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通信研究與瘧疾傳染方式的發現

在沒有網際網路的時代,書信往返是研究者交換訊息的主要方式,若論以通信方式合作研究而獲致重大成果的,羅斯與萬巴德的瘧疾研究堪稱首屈一指。
 
 
 
近年來,在線上閱讀文章、下載資料或藉電郵與其他研究者交換資訊和意見,可說是科學研究中不可或缺的活動。在沒有網際網路的時代,書信往返是研究者交換訊息的主要方式,例如,達爾文就廣泛以書信方式和其他自然科學學者交換意見、資料與蒐集資訊;佛洛伊德和福里斯(Wilhelm Fliess)及榮格(Carl Jung)的通信透露出精神分析理論的建構過程,以及精神分析運動內部複雜的恩怨情仇。

若論以通信方式合作研究而獲致重大成果的,羅斯(Ronald Ross, 1857-1932)與萬巴德(Patrick Manson, 1844-1922)的瘧疾研究堪稱首屈一指。

瘧疾曾肆虐包括英格蘭南部在內的許多歐洲地區,後雖因生態環境變化而在歐洲大部分地區消失,但直到20世紀上半仍肆虐義大利。16世紀以來歐洲對外擴張,在熱帶地區與瘧疾重逢,成為困擾歐洲軍隊與殖民者的重大醫療問題。惡性瘧疾,連同黃熱病,更使得非洲某些地區有「白人墳場」之稱。

西方醫學界長久以來認為瘧疾是熱帶瘴氣引起的疾病,然而法國駐阿爾及利亞的軍醫拉瓦杭(Alphonse Laveran, 1845-1922)於1880年在瘧疾病患血液中觀察到微生物,並主張這是瘧疾的病因。那時正值細菌學引領風騷的年代,這項發現在醫學界引起相當注意;拉瓦杭也仿效巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)的研究方法,試著在體外培養他所發現的微生物,但沒有得到任何具體成果。

拉瓦杭的研究發表後,引起萬巴德的注意,他懷疑拉瓦杭觀察到的微生物是種有兩個宿主,需要靠其中的昆蟲宿主傳播,且終生都必須活在宿主體內的寄生蟲。

萬巴德的推測和他過去的研究經驗有關。他早年在中國行醫,在廈門研究盛行於當地的象皮病(elephantiasis),發現病人血液中的絲蟲會在蚊子腹中成長發育,證實蚊子是絲蟲的中間宿主。但萬巴德未能提出完整的昆蟲病媒(insect-vector)概念,因為他受到當時通俗觀念的誤導,以為雌蚊一生只吸一次血,產卵後就死去。他推測蚊子死後體內的絲蟲進入水中,人類因飲水而遭感染。

萬巴德於1889年返回英國,成為著名的熱帶疾病專家。羅斯是英國殖民地印度的軍醫官,研究瘧疾已有數年之久,卻一直無法觀察到病人血液中的瘧原蟲。羅斯在1894年4月返英休假,到倫敦求見萬巴德討教瘧疾研究的問題。萬巴德向羅斯示範瘧原蟲的觀察,教導他製作玻片和操作顯微鏡的技巧。

萬巴德會這樣熱心協助羅斯,主要是因為他在英國難以找到數量充分的瘧蚊和病人做為研究材料,加上那時他已年過半百又罹患痛風,身體狀況並不適宜前往印度,羅斯的出現等於讓他找到一位合適的代理人。倫敦的會面開啟為期四年多,透過遠距通信進行的合作研究。

羅斯回到印度後,根據萬巴德提出的假設與推論重新展開他的瘧疾研究,且不時向萬巴德報告他的研究進展與遭遇到的困難。萬巴德在倫敦則提供建議,告知羅斯歐美學界最新的瘧疾研究發展,並且替羅斯在重要的醫學會議中發表他的研究成果。

羅斯還常寄送他精心製作的蚊子標本與含有瘧原蟲的血液玻片,萬巴德也常在通信中催促羅斯寄這些實物給他,讓他在英國重要的醫學會議中發表羅斯的發現時一併公開展示,來證明論文所描述的現象。萬巴德在英國醫學界宣揚羅斯的發現,羅斯的研究則可以證明和宣揚萬巴德所提出的「蚊子—瘧疾理論」(mosquito-malaria theory),提升萬巴德在醫學界的聲望與地位。此外,萬巴德也利用羅斯的研究成果來推動熱帶醫學這門新興學科的發展。

羅斯經常向萬巴德抱怨印度當局不重視他的研究,不只其他的工作繁重,且研究環境不佳。為了讓羅斯能夠有比較好的研究環境,萬巴德除了在學術會議及期刊文章中大聲疾呼政府和醫學界要正視羅斯的瘧疾研究的重要性外,也對政府官員關說。在萬巴德努力下,1898年1月上級指派羅斯前往加爾各答負責主持當地實驗室,進行為期6個月的瘧疾研究特別任務。對羅斯而言這是個難得的機會,但他一開始卻受到相當的挫折,因為當地感染瘧疾的人不多,瘧蚊也不容易取得。
 
在這個情況下,羅斯轉而使用麻雀的瘧疾做為研究對象。其實萬巴德早在1896年10月12日寫給羅斯的信中,就建議羅斯在觀察瘧原蟲出現鞭毛的現象時,可以先研究鳥類的瘧疾。在1897年11月和1898年2月,萬巴德又兩度提醒羅斯要注意美國約翰霍普金斯大學的加拿大醫師麥卡倫(William George MacCallum, 1874-1944)關於鳥類瘧疾的研究。萬巴德強調,用鳥做實驗的好處很多,包括研究材料不缺,不用費心和病人商量,也不用管理病人行為,實驗時讓鳥感染瘧疾「不會被指控犯下殺人罪」。

改變研究材料反而讓羅斯的研究獲得重大突破,他透過解剖研究大量的蚊子,觀察到瘧原蟲從蚊子的胃往口器移動的過程。接著他透過餵食實驗,證實蚊子一生會多次吸血,叮過染有瘧疾的麻雀的蚊子再次叮咬健康的麻雀,會讓健康的麻雀染上瘧疾。羅斯對鳥類瘧疾的研究闡明了瘧疾的傳播模式,並提出完整的「昆蟲病媒」概念。

萬巴德不只協助安排羅斯的鳥類瘧疾研究成果發表在《英國醫學期刊》上,還特別商請拉瓦杭、美國重要寄生蟲學者納塔爾(George H. F. Nuttall, 1862-1937)、巴斯德研究所頂尖的免疫學家梅欽尼可夫(Élie Metchnikoff, 1845-1916)先讀過這篇論文,請他們寫幾句肯定的詞附在文章後面一起發表,加以背書。

萬巴德的絲蟲研究和羅斯的瘧疾研究可說是19世紀英國熱帶醫學最重大的研究成果,為這門專科奠定學理基礎。此後兩人在英國醫學界各領風騷。萬巴德於1897年獲聘為英國殖民部醫學顧問(Medical Adviser to the Colonial Office),擔任這職務直到1912年;並且在1899年創設倫敦熱帶醫學校。羅斯則在1899年返英主持利物浦熱帶醫學校,並於1902年榮獲諾貝爾獎。

深度閱讀
  1. 李尚仁(民101)帝國的醫師—萬巴德與英國熱帶醫學的創建,允晨文化出版公司,台北。
  2. Bynum W.F. and C. Overy (1998) The Beast in the Mosquito: The Correspondence of Ronald Ross and Patrick Manson. Rodopi, Amsterdam.
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