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砖泥 生物谷 2018-12-27

本文系生物谷原创编译,欢迎分享,转载须授权!



谷 君 说

最近大家是不是都被一条“锦鲤”刷屏了?这条“锦鲤”在支付宝进行的抽奖活动中从两百多万的参与者中脱颖而出,喜提了一条长长的奖品清单。



科学界的“锦鲤”

文/ 砖妮


这样的福利让“锦鲤”@信小呆 同学直言“下半生是不是不用工作了”,让人羡慕嫉妒得很呐!




信小呆的锦鲤经历也许改变了她的下半生,而有些“锦鲤”却改变了世界。


这些“锦鲤”藏在科学界,他们的运气爆棚铸就了人类科学史上的一个又一个里程碑。


下面就来认识一下这些“锦鲤”吧!


亚历山大·弗莱明与青霉素


多年之后,当亚历山大·弗莱明站在诺奖的领奖台上,准会想起他因为拖延而没把用过的培养皿及时清洗的那个遥远的下午。


在这些被拖延清洗的培养皿里,他意外发现在金黄色葡萄球菌培养基上长出了一块青霉菌落。


而这块青霉菌自带光环,它周围一圈都没长金黄色葡萄球菌。


这个“光环”成功引起了弗莱明的注意,进一步研究发现它的本体是青霉素。一种能杀死多种细菌的抗生素就这样被发现了。


青霉素的发现开启了一个医药的新纪元,在青霉素之后,多种抗生素都被开发和生产,挽救了无数人的生命。


二战时期的宣传画:感谢盘尼西林(青霉素商品名),我们能回家了!


根据记载,弗莱明是在1928年7月下旬的一天把培养皿扔在一边的,然后就到乡下度假去了。


9月3日他返回实验室,正准备清洗培养皿的时候,他的前任助手普利斯串门来了。


寒暄中他问弗莱明这段时间在做什么。


于是弗莱明顺手拿起一个培养基,准备给他解释近期的工作,就在这时他发现了培养基中的异常……


人们后来知道,青霉菌适合在较低温度下生长,葡萄球菌则在37度下生长最好。


在长满了细菌的培养基上,青霉菌也无法生长。


青霉菌大约在5天后成熟并产生孢子,这时青霉素才会出现,而青霉素也只对快速生长中的葡萄球菌有溶菌作用。


而当年的气温记录显示,恰好在7月28至8月10日,伦敦有一段十分难得的凉爽天气,8月10号以后气温则明显升高。


所以说青霉素的发现有多巧呢,首先弗莱明刚好拖延清洗了这一批金黄色葡萄球菌的培养皿。


然后刚好有不知从哪里飘来的青霉菌落入培养皿,当时的气温又刚好先后适合青霉菌和金黄色葡萄球菌的生长。


最后他正准备将培养皿清洗的时候,助手又刚好来串门……


试想一下,如果当时弗莱明没有拖延,如果他的拖延发生在冬天,如果当时普利斯没有去串门……那么这青霉素就发现不了啊!


锦鲤 is watching you


马歇尔、沃伦与幽门螺杆菌


微生物似乎更容易给人们带来惊喜。幽门螺杆菌的发现也可以说是锦鲤级的。


1979年,在澳大利亚珀斯皇家医院实习的年轻医生沃伦在观察胃粘膜样本时发现了一种螺旋杆状细菌。


这种细菌只存在于胃溃疡样本里,因此他推断这种细菌跟胃溃疡有关,不过这种细菌一直没能在人工培养皿中培养成功。


他叫来消化内科医师马歇尔同他一起进行这项研究,马歇尔做了大量的工作,他先后做了34次培养,结果都失败了。



1982年4月的一天,马歇尔在做第35次培养的时候,正好赶上复活节,依照惯例放假4天。


于是他把培养皿放在培养箱里就度假去了(又是度假,看来爱度假的人运气不会太差)。


也许是假期过于愉快,也许是因为失败了很多次所以不太care了,他们让原本只应在培养箱里呆两天的培养皿多呆了几天。


当他们度假归来拿出培养皿的时候,发现细菌居然长出来了!


幽门螺杆菌(图片来源:zh.wikipedia.org)


原来,幽门螺杆菌是一种微需氧的细菌,生长条件十分苛刻,平时培养箱里氧气太多,抑制了细菌生长。


而在他们外出度假时培养箱里没有供氧,造成了相对氧气不足的情况,这才促使了细菌的生长。


其实想想,我们的胃里就没多少氧气呀,这两位医生怎么就没想到呢?


