当科学追求变成死刑时

当科学追求变成死刑时

汉娜·托马西 (Hannah Thomasy) 是一名自由科学作家,常年往返于多伦多和西雅图。她的作品曾发表在Hakai 杂志 OneZeroNPR 上。本文最初发表于Undark

布莱恩·弗莱从蛇圈走回来,检查手上的咬痕,心跳加速。他刚刚被一条死亡蝰蛇咬伤,这是澳大利亚最毒的蛇之一。这种毒蛇的神经毒素会导致呕吐、瘫痪,甚至死亡。

当时还是研究生的弗莱已经养蛇多年。奇怪的是,蛇毒并不是他最担心的;附近的医院有他需要的抗蛇毒血清,而且,尽管数据有限,接受治疗的人通常都能活下来。另一方面,过敏性休克可能会在几分钟内杀死他。

“过敏性休克是你能想象到的最糟糕的感觉,”弗莱回忆道,他现在是澳大利亚昆士兰大学的生物学家。“这简直太疯狂了。你身体里的每一个细胞都在极度恐惧中尖叫。”

弗莱一生都对毒蛇充满欣赏和研究,但他后来却对毒蛇产生了极度的过敏。

虽然大多数情况并不那么极端,但传闻和专家分析表明,科学家、学生和实验室技术人员对所研究的生物产生过敏的情况并不少见。一些过敏研究人员反常地表示,研究人员对研究对象的热情——密切观察、每天长时间工作以及多年致力于研究项目——使他们面临如此高的风险。

“确实有些东西比其他东西更容易引起过敏,但最大的因素是与研究生物的互动频率,”杜兰大学 (Tulane University) 的医生兼研究员、昆虫和尘螨过敏专家约翰·卡尔森 (John Carlson) 说道。“你可能有大约 30% 的机会对你研究的任何东西产生过敏。”虽然数据有限,但这一估计与职业过敏的研究结果一致,研究表明,多达 44% 与实验室啮齿动物打交道的人、大约 40% 的兽医和 25% 至 60% 与昆虫打交道的人会出现职业过敏。

生物学家 Bryan Fry 提取眼镜王蛇的毒液,这一过程被称为“挤毒”。图片由 Bryan Fry 提供

联邦指导方针建议实验室配备“精心设计的空气处理系统”,工作人员穿戴适当的个人防护装备(PPE),以降低过敏风险。然而,对研究人员和专家的采访表明,人们可能很少意识到或遵守这些指导方针。对于研究不常见物种的科学家和从事野外工作的科学家来说,关于什么是合适的 PPE 的信息可能非常有限。

卡尔森指出,许多研究人员,尤其是那些从事实地研究的研究人员,已经习​​惯了在工作中感到不舒服。“我认为很多研究人员对研究过程非常感兴趣,”他说,“以至于他们并没有真正考虑过研究可能对他们产生的长期影响。”


一般来说,当免疫系统对通常无害或相对无害的物质反应过度时,就会产生过敏。免疫系统会监测身体中是否有潜在的危险入侵者,如细菌、真菌和病毒。有时,由于尚不明确的原因,免疫系统会将花粉或动物皮屑等无害的东西识别为危险的。为了帮助标记入侵者,以这种方式变得敏感的人会产生抗体或蛋白质来识别它。

当该人再次接触该物质时,抗体会将其标记为入侵者。作为反应的一部分,免疫细胞会释放组胺等化合物,这些化合物会刺激和引起周围组织发炎,从而导致过敏症状。

尽管已经确定了一些风险因素,但研究过敏症的研究人员通常无法确定为什么有些人会出现这种过度反应,而其他人不会。但很明显,对于某些物质,反复接触会增加过敏反应的可能性。

虽然关于过敏的科学家轶事比比皆是,但对这一问题的研究却很少。记录最详尽的是啮齿类动物过敏,这种过敏在生物医学研究中随处可见。但有些科学家报告的过敏几乎完全没有研究过,这可能是因为相对较少的人——至少在进行许多过敏研究的富裕国家——经常接触引起过敏的生物。

