“疫苗發(fā)明人”詹納的另一個(gè)身份
發(fā)明疫苗的英國鄉(xiāng)村醫(yī)生愛德華·詹納（Edward Jenner，1749年5月17日—1823年1月26日）也是英國皇家學(xué)會會士，但他入選的原因并非是預(yù)防天花的牛痘接種，而是他作為博物學(xué)家對杜鵑幼鳥行為的研究。圖/Ernest Board, Public domain
1796年5月17日，英國鄉(xiāng)村醫(yī)生愛德華·詹納從一位感染了牛痘的擠奶女工身上取出皰瘡液，然后對八歲的小男孩菲普斯進(jìn)行了牛痘接種。之后的檢驗(yàn)結(jié)果表明，這位男孩在接種后有了對天花病毒的免疫力。從此人類進(jìn)入了疫苗時(shí)代，詹納也因?yàn)橐呙绲陌l(fā)現(xiàn)名垂青史[1]。
在很多故事中，詹納發(fā)明疫苗的過程被大大簡化，這讓人不免猜測疫苗的發(fā)明有多少運(yùn)氣的成分。
實(shí)際上，詹納并不是第一個(gè)觀察到牛痘可以預(yù)防天花的人，也不是第一個(gè)牛痘接種者，之所以被公認(rèn)為疫苗發(fā)明人，是因?yàn)樗每茖W(xué)的方法證明了疫苗的安全有效，并因此成功地將疫苗推廣到了全世界[2]。
詹納之所以能做到這一點(diǎn)，他的博物學(xué)家的第二身份的作用巨大，可謂“功夫在詩外”[3]。
在這篇文章里，我們就談?wù)務(wù)布{的另一個(gè)身份：博物學(xué)家。
1770年，22歲的詹納離開故鄉(xiāng)伯克利小鎮(zhèn)前往倫敦學(xué)醫(yī)，拜在當(dāng)時(shí)著名的學(xué)者約翰·亨特的門下。亨特有兩個(gè)身份，一個(gè)是倫敦圣喬治醫(yī)院的主任醫(yī)師，另一個(gè)是著名的博物學(xué)家。[3]
在十八世紀(jì)的英國，擁有醫(yī)師和博物學(xué)家兩個(gè)身份的學(xué)者不少，其中的代表性人物除了亨特外，還有進(jìn)化論的創(chuàng)建者達(dá)爾文的祖父伊拉斯謨斯·達(dá)爾文。十八世紀(jì)的英國涌現(xiàn)出為數(shù)眾多的醫(yī)生博物學(xué)家，和一個(gè)瑞典人有關(guān)，就是開創(chuàng)了現(xiàn)代物種分類學(xué)的卡爾·林奈。
林奈1707年出生于瑞典南部的一個(gè)鄉(xiāng)村，21歲時(shí)前往烏普薩拉大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)和植物學(xué)，畢業(yè)后在大學(xué)的資助下對瑞典北部的植物資源進(jìn)行考察，這為他之后創(chuàng)造物種分類和命名系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。從1735年起，林奈開始到歐洲多個(gè)國家進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問，并在此期間出版了著名的分類學(xué)手稿《自然系統(tǒng)》。
就是在這部生物學(xué)經(jīng)典名著里，林奈放棄了過去混淆不清的物種命名法，創(chuàng)建了一直沿用至今的雙名法。這一現(xiàn)代的物種命名系統(tǒng)，極大地推動了科學(xué)研究的進(jìn)程，尤其是博物學(xué)的發(fā)展，讓博物學(xué)在十八世紀(jì)下半葉的歐洲迎來了又一個(gè)春天。在原本有著良好科學(xué)基礎(chǔ)的英國，博物學(xué)更是迎來了盛世。
從小就喜歡收集化石標(biāo)本的詹納，在成為了亨特的學(xué)生后也有了兩個(gè)身份：醫(yī)學(xué)學(xué)生和年輕的博物學(xué)家。
