Monday, September 10, 2007

以身試菌的先行者-貝利.馬歇爾 (上)

【文/李名揚】

科學進步的最大阻礙不是無知,而是「似是而非」的知識!學生或是年輕學者對一些東西不懂,有時反而是一種優勢,因為可以用較開放的心胸,接受「專家」認為不可能的事。



馬歇爾於1951年出生澳州礦業小鎮卡谷力和2005年獲得諾貝爾生醫獎。

台大醫院今年6月底舉行112週年院慶研討會,和衛生署、台大醫學院及澳大利亞商工辦事處,聯合邀請2005年諾貝爾生醫獎得主之一的馬歇爾(Barry J. Marshall)來訪。馬歇爾和華倫(J. Robin Warren)因發現幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori)會導致胃潰瘍和十二指腸潰瘍而共同獲獎。他們兩人都是澳洲人,是澳洲第八、九位諾貝爾獎得主。


在華倫和馬歇爾之前,醫學界一直認為,胃潰瘍和十二指腸潰瘍的發生原因是壓力、抽菸和吃刺激性食物,造成胃酸過多而侵蝕胃壁;治療方法就是透過心理醫師來減輕壓力,並給予制酸劑,但這種治療方式無法真正治癒胃潰瘍,患者總在隔一段時間後又會復發。


1979年,當時42歲的華倫是澳洲伯斯皇家醫院(Royal Perth Hospital)病理科醫師,他在一份胃黏膜切片上,看到一條奇怪的藍線,用高倍率顯微鏡觀察後,發現是許多「好像細菌」的東西所構成;接著兩年華倫又發現,在一些胃炎病人的胃裡,特別容易找到這種東西。不過他的同事都不相信在胃酸這麼強的環境中,會有細菌存活,也不認為他看到的真是細菌。


其實最早在1875年,就有德國的科學家在人和動物的胃部切片中,看到這種「好像細菌的東西」,但不敢確定,因為胃酸是強酸(pH值1~2),細菌不易存活,而且這種「好像細菌的東西」,也無法在實驗室中培養出來。


雖然之後陸續有科學家看到,照馬歇爾的說法,包括英國、美國、日本甚至中國,都有人看到,但這些科學家也都遇到同樣問題,就是無法成功培養。


1954年,病理學界的權威巴默(Eddy D. Palmer)在《胃腸病學》(Gastroenterology)上發表文章,說他在1180個胃黏膜切片中,都沒有看到細菌,並認為以前的人看到的細菌,應該是切片被污染的結果,從此為這種假設定調,徹底否定了細菌的存在。


但是華倫沒有向巴默的權威屈服,寧願相信自己的眼睛;1981年,馬歇爾在伯斯皇家醫院擔任腸胃科住院醫生,向華倫請教有何研究題目可做,華倫就告訴他自己的發現;馬歇爾初步研究之後,認同華倫的發現,確實可能是一種前人不知道的細菌。


貝力‧馬歇爾說:我當時照顧一個胃不舒服的病人,每一種測試都做過,都是陰性,唯一沒做的是胃裡有沒有細菌,但別人都說胃裡不可能有細菌;其他醫生說這個病人瘋了,可是我跟這個病人談話,覺得她很正常,而且也在胃裡看到可能是細菌的東西,我本來以為是澳洲特有動物傳染給人的,經過一年研究,找不到細菌來源,唯一可能就是人的胃,於是我想在實驗室裡用人的胃黏膜切片來培養細菌。


年輕的研究學者或學生有一大優勢,就是「不懂」,像一張白紙,可以很開放地去接受新的東西;以前受過的教育往往讓我們覺得自己的胡思亂想是錯的,所以最好讓自己成為一個新人,發現新的事實,即使是幾百年前的東西,也可能是錯的。


有位歷史學家曾說:「學習的障礙不是無知,而是對知識的成見。」知識的成見就像國王的新衣,大家以為懂了,其實不懂。你自認對東西不懂,是個優勢,因為你可以吸收各種新想法、新知識;但如果你懂的是錯的東西,是知識的成見,就沒辦法接受新知識。有一個觀念很重要,就是「錯的東西不懂,是一件好事。」


「似是而非」最可怕,以前的人因為認為細菌不能在胃裡存活,所以無法探索事實真相,找出胃病與細菌的關係,結果就找出許多造成胃潰瘍的原因,包括壓力、抽菸、刺激的食物、遺傳等;但我們就想「真的嗎?」機會永遠給心思縝密的人。後來證實細菌才是主因,其他都只是次要因素,而所謂遺傳,其實是母親餵食時傳染的。


機會是留給不怕挫折的人


華倫、馬歇爾和同醫院的微生物學者古德溫(C. Stewart Goodwin)討論後認為,這種細菌有可能是曲狀桿菌(Campylobacter)的一種,所以他們將胃黏膜切片放入培養皿,按照培養曲狀桿菌的方式,用微嗜氧(5%的氧氣)的方法培養;後來事實證明他們的培養方法是正確的,因為幽門螺旋桿菌在無氧環境或普通大氣(21%的氧氣)中,均無法生存。


馬歇爾最初半年的37次培養都失敗了,因為他按照一般曲狀桿菌的培養方式,在48小時後觀察培養皿,如果沒有發現菌落,就重新來過;1982年4月復活節前夕,馬歇爾進行第38次培養,在星期四放入胃黏膜切片,然後就休假去了;到了星期六早上,由於技術人員忙於其他被認為「比較重要」的研究工作,沒有注意馬歇爾的培養皿,於是培養皿就被一直放著。


等復活節假期過完,星期二下午,馬歇爾接到技術人員的電話,馬上衝去實驗室,發現菌落真的長出來了!後來他們才知道,幽門螺旋桿菌的特性,就是需要3~4天時間才能培養出來。


【完整全文,請參閱科學人2007年8月號】

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