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水手们的死亡阴影:第一次对照实验

上一次我们讲到了放血疗法的前世今生,讲到了在古代的欧洲,这个疗法简直是包治百病的疗法,老少皆宜,人人必备。

当时的人不仅仅是在地上用放血疗法、催吐和灌肠,在船上也用,但是显然在船上放血来得更方便。航海家都要夜观天象,不然没办法导航,顺带也就观察一下星座,根据星座选择在哪里下刀子放血。地上的医生还需要查书,航海家对星座都很熟。

船上有一种流行病肆虐了400年之久,水手们深受其害。奇怪的是,这种病似乎特别容易在船上发作。船员们一开始出现牙龈萎缩,牙根变黑,皮肤出现斑点、发黑,皮下出血等一系列症状,接着很快就浑身无力,身上青一块紫一块的,再继续发展到溃烂,最后不治身亡。这似乎是一种职业病,只有那些长期出海的船员容易得这个病,地上的人似乎并不常见。在十字军东征的时候也暴发过,但是后来就不怎么出现了。这就是所谓的“坏血病”。

假如水手们只是在地中海打转转,恐怕这个问题也不会那么明显。

一旦要在海上长时间航行,一个幽灵就冒出来了,那就是坏血病。1497年7月8日,航海家达·伽马从葡萄牙的里斯本起航,去寻找通向印度的新航路,在佛得角群岛停了几天以后,继续向好望角航行。一连16个星期,他们都没靠岸。11月7日到了好望角附近。1月11日,舰队到了莫桑比克,船员里开始出现坏血病。达·伽马眼睁睁看着他的水手们牙齿松动,甚至没办法咬东西,身上一按就是一个指印,好久都不消散。水手们关节酸痛,身上散发出恶臭,只能躺在那里等死。好在后来到了蒙巴萨,靠岸补给,当地人给他们橘子和柠檬吃,坏血病的情况开始暂时好转了。

▲美国国会大厅悬挂的《哥伦布登陆》油画

下一站是肯尼亚的马林迪。在马林迪,他获得了比较友好的接待,当地人派出自己的航海家马吉德当领航员,他曾经多次穿越印度洋到达过印度。所以达·伽马这一次还比较顺利,穿过了印度洋,到了印度的卡利卡特,这段航程耗时四个星期。达·伽马在印度停了4个月,然后回航。回航的3个月里,坏血病开始大暴发,不断地死人,其中包括达·伽马的弟弟。剩下的船员把船开回里斯本,又花了半年时间。原本160多人,到家的时候只剩下55个船员。

所以,达·伽马自己做了记录,似乎是橘子和柠檬能够治疗坏血病。不过他的记录没有被大家重视。1510年,加布拉尔也记录了柑橘和柠檬能治疗坏血病,得了坏血病的船员吃了橘子和柠檬之后就逐渐好转了。但是这样的记录还是没人重视,当时官方普遍认为这是海上潮湿的空气和甲板下面污浊不堪的空气造成的。

尽管如此,船长们还是得出了某种经验,那就是靠岸补给就没事了,长时间在海上漂泊就不行了。麦哲伦环球航行的时候,穿过了麦哲伦海峡,来到太平洋。太平洋比大西洋辽阔多了,有3个月根本见不到陆地,于是坏血病又一次大规模肆虐。不仅仅是坏血病的问题,船上连吃的都没有了,只能吃锯末,吃牛皮。

因为路上闹内讧,跟土著发生武装冲突,外带闹坏血病,出发的时候200多人,完成环球航行回家的只有18个人。麦哲伦倒不是死于坏血病,而是在菲律宾和当地人发生冲突,被人家砍死了。

一般来讲,得坏血病的都是水手,领导是很少得坏血病的。所以你看那些大航海家,基本没有得坏血病死的。当然也有极少数的例外,荷兰的航海家巴伦支就是死于坏血病,但是他的情况非常特殊,容易得坏血病的环境他几乎全都碰上了。