例如,虽然大多数人避免经常接触水蛭,但多伦多大学的博士生丹尼尔·德卡尔却出去寻找它们。德卡尔研究水蛭遗传学,以弄清不同物种之间的关系,并了解吸血是如何进化的。为了研究水蛭,她首先必须抓住它们,和她所在领域的其他研究人员一样,她用自己的身体作为诱饵。

“我们涉入沼泽等地,让水蛭附在我们身上,吸食我们的血液,”她说。对于大多数人来说,水蛭叮咬相对无痛。当德卡尔需要在实验室中让水蛭存活时,她也会让水蛭吸食她的血液。

大约一年半后,她开始注意到症状。起初,被水蛭叮咬的地方很痒,但接触的时间越长,情况就越糟。“上次我喂水蛭时——我尽量不再喂水蛭了——我的整只手都肿得厉害,几乎握不住拳头,”她说。“痒得要命。”德卡尔说,现在她出去捉水蛭时,如果在水蛭附着在她身上后、但开始吸食之前将其取出,她就可以避免过敏反应。对于她在实验室里饲养的水蛭,她已经改为喂它们从肉店买来的猪血,而不是让它们吸食她。

博士生 Danielle de Carle 曾经用自己的血液来采集和喂养水蛭,直到她开始过敏。现在她用装满猪血的香肠肠衣来喂养它们。图片由 Danielle de Carle 提供

斯坦福大学生物学博士生尼亚·沃克也开​​始对她的研究生物产生反应。沃克研究遗传学如何影响珊瑚白化的抵抗力和恢复。在第三次前往南太平洋岛国帕劳进行珊瑚实地考察时,她开始注意到手上出现皮疹。“之后的每次旅行,情况都越来越严重,”她说。“最后我的脸会肿胀,手上也会因为触摸它们而出现红肿。”

虽然她的症状特别严重,但沃克说她并不是实验室中唯一一个对珊瑚过敏的人。她说,现在实验室里的每个人都“对珊瑚产生了轻微的刺激”。沃克通过使用防护设备和非处方抗组胺药来控制过敏。“这很可悲,”她说,“但也很有趣。”

有时,科学家在实验室工作中发现的过敏会蔓延到日常生活中。十多年前,进化生物学家卡尔·格里肖普在果蝇实验室工作,香蕉是果蝇的主要食物。他说,从那时起,他每次吃香蕉都会喉咙发痒。俄克拉荷马大学植物生物学博士生乔恩·吉登斯说,在开始研究东部红柏之前,他没有任何过敏症。东部红柏是一种在美国一些地区广泛分布的小型常绿树。但现在,尽管距离他上次在野外研究这种树已经过去了一年多,但他一年到头都有鼻部过敏症状,他认为这是空气中红柏花粉引起的。

同样,在多伦多大学获得生态学和进化生物学博士学位的布雷坎·麦戈伊 (Brechann McGoey) 表示,在开始研究生工作之前,她没有患过花粉症。但在实验中反复接触豚草花粉后,她出现了鼻后滴漏和持续咳嗽等症状。尽管她不再研究这种植物,但每年秋天在豚草季节她仍然会患上花粉症。“这是我攻读博士学位的纪念品,”她开玩笑说。

根据先前对兽医职业过敏的研究,大多数与Undark交谈的研究人员并没有就医或对过敏症进行正式诊断。


在许多情况下,科学家报告说他们的过敏虽然令人烦恼,但可以控制。但有时,过敏会迫使研究人员做出重大改变。

昆虫学家 Chip Taylor 在康涅狄格大学攻读博士学位时开始了他的研究生涯,研究硫磺蝴蝶。1969 年,当他在堪萨斯大学建立自己的实验室时,他一心想继续研究这种蝴蝶。但是,他说,“到了 1973 年,我意识到我对这些蝴蝶过敏。”每当与它们一起工作时,Taylor 都会出现类似哮喘的症状。

