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科学家的“自我实验”史

时间: 2018年03月19日 | 作者: admin | 来源: 未知
为了寻找真相,科学家勇敢地对自己做实验。


为了追求真理,科学家们做过很多“牺牲”,比如进行激进的饮食、接受未经证实的疗法、对自己的基因组进行测序,甚至让自己患上致命的疾病。

我们得感谢这些把自己当小白鼠的科学家。没有他们的发现,我们的生活就不会如此健康幸福。他们中的一些人获得了诺贝尔奖,而另一些人则不幸失去了自己的生命。

那么,他们为什么要冒这些险呢?

来自悉尼大学的生物伦理学教授伊恩·克里奇(Ian Kerridge)说,无私的利他主义当然是一个因素,但还有很多的原因让研究人员甘愿做小白鼠。他告诉澳大利亚广播公司的记者:“人们可能会倾向于将自己,而不是脆弱的病人或社会上的弱势群体,置于可能的风险中。”

其他动机可能包括纯粹的求知欲;对财富、名誉和地位的追求;突破传统智慧和教条的愿望;或者为了绕开官僚主义和繁文缛节。

科学家们的以身试险在 18 世纪和 19 世纪的许多发现中发挥了巨大的作用。如今,很少有科学家在自己身上进行实验了,但这种例子仍不时发生。

克里奇教授说:“在过去的 200 年里,自我实验已经发生了变化,现在它的作用更加局限了。”他研究并撰写过有关这个话题的文章。

以下是从 20 世纪初到现在,一些可以说改变了历史的大胆试验。

1900年——黑色的呕吐物和蚊子

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上世纪初,黄热病在美国南部广泛传播

在上个世纪初,黄热病席卷美国南部地区。这是一种可能致命的疾病,患者主要表现为发热、发冷、呕吐和内出血。当时,大多数人认为它是通过接触病人传播的。但是一种新的假说认为蚊子才是始作俑者。

因此,在 1900 年,美国陆军细菌学家沃尔特·李德(Walter Reed)和他的同事们——杰西拉·拉扎尔(Jesse Lazear)、詹姆斯·卡罗尔(James Carroll)和阿里斯泰·阿哥蒙(Aristides Agramonte)——被派到古巴去寻找结果。

首先,研究人员招募士兵进行一系列奇异的实验。“他们被安排和因黄热病致死的尸体一起睡觉,吃病人的粪便,以及在身上涂抹他们的汗,”克里奇教授说。“我不太情愿称他们为志愿者,因为这确实涉及到一个问题:这些参与实验的士兵是被胁迫的吗?”

然而,没有一个士兵得黄热病。拉扎尔和卡罗尔随后将自己暴露在大量的蚊子中。几天后,他们都染上了黄热病——这证实了蚊子是黄热病病毒的传播媒介。

这一发现的代价是沉重的。尽管卡罗尔活了下来,拉扎尔在染病几天后就去世了。

今天,世界各地黄热病的发病率因使用疫苗和控制蚊虫而急剧减少,但在亚热带的南美洲和非洲的部分地区仍然保持着一定的发病率。


1929 年:通往心脏的导管

在 20 世纪初,要研究一个活人的心脏是不可能的。这一切都随着 1929 年一位特立独行的德国医生的秘密实验而改变了。

维尔纳·福斯曼(Werner Forssmann)医生曾见过法国生理学家的图画展示,他们将一根管子穿过马的颈静脉,沿着动物的脖子一直往下,直到抵达它的心脏,整个过程中马都是活着的状态。他确信这项实验在人身上也能实现,但他的导师拒绝了他的研究请求。

克里奇教授说:“他被严厉地斥责了,被指责是个疯子——那样做不仅很危险,对优秀的医学和科学研究来说也是一种诅咒。”

但是福斯曼医生并没有被吓倒。他准备好了所需要的管子,拍X光片用的机器,在一位名叫格尔达·迪岑(Gerda Ditzen)的高级护士的帮助下进行了实验。

格尔达自愿接受福斯曼医生的手术,但是当她被绑起来之后,福斯曼医生却将导管插入他自己手臂上的肱静脉,一直向前推,直到他认为抵达了自己的心脏。

“[格尔达]非常愤怒,但他们一起走到 X 光机前,拍了 X 光片,显示这只导管正安全地放置在他的心脏里。”

