从致命武器到救命解药，有毒动物如何成为生化大师？

《有毒》

内容简介

生物学家克丽丝蒂 • 威尔科克斯探索世界上形形色色的有毒动物，带领读者了解毒液的演化、其细致的运作方式、对人类的影响，以及毒液为何具备改变当代生物化学和医学发展的潜力。她讲述有毒动物研究者如何“以身犯险”，同时置入多种科学知识，包括化学分析、细胞分子生物学、生物化学、免疫学、神经科学、药物动力学、人体生理学等。如今我们已经能从基因和细胞层面来理解毒液分子对人类的影响，科学家们仔细探究毒液的各种组成，厘清不同成分对人类的不同组织造成的影响，这些作用机制让毒液得以为人类所用，进而开发成治疗癌症和艾滋病的潜力药物。

作者简介

克丽丝蒂 • 威尔科克斯（Christie Wilcox）博士是夏威夷火奴鲁鲁的一位科学家兼科学作家。她的作品散见于《发现》《纽约时报》《科学美国人》《石板》《大众科学》等媒体。她的网址是：www.christiewilcox.com 。

译者简介

阳曦，长期从事翻译，为《环球科学》等科普杂志翻译文章。近年出版译作《宇宙的尺度：从无穷大到无穷小》《茶杯里的风暴：用日常之物揭开万物之理》《薛定谔的猫：改变物理学的 50个实验》等。

书籍摘录

前言

那时候，人类还没有铸造出铁剑，最初的文字尚未诞生；那时候，人类刚刚结束了游牧生活，在定居的营地里为最初的文明打下根基；那时候，基督和佛陀还没有出生，毕达哥拉斯和阿基米德尚不存在—就在那时候，居住在如今土耳其境内的人们修建了一座庙宇，也就是今天我们所说的“哥贝克力石阵”（GÖbekli Tepe）。在土耳其语里，这个词的意思是“大肚子山”，它是地球上已知最古老的宗教遗址。直到今天，我们仍能看到数十根巨大的石灰岩柱屹立在那里；1 万多年前，虔诚的信徒靠赤裸的双手将这些石柱运到这里竖立起来，他们没有任何可供驱使的役畜，甚至连轮子都没有。不过你会发现，这些神圣石柱上雕刻的既不是天使也不是魔鬼；取而代之的是，古代的艺术家决定用自己最珍视的东西来装饰圣庙：与日常生活息息相关的动物，包括毒蛇、蜘蛛和蝎子。

毫无疑问，有毒动物与人类的关系悠久而深远，精彩纷呈。在我们的生活中，它们无处不在：对某些有毒动物的恐惧深植于人类的本能之中，哪怕刚刚诞生的婴儿也不能幸免；它们恐怖的形象鲜活地存在于各个部族和文明的神话传说里；从有文字记录的历史以来，它们早已被人类织入了文化的经纬之中。从某种程度上说，本书是我奉献给这些古老神祇的祭礼，是为它们恐怖的力量和不可思议的科学潜力谱写的一曲颂歌。

从记事起我就迷上了有毒生物。小时候我住在夏威夷的凯卢阿，离家不远的海滩上经常会出现一堆蓝色的泡泡，那是被海浪冲上岸的僧帽水母（Portugueseman- of- war）。它们看起来那么漂亮，那么脆弱，我情不自禁地用手边任何能找到的东西去戳它们半透明的蓝色身体。僧帽水母的螫刺给我留下了刻骨铭心的记忆，但我的热情并未因此而减退，哪怕螫刺带来的疼痛让我明白了它们的危险。随着时间的流逝，我变得越发执着。后来我家搬到了佛蒙特州，看到我从后院捉来的蛇，我妈差点儿晕过去。上大学的第一年，我迷上了大家为无脊椎动物学实验室抓回来的仙后水母（upside- down jellyfish）。整整四个小时，我一直不知疲惫地轻轻拍打水母，看着它在玻璃缸里载沉载浮。我无法抑制触摸它的欲望，哪怕水母温和的毒素让我的手指开始变得有些僵硬，最后彻底麻木。直到今天，路过水族馆触摸池的时候，我也总是忍不住要伸手去摸海葵（anemone）的触手，感觉它用鱼叉般的棘刺徒劳地攻击我的手指，却无法刺穿皮肤上厚厚的角质层。我可以花好几个小时轻抚魟鱼（stingray）光滑的双翼，我甚至决定将有毒的蓑鲉（lionfish）作为博士论文的主题—我的导师觉得这很好玩。“我们刚刚做完研究热带海鳗（morayeel）的项目，”他的眼睛里闪烁着淘气的光芒，“只有三个人被咬。你的项目又会怎么样呢？我简直迫不及待。”