那年夏天,在去亚利桑那州中部进行研究的途中,泰勒和一位同事租了一辆拖车,用作处理蝴蝶翅膀样本的工作站。“我不能进拖车,”他回忆道。“我睡在外面,背靠着一棵树,这样我的鼻窦和喉咙就可以排出液体。”为了控制症状,他定期服用强的松,这是一种强效的消炎药,但会产生严重的副作用。“我决定不再与那些蝴蝶打交道,”泰勒说。“我必须重新调整我的职业生涯,从事其他工作。”

泰勒在接下来的几十年里一直在研究杀人蜂。1992 年,他重回蝴蝶研究,并启动了帝王蝶保护计划“帝王蝶观察”。泰勒说,他在研究帝王蝶时从未出现过任何症状——他猜测,这可能是因为这两个物种产生的色素类型不同。

弗莱是一名对蛇毒过敏的生物学家,他还说,这种过敏影响了他的职业生涯。弗莱说,不同种类蛇的毒液具有相似的成分,因此对一种蛇过敏的人很可能对多种蛇都过敏。由于这种过敏,弗莱甚至在通常对人类无害的毒蛇周围也必须极其小心。

奇普·泰勒 (Chip Taylor) 创立了帝王蝶观察组织,以追踪帝王蝶的迁徙并促进保护。他在学校演示如何标记和释放一只蝴蝶。图片由奇普·泰勒提供

“现在,每当我和这些动物一起工作时,我看起来就像要去《拆弹部队》一样,”他说道,他指的是一部关于美国陆军专家在伊拉克拆除炸弹的奥斯卡获奖电影。“所以,当然,在热带的阳光下,我绝对会融化。”他说,这些限制使得与蛇一起工作变得不那么愉快。“我不能只是愉快地与这些我觉得绝对迷人的动物互动,因为我知道死亡随时都在眼前,即使是一条通常不会造成健康问题的蛇。”

弗莱在与死亡蝰蛇的遭遇中幸存下来,这要归功于一套包含可注射肾上腺素和抗组胺药的蛇咬伤急救包,以及一位反应敏捷的朋友将他送往医院。他说,这种过敏使他将大部分研究转向研究其他动物的毒液,包括科莫多巨蜥、懒猴(世界上唯一有毒的灵长类动物)、漏斗网蜘蛛和箱形水母。“我设法把它变成了一件好事,”他说,“但它仍然非常令人沮丧。”


过敏专家表示,减少接触是预防过敏的关键。但究竟需要减少多少接触尚不清楚,而增加防护措施可能会增加机构的成本,并给研究人员带来不便。

一些使用小鼠和大鼠的实验室拥有旨在减少接触过敏原的设备和政策。这些实验室为笼子安装通风系统,使用机器人系统清洁笼子,每个房间饲养更少的动物,并为工作人员提供更换被过敏原污染的衣服的区域。口罩、手套和防护服等个人防护装备也可以帮助研究人员减少接触过敏原。

但伦敦帝国理工学院研究职业性肺病的高级临床研究员乔安娜·菲瑞 (Johanna Feary) 表示,实际实施这些预防措施可能具有挑战性。

弗莱在巴基斯坦旅行时观察到了一条眼镜蛇。他现在对蛇毒过敏。图片由布莱恩·弗莱提供

2019 年,费瑞和几位同事发表了一项研究,研究对象是英国七家研究机构的老鼠。他们发现,使用单独通风笼子而非开放式笼子的设施,空气中的过敏原水平显著降低。但即便如此,也不足以防止技术人员对老鼠过敏原产生过敏。致敏程度最低的设施是那些工作人员也戴着合适口罩的设施。她说,这项研究表明,至少在英国,对实验室动物产生过敏“在几乎所有情况下都是可以预防的”。