1771年，英國博物學(xué)家約瑟夫·班克斯跟隨庫克號三年環(huán)球科考后歸來，為英國帶回來數(shù)量巨大的新奇物種標(biāo)本，需要找人整理。在亨特的推薦下，年輕的詹納得到了這個(gè)機(jī)會。
詹納當(dāng)時(shí)只有21歲，出色地完成了這項(xiàng)任務(wù)，并因此得到了班克斯之后第二位跟隨庫克號進(jìn)行環(huán)球科考的機(jī)會。在這里需要說明一下，班克斯因?yàn)檫@次環(huán)球科考航行在英國科學(xué)界聲名鵲起，七年之后成為了皇家學(xué)會的主席，并在這一位置上做了四十多年。六十年后，另一位隨船參加環(huán)球科考的英國博物學(xué)家創(chuàng)立了進(jìn)化論，這就是達(dá)爾文。
所以，作為博物學(xué)家參加環(huán)球科考的機(jī)會，不僅十分難得而且意味光明的未來。但詹納拒絕了，因?yàn)樗牖氐阶约旱募亦l(xiāng)工作和生活。
1773年，本在倫敦有著光明前途的詹納回到故鄉(xiāng)伯克利，成為了一名鄉(xiāng)村醫(yī)生。
愛德華·詹納（Edward Jenner，1749年5月17日—1823年1月26日）。圖源/Wellcome Collection
回到家鄉(xiāng)伯克利那年，詹納24歲。在十八世紀(jì)的英國，幾乎沒有醫(yī)學(xué)教材，醫(yī)生的知識主要是在實(shí)踐中去主動獲得。但這對詹納來說不是問題，從亨特那里學(xué)到的“實(shí)踐出真知”的理念使得詹納的行醫(yī)生涯很順利 [3]。
關(guān)于疾病，當(dāng)時(shí)的醫(yī)學(xué)界有一種流行的觀點(diǎn)，即炎癥是諸病之源。但年輕的詹納對這樣的教條有些懷疑，為了探尋疾病的機(jī)制，詹納飼養(yǎng)了很多動物，做了大量的解剖，細(xì)致的觀察和思考讓他很快就成為了一名優(yōu)秀的外科醫(yī)生。
在需要花費(fèi)大量時(shí)間的行醫(yī)工作之外，詹納依然繼續(xù)博物學(xué)研究?；氐讲死?773年，詹納就向?qū)熀嗵貙懶?，表示愿意幫助亨特開展一些倫敦做不了的博物學(xué)研究。這封信亨特沒有保存下來，但詹納完好地保存了亨特的回信：
“親愛的詹納：
我收到了你的信，非常高興地得知你在事業(yè)上取得了成功，衷心希望這種情形能繼續(xù)下去。我很感謝你為我著想，尤其是在我的博物學(xué)研究上。我很高興你對杜鵑的關(guān)注以及對蟾蜍繁殖的觀察，希望你盡可能詳細(xì)地去做。如果你能幫我找到任何新奇的東西，并為我準(zhǔn)備好，就去做吧?！?/span>
但就像鄉(xiāng)間醫(yī)生很難和圣喬治醫(yī)院的醫(yī)生相提并論一樣，在伯克利做博物學(xué)研究也同樣無法和在倫敦相比。當(dāng)時(shí)英國的博物學(xué)研究方興未艾，絕大多數(shù)優(yōu)秀的博物學(xué)家都集中在倫敦，或者像牛津和劍橋這樣的大學(xué)城，因?yàn)槟抢镉兄玫难芯抠Y源。
但詹納并不在乎這些，業(yè)余時(shí)間從事博物學(xué)的研究純粹是興趣使然，他并沒有宏大的目標(biāo)。在接下來的的十幾年里，詹納主要幫助亨特收集一些在倫敦難以得到的標(biāo)本，同時(shí)也在亨特的指導(dǎo)下開展一些博物學(xué)實(shí)驗(yàn)。
詹納向亨特提供的標(biāo)本各種各樣，包括帶著原生樹丫的鳥巢，化石、三文魚、骷髏，他還在信中向詹納要過伯克利城堡里的蝙蝠、不同年齡的烏鶇、大鴇、鰻魚、鮭魚卵……要是詹納自己收集不到的標(biāo)本，比如患有白化病的野兔，詹納會向外地的朋友尋求幫助。他為亨特收集的最令人驚奇的標(biāo)本，則是一只巨大的鯨魚。
詹納還會在亨特的要求下開展一些實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)包羅萬象，從動物解剖，到體溫觀測；從有生命的動植物，到?jīng)]有生命的色彩。兩人合作做得最多的，則是對冬眠動物的研究。