巴伦支是荷兰东印度公司的创始人之一,也是天文学家和制图师。他生活的年代正好碰上荷兰从西班牙的统治下独立出来,南下的路被西班牙拦着。所以巴伦支想探索一下东北航道,也就是从俄国西伯利亚沿岸一直航行到亚洲。这条线路叫东北航线。假如是从加拿大沿岸到太平洋呢?那就是所谓西北航线。随着全球变暖,这两条航线可能真的是有经济价值的。但是巴伦支那个时代对北极还是一无所知。

▲威廉·巴伦支的船员们正在与一只北极熊搏斗

第一次他们到达了新地岛,这个地方非常荒凉,他们第一次看到了北极熊。但是前方到处都是冰山,他们只得回家。第二次也是差不多的情况,还是被冰山给挡回来了,除了半路跟当地萨摩耶部落打了一仗以外,没什么特别的。

第三次,他们航行到了北纬79°30′的地方,成为第一批进入北极圈的欧洲人。后来他们到了新地岛,船被冰山困住根本回不去了。巴伦支他们16个人在新地岛上过冬,用船上的木料造成了一个小房子,剩下的木板当燃料,就靠猎杀北极熊生存。这样的话,他们还能吃点儿熟的,否则就只能吃生肉了。可惜啊,要是巴伦支当时真的捏着鼻子吃生肉,估计也就不会死掉了。十几个人就在这个简陋的屋子里闷了几个月,又有不少人得了坏血病。坏血病可不是水手专享,寒冷地带和战俘营都是高发之地。巴伦支他们碰上了双重打击。

等到冰雪渐渐化了,几个还有力气站起来的冒死驾船冲出了这片海湾。可惜巴伦支已经支撑不住了,他死在了船上,享年47岁。后来为了纪念他,科拉半岛和新地岛之间的这片海域就被称为巴伦支海。

所以,不管是大航海也好,探险也罢,都需要后勤补给,没有后勤补给是非常严重的问题。后来的不管是海盗、海军还是东印度公司,他们普遍学乖了,在沿岸各地建立补给的据点,这样才能为来往的船只提供服务。

不过欧洲各国经常打仗,互相敌对,对方的补给点当然也就不能用。18世纪,英国与荷兰、西班牙、法国等争夺海上霸权的战争愈演愈烈。由于坏血病引起的非战斗减员已经达到了难以忍受的程度,尤其是乔治·安森的环球舰队,近2000名水手居然由于坏血病而减员了1000多人。那些年里,各国水手因为坏血病而死的远多于海难和战争,前后大概死了200万人。

于是,一位医生登上了历史的舞台。这个人叫詹姆斯·林德,他1716年出生在爱丁堡。后来在英国海军的军舰上当随军医生,他当时只有31岁,正好是在皇家海军的索尔兹伯里号上。这条船当时是在比斯开湾巡逻。当时林德医生对坏血病有一些研究,但是他还是基于体液平衡的理论来思考的。他认为酸性物质与坏血病有关系,柠檬和橘子不都是酸的吗?

军官们很少得坏血病,可是水手们经常得坏血病。难道大家不是共享污浊的空气和潮湿的海风吗?看来坏血病不是这些因素造成的。哥伦布以为坏血病是会传染的,因此他把得了坏血病的船员留在了荒岛上。从美洲回来的时候,他想去荒岛上祭奠一下这几个船员,他以为这几个坏血病患者都已经死了,哪知道这几个人都没死,一个个活蹦乱跳的。他们靠吃果子活下来了。

所以,林德医生认为坏血病不是传染病,不是瘟疫,而是跟饮食有关系。军官们吃的比水手们好多了,有什么好东西优先供应军官,水兵们只能吃干面包和腊肉、咸鱼。

正好,在船上有12个人得了坏血病,林德医生完成了一个大胆的实验,这也是第一次人体临床测验。当然林德医生的贡献不在于他的胆子够大,敢拿人体做实验,而是由于他的实验方式是开创性的,这是一次严格控制条件下的对照测验。他把12个生病的船员平均分为六组,每一组两个人。第一组每人每天一瓶苹果酒,第二组是稀硫酸溶液,第三组是六勺醋,第四组是半瓶子海水,第五组是两个橘子和一个柠檬,第六组是辣酱和水。各组相互独立,不能串着吃。看得出来吧,林德还是偏向带酸性的东西。

