺中。蚊子叮咬受害者时,孢子随唾液进入血液,引起疟疾感染。他通过实验证明了这一点:携带疟疾的蚊子吸食健康鸟类的血液,寄生虫便得以传播。“这一重大疾病,”他写道,“每年杀死数百万人,将整个大陆笼罩于黑暗之中。如今终于找到了它的确切感染途径。”通过电报,他与曼森分享了这一重大发现(罗斯和曼森在1895至1899年间曾通信200多封)。

此时的罗斯还有一项更重要的任务亟待完成:证明人类会像鸟类一样感染疟疾。但是,罗斯又一次受挫,因为他被派去研究另一种疾病。罗斯的批评者们急不可耐地分析他运到英国和法国的样本,他们不仅抄袭了罗斯的发现,还声称这是自己的功劳。罗斯的意大利竞争者们因为占据罗斯的成果而声名鹊起,尽管罗斯发现他们的实验“仓促而不可靠”——“因对假想的痴迷而被误导”。“意大利人,”他写道,“犯了根本性的错误。”罗斯被他们获得的各种赞誉彻底激怒了。“发现就是发现,”他写道,“摆出确凿却雷同的事实,填充各种细节,配上精美的插图,再以一些冠冕堂皇的证据装点门面——这些都有价值,但并不能构成发现。”

意大利科学家阿米科·比格纳米在1898年底成功使用感染了疟疾的蚊子感染了人类,人们普遍认为这是蚊子将疟疾传给人类的首个实验证据,罗斯虽然肯定这一结果的正确性,但认为自己早先做过的鸟类被蚊子感染的实验是其基础。“比格纳米的实验仅仅是一种形式,”罗斯写道,“其成功是意料之中的事。”

图2.1.1 疟原虫在蚊子体内的生长过程(图1-22);蚊子胃中嵌入的六天大的寄生虫(图23)(罗斯绘)

1898年底,罗斯获准返回加尔各答继续开展疟疾研究。由于工作负荷过重,压力过大,他的健康每况愈下。他写道:“围绕着单一的主题,进行着漫长而焦虑的研究,其中的辛劳、失望甚至成功,对我而言,都已不堪其重。”

尽管本国政府对他的工作漠不关心,但依然有人对他的研究颇感兴趣。科赫与其他著名科学家也积极参与了后续研究。科赫第一个复制了罗斯关于蚊子传播的发现,与意大利科学家一样,他也声称自己证明了蚊子传播疟疾的假说是可信的,但是他支持应该由罗斯而不是意大利人获得诺贝尔奖。

1900年,曼森让按蚊叮咬了一个不同寻常的志愿者——他的长子帕特里克·瑟伯恩·曼森(他在意大利感染了一种良性疟疾,并被运回英国)。曼森的儿子患上了疟疾,并用奎宁成功治愈(几天后他通过了体检)。九个月后疟疾复发,接着又在狩猎假期间第二次复发。这是关于复发的第一次实验记录。虽然只是重复意大利科学家的实验,但曼森的实验说服了许多怀疑蚊子传播疟疾假说的人,因为它是在英国进行的,那里没有疟疾,不可能存在实验之外的意外接触。曼森的儿子在疟疾实验两年后死于圣诞岛上的一场枪战,年仅25岁。

曼森还在意大利的疟疾地区开展了一项排除性实验。志愿者们晚上待在一间防蚊小屋内,而所有邻居都患有疟疾。但是,无人发生感染。1900年再次在意大利进行了更大范围的实验,采取防蚊措施的113名铁路工人,没有一人感染疟疾;而50名无防护措施的工人中有49人患病。与此同时,科赫的职业生涯也硕果累累,他在爪哇的安巴拉瓦山谷发现,流行性疟疾经常袭击儿童而不是成年人,这意味着成年人已具有免疫力。

科赫和其他学者后来发现,正是来自于土著儿童身上的疟原虫感染了热带地区的欧洲殖民者。于是在非洲的热带地区,来自英国、德国、法国和比利时的欧洲人努力保持隔离状态,甚至会毁坏欧洲人居住区附近的土著人小屋。在尼日利亚研究疟疾的英国研究小组记录:“欧洲人与所有的土著人保持一定距离的隔离,目前这是唯一能保证绝对安全的措施。”在德属东非,科赫还发现奎宁能杀死疟原虫,可以用来推动德国的殖民进程。其他殖民强国也是一边实施隔离政策,一边推行奎宁疗法。

由于无法从政府获得更多机会研究疟疾,罗斯很不情愿地回到英国。离开前,他根据自己的研究结果,建议印度政府通过使用蚊帐和消灭按蚊来预防疟疾。可惜他的建议未被重视,但罗斯清楚这一研究结果的重要性:蚊子在人与人之间传播疟疾,而在死水中繁殖的一种特殊类型的蚊子就是罪魁祸首。罗斯兴奋地感慨通过消灭按蚊来根除疟疾的意义:“现在我们手中握着一个多么强大的武器啊!”