除了和導(dǎo)師亨特合作，詹納還幫助另外一名大博物學(xué)家，也就是上面提到的皇家學(xué)會主席的班克斯，開展過一些博物學(xué)實(shí)驗(yàn)。其中最為有名的，就是研究動物血清對植物的影響。
另外，詹納還獨(dú)自開展了一些自己研究。比如他基于對蚯蚓的研究，指出它們對土壤的重要性。班克斯爵士的繼任者，在1820年到1827年間擔(dān)任皇家學(xué)會主席的漢弗里·戴維爵士曾經(jīng)這樣評價(jià)詹納關(guān)于蚯蚓的研究工作：
“我過去曾經(jīng)傾向認(rèn)為糞堆對蚯蚓有用，而沒有想過蚯蚓在經(jīng)濟(jì)和自然上對人類的重要性。但詹納博士和我的觀點(diǎn)不同，他認(rèn)為蚯蚓生活在草地的下面的土壤里，它們的工作為植物提供養(yǎng)料?！?/span>
幾十年后，進(jìn)化論的創(chuàng)始人達(dá)爾文也對蚯蚓產(chǎn)生了興趣，并且通過研究確認(rèn)了詹納的觀點(diǎn)。
需要一提的是，以上詹納參與的研究都沒有寫成科學(xué)論文發(fā)表，或者發(fā)表了也沒有署上名字，因?yàn)槭耸兰o(jì)的科學(xué)論文通常只有一個(gè)作者，人們只能通過詹那與亨特以及班克斯的通信里才知道他的貢獻(xiàn)。在回到家鄉(xiāng)后的前14年，詹納只發(fā)表過一篇不起眼的關(guān)于酒石酸銻鉀的小論文。
如果用一句話來總結(jié)詹納回鄉(xiāng)后前14年的博物學(xué)研究，就是他開展了大量的工作，并且積累了豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，但一直默默無聞。
作為詹納的導(dǎo)師，亨特并沒有只利用學(xué)生去幫他收集標(biāo)本和開展實(shí)驗(yàn)，他也對詹納的研究做了指點(diǎn)，并且承諾如果詹納自己做出有意義的發(fā)現(xiàn)，他會幫助推薦給皇家學(xué)會發(fā)表。
比如，亨特就對詹納對杜鵑的研究給出了指導(dǎo)。[2]
“我希望你能對杜鵑有一個(gè)真實(shí)而具體的描述，并且盡可能地自己親自去做觀測。”
正是因?yàn)楹嗵氐倪@個(gè)建議，詹納開展了對杜鵑詳細(xì)的研究。之所以研究杜鵑，因?yàn)檫@是一種比較特殊的鳥類，它們以“巢寄生”的方式生活。杜鵑自己不筑巢，而是把蛋產(chǎn)在其他鳥的窩里，讓其他的鳥為它孵蛋并將小杜鵑撫養(yǎng)長大。杜鵑寄生生活的受害者，也就是所寄生的宿主，常見的有蘆葦鶯、鹡鸰和麻雀。
等杜鵑蛋被孵育成幼鳥后，接下來就會發(fā)生一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：和杜鵑幼鳥同窩的宿主小鳥都不會成活，最后窩中只剩下杜鵑幼鳥享受宿主父母的養(yǎng)育。于是出現(xiàn)了這樣的場景，體型很小的成年宿主鳥辛辛苦苦地喂養(yǎng)比自己體型大上幾倍的杜鵑幼鳥，而且盡心盡責(zé)。
為什么小杜鵑能獨(dú)享撫養(yǎng)權(quán)？同窩的小鳥和鳥蛋是如何失蹤的？對此，當(dāng)時(shí)的博物學(xué)界有一個(gè)共識：即小杜鵑的親生父母做了手腳，殘忍地謀害了那些小的生命。
這一猜想合情合理，以至于在沒有任何證據(jù)的情況下也沒有人去質(zhì)疑，直到詹納的出現(xiàn)。
一只成年蘆葦鶯喂養(yǎng)杜鵑幼鳥的場景。圖源/維基百科
遵照亨特的指導(dǎo)，詹納帶上自己的助手、也是他侄子的亨利·詹納一起對杜鵑進(jìn)行長期的觀測。為了跟蹤杜鵑的整個(gè)生活史，詹納選擇了離伯克利幾英里外姑姑家的農(nóng)場作為觀測點(diǎn)。這里有很多樹籬麻雀的窩，其中不少就成了杜鵑的宿主。姑姑家的私人農(nóng)場，曾經(jīng)為詹納的童年帶去很多快樂，現(xiàn)在又為詹納提供了不受干擾的觀察杜鵑的機(jī)會。
