为了研究蛔虫,这些科学家居然用自己的身体进行实验!

超模君 爆炸吧知识 3天前
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(内含大量蛔虫图片,请做好心理准备)

一说起蛔虫,在座的80和90后可能脑海里面会出现这样的回忆:

某天,你可能突然觉得菊花附近非常的痒,怎么抓怎么蹭,都无法缓解。于是你跑去告诉了父母,父母听了你的情况,便从柜子里找出一盒“打虫药”,让你吃下去。过了一会,你感觉自己的肚子里好似翻江倒海,急忙冲去厕所解决了后,居然发现自己的排泄物中有几条像金针菇一样的东西在活动……

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这些像金针菇一样的东西,就是蛔虫。

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随着现代人们生活水平、环境卫生标准以及医疗技术等条件的日益提高,蛔虫对于大部分人来说似乎早就算不上一个难题了。然而,在历史上,这个小小的寄生虫却困扰了人类整整长达上千年。


蛔虫是什么?


事实上,蛔虫有很多种类,比如说犬蛔虫、猪蛔虫、鸡蛔虫等等,而我们平常提到的,寄生在人体中的蛔虫,其实指的是“人蛔虫”,中文学名为“似蚓蛔线虫”,拉丁学名为:Ascaris lumbricoides Linnaeus。

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其中,“Ascaris”即是“蛔虫”的意思,而“lumbricoides ”“似蚓蛔线虫”的意思,而最后的“Linnaeus”代表这种蛔虫是由一位叫Linnaeus的人命名的。(Linnaeus,即卡尔·林奈,现代生物学分类命名的奠基人。)

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卡尔·林奈

似蚓蛔线虫属于线虫动物门,尾感器纲,蛔虫目蛔虫科,它是人体肠道内最大的寄生虫,雌虫长达20~35cm,雄虫则是15~30cm,而这么长的虫子,可能就在你的肠子里钻来钻去……想想都觉得毛骨悚然!

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成年的蛔虫一般寄生在人的小肠里,因为此处食物充足,环境和温度也适宜生存。而且蛔虫本身具有一层弹性胶质膜,能够抗消化酶,这让它们得以安心的在人类的小肠中生存。

除了长度差别之外,雄性蛔虫尾部卷曲,雌性蛔虫则尾端尖直。蛔虫的繁殖速度极快,雄性和雌性蛔虫在小肠内交配后,雌虫每天可产卵20万个。

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这些卵会随粪便排出,但是这些虫卵还需脱一次皮,才能变为具感染性的二阶虫卵。当人误食蛔虫卵时(比如说饭前便后没有洗手,手上沾了蛔虫卵),蛔虫卵就会和食物一起流入肠道孵化,使人感染蛔虫病。

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来自科学网廖俊林的博文《变态的蛔虫》


蛔虫的研究史


阅读完上面对蛔虫的一个大致的介绍,我们可能产生这样的疑惑:现代的人们,对蛔虫的认识已经是十分系统和完善的了,但是,以前没有高科技仪器的帮助,人类是怎么研究蛔虫的呢?

别急,我们先来看一组数据:

在上世纪90年代,中国是蛔虫病感染率较严重的国家之一。1990年全国人体寄生虫分布调查蛔虫感染率为44.59%,据部分地区调查,城市中小学生平均感染率约40%,农村约60-80%,个别地区高达90%!

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这样的数据足以说明蛔虫感染的普及性,而在条件落后的古代,这样的感染率无疑会更高!想象一下吧,无论是王公贵族、才子佳人还是平民百姓,其身体里,都可能存在着大量的蛔虫,在不断地扭动……

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既然蛔虫如此之普遍,所以早在古代,就有人发现蛔虫的存在了。根据汉代名医张仲景《金匮要略》中的记载,蛔虫在人身体中会剧烈活动,导致人出现呕吐,烦躁等症状。但是一种名为“乌梅丸方”的药,能起到安蛔,缓解病情的作用。

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然而,虽然有古人能发现蛔虫的存在,甚至能对其进行一定的治疗,但受限于科学器具的落后,却始终无法对蛔虫的生活习性做进一步的研究。就这样过了几个世纪,蛔虫的受害者数量与日俱增,但是对它们的研究却停滞不前。

直到18世纪,显微镜的出现,推动了对蛔虫的进一步研究。当时的科学家们在解剖蛔虫时,通过显微镜的观察,发现蛔虫似乎是卵生的生物,而不像当普遍认为的,蛔虫是因为食物腐败而自己生成的。

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显微镜下的蛔虫卵

既然如此,问题就来了。蛔虫卵是怎么产生的?人类是怎样感染蛔虫的?蛔虫在人体中到底是怎样活动的呢?

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在这些问题和自身好奇心的驱使之下,科学家们开始对蛔虫进行各种奇妙的实验:

1855年,德国的寄生虫领域科学家库肯迈斯特(F. Küchenmeister)在对会蛔虫的实验方面先拔头筹。为了研究蛔虫的寄生,他将蛔虫卵喂给了狗狗,可惜,最后并没能肠道中或粪便中发现任何蛔虫,实验也宣告失败。

然而,库肯迈斯特并没有因为一次试验的失败而灰心丧气,他转而研究绦虫。这次,为了能更清楚地研究绦虫的活动,他选择了自体实验!