成为利物浦热带医学院的首位讲师后,罗斯拥有了全新的地位和丰富的资源。英国的西非殖民地塞拉利昂暴发疟疾后,罗斯于1899年8月开始着手对此进行批判性研究。他写道:“终于,我(如同荷马史诗《奥德赛》中的奥德修斯)经历了敌对众神给予的种种厄运之后,回到了精神家园伊萨卡。”罗斯只用了几周时间就找到了受感染的按蚊,鉴定出其体内的疟原虫,进行了喂养实验,并确定按蚊只在死水池中进行繁殖。“如果能证明只有按蚊属存在危险,”罗斯写道,“那么问题将大大简化,我们只需要消灭整个按蚊属。任何一个聪明的欧洲人都能分辨出按蚊属的幼虫。”

因此,一旦辨识出池中存在按蚊幼虫,就可以确定哪些水池必须处理。罗斯和他的团队制定了几条有效原则以确保热带地区的公共卫生:排空按蚊繁殖的水池或使用“杀虫剂”(灭蚊剂)喷洒水池,采取隔离措施保护欧洲人,用防蚊网保护公共建筑,隔离疟疾患者,使用个人蚊帐,等等。罗斯还试图将疾病名称从“疟疾”(malaria,有毒气体导致的疾病,表达了错误的疾病传播方式)改为“hæmamoe biasis”,意为“变形虫似的病原体以及被其感染的血液”,但这个词没有流行起来。他还建议使用“蚊虫热”这个词,因为他更用古朴的英语(gnat)表达“蚊子”。

新兴技术的发展使得受感染的人和蚊子能够迅速迁移,因而疟疾也以前所未有的速度传播。随着铁路网络的不断扩展,欧洲在热带地区(例如非洲)的殖民地也在扩张,随之而来的是疟疾的发病率不断上升。尤其是铁路工程师,深受其害。铺设轨道时,沿线每隔一段距离就会挖一个坑洞,为铺设轨道准备材料。这样,蚊子就找到了理想的繁殖栖息地,既远离原本不适宜的区域,又有充足的工人提供源源不断的血源。于是,疟原虫进入人体,通过日益扩大的铁路网传播,在全世界攻城略地。

罗斯描述了疟疾对国家经济的影响:“疟疾肆虐的地方不可能繁荣:有钱人逃之夭夭;留守者疫病缠身,无法承担重活;除了极少数可怜的居民外,这些地区几乎无人问津。”他强调疟疾使“整个热带地区的文明无法全面发展”。1902年,罗斯获得诺贝尔奖。在他的获奖感言中,他指出疟疾“总是如幽灵般笼罩着水源充沛且植被茂盛的大片沃土,这样的土地对于人类尤为重要。疟疾摧毁的不仅是未开化的土著人,更确切地说,是文明的先驱者、种植者、商人、传教士和士兵。因此,疟疾与残暴齐名,威力巨大。无论是荒芜的沙漠、野蛮的种族或是地质性灾害,对于人类文明的戕害,都无法与这种疾病相提并论”。

罗斯发现非洲的疟疾发病率尤其惊人。他说:“疟疾几乎将整个广袤而肥沃的非洲大陆拒于文明大门之外,所谓的黑非洲,已沦为疟疾大陆。而亚洲、欧洲和美洲,数世纪来一直受到文明大潮的浸润与滋养,如今却在灾难的边缘破碎毁灭。”

功成名就后的罗斯开始大力推广灭蚊运动,并强调亟须开发一种改良的廉价杀虫剂来杀灭蚊子幼虫。“必须得是某种价格低廉的固体物质,”他写道,“能杀死幼虫而不伤害高等动物。一旦喷洒,洼地池塘在很长时间内不适宜幼虫停留。”然而这次,政府的惰性再次拖了后腿。

罗斯建议排干蚊虫池塘或者喷洒当时最有效的杀虫剂——煤油。其他人建议使用橄榄油混合松节油、硫酸铁、焦油、石灰或薄荷油。可英国政府通知罗斯,灭蚊行动不可取。然而,据研究人员记录,采取灭蚊措施的埃及和古巴的城镇,疟疾发病率下降了80%。在哈瓦那,1901—1902年间的灭蚊工作甚至从根本上降低了自1760年以来一直流行的黄热病的发病率。正如1902年罗斯所写的:“针对灭蚊行动的斗争,其激烈程度与疾病刚暴发时不相上下;但现在已经接近尾声。”

尽管埃及和古巴已经成功灭蚊,但现有杀虫剂仍有其不足之处。1901年前往尼日利亚的英国疟疾考察队报告说,用杀虫剂熏蒸房屋“更有可能驱逐的是欧洲人,而不是蚊子”。除了化学药剂,一种名为“巴黎绿”的颜料,即醋酸亚砷酸铜,被制成一种消灭蚊子幼虫的杀虫剂。在1868年的美国,巴黎绿被用来对付科罗拉多马铃薯甲虫,成为第一种大规模使用的杀虫剂。巴黎绿中可以添加除虫菊酯——一种从菊花中提取的天然杀虫剂,能够消灭蚊子成虫。但除虫菊酯药力时间短,不适合大范围内使用。

图2.1.2 1901年英国疟疾考察队在尼日利亚拍摄的照片,显示了按蚊幼虫从卵细胞中孵化的不同阶段

不幸的是,曼森与罗斯的关系开始恶化,两人的合作也因此终止。(由于罗斯淡化了曼森在自己的发现中所起的关键作用,)曼森批评了罗斯作为内科医生的临床技能,罗斯最终以诽谤罪起诉曼森。罗斯与同事和竞争对手的关系都很糟糕。或许也正是因为这些不和谐因素的存在,他希望医学研究有一个更光明的未来。“对人类而言,没有哪项事业能比疾病研究更重要,”他如此写道,“因为疾病是人类的宿敌。将来,如果我的这番记述能使潜心于这一科研领域的学生得到些许的帮助——至少比我年轻时得到的帮助略多一些,我的一切辛劳就得到了极大的回报。”