回望过去，我很高兴自己选择了毒素作为研究主题，这个领域里的同行是这个世界上心态最开放、最可爱、最有激情的人（不过这里面或许有我的一点儿偏见）。根据我的经验，研究毒素的科学家可以分为两种。第一种我们不妨称之为“实验室小鼠”，他们感兴趣的不是有毒动物本身，而是那些有毒分泌物的复杂分子。格伦·金（Glenn King）是澳大利亚昆士兰大学的化学及结构生物学教授，他领导的科研项目正在努力寻找能入药的动物毒素；作为一位训练有素的核磁共振（NMR）结构生物学家，他之所以会进入这个领域，完全是因为一位同事请他帮忙确定一种毒素的结构。现在，他在毒素生物勘探的前线奋战，努力将有害的毒素转化为治病救人的化合物。肯·温克尔（ Ken Winkel ）曾是墨尔本大学澳洲毒素研究中心 Australian Venom Research Unit ）的负责人，他坦率地承认，自己不是什么“蛇类爱好者”。肯开始研究毒素几乎出于偶然，他最初感兴趣的领域是 药物免疫学。和这两位一样，美国犹他大学的巴尔多梅罗（托托）·奥利韦拉[Baldomero Toto Olivera] 钻研的主题是神经元和瘫痪，而芋螺（ cone snail ）的毒素只不过恰好能产生这种效果。

第二种自然就是布赖恩·弗里（Bryan Fry）式的人物了。呃，当然，世界上只有一个布赖恩·弗里。昆士兰大学毒素演化实验室的这位负责人相当有个性，《美国国家地理》杂志说他是“一位天马行空的肾上腺素瘾君子”；在我心目中，他是毒素科学家里的“坏男孩”。布赖恩可不是那种能够冷眼看着别人独占所有乐趣的人，他走遍世界，捕捉各种各样的有毒动物，提取它们的毒素，然后用一整套现代工具从一切可能的角度研究这些东西。鉴于布赖恩的努力，他一共被 26 条毒蛇咬过，骨折过 23 次，还感受过 3 条魟鱼、 2条蜈蚣和 1 只蝎子的螫刺。当我追问他被多少昆虫咬过的时候，他大笑起来。“难道蜜蜂也能算数？那你要不要数数我遇到过多少见鬼的红火蚁（fireant）？

布赖恩坦率而直接，甚至近乎冒犯。他是一位了不起的科学家，也是世界首屈一指的毒素专家。我和他已相交多年，刚认识他的时候，我还是一名年轻的研究生，正开始研究有毒的蓑鲉。我去澳大利亚近距离观察鸭嘴兽（platypus）的时候，顺道前往昆士兰大学拜访了他的实验室，我们在学校里的红房子酒吧一起喝了杯啤酒。我发现，尽管我们一直在聊各种各样的技术性话题，但我却从未认真问过他，是什么促使他开始研究有毒动物的。

“这是我一直以来的夙愿。”他说。布赖恩很快就承认，他研究毒素的动力来自对动物的热爱。他在自己的网站上公开坦承，尽管他的研究在药学领域意义重大，“但这不过是个高尚的借口，好让我有机会摆弄这些了不起的生物”。早在 4 岁的时候，布赖恩就骄傲地宣称，自己以后一定要找一份跟毒蛇打交道的工作他是认真的。从那以后，布赖 恩的兴趣不断拓展：他的研究对象包括海葵、蜈蚣、昆虫、鱼、蛙、蜥蜴、水母、章鱼、火蜥蜴、蜂猴（ slow loris ）、蝎子、蜘蛛等，甚至有毒的鲨鱼。不过，尽管他开始研究毒素是出于对这些动物的兴趣，但毒素本身却不断激发出他的好奇心。用他的话来说，现在毒素最吸引他的地方在于，“它到底能让你感受到多少种晕头转向的感觉”。

和布赖恩这样的科学家一样，我之所以会研究毒素也是出于对动物的热爱。不过，对这些动物制造出来的错综复杂的“化学鸡尾酒”了解得越多，毒素本身就越令我着迷，我也愈加迷恋这些危险而致命的物种。哪怕从最乐观 的角度来看，我对有毒动物的这份痴迷也必将带来一段痛苦的学习体验，但任何有价值的东西都必然伴随着风险。这些动物将引领我们了解生态系统和各物种之间的互动，它们制造的毒素能让我们进一步了解自己的身体，通过这些动物，我们得以探寻最基本的演化过程，这些知识都是无价之宝。为了一窥这些动物藏在基因里的秘密并将它们分享给全世界，我甘愿承担出入几次急诊室的风险。我走遍全球，近距离接触过各种各样的有毒动物，不过迄今为止，我仍毫发无损。

好吧，除了被猴子咬的那次……不过那次只不过打了 8 针免疫球蛋白和 4 针狂犬病疫苗。然后还有被海胆螫的那次……

题图来自：pixabay

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