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鲎血能制成一种生物试剂 图/视觉中国 |
□红色皇后 大多数人只知道6月20日是“世界难民日”，却不知道6月20日也是“世界鲎日”——2019年，世界自然保护联盟将中国鲎（hòu）定为“濒危”级别，并将6月20日定为“世界鲎日”，即“国际鲎保育日”。 大多数人对“鲎”这类动物不甚了解，然而它与我们每个人的生活乃至性命却紧密相关。 鲎试剂为人类带来便利 鲎属于剑尾目。这个家族非常古老，可以追溯到四亿多年前的奥陶纪，因此鲎也被称为活化石。世界上现存的鲎有美洲鲎、中国鲎、南方鲎、圆尾鲎四种。 鲎的头部由一块又大又圆的甲壳覆盖，腹部则是一块略呈三角形、边缘有刺的小甲壳，身下有六对腿，还有一条长尾巴，造型十分科幻，仿佛太空战舰。最怪的一点是，鲎血是蓝色的。这是因为它的血用血蓝蛋白运输氧气。我们的血红蛋白里含有铁，而血蓝蛋白则含有铜。 鲎血含铜，所以有毒，但还是有人会吃它的肉。只是它不好吃，所以自古以来，人们并不太注意这类不好吃又其貌不扬的动物。直到1956年，美国医学家弗雷德里克·巴里·邦发表论文，证明细菌感染会使鲎血凝固，自此，鲎的命运被改变了。 许多细菌的细胞壁里都含有称为内毒素的物质。内毒素并不是细菌分泌出来的，但人类的免疫系统接触到它，会产生可能致命的激烈反应。而鲎的血细胞含有一种特殊的蛋白质，遇到内毒素就会固化成凝胶状，因此可以起到阻挡细菌、避免感染的作用。1965年，弗雷德里克·巴里·邦从鲎血中提取出一种蛋白质，制成药品，用来检测内毒素和病菌。这种药物后来被称为鲎试剂。 鲎试剂检测细菌既灵敏又便捷，很快推广开来。目前，中国的《中国药典》里有300多种注射药剂要用到鲎试剂，2000多家药品和医疗器械企业在使用鲎试剂，每年的试剂产量超过一千万支。 鲎面临的“血光之灾” 鲎试剂为人类带来福音，也为鲎带来灭顶之灾。人们开始大批捕捉野生鲎，刺穿其心包（包裹心脏的包囊）引出天蓝色的鲜血，作为制药原料。 用于制作鲎试剂的主要是中国鲎和美洲鲎。从2004年到2017年，美洲鲎的捕捉数量从33万多只上升到57万多只。新冠疫情暴发后，各国紧锣密鼓研究新冠疫苗，对鲎试剂的需求也随之膨胀。为此，鲎付出了巨大的代价——这个比恐龙还要古老的家族正在面临消亡。 除了制作鲎试剂，人们还会捕捉鲎作为鱼饵和传统食品；填海造陆、滨海工程也会破坏鲎的栖息地，疏浚河道和填海易导致水流和水深改变，废水和暴雨则会更容易在鲎生活的海水中引发富营养化；同时，全球变暖也在破坏鲎的生存环境。鲎的生存日益艰难。 从目前的相关数据来看，人们对于一只鲎一次“献”多少血才不影响其生命是缺乏标准的。美国有数据显示，如果放掉10%-30%的血，鲎的死亡率是8%，放掉40%的血，死亡率会飙升到29%。但美国捕鲎放血的时间通常是在5月到7月，此时正是鲎上岸产卵的时期，因此比较好捕捉。但这样不仅干扰了鲎的繁殖，还因为天气炎热，鲎血的血蓝蛋白浓度会下降，它们自身运输氧气的能力会降低，最终导致鲎被放血之后更易死于缺氧。2015年-2021年，美国海岸的鲎卵数量已下降到20世纪80年代的十五分之一。 