長期和穩(wěn)定的觀察，再加上細(xì)心和嚴(yán)謹(jǐn)，讓詹納做出了一些新的發(fā)現(xiàn)。比如，詹納對杜鵑的生活史有了更為精確的記錄 [4]：
“通常是四月中旬的時(shí)候，雄性杜鵑先行到來，雌性則是在幾天后才姍姍到來，而且在數(shù)量上要遠(yuǎn)少于雄性杜鵑，這就導(dǎo)致了幾只雄性杜鵑照顧一只雌性杜鵑的情景；大約在五月中旬的時(shí)候，雌性杜鵑開始把蛋下到宿主鳥的巢里。等到六月底七月初的時(shí)候，這些杜鵑就慢慢離開了，雖然杜鵑幼鳥還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有長大，甚至其中一些杜鵑蛋都還沒有孵化出來?！?/span>
更重要的是，在詹納這篇論文里，詹納找到了杜鵑幼鳥為什么能獨(dú)享宿主鳥撫養(yǎng)機(jī)會的原因。換句話說，詹納發(fā)現(xiàn)了那些本來和杜鵑幼鳥同窩的宿主鳥蛋或小鳥失蹤的秘密：杜鵑幼鳥殘忍地將宿主的蛋或小鳥推出了鳥巢。
“小杜鵑完成這個(gè)行為的方式是十分稀奇的。這個(gè)小動物利用它的臀部和翅膀努力地把宿主鳥（小麻雀）放到自己的背上，抬起肘部方便運(yùn)輸背上的負(fù)載物，隨著它向后爬到鳥巢的邊緣，直到到達(dá)其頂部，在那里休息了一會兒后，猛地甩掉了背上的負(fù)載，將它完全拋出鳥巢。”
關(guān)于杜鵑幼鳥如何能做到這一點(diǎn)，詹納也找到了答案：
“杜鵑幼鳥獨(dú)特的生理結(jié)構(gòu)和這一奇異的行為完全相配。因?yàn)?，和其它鳥類剛出生時(shí)不同，杜鵑幼鳥的背部的中間有一個(gè)寬而較深的凹陷，這讓它能將同窩的鳥蛋或其它幼鳥穩(wěn)穩(wěn)地放到背上，并將它們推出巢外?！?/span>
也就是說，杜鵑的幼鳥有著一個(gè)天生用來殘害同伴的生理結(jié)構(gòu)，能夠在同伴幼小或者還沒有被孵化出來的時(shí)候?qū)⑺鼈兺瞥龀餐狻?/span>
在亨特的鼓勵(lì)下，1787年詹納將這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)寫成了論文，寄給了皇家學(xué)會。
如果用現(xiàn)代進(jìn)化論的眼光來看，這樣的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和行為可以做出很好的解釋。但十八世紀(jì)還沒有進(jìn)化論，也沒有相機(jī)來記錄事情發(fā)生的過程，人們很難相信這樣神奇的文字描述。面對詹納的這篇論文，時(shí)任皇家學(xué)會主席的班克斯爵士半信半疑，因?yàn)槔锩鎴?bào)道的現(xiàn)象的確讓人匪夷所思，但在和詹納合作的過程中他又知道詹納是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者。
皇家學(xué)會其他成員則和班克斯不同，他們無法相信論文所報(bào)道的現(xiàn)象的真實(shí)性。在經(jīng)過學(xué)會的委員會討論之后，作為主席的班克斯代表皇家學(xué)會建議讓詹納慎重，確認(rèn)自己的發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確后再發(fā)表。
詹納1788年發(fā)表的關(guān)于杜鵑觀察的論文截圖。圖源/Wellcome Collection
大約半年后的1788年3月，詹納的這篇論文終于在皇家學(xué)會上宣讀，并隨后在學(xué)會的會刊上發(fā)表。
