鲎：我以我血荐轩辕

“东方鳖！东方鳖！看！东方鳖！”春节期间，上海自然博物馆一份标本前，很多游客指着它对旁边的小朋友如此介绍。

我看了一眼标本：

©王珊

？？？ ┑(￣Д ￣)┍

这种动物的拉丁文学名是Tachypleus tridentatus，中文名是中国鲎，也称东方鲎、中华鲎、三棘鲎等。

仔细看，不是鳖[biē]

虽然旁边有个牌子注明了读音：鲎[hòu]，但所有人还是都念错了。是的，我在这个标本前站了十几分钟，每一个读出来的路人都读错了。我想，是时候让大家重新认识这个长相古怪的生物了。

野外的中国鲎。©棣棠 

 01 得天独鲎 

开局拿到物种演化大礼包，其余全靠苟

鲎是古老的孑遗物种，起源于大约4.5亿年前。那时候，地球的臭氧层刚形成几千万年，所有动物都还生活在海洋。它们曾经十分繁盛，人类发现的最早的板足鲎类化石（Lunataspis aurora）已经拥有了现生鲎的大致模样。约2亿年前，鲎的样子逐渐固定，与现在基本无异。

约4.5亿年前的板足鲎类化石（Lunataspis aurora）图源：Rudkin & Young (2009) Biology and Conservation of Horseshoe Crabs 25-44

在那个鹦鹉螺、三叶虫和奇虾等古生物如日中天的遥远年代，节肢动物的运动和呼吸结构长在一起，加强运动要靠呼吸来获取氧气，而运动太快又会损害呼吸器官，两者很难平衡。

鲎的祖先另辟蹊径解决了这个问题，它们演化出了高效的呼吸、运动和进食器官：身体后半部分的附肢特化成片状的书鳃用于呼吸，身体前半部分的附肢则专门用来运动，其中，第一对附肢还特化成了捕捉猎物的小钳子，这就是早期螯肢动物的由来。

更值得一提的是，鲎负责磨碎食物的结构在用来行走的附肢的内侧，也可以说是腿上长“牙”。运动过程中就可以完成食物的咀嚼，边走边吃，一点也不浪费能量。这种身体结构的节肢动物在分类学上属于“肢口纲”。

鲎腹面可能会令部分读者不适，预个警。图为滩涂上死亡的中国鲎。©Kerria

上图是明代画家文俶所作的中国鲎背面和腹面图，收录在她的画册《金石昆虫草木状》中。图上画出了鲎的复眼、六对棘刺、三棱形的剑尾等重要身体特征，腹面的第一对螯肢和用来行走的附肢惟妙惟肖。图源：台北故宫博物院

简洁高效的身体结构，让鲎既可以在滩涂上爬行，又可以在海水中游泳。它们长有坚硬的几丁质外壳，外观一看就不太好吃，所以即使行动缓慢，一般情况下其他动物也不太招惹它们。实在不行，鲎就拨动泥沙把自己埋了。

就这种“我打不过也跑不过但我不好吃而且很能苟”的生存策略，让它们在地球上一苟就是4.5亿年，挺过了地球上的历次物种大灭绝事件。

中国鲎把自己埋进泥沙。©王珊

鲎的生活方式很低调。卵在沿海滩涂上孵化，幼年在潮间带里默默爬行吃小海鲜，蜕壳逐渐变大，并慢慢向浅海移动，度过13年左右的未成年时光。成年鲎则生活在近海的海底。夏季繁殖期，它们随着潮汐回到出生地——潮间带高潮区产卵，如此往复。

鲎卵和幼鲎会被海边的水鸟和其他掠食者取食，只要苟过这一阶段，鲎的天敌除了人类以外，据文献，大概就只有也很古老也很能苟而且也不挑食的蠵[xī]龟了。

所以，它是名副其实的：小海鲜老克星 · 超级能苟 · 活化石 · 鲎。

中国鲎苟苟的一生。图源：Xu et al. (2021) Front. Mar. Sci. 8:608155

苟到现在，地球上现存的四种鲎分别是亚洲的中国鲎、圆尾蝎鲎和南方鲎，以及北美的美洲鲎。这四种鲎中，体型最大的中国鲎和体型最小的圆尾蝎鲎在中国南方沿海有自然分布。

那么问题来了，我如果生活在内陆，从来没看过海，这稀奇古怪的鲎和我又有什么关系呢？

其实，我们一直被它默默保护着。

 02 鲎德载物 

寄意寒星荃不察，我以我血荐轩辕

（鲁迅：这句话真是我说的）

20世纪初，鲁迅先生弃医从文，20世纪末，鲎鲎们非自愿无偿献血投身人类的健康事业。

1956年，美国科学家Frederic Bang描述了美洲鲎的一种现象：它的蓝色血液遇到细菌内毒素（Endotoxin）会迅速变成凝胶状态。由于其非常灵敏高效，1985年左右，人们开始提取鲎血中的有效成分，以检测细菌内毒素，这就是鲎试剂。

