撰文
RichardConniff
翻译
苏苏
校对
杨一森
年11月底,天气寒冷多风,两名女子结束了她们的日常工作,走上密歇根州大急流城的街道。此时经济大萧条正进入第四个年头,全国各地的银行都已歇业,这座城市主要的家具行业也垮掉了。珀尔·肯德里克(PearlKendrick)和格雷斯·埃尔德林(GraceEldering)是一所国家实验室的细菌学家,她们利用空余时间看望生病的孩子们,判断他们是否感染了一种潜在的致命疾病。当时许多家庭生活状况“悲惨”,这两位科学家后来回忆道:“我们倾听因找不到工作而绝望的父亲们讲述的悲伤故事,借着煤油灯的照明从咳嗽、呕吐、呼吸阻塞的孩子中采集样本,看这种疾病会有什么样的影响。”百日咳(学名Pertussis,也称为whoopingcough)的影响对当今发达国家的大多数父母来说微不足道,但它曾经是对家庭生活的巨大威胁。百日咳很难根据基本症状诊断出来。起初的症状似只是流鼻涕和轻微咳嗽。父母在照看婴儿床中的宝宝时可能会注意到其呼吸停顿,不过看到宝宝恢复胸口的平稳起伏后便会放松下来。医生也可能忽略这个细节,认为只是感冒而已,没什么可担心的。然而,一到两周后,轻微咳嗽开始转变为痉挛性剧咳,急促的咳嗽会导致呼吸困难,孩子不得不拼命喘气,此时空气进入喉咙时候会伴有尖锐的哮鸣声。这种哮鸣声则是确切的诊断依据。“这太糟糕,太可怕了,你会纳闷他们如何能挺过这场危机。”法国里尔巴斯德研究所的研究员卡米尔·洛赫特(CamilleLocht)说道,“他们呼吸困难,窒息得喘不过气来,情绪也变得十分忧郁。他们控制不住地咳嗽,这让你感觉孩子快要死在自己手里了。”这种咳嗽的情况可能会持续三个月之久。直到今天,一旦孩子进入痉挛性咳嗽期,医生也几乎无计可施。
左图为20世纪40年代工作中的珀尔·肯德里克,拍摄于一次大急流城新闻报道。她告诉记者“这是我一直以来想要做的事情”。中图和右图分别为百日咳杆菌(Bordetellapertussis)的培养物以及美术师提供的效果图。百日咳杆菌是引起百日咳的病原体,这种细菌通过空气中的飞沫传播并侵入肺部细胞,它们已知的宿主只有人类。丨GrandRapidsHistoryCenter,GrandRapidsPublicLibrary;Dr.CamilleLochtInstitutdeLille;SarahBaileyCutchin/CDC
直到20世纪中期,百日咳仍然没有有效的预防手段。这种病传染性非常强,一名感染了百日咳的孩子可能会传染班上一半的同学和他所有的兄弟姐妹。20世纪30年代初期,百日咳每年造成多达人死亡,其中多数是婴幼儿。有的幸存者会遭受身体和认知上的长期损伤。
这一切都因为肯德里克和埃尔德林而发生了改变。她们受雇进行医学和环境样本的日常测试,但对百日咳的研究成了她们的心头大事。起初,她们几乎没有资金,常常在一位记者所说的“低矮破败的灰泥建筑”里工作到深夜。她们获益于研究团队的工作成果,这个团队的成员由她们精心挑选,在那个时代极具多样性。此外,她们还取得了公众的信任和热情支持。市政府和私人捐助者纷纷站出来,为她们的首次临床试验承担费用。医生、护士和普通市民一致提供帮助。孩子们的母亲不仅主动腾出时间帮忙,还愿意让自己的孩子作为试验对象。
资历较好的男性医生对此深表怀疑,但是在过去的30年里,其他研究人员屡屡失败,而肯德里克和埃尔德林的团队成功研发了首个安全有效的百日咳疫苗。得益于她们的创举,美国乃至世界范围内死于百日咳的儿童人数大幅下降。
珀尔·肯德里克(中)和格雷斯·埃尔德林(左)的两米高雕像于年在大急流城落成。实验室助理罗尼·克林顿手持显微镜站在右侧。丨LisaSpindler
珀尔·肯德里克生于年,在纽约州北部长大,父亲是当地基督教卫理公会*的传教士。取得雪城大学理科学士学位后,她于年夏季接着在哥伦比亚大学学习细菌学。不过,虽然几十年以来女性接受教育的机会在不断扩大,但就业水平并未得到提高。正如年一位医学教育工作者所说的那样,传统观念认为“教育可以提升女性的魅力、吸引力和家庭幸福感”。有一段时间,肯德里克曾在纽约州北部担任过授课老师和校长,这是当时受教育女性所期盼的职业道路,而且这条道路最好能通向婚姻。
*译者注:卫理公会是基督教新教主要宗派之一,现传布于英国、美国、香港和世界各地。
公共卫生事业是开始寻求受教育女性的少数科学领域之一。第一次世界大战期间,对传染病(西班牙流感)的控制成功解救了不少生命,这为改善美国国内公共卫生的可能性打开了思路。很多新工作落到了各州卫生部门身上,各州的实验室需要工作人员将新的诊断测试、疫苗和其他疾控工具投入日常使用。受过公共卫生培训的男性往往倾向于谋求大学或研究机构中能够带来名誉和更高收入的工作。州立实验室提供的工资更少,职位更低,而且大多是重复性的任务。拥有理科学位的女性似乎是这种机械式工作的理想人选。