“你的論文已經(jīng)在學(xué)會上宣讀了，委員會也給予了通過，現(xiàn)在已經(jīng)開始印刷，因?yàn)槲医裉炷玫搅藰诱?。我已?jīng)訂購了50份抽印本，25份給你，25份給我自己，以便送給朋友。我跟約瑟夫˙班克斯爵士和布拉格登博士談了你的愿望，約瑟夫爵士絲毫不反對，并會給我們提供一切可能的幫助；但他認(rèn)為最好先讓論文先印刷和交付，讓人們稍微冷靜一下，因?yàn)樗f有很多人很難完全相信這篇論文的發(fā)現(xiàn)。所最好推遲到今年冬天再頒布候選證書……”
可以看得出來，即使是在皇家學(xué)會上宣讀了，而且也得到了委員會的認(rèn)可，最后論文也發(fā)表了，依然有不少人對詹納關(guān)于杜鵑的研究發(fā)現(xiàn)表示懷疑。而信中提到的詹納向皇家學(xué)會的表達(dá)的愿望，指的是想申請成為皇家學(xué)會的會士。
從信中也可以知道，作為皇家學(xué)會主席的班克斯爵士對詹納的愿望給予了充分的支持，只是希望這暫緩到那年冬天的時(shí)候再啟動程序。
正如計(jì)劃的那樣，1788年冬天，在皇家學(xué)會會士亨特的提議下，詹納成為了皇家學(xué)會會士的候選人，并在次年順利當(dāng)選。
就這樣，因?yàn)閷Χ霹N的觀察，詹納第一次在皇家學(xué)會會刊上發(fā)表了論文，并在40歲那一年順利當(dāng)選為英國皇家學(xué)會的會士。英國皇家學(xué)會是現(xiàn)存的世界最古老的國家科學(xué)學(xué)會，這種學(xué)會和會員制度成為了后來各國的模仿對象，包括美國國家科學(xué)院和中國科學(xué)院。
在那些對杜鵑的巢寄生、動物冬眠、鳥類的遷徙、血清對植物的影響等的研究里，詹納已經(jīng)具備了出色的觀察、推理和解決問題的能力，他也成為了一名優(yōu)秀的博物學(xué)家。雖然僅憑一項(xiàng)觀察研究就成為了皇家學(xué)會的會士有些讓人意外，但詹納的入選依然當(dāng)之無愧。
1789年，剛剛結(jié)婚一年的詹納有了自己的孩子，當(dāng)選為英國皇家學(xué)會學(xué)士，可謂是事業(yè)生活雙豐收。但此刻的詹納心中正在籌劃一項(xiàng)更偉大的研究：牛痘。因?yàn)樗麨楫?dāng)?shù)厝私臃N人痘時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，即一些對人痘接種缺乏正常反應(yīng)的人之前都得過牛痘，這讓他猜想牛痘可能可以用來預(yù)防天花。
七年之后，詹納開展了本文開頭處提到的對小男孩菲普斯的牛痘接種，將人類帶進(jìn)了疫苗時(shí)代。
可以說，詹納在博物研究中積累下來的研究能力與牛痘相遇，最終導(dǎo)致了疫苗發(fā)現(xiàn)的傳奇。
編者后記：免疫學(xué)研究者商周在其原創(chuàng)科普圖書《孟德爾傳》之后，歷時(shí)三年撰寫的《詹納傳：疫苗的使者》即將在2023年與讀者見面，敬請期待。
《詹納傳：疫苗的使者》
商周 著
2023年出版
這部傳記不僅對詹納的成長過程做了詳細(xì)的描述，也介紹了當(dāng)時(shí)英國的博物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的良好氛圍，因?yàn)檎沁@個(gè)環(huán)境成就了詹納的醫(yī)生和博物學(xué)家的雙重身份，讓疫苗的發(fā)現(xiàn)有了可能。這部傳記還系統(tǒng)地梳理了人類發(fā)現(xiàn)疫苗的歷史，闡明了人痘接種如何一步步演化成牛痘接種（天花疫苗）的過程。最后，這部傳記還翻譯了詹納分別在1798年、1799年和1800年寫成的關(guān)于天花疫苗的三篇論文，讓這份珍貴的科學(xué)文獻(xiàn)首次有了中文版本。
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