鲎试剂的制备过程不算复杂，简单来说就是：野外捕捉成年鲎——取鲎血——用离心分离机分离阿米巴样细胞（Amoebocyte）——提取凝固蛋白原（Coagulogen）——冷冻干燥，然后就可以分装出售了（请注意这只是鲎试剂制作过程的简要描述）。美洲鲎血液制作的鲎试剂简称LAL，中国鲎血液制作的鲎试剂简称TAL。             

某生物制药公司的鲎试剂产品。图源网络

 03 前仆鲎继 

无处不在的细菌内毒素

可是，细菌内毒素是什么？为啥要检测啊？

细菌内毒素是一种组成革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖（Lipopolysaccharide）。它耐酸耐碱耐高温，为细菌死亡破裂的产物，广泛存在于环境中。若药品和医疗器械的生产过程被细菌污染，灭菌操作会促使内毒素释放。

作为一种热原，细菌内毒素如果大量进入人体血液，会引起严重的免疫反应：发热、恶心、昏迷甚至内毒素休克等。所以检测细菌内毒素是注射类药品和医疗器械的重要品控流程。

 04 承前启鲎 

鲎鲎接过了兔兔的接力棒

在鲎试剂研发之前，人们检测热原的方法是“兔法”。根据《中国药典》，兔法的试验流程是：把待测样品随机取样注射到家兔体内，然后每隔半小时测量家兔的体温，如果4小时内家兔出现了发热症状，则这批样品被污染；如果家兔体温正常，则样品通过检测。感谢小兔几们，为人类的健康事业做出了巨大的牺牲。

由于灵敏度和准确性都高于兔法，鲎试剂的使用大大提高了细菌内毒素的检测效率，鲎试剂因此广泛应用在药品和医疗器械的生产、质量检测等方面。

新冠疫情当前，疫苗的需求量大增，鲎制剂在新冠疫苗的研发和生产中扮演了十分重要的角色。虽然我们很少听说鲎和鲎试剂，但它在暗中保护着我们的安全。

延时拍摄：爬行中的中国鲎。©棣棠

 05 父皇母鲎、实力雄鲎和空前绝鲎 

从“鲎援会”到“濒危”只需30年

曾经，中国鲎是我国南方沿海地区的常见物种。它们每年春夏上岸产卵，大量出现在海滩上。《海错图笔记》中作者写道：“在台湾基隆，人们把集会的人群称为‘鲎援会’，用来描述人头攒动的景象像鲎上岸交配的盛景。”

1988年，中国卫生部给第一批鲎试剂颁发了许可证。随后，生产鲎试剂的生物制药企业如雨后春笋般出现。从此，中国鲎成为一种可以被综合利用的资源：捕捞后，被送往鲎试剂工厂放血，或者送去菜市场和海鲜餐厅被人食用。

大排档里的成年中国鲎 ©美境自然

随着捕捞量越来越大，收购价格节节攀升，中国鲎资源面临全面枯竭。后来，生物制药厂对中国鲎的利用方式改为：野外捕捞——取部分鲎血——休息放生。虽然但是，还是有一部分中国鲎经不起这样的折腾而死亡。这种补救措施并没能有效保护中国鲎种群。

鲎试剂产业在我国快速发展的30年，也是我国经济腾飞的30年。沿海滩涂的无序开发，海洋生态环境的污染，违规渔具渔法的使用……中国鲎毫无意外地濒危了。

我国中国鲎的数量呈断崖式下降的趋势。2012年，我国自然科学核心期刊上发表的《福建及中国其他沿岸海域中国鲎资源分布现状调查》写道：“中国鲎已经从大部分海域消失，中国鲎资源量濒临枯竭。”

北海的鲎私宰场。©梦小马

从出生起，中国鲎就开始面临严酷的生存游戏，它们在滩涂上需要躲过人类的地笼、渔箔等重重阻碍，十余年后终于成年来到浅海的海底，又难逃被底拖网拖走卖去生物制药厂放血（未取得捕捞许可的鲎可能会被直接丢弃或送上餐桌）的厄运。

一种保留着远古祖先模样的活化石生物，在短短30年里，面临“空前绝鲎”的危机。

海岸边中国鲎的尸体，应为渔民误捕的幼年鲎。戳图片，了解“鲎的一万种死法”。©棣棠 

2019年3月，世界自然保护联盟（IUCN）对全球中国鲎种群现状进行科学评估后，将它的保护级别从“数据缺乏（DD）”升级为“濒危（EN）”。2021年2月5日，国家林业和草原局、农业农村部发布调整后的《国家重点保护野生动物名录》，中国鲎、圆尾蝎鲎被列为国家二级保护动物。