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这种自体实验的方式,也启发了另一位德国的学者,德国医生莫斯勒(F. Mosler)。在1860年,他成为了第一个通过生吞蛔虫卵,来研究蛔虫在人体内活动的科学家。

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可随着时间的流逝,莫斯勒没有表现出任何被感染的迹象。于是他继续给孩子和动物们喂下蛔虫卵,期望会发生什么改变,可是,最后仍然什么也没有发生。

于是,莫斯勒得出了一个结论,那就是蛔虫在人体内的寄生并不是通过蛔虫卵进行的。

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之后,也有许多科学家,如卢卡特(R. Leuckart)、法国的医生戴纹(C. J. Davine)等,先后用各种方法,用各种小动物进行了实验,但同样是没能观察到被感染的现象。

既然如此,学界就出现了一种假说,是不是蛔虫其实需要中间宿主来进行寄生,才会具有感染性呢?

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现代的我们知道,这样的观点肯定是错误的。然而当时多次的实验结果,仿佛又侧面证明了这个观点可能是正确的。

眼看对于蛔虫的研究马上就要走上误区,有一个勇士挺身而出了,他就是意大利医生乔瓦尼·格拉西。

乔瓦尼在解剖尸体时,意外发现尸体大肠内有着许多蛔虫卵,他的脑海里便有了一个大胆的想法。他将虫卵收集了起来,在培养皿中加以培养。随后在1879年8月30日时,他也走上了生吞蛔虫卵的不归路(还是从大肠里挖出来的,口味更重)。

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显微镜下的蛔虫卵

不仅如此,他还将生吞虫卵的数量超级加倍,直接吞入了100枚蛔虫卵!

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老天爷也没辜负他的牺牲,短短一个月时间不到,他就在自己的粪便中发现了蛔虫。这也证明了蛔虫不需要中间宿主,而直接能在人体中发育,对人体进行寄生。

之后,一位叫卡兰德鲁乔(Calandruccio)的学者所做的实验似乎也进一步印证了这个说法。他在1886年给一个小男孩喂食了150个虫卵,并且最后成功从小孩的身体中收集到了143条成年的蛔虫。

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虽然证实了蛔虫能在人体直接发育感染,但是,蛔虫研究领域仍然有着许多空白,尤其是对于蛔虫在人体内的生活,科学家们的了解很少。

为了探究这些空白,科学家们还是选择了最简单也最重口的办法:吃!而且不仅要吃,吃得多,还要学会做着比较来吃!

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来自科学网廖俊林的博文《百年科学蛔虫宴》

而一位叫浓野垂(Shimesu Koino)的日本的儿科医生,更是将吃蛔虫卵这一行为发展到了一种极致。为了进一步探究蛔虫在人类身体中的活动轨迹,他在1922年一口气吞下了整整2000只虫卵!

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而这样做带来的后果也是十分严重的,他每天定时检查自己的痰液,仅仅在第五天,就在痰液中发现了整整178只蛔虫!随后,感染的情况越来越严重,他最后更是被蛔虫折磨到没有力气动弹了。

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在感染的第50天,他感觉到自己再这样下去小命都快要不保了,才给自己进行了打虫治疗,治疗后,还在大便里发现了667条未成熟的蛔虫。此外,浓野垂还给自己的兄弟也喂了500枚猪蛔虫卵,却没有任何情况发生。

浓野垂的实验,已经给蛔虫在人体内的寄生的研究拼上了最后一个拼图。通过几代科学家吃蛔虫卵的努力,我们终于得到了较为完整的蛔虫人体寄生过程!


蛔虫的寄生全过程


蛔虫是分很多种类的,具有种族特异性。比如说猪蛔虫就无法感染人类,因此才会实验结果才会出现有的人吞入虫卵感染了,有的人却没感染的情况出现。而人蛔虫,是不需要中间宿主,能直接在人体内进行孵化感染的。

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来自于詹希美著. 人体寄生虫学. 第2版. 北京: 人民卫生出版社, 2010.

蛔虫卵进入人体小肠之内后,会孵出幼虫,随着幼虫数量的增多,小肠环境“内卷”,部分幼虫会选择离开,它们会钻孔出肠道,达肝,穿心,入肺,在肺部进一步发育,最后随痰液回到喉头,被吞下后返回小肠。

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来源百度图库

幼虫在人体内的漫游会给器官造成程度不同的损伤,严重的话甚至会造成死亡。因此,蛔虫的威胁不容小觑,这更加要求我们平常在生活中要保持良好的卫生习惯,拒绝邋遢。

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就这样,经过上面提及的以及没有提到的所有参与的科学家、学者近百年的研究和实验,我们对于蛔虫的认识不断发展,最终到了现在的程度。对于蛔虫的研究仍然在不断进行着,当然,吞蛔虫卵什么的,现在已经不需要了。

但是,我们仍应该铭记,有这么一群人,为了研究蛔虫,他们不惧风险,甘于献身,生吞虫卵,只为了能早日解救被蛔虫折磨的人们。

他们,值得我们的敬意。

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写在最后


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作者简介:超模君,数学教育与生活自媒体博主,新晋理工科奶爸。出版过《芥子须弥 · 大科学家的小故事》《数学之旅·闪耀人类的54个数学家》; 《漫画数学·闪耀人类的数学家》《薛定谔的猫·漫画大科学家的小萌宠》。后续数学文化创意多多,欢迎关注认识!
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参考链接:
寻正.科学史上的“蛔虫宴”[J].百科知识,2012(03):18-19.
https://baike.baidu.com/item/%E8%9B%94%E8%99%AB/671277
https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=67941b7c916269e17c42a4df&lemmaId=671277&fromLemmaModule=pcRight&lemmaTitle=%E8%9B%94%E8%99%AB
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https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_10884972
https://mp.weixin.qq.com/s/bbl2aPfx9RhMubJfHIzVeQ
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