我国广西北部湾是中国鲎分布的核心区，20世纪90年代，在繁殖季能观察到60-70万对鲎，但至2019年，观察到的仅剩4万对。 鲎数量下降，危及的不仅是人类。因为鲎在生态系统中本来就具有关键作用。 比如在北美大西洋沿岸，美洲鲎卵是许多候鸟如红腹滨鹬的美食。候鸟只能携带有限的脂肪作为迁徙的能量，它们在长途跋涉中支撑不住的时候，就必须要落下来吃东西增肥。在红腹滨鹬的迁徙途中，产卵的美洲鲎其实发挥了加油站的作用，让无数的鸟赖以生存。鲎数量的减少，也直接影响了这些候鸟的生存。 不少生物与鲎一样“难逃一劫” 鲎面临的危机，只是自然界的一个缩影。 人类的存亡与大自然息息相关。我们在大自然中获得食物、空气与水，也获得救命的材料。亿万年的生存竞争，各种生物进化出各种具有特异用途的化学分子，这些分子可能会成为人类用来救命的药物的原材料。 美国食品药品监督管理局（FDA）到2006年为止，在25年间认证了1200种新药，其中约2/3来自生物产生的分子或衍生物。这方面最典型的例子是抗癌药紫杉醇，它产自红豆杉属树木的树皮。 在美国西北太平洋地区，太平洋红豆杉一直被伐木工视为“无用的树”，直到紫杉醇横空出世。于是跟鲎的命运一样，人们对紫杉醇的需求很快严重打击了红豆杉种群的生存。幸而红豆杉叶子能提取出一种类似紫杉醇的物质，可以人工合成紫杉醇，而叶子可以很快再生，红豆杉才逃脱一劫。 用生物提取物生产的药物例子不胜枚举。比如：芋螺分泌的Ω-芋螺毒素对神经钙通道有高度特异性，可以镇痛，也可以保护神经细胞存活；巴西蝮蛇的毒素能够抑制让血管收缩的酶，起到降血压的作用；还有一种学名Agelas dendromorpha的海绵，会产生名为Agelastatin A的生物碱，被视为很有潜力的抗癌新药…… 人类对药物的需求，一直在蚕食着各种生物种群。世界自然基金会估计，药用植物总共约5万种，其中超过2/3是野外采集，四千到一万种可能已经濒危。而所有生物构成的生物圈，又在更广范围内影响着人类的健康。最简单的例子包括湿地生物能净化水源、多种植物能减少沙尘、植物能吸收有害气体，等等。还有一些更加曲折微妙的影响，比如传播疟疾的按蚊，喜欢在光照充足的水坑里繁殖，而砍伐森林会增加照在地面的阳光，这会促使按蚊数量增加，进一步造成疟疾暴发；美国的森林面积减少正导致食肉动物减少，白足鼠和花鼠因为没有了天敌而大量繁殖，这些鼠类携带的蜱虫，又会传染给人类一种由伯氏疏螺旋体引发的莱姆病…… 还好，人类已经开始觉醒，正在为拯救鲎这类生物而努力。 2019年，中国鲎被定为国家二级保护动物。科研人员发现，鲎产卵很多，但存活率极低，于是广西北部湾大学经过多年努力，终于研究出了鲎的增殖放流技术，把鲎卵养成小鲎再放回海里，其存活率会提高很多；新加坡国立大学运用转基因技术，让其他生物也能生产鲎体内的蛋白质，由此开发出了不用鲎血的新试剂——这种药物仍待试验推广，如果顺利的话，想必数以万计的鲎将有望摆脱“血光之灾”。 最后，再讲一个晚清笔记小说《清稗类钞》里的鲎故事：乾隆年间，某地海水泛滥，一对鲎落到了岸上，乡人用车送它们回海，鲎向西叩首而没。想说，清朝人对自然的认知有限，他们虽不知道鲎对人的功用，却表现出对生命的尊重，这值得今天的我们回味。 （来源：科普中国）