1956 年,福斯曼医生获得了诺贝尔奖的肯定。

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一根导管和支架(橙色)被放置在心脏里,用于治疗心脏病。

今天,我们使用所谓的心脏导管术来诊断和治疗心脏疾病,如血管栓塞。“这个手术现在在全世界每年使用超过 50 万次,”克里奇教授说。

1945 年:神秘的出血症

上世纪 40 年代,年轻的医生威廉·J·哈林顿(William J Harrington)和詹姆斯·霍林斯沃斯(James Hollingsworth)被一名 17 岁女性患者的死亡改变了他们的人生。

当时这名患者因阴道出血被送往波士顿的剑桥市医院,被诊断为流产并发症。然而,事实上,她患有一种罕见的血液疾病,现在被称为免疫血小板减少性紫癜(ITP)。

“当意识到这名女子的死是误诊,他们被吓坏了,也意识到了自己对这项疾病缺乏科学的理解,”克里奇教授说。

那个时候 ITP 的病因尚不清楚,但哈林顿和霍林斯沃斯医生怀疑这与血浆中的一种成分有关,这种物质会破坏血液中起凝血作用的血小板,引发瘀青,严重的情况下还会导致无法控制的出血。

不久之后,一名患有 ITP 的妇女被送进了医院,巧的是,她和哈林顿医生的血型一致。两位年轻的医生们意识到这是检验他们假设的绝佳机会。

于是,哈林顿医生给病人输送了 500 毫升血液,同时接收了病人的 500 毫升血液。

当病人的血小板计数稳定下来的时候,哈林顿的血小板计数却严重下降,他的口鼻、皮肤和直肠都开始出血。

“他吓坏了——我认为不无道理——然后在床上坐了大约三、四天。这样,出血症状就不会蔓延到大脑。好在后来他逐渐恢复了,”克里奇教授说。

实验证实,免疫系统攻击血小板,而血小板是凝血的关键。后来医生们又重复了 35 次以确定这项假说。

“你可能会认为这一次就足够了,但他们用了不同的方法来确定这些抗体的剂量。”

1949 年:锂和双相情感障碍

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精神病学家约翰·凯德(John Cade)在把锂给他的病人之前,亲身试药。(图片来源:Anika Berkman)

20 世纪中叶,澳大利亚精神病学家约翰·凯德(John Cade)医生预感到精神疾病的发生可能有着生物学基础。新南威尔士大学精神病学学院院长菲利普·米切尔教授(Phillip Mitchell)说在那个时代,没有任何治疗方法可以作为有效的精神疾病治疗手段。

“本质上医院只是一个监护系统,病人们在这里一待就是很多年。”

凯德医生在第二次世界大战期间被关押在樟宜战俘营时,亲眼目睹了创伤对人的影响。回到澳大利亚后,他在一个破旧的棚子里搭建了一个实验室,从患有精神疾病的士兵那里收集尿液,并将其注射到豚鼠体内。

他发现一种叫做尿酸的化合物在动物体内引发了狂躁行为。当他给豚鼠注射锂时,他发现动物们镇静了下来。

因此,他在自己身上试验了锂。

“这可能是有毒的,他有可能感到很不舒服,”米切尔教授说。

幸运的是,凯德医生没有生病,两周后他决定对他的病人试用这种药。他取得了一些初步的成功,但他的一些病人在离开收容所后就去世了。那时,没有人知道锂的安全剂量是多少。

凯德医生感到十分沮丧,但他的工作在接下来的 20 年里对其他研究人员造成了深远的影响,他们不仅开发了这种药物,而且还找到方法测量出锂的安全剂量。

今天,锂是治疗严重双相情感障碍的主要药物。

1984 年:胃溃疡,口臭和细菌

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胃溃疡的病因——幽门螺旋杆菌

在 20 世纪 80 年代早期,澳大利亚的医生罗宾·沃伦教授(Robin Warren)和巴里·马歇尔教授(Barry Marshall)很难让其他科学家相信是细菌引起胃溃疡,而不是压力。

但他们的坚持帮助他们获得了诺贝尔奖。

马歇尔教授在 2005 年诺贝尔奖的演讲中写道:“来自我同事的极度怀疑让我相信,我可能永远拿不到进行抗生素关键试验的资助。”

1984 年,马歇尔和沃伦开始了一项秘密实验,他们计划喝下含有幽门螺旋杆菌的液体。

“在那个时候,世界上只有一个人能在知晓幽门螺杆菌风险的情况下喝下它,那就是我。因此,我必须做我自己的小白鼠。”

喝下细菌后,马歇尔出现了腹胀、腹痛和口臭等症状。他检查了胃的内壁,发现自己成功得了溃疡。他给自己开了抗生素,然后又检查了胃壁,发现溃疡已经消失了。

马歇尔教授写道:“如果我给伦理委员会提交了申请,并且被拒绝了,我可能还是会进行这个实验,但是我就不可能再发表了。”