从此，继“全村吃饭”，两种鲎又正式加入“牢底坐穿”豪华席位。——嗯，圆尾蝎鲎可能有毒，全村吃饭，你懂的。

圆尾蝎鲎可能含有河豚毒素，为了不让全村吃丧席，请不要食用。图为红树林中的圆尾蝎鲎。©梦小马

中国鲎从滩涂上小小的一颗鲎卵长成脸盆那么大的成年鲎，需要10年以上，期间经历一次又一次蜕壳。如今，中国鲎还未实现卵—成体全生长阶段的人工养殖。人工环境下鲎很难养活先不说，就算能养活，10余年这个养殖成本估计也没有哪个商家愿意投入。

所以，如果你在菜市场或海鲜餐厅看到鲎，勇敢举报吧，都是野外捕捞的。

 06 劫鲎余生 

《中国药典》也出手了！

鲎试剂研发至今，其实一直存在一个问题：鲎血中的凝固蛋白原并不能特异性地和细菌内毒素发生反应，当遇到β-1,3-葡聚糖时同样会凝结，造成假阳性结果。所以鲎试剂的使用需排除β-1,3-葡聚糖的干扰。

图为LAL和重组C因子法与细菌内毒素的反应原理对比图。在LAL与细菌内毒素的反应中，LAL中的G因子会和β-1,3-葡聚糖发生与C因子和细菌内毒素同样的凝结反应，造成假阳性的结果；而重组C因子法中无此干扰，重组C因子可直接与细菌内毒素发生荧光反应。（LAL与TAL的反应原理相同）图源：Comparison of LAL and rFC Assays—Participation in a Proficiency Test Program between 2014 and 2019

另外，作为一种生物制剂，鲎试剂容易受到鲎个体的身体状况、季节和地域差异的影响，因此鲎试剂生产对工艺的要求非常高，以免不同批次的鲎试剂质量不稳定，从而影响鲎试剂的试验结果。

为了保护日渐稀少的鲎，并改良细菌内毒素的检测，人们开始寻找替代方法。比如人工合成：将鲎试剂中对细菌内毒素敏感的丝氨酸蛋白酶原（C因子）合成出来。这就是现在最新的检测细菌内毒素的方法之一——重组C因子法。它专一性地和细菌内毒素发生反应，排除β-1,3-葡聚糖的干扰，质量稳定，反应灵敏，可以对细菌内毒素进行准确的定量试验。目前，国际上已有大型制药公司承诺用合成试剂来代替鲎血试剂。

2020年7月，我国颁布了新版《中华人民共和国药典》，第四部“注射剂安全性检查法应用指导原则”章节中明确写道：

目前新的细菌内毒素检测方法不断出现，以适应特殊品种细菌内毒素检查的需要，或减少鲎试剂的使用量。如重组C因子法（见附）、微量凝胶法等。

至此，中国和世界上很多国家一样，也将鲎试剂的替代方法写入药典，并提出减少鲎试剂的使用量。然而新技术的研发和应用需要时间，在人工合成广泛替代鲎试剂之前，鲎的命运将会如何？

滩涂上的幼年中国鲎。©Kerria

 07 鲎会有期 

在上海九亭，有一个实验动物纪念碑，坐落在我国最大的实验动物基地——中国科学院上海实验动物中心。碑上镌刻了铭文：“谨以纪念为生命科学研究而献身的实验动物”。像这样的纪念碑，很多大学和医学机构都能看到，每年都有师生前来致敬。

实验室之外，它们是大鼠、小鼠或家兔、家犬；生在实验室内，它们有个统一的名字：实验动物。在实验室默默出生，在实验室以各种方式死亡，它们的生命旅程便是向死而生。实验动物奋斗在生命科学领域最前线，运气好的话，死亡可以换来生命科学研究的一点点进步。

中国科学院上海生命科学研究院实验动物中心的实验动物纪念碑，张建松 / 摄。图源：www.cas.cn/kx/kpwz/201701/t20170123_4589349.shtml

其实，鲎不算实验动物，仔细想来，它们只是一种生物制剂的生产原料。和实验动物不同，它们来自遥远的大海。如果看到滩涂上爬行的鲎，你看到的将是自由自在的安逸，是处变不惊的智慧，是随遇而安的快乐；而当它们被固定在冰冷的生产车间，被钢针插进心包抽血的时候，大概就只有“我以我血荐轩辕”的悲怆了。

虽然并没有什么纪念碑来纪念鲎，但是我常常对它非常惦念。我曾在美丽的滩涂与它邂逅，把它轻轻从泥沙中拿起，鉴定它的种类、性别，测量它的头胸甲宽度等数据，然后再把它放回去。它在我的手心缓缓爬动，我凝视着它，我看到了它在危机四伏的生存环境中永远不变的顽强生命力。我不能假装没有见过。