到了第五天,第五组的水果吃完了,这点水果还是林德从过路的荷兰商船上买的,也只买到这么多。没办法,实验只能停下来,其他的组继续实验,一直坚持了两个星期。第五组的人基本没事了,第一组稍微有一点效果,其他的组都基本没什么疗效。就此林德知道,不是酸性的东西在起作用,起作用的就是橘子和柠檬这两种水果。坏血病果然是吃出来的毛病。这就是世界上第一次对照实验,这个实验方法是判断有效无效的利器。

所谓的对照,就是分为几组,有吃药的,有不吃药的。一个药要是有效,那么必须表现出相对的显著性才行。林德是具有对照思想的,但是他可没有双盲的思想。双盲就是病人不知道自己吃的是药还是淀粉丸子,为了避免医生的表情和言谈举止泄露消息,所以发药的医生也是不知道的,这就叫双盲。林德医生在做这个实验的时候,大家都不知道哪一种东西是能治疗坏血病的,所以林德就是想透露都没办法透露。因此客观上达到了双盲的效果。但是他的样本太少了,这是个缺陷,他无法剔除偶然因素。

后来,林德在1753年写了一本书《论坏血病》,详细地研究了坏血病的各种问题。他从这个词的词根推算出这个毛病起源于北欧,这么说当然是有道理的,因为天寒地冻的地方饮食结构也会变得非常单一,蔬菜、水果都很难吃到。法国探险队去加拿大圣劳伦斯河上探险,当时也出现了坏血病。还是当地土著印第安人告诉他们,把松树的针叶弄下来当茶煮了喝下去,就能治疗坏血病,这一招果然见效。在那个条件下,这可能是唯一的办法了。

就像前一阵子亚健康概念比较流行,因此很多种食物都被说成能解决亚健康。在大航海时代,宣称能治疗坏血病的偏方也是层出不穷。比如伦敦的一位大妈出售浓缩成块状的汤料,据说这种东西能治疗坏血病,你用开水泡着喝就行。也没人知道这东西管不管用,那年头都说自己的东西很灵。据说这个家族企业一直活到现在,汤料块也在博物馆里保存着,也没坏,可能拿开水泡了还能喝。

所以,林德医生在自己的书里也不敢说橘子和柠檬就是唯一管用的食物。他想解决橘子和柠檬的保存问题,就用大锅煮柠檬汁和橘汁,这样可以保存久一些,可是煮过以后居然就不管用了,林德医生也是丈二和尚摸不着头脑。所以,林德得出结论,看来治疗坏血病要多管齐下,不是单一的招数能奏效的。

林德医生的书还是被英国海军部忽略了,因为书里还有很多矛盾之处。尽管此前已经有太多的人发现橘子和柠檬的确可以治好坏血病,可大部分船长和水手还是视而不见。著名的探险家詹姆斯·库克倒是研究了林德的著作,他也带着橘子和柠檬上了船。但是水果和蔬菜是很难保存的,没多久就坏了。肉类通常可以腌制,那种陈年的老腊肉可以保存很久,比如1840年侵略中国的英国舰队,船上装的腌咸肉还是1800年前后的产品,都40年了,还没坏呢。硬饼干也可以存放很久,尽管那些饼干像砖头一样硬,甚至可以用来刻图章。荷兰的博物馆里还保存着当年的饼干,都已经240年了,还没坏。

蔬菜和水果的保存是个难题,库克船长的解决方法是带酸菜。德国人爱吃酸菜,但是英国水手死都不肯吃,库克甚至拿鞭子抽他们,他们才肯就范。当然,除了酸菜和橘子,库克船长还带了麦芽酒。他也不知道哪一个会管用,反正统统逼着船员们吃下去。库克船长还不许厨子用铜锅,可能起到最大作用的就是这个不经意的举动。

库克船长的航行很顺利,居然再也没人得坏血病。船回到港口的时候,船员们一个个都精神抖擞,在当时引起了轰动,水手们居然全须全尾地回来了,这简直不可思议。其实库克船长自己也不知道到底是哪一个举动起了关键作用,他最后选了麦芽酒写成调查报告递交上去了。这份报告换来了皇家学会的最高奖—科普利金质奖。