如果不是因为假期,让他们瞎猫撞上死耗子,幽门螺杆菌的研究不知道会推后多少年。


锦鲤 is watching you


培养出幽门螺杆菌后,两位医生高兴坏了,他们把自己的研究在医学会议上汇报,也给杂志投稿,马歇尔甚至故意喝下幽门螺杆菌来证明他们的结论,然而都没有受到重视。


直到1993年,医学界才开始转变观念,接受了他们的成果。2005年,马歇尔和沃伦为这一发现获得了诺贝尔医学奖。


也许人们习惯了循规蹈矩,太“锦鲤”的研究并不是那么容易被认可。不过只要是金子,就总会有发光的一天。


瓦廷格与肾结石


大家应该还记得今年搞笑诺奖的医学奖授予的是“过山车能加速肾结石排出体外”这个研究,没错这也是个“无心插柳”的成果。


这项研究的作者是美国密歇根州立大学骨病医学院的泌尿科医生戴维·瓦廷格。


他的一位病人告诉他,去坐了三次位于奥兰多迪士尼乐园的大雷鸣山矿车,每坐一次就排出一枚肾结石。


就是这个过山车


瓦廷格医生灵光一闪,心中有了想法……


他设计了一个有趣的研究,用一个硅树脂做的肾输尿管人造模型,去重现乘坐过山车时肾结石在肾输尿管中移动的过程。


在风和日丽的一天,他在模型中灌好尿液,再装上三枚不同大小的真结石(其实就是那位患者排出的),高高兴兴来到了奥兰多迪士尼乐园,坐上了大雷鸣山矿车。


他的模型和三枚结石一共被安排坐了20圈大雷鸣山矿车,结果发现,在列车前部就座的排石率为16.67%。


而在列车后部就座的排石率高达63.89%。


相比自发排石率的1%,这个结果已经可以充分表明大雷鸣山矿车对排石有显著的积极作用了。


就是这个模型(图片来源:doi: 10.7556/jaoa.2016.128)


不过作者只在这一个过山车上观察到了结果,也就是说可能不是所有的过山车都有排石功效。


大雷鸣山矿车会不会因此成为下一个网红地点呢,全世界的肾结石患者都争相前往打卡。


或者会不会给过山车设计者们提供了一个新思路,借鉴一下大雷鸣山矿车,也许就能把惊险刺激的游乐设施开发成一个健康养生项目。


因此要感谢那位恰好去坐了大雷鸣山矿车的患者。


他的一个无心之举,不仅让瓦廷格医生喜提一篇paper和搞笑诺奖,还为肾结石患者们打开了新世界的大门。


罗杰·斯佩里与左右脑分工


从上世纪60年代开始,医生们治疗癫痫症的一个方法是切除大脑中的胼胝体,即联络大脑左右半球的纤维束板。


这项手术的确在很多患者身上取得了很好的疗效,大多数医生对病人帮到这也就到此为止了。


不过加州理工学院的罗杰·斯佩里教授不一样,他注意到,切除胼胝体后的病人行为会变得怪怪的。


他们的大脑左右半球往往会表现出决策上的矛盾性,特别是出现左右手“对着干”的异手症。


人的大脑两半球是分离的,每一半球都可以学习


斯佩里教授抓住这个难得的机会,对做过胼胝体切除术的病人作了深入的研究。


他设计了多项试验,结果都证明了这种奇异状态的存在:“人的大脑两半球是分离的,每一半球似乎都可以在另一半球的意识范围之外发挥其功能,每一半球都可以学习、记忆、表露情感和执行有计划的行动。”


这一重大发现导致斯佩里获得1981年度的诺贝尔医学奖。



我们现在常听到的“左脑处理语言、逻辑、右半侧的身体活动、右视野视觉等。


而右脑处理书写、情绪、空间概念、左半侧身体活动、左视野视觉等”的说法,都是基于斯佩里的研究得到的。


谁又能想到这些现在看来是常识的东西,最初只是个意外发现呢?


除了以上这些锦鲤,科学界还有一些大家耳熟能详的锦鲤。


比如勃起功能障碍药物“伟哥”的发明、X射线的发现、糖精的发现等, 在此就不做过多介绍了,说多了怕你们嫉妒。


不过,幸运女神不会青睐无准备之人,这些科学界的“锦鲤”,哪个不是认认真真付出了很多汗水才成功的呢。


所以要相信,只要准备做得足就有被幸运垂青的资本。也许有一天,努力工作的你就是下一个锦鲤哟。



参考资料:


Alexander Fleming. On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium, with Special Reference to their Use in the Isolation of B. influenzæ.Br J Exp Pathol. 1929 Jun; 10(3): 226–236.


Warren JR, Marshall B.Unidentified curved bacilli on gastric epithelium in active chronic gastritis.Lancet. 1983 Jun 4;1(8336):1273-5.


Marshall BJ, Warren JR.Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration.Lancet. 1984 Jun 16;1(8390):1311-5.


Mitchell MA, Wartinger DD.Validation of a Functional Pyelocalyceal Renal Model for the Evaluation of Renal Calculi Passage While Riding a Roller Coaster.J Am Osteopath Assoc. 2016 Oct 1;116(10):647-52. doi: 10.7556/jaoa.2016.128.


Franco L, Sperry RW.Hemisphere lateralization for cognitive processing of geometry.Neuropsychologia. 1977;15(1):107-14.





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