愿我们和鲎鲎们，都有光明的未来。

鲎会有期，鲎会有栖。

海滩上发现了大量中国鲎的蜕壳，证明这片栖息地生活着许多鲎。©美境自然

 作者后记 

本文交稿后，我看到一家生物制药公司决定停产两种鲎试剂的新闻，抱着谨慎乐观的态度，我小心翼翼地乐观了一天。第二天，我又刷到一则新闻：另一家生物制药公司声明鲎试剂不会停产。显然，鲎试剂生产企业也注意到了政策变化，鲎升级为国家二级保护动物，给他们带来了不小的合规风险。

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根据《中华人民共和国野生动物保护法》，禁止出售、购买、利用国家重点保护野生动物及其制品。因科学研究、人工繁育、公众展示展演、文物保护或者其他特殊情况，需要出售、购买、利用国家重点保护野生动物及其制品的，应当经省、自治区、直辖市人民政府野生动物保护主管部门批准，并按照规定取得和使用专用标识，保证可追溯，但国务院对批准机关另有规定的除外。（第三章第二十七条）

运输、携带、寄递国家重点保护野生动物及其制品、本法第二十八条第二款规定的野生动物及其制品出县境的，应当持有或者附有本法第二十一条、第二十五条、第二十七条或者第二十八条规定的许可证、批准文件的副本或者专用标识，以及检疫证明。（第三章第三十三条）

鲎种群的保护与鲎资源的利用并非对立。只有拥有健康稳定的鲎种群，才能避免鲎试剂的生产陷入竭泽而渔的窘境。 

目前，捕捞用于生产LAL的美洲鲎已受到严格监管，因此美洲鲎种群相对稳定。在我国鲎资源面临全面枯竭的情况下，我们应当格外重视中国鲎的保护，并积极研发鲎试剂的替代产品。 

鲎试剂的未来发展，我相信《中华人民共和国野生动物保护法》和《中华人民共和国药典》已为我们指明了方向，也给足了空间。就目前技术手段而言，鲎试剂的生产企业还不至无路可走，跟上政策步伐，抓住机遇实现行业转型，内毒素检测制剂生产行业仍能蓬勃发展。

幼年中国鲎在阳光下的滩涂爬行。©陈逸

说了这么多，为了海洋生态环境的健康，为了人类的健康，为了经济利益，保护一个物种真的需要理由吗？

总之，留点鲎代吧！

参考资料

[1]Maloney T, Phelan R, Simmons N (2018) Saving the horseshoe crab: A synthetic alternative to horseshoe crab blood for endotoxin detection. PLoS Biol. 16(10): e2006607.https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006607

[2]Xu P, Bai H, Xie X, Wang C-C, Huang X, Wang X, Zhang M, Ye Z, Zhu J, Zhen W, Cheung SG, Shin PKS, Kwan KY (2021) Tri-spine horseshoe crab aquaculture, ranching and stock enhancement: perspectives and challenges. Front. Mar. Sci. 8:608155. https://doi.org/110.3389/fmars.2021.608155.

[3]Williams K (2020) LAL and rFC Comparison Study Caveats. American Pharmaceutical Review 23(5): 104-113.[4]Tanacredi JT, Botton ML, Smith DR (2009) Biology and Conservation of Horseshoe Crabs. Springer, NY, USA.[5]Gauvry G, Fredericks AD. Horseshoe Crab Biography of a Survivor. Ruka Press, DC, USA.[6]Piehler, M.; Roeder, R.; Blessing, S.; Reich, J. Comparison of LAL and rFC Assays—Participation in a Proficiency Test Program between 2014 and 2019. Microorganisms 2020, 8, 418. https://doi.org/10.3390/microorganisms8030418[7]Ruth H. Carmichael, Mark L. Botton, Paul K.S. Shin, Siu Gin Cheung. Changing Global Perspectives on Horseshoe Crab Biology, Conservation and Management. Springer International Publishing.[8]翁朝红, 谢仰杰, 肖志群等 (2012) 福建及中国其他沿岸海域中国鲎资源分布现状调查. 动物学杂志, 47 (3): 40-48.[9]中国药典2020年版.[10]张辰亮 (2016) 海错图笔记.中信出版集团, 北京.[11]螯肢动物：死生一念 世路茫然 https://www.bilibili.com/video/av51342337（2021年4月1日）[12]内毒素检测有新方法了！重组C因子法获全球监管机构认证 https://xueqiu.com/5603603160/145702146（2021年4月1日）

王珊／文

鴞螢／编辑

关杰耀／专家审核

本文作者 王珊

美境自然滨海湿地科考行前队员，猛禽监测前志愿者，一个热爱自然的搬砖狗，业余写点科普小文章。

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