在此之后,大家的经验也越来越多,新鲜的蔬菜水果就是关键所在。不管是船员也好,探险队员也罢,还是战俘营里的战俘,他们得上坏血病都是因为饮食结构失衡,他们吃不到新鲜的蔬菜和水果。海军也开始尽量在船上供应新鲜的蔬菜,供应橘子和柠檬之类的水果。但是保存依然很困难,特别是在热带航行,没几天就全都烂了。正巧,拿破仑为了解决军用食品保存和携带的问题,逼着手下的人研发保鲜技术,一来二去,法国人发明了玻璃罐头,这一下,保鲜问题解决了。

英国人后来发明了马口铁罐头,这东西比玻璃瓶子轻多了,而且不怕磕碰。船上的伙食也就不再吃“地狱料理”了。逐渐地,坏血病就被赶出了航海界。随着技术的进步,酸橙汁也可以大桶大桶地提供了,水手们根本就喝不完。反正海军还是习惯性地把大桶的酸橙汁运上军舰,有一阵子甚至拿酸橙汁来擦地板。因为略带酸性,所以去污效果不错。水手也就得了个“酸橙佬”的外号。

对于水手们来讲,到19世纪,坏血病已经不再是什么问题。但是对于医学界来讲,这个问题还远没有结束。对于科学研究来讲,就需要打破砂锅问到底的精神,坏血病的病因到底是什么呢?到底跟什么物质相关呢?各个团队也一直在寻找,但是一直没有找到。

1907年,出现了一个偶然的事件,霍尔斯特和诺普利想用天竺鼠来研究脚气病,这在当时也是个流行病。天竺鼠也叫荷兰猪,很多人拿这东西当宠物来养。当时这两位科学家是拿天竺鼠来做实验的。本来他们是想让天竺鼠得脚气病,没想到这些荷兰猪得了坏血病,这是首次发现动物也会得坏血病。

既然荷兰猪也会得坏血病,那就好办了,不能总是拿人做实验,拿动物做实验没问题,因此研究的进展大大加快了。大家发现蔬菜、水果里应该存在一种水溶性因子C,这东西缺乏就会导致坏血病。到了1928年,匈牙利人圣捷尔吉·阿尔伯特在英国从牛的肾上腺里分离出了1克这种物质。他测定了这种物质的化学式是C 6 H 8 O 6 ,他给这个化学式起了个名字叫“己糖醛酸”。但是他不知道这种有机体的结构到底是什么。

后来,圣捷尔吉到美国著名的梅奥诊所去工作,他分离出了更多的己糖醛酸,于是他就寄了一些给英国的哈沃斯去做研究,看看这东西的分子结构到底是什么样子的。但是因为这东西的量太少,哈沃斯没有成功。后来,1930年圣捷尔吉回到了匈牙利,他从辣椒之中提取了大量的己糖醛酸。他拿出一半的量,大概有一斤,又寄给了哈沃斯,哈沃斯这一次成功地搞清楚了己糖醛酸的分子结构。

美国匹兹堡大学的查尔斯·格伦·金也在研究有关坏血病的水溶性因子C,他也分离出了这种物质,和圣捷尔吉搞出的己糖醛酸一对比,这两个的化学性质几乎是完全一样的。金通过动物实验证实了己糖醛酸就是水溶性因子C,紧接着圣捷尔吉也宣布了相同的结果。那个导致坏血病的关键因素被找到了。现在大家对它都很熟悉了,它最常见的名字叫作“维生素C”,也叫“抗坏血酸”。

到底是谁先发现了维生素C?圣捷尔吉和金都有可能。反正1937年的诺贝尔生理学或医学奖是发给了圣捷尔吉,哈沃斯因为发现了维生素C的分子结构和制造方法而获得诺贝尔化学奖。

1933年,瑞士化学家赖希施泰因独立于哈沃斯发明了维生素C的合成方法,其被命名为赖希施泰因过程。1935年,知识产权转让给瑞士罗氏公司。1942年,海恩斯对这个技术做了修正。再后来的几十年里,维生素C的量产都是靠这个办法。