但费里表示,实验室动物过敏仍然是许多人面临的问题。“我们应该在这方面做得更好,”她说。“但我不确定我们是否在这方面做得更好。”费里认为,主要原因是安装减少过敏原暴露的设备(如那些机器人笼子清洁器)成本高昂,尤其是如果它需要翻新旧设施。

她表示,很难准确评估问题的严重程度,尤其是考虑到世界各地的条件和做法差异很大。虽然管理良好的设施会监控工人的接触情况和健康状况,但“另一方面,有些地方很脏,卫生和安全状况也很差,”她说,那里的记录不完整,过敏的人可能会被迫到别处找工作。“所以,看起来一切都很好,没有人出现任何症状,但实际上所有生病的人都已经离开了,”费里说。

她表示,也可能只有运营最好的机构才会报告数据,而其余的机构根本不参与。事实上,几年前,当杜克大学的一组研究人员试图在美国全国范围内调查与实验室动物咬伤相关的过敏反应发生率时,只有 16% 的机构做出了回应。

由于对过敏症的研究较少,因此关于其患病率以及哪些类型的保护措施足以防止其发展的信息非常少。不过,几位患有过敏症的科学家表示,他们认为更多的信息和意识可以帮助更多的科学家在研究中采取预防措施。

弗莱说,人们对蛇毒过敏的认识比他 20 世纪 90 年代末开始正式研究蛇类时要多。但他补充说,“它仍然没有得到应有的重视。”他在后续电子邮件中写道,该领域的研究人员可能不愿谈论蛇毒过敏。但他说,“我对此非常坦诚,因为,你知道,这是救命的信息。”

生物学家尼亚·沃克 (Nia Walker) 在帕劳北部前礁的桌面珊瑚底部贴上身份标签。沃克说,她所在的实验室里的每个人都“对珊瑚产生了轻微的刺激”。丹·格里芬 (Dan Griffin) / GG Films

珊瑚生物学家沃克表示,研究人员对过敏症进行更多研究将会很有帮助。“如果你知道要注意的话,很多问题都可以解决,”她说。

职业生涯早期的科学家通常会接受有关如何正确处理生物危害和有害化学物质的全面培训。机构通常会为实地工作提供全面的安全计划,帮助研究人员为各种风险做好准备,从脱水到体温过低再到熊袭击。但科学家可能对看似无害的生物产生过敏的可能性知之甚少。

“我觉得人们对于防护装备的态度可能有点太随意了,”麦戈伊说,他在研究豚草后产生了过敏。“也许尤其是当你在研究植物或动物时,它们就像是自然界的东西,而你又不在实验室里接触化学物质,也许人们只是不够小心而已。”

“虽然听起来很傻,但也许更强调使用个人防护装备以及不这样做的后果会是一种很好的做法,”水蛭研究员德卡尔说。“人们很容易就想到,‘哦,我真的不需要戴手套;我只是碰碰花什么的。’”

过敏症专科医生卡尔森表示,即使是消息灵通的研究人员,也会因为工作热情而找借口不采取适当的预防措施。

2009 年,卡尔森参与了一个收集屋尘螨数据的项目,屋尘螨是一种微小的节肢动物,会导致全球数百万人出现鼻腔和呼吸问题。尽管卡尔森是这方面的专家,但他忽视了个人防护装备。“我知道这些,”他说。“我知道我应该戴口罩,但天气很热,人会出汗,老板又不告诉我该怎么做。”在工作过程中,他开始流鼻涕和眼睛发痒——这是他全面过敏的第一步。“我坚持了下来,结果自己变得高度敏感,”卡尔森说,甚至连趴在地上和当时还小的孩子玩耍都让他“非常痛苦”。

想到那些因为过敏而不得不放弃自己热爱的工作的科学家,卡尔森感到很难过。“我真的为这些人感到难过,他们一边工作一边患上了过敏症,”他说。“我们越是把这件事说出来越好。”

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