“也许我会被解雇,我的医疗生涯也会结束。所以我决定用‘不问,不说’的策略来秘密地做这件事。”

他的决定是值得的。

2014 年:脑内的电极

美国神经病学家菲尔·肯尼迪(Phil Kennedy)发明了一种植入大脑的电极。在 1990 年之后到 2000 年之间,他成功地将电极植入动物的大脑中,然后在严重脑损伤导致无法移动或说话的病人脑内也进行了实验。

肯尼迪医生想帮助这些人实现日常交流。但是为了开发一个可行的系统,他首先需要将电极植入一个功能完全正常的大脑。然而,对一个健康的人进行脑部手术很难说得过去。

“我想做的是记录一个仍然能说话的病人的脑活动,继而当他们病情恶化时,他们这部分的功能就会丧失。但我找不到这样的病人。所以我说,好吧,也许最好的研究对象是我自己,”他说。

2014 年,他去了伯利兹,付钱给一位神经外科医生,让他帮自己开颅并在大脑里植入电极。

“手术后,我的脑子肿了起来,大约 5 天都不能说话。”

“那没什么可怕的,因为我知道哪里出错了,他们给了我尝试了所有的有效疗法,我看着输液药物流进我的胳膊。我知道一切都会好起来的。”

几个月后,在乔治亚州的家中,他得到了他想要的东西,尽管不是他所希望的长达几个月的电极数据。“我们得到了大约三周的神经活动数据。”

但是,电极周围的切口保持打开的状态,在大约三个月后,肯尼迪医生同意移除它们。目前他仍在分析研究结果。

虽然他对结果感到很满意,但肯尼迪医生说他并不急于重复实验。他也不建议其他人也这样做。

“我知道会出什么问题,我已经准备好了。过程中出现了一些问题,但被纠正过来了,我现在好多了。我当然不会推荐任何人在家里尝试这种方法。”

2017 年:开创疟疾疗法

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迈克尔·古德教授(Michael Good)自愿成为第一个接受新的疟疾疫苗的人(图片来源:Griffith University)

研制一种能预防疟疾的有效疫苗是迈克尔·古德教授 30 多年来的目标。

“这是一种极有破坏性的疾病,”格里菲斯大学的古德教授对澳洲广播公司的 Science Friction 栏目说。

目前没有有效的疫苗可以消灭所有类型的寄生虫,所以古德教授一直利用疟原虫研究一种新的方法,希望发现一种阻止它繁殖的药物对患者进行治疗。这个想法是人体检测到寄生虫后产生自发的免疫反应。

但是,如果抑制疟原虫生长的药物剂量过低,还是会使人患上疟疾。

尽管他和他的团队已经在动物身上测试了疫苗,而且效果很好,但古德教授自己想成为第一个在试验中注射疫苗的人。

“因为这个疫苗太新了,所以我没有准备好给其他志愿者接种疫苗,除非我自己先接受。在我看来,这是一件正确的事情。”

在开始的几个星期,一切都很顺利,随后疟疾症状出现了。

“我染上了难以置信的震颤、寒战、发烧等等。幸运的是症状被抗疟疾药控制住了,并且控制得非常,非常快。”

在古德教授接收了治疗后,研究小组提高了疟原虫抑制剂的剂量,他们说,自那以后,在少数健康志愿者的试验中证明是成功的。古德教授现在正在尝试招募更多的志愿者来试验这种疫苗。

现在他得过疟疾,不能再在自己身上做疟疾疫苗实验了。但是,如果有机会,他会自愿去做另一个不同的实验吗?

“当然,我肯定会再做一次。”——这是来自古德教授的回答。

古德教授亲身参与疟疾疫苗试点这件事,是在特别成立的安全委员会的监督下进行的。该委员会也审查并认可了该实验的伦理道德考量。

他说:“从伦理上讲,我的大学不会允许我既作为被试或志愿者又作为首席研究员来决定实验结果。我也不会同意。”

伦理委员会和研究协议的引入是在二战后的纽伦堡审判中诞生的,这一机构完全改变了人类科学实践的方式。

“从很多方面来说,我们在一个更安全的环境中工作,”精神病学家米切尔教授说。

我们现在有复杂的、多物种的动物研究,接着是临床第一阶段的试验,它测试了新疗法在健康人群中的安全性。因此,米切尔教授认为,在各个方面,现在几乎没有必要进行自我实验。

“但我也有些担心,我们是否会失去一些更具创新性和创造性的研究?”


撰文 Genelle Weule

翻译 李杨 审校 张梦茜

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