20世纪60年代末,北京制药厂与中科院微生物研究所合作,开发了生产维生素C的二步发酵法。这项技术的知识产权1985年转让给瑞士罗氏公司,金额达好几百万美元。到今天,全球超过90%的维生素C由四家中国药厂—东北制药、华北制药、石药集团和江山制药生产,还跟美国人闹了贸易纠纷。因为,这东西被我国搞成了白菜价。欧美的大药厂都赚不到钱,索性也就不生产了。

说到底,维生素C和人体内合成胶原蛋白是有密切关系的,假如缺了维生素C,那么毛细血管就会变得非常脆,很容易破裂,因此人很容易出现瘀血,血管破了嘛,所以人会经常无缘无故地流鼻血,身上一碰就瘀血。严重缺乏维生素C三个月以上才会出现坏血病,所以现代是不太容易遇到这种问题了。

维生素C的发现其实是充满着巧合的,因为只有包括人类在内的灵长类以及天竺鼠、土拨鼠等少数动物存在缺乏维生素C的可能,因为这些动物全靠从外界吃进去维生素C,其他动物自己身体内就能合成,用不着从外界获取。所以,这是霍尔斯特和诺普利蒙上了,正巧天竺鼠也会得坏血病。要是用其他动物的话,说不定就根本出现不了症状,也就没办法建立动物模型。

在4000万年前,这些动物的祖先,也是我们的祖先,发生了一次基因突变,身体内没办法再合成一种L-古洛糖酸内酯氧化酶,没办法靠自己来制造维生素C了。对原始人来讲,从食物中获取维生素C很容易,坏血病根本不是个问题。每天能获取30~40毫克就能保持健康,只要有10毫克就不会得坏血病。因此带这个基因突变的人类的竞争力并没有受影响,直到大航海时代来临,这个问题才变得这么显著。

有人可能会问,在冰天雪地里生活的因纽特人怎么就不会得坏血病呢?他们也是常年吃不到蔬菜、水果的。那是因为他们吃生肉,他们在冰上是没办法生火的,想找块木头钻木取火?那是不可能的,周围都是苔藓,你连块木头都找不到。生不起火,只能吃生的,生肉里面是含有不少维生素的。所以当年探险家巴伦支要是敢于捏着鼻子吃生肉,他就不至于因为坏血病而死。

库克船长也是连蒙带猜地获得了成功。他以为是麦芽酒起了作用,其实是德国酸菜起了作用,每100克酸菜含有50毫克的维生素C。更巧的是,他不让用铜锅来烧菜,一方面,高温会破坏维生素C,比如林德医生煮过的橙汁就完全是废物;另一方面,铜在高温下有加速维生素C分解的作用,使其最终变成二酮古洛糖酸和焦糖色素。番茄用铜锅烧了会变黑,就是产生了焦糖色素。

所以,库克船长是幸运的,要是用铜锅烧菜,水手们可能就回不了家了。不过,船上通常都是好几种病一起发作,比如说很多人得了脚气病,库克船长自己有糙皮病。别以为这是小事,弄不好也会死人的,日本水兵差点儿哗变也跟这件事儿有关系。我们以后会讲到的。

不管怎么说,伟大的地理大发现开启了各大洲快速交流的时代。毕竟海上贸易可是暴利的买卖。比如,瑞典著名的哥德堡号从中国运了一船丝绸茶叶瓷器回到瑞典,就在家门口触礁沉没了,水手们赶快抢救,捞起来的那点儿货物还给股东们赚了三倍的利润。可见这都是暴利。

所以欧洲人简直眼睛都红了,成群结队地去美洲。他们带到美洲的瘟疫还差点儿把印第安人给弄绝户了,但是他们也想不到从美洲带回来的传染病又在文化史上留下了重要的一笔。

这就是地理大发现时代,一个全球物种大交换的时代,也是一个传染病全球大交换的时代。 OJbmvXC1GuUFTCqEhZce7nBBeD8ExEY40ICR8H5RdYme1SM79Qydf+lep0S74EAG

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