肯德里克找到了一份在纽约州卫生部下属实验室的工作。年,富有胆识的密歇根州立实验室主任C.C.扬向她提供了一份新的工作,并承诺她会“让工作变得有趣”,而且“有各种晋升的机会”。他的确说到做到。年密歇根州卫生部在大急流城开设实验室时,肯德里克成为了这里的首位主任。年休假期间,肯德里克取得了约翰·霍普金斯大学公共健康与卫生学院的理科博士学位。她怀揣着研究百日咳这一疾病的目标回到了大急流城。这一年,大急流城正爆发大规模疫情。肯德里克给扬写信恳请他准许自己和当地儿科医生共同进行疫苗研究,他回复道:“如果研究百日咳让你觉得有趣的话,那就尽你所能去做这件事吧。”
肯德里克和埃尔德林开始进行研究时所在的实验室位于一所旧疗养院内的行政办公楼,见上图。年登载的一篇文章宣布了该办公楼的新用途,但是记者把肯德里克的名字弄错了。丨GrandRapidsHistoryCenter,GrandRapidsPublicLibrary;MLiveMediaGroup/TheGrandRapidsPress
格雷斯·埃尔德林生于年,曾就读于蒙大拿大学,随后在她长大的海舍姆农牧社区担任教师。和肯德里克一样,她对教学并不感兴趣。埃尔德林自年起在位于兰辛的密歇根州立实验室当志愿者,随后成为一名带薪雇员,后来被调往大急流城从事百日咳研究。正是在这里,她和肯德里克开启了终身的合作关系。
起初,他们的主要目的是能够更快、更准确地诊断这种疾病,以便尽快隔离受感染的患者,等传染期结束,他们就能返回学校或恢复工作。他们选择的诊断工具是咳皿,它本质上是一个底部涂有培养基的皮氏培养皿(petridish)。肯德里克和埃尔德林与医生、护士以及团队中的其他成员会将一个打开的培养皿放在离患者口部几厘米远的地方,患者咳嗽时,飞沫会落在里面。接着,他们给培养皿盖上盖子,把它带回实验室放入细菌培养箱里,使细菌繁殖形成适用于分析的菌落。
年11月28日,肯德里克和埃尔德林的研究团队测定了第一批百日咳杆菌(Bordetellapertussis)样本。这个病原体25年前于比利时首次发现,但团队里还未有人见过它的样子,因此他们需要将培养皿中的样本与已发表的报道进行对比。肯德里克和埃尔德林称,菌落看上去“呈光滑的球状凸起,像珍珠一样有光泽,而且几乎是透明的”,在培养基中的血液被细菌侵蚀的地方环绕着一层浅淡的光圈。
为了监测和控制百日咳的爆发,他们很快将咳皿检测法广泛应用于整个大急流城。不同于其他科学家用人血作为培养基进行小范围的研究,他们转而以羊血代替,因为羊血成本更低,他们更容易获得研究所需的血量。(埃尔德林在牧场长大,对羊很有了解。)这是他们实验团队的改良措施之一,她们的诸多改进极大地扩展了全市的百日咳检测工程。
接着,年1月,她们首次看到百日咳病原体的仅仅7周后,肯德里克和埃尔德林就研制出了首个试验性百日咳疫苗。
格雷斯·埃尔德林对百日咳的研究兴趣源于她5岁时与该疾病的斗争。几十年后,她仍然记得那可怕的阵发性咳嗽。丨GrandRapidsHistoryCenter,GrandRapidsPublicLibrary
传染病疫苗的开发是一项摸着石头过河的基本工作。研究者们需要采用不同的实验方法杀灭或削弱病原体,使它既能够安全地注入病人体内,又能够产生强大而持久的免疫力。年,美国医学协会并不认可当时已有的任何百日咳疫苗,认为它们对预防疾病“完全无效”,而且在病发后作为治疗药物也“毫无用处”。
肯德里克和埃尔德林研制的疫苗含有全细胞百日咳杆菌,这些细菌经过普通灭菌剂灭活,提纯消毒后置于生理盐水中。比她们更早研发疫苗的人往往忽略了提供关于制备,剂量及其他需要考虑的重要信息,导致不同批次的疫苗千差万别。从最初的细菌样本采集到测试她们的疫苗是否能真正保护儿童,肯德里克和埃尔德林在每一个步骤都采取了更为系统的研究方法。她们一边探索一边总结——比如,在某个染病阶段采集的细菌更有可能引起强烈的免疫反应——她们便通过给实验动物和自己注射的方式测试各种迭代疫苗的安全性。
肯德里克和埃尔德林两位研究人员都没有做临床试验的工作经验,而临床试验在当时几乎是一门新科学。但要测试她们的疫苗能否安全有效地保护儿童需要进行大规模的现场对照研究——将一组接种过疫苗的被试与情况类似但未经过治疗的对照组进行比较。设计这项试验就成了肯德里克称为下班后“午夜工作”中的一部分。
肯德里克后来告诉一位记者:“我从不认为有什么事是我做不到的。”她描述的是大学时在一个为期两周的圣诞假期中为75名同学筹备餐饮服务的事,她的观点是要一心一意地对待自己承担的每一项任务。这种决心甚至还体现在她的行车方式上,埃尔德林的侄女雪莉·雷德兰在蒙大拿州(她仍然住在那里的家庭牧场上)回忆道:“肯德里克是一名飙车党,大家最好别挡她的道。”
不过,在和公众打交道的过程中,肯德里克和埃尔德林并没有表现出鲁莽或是咄咄逼人的样子,而是亲切有礼中带着一点儿拘谨。在她们那个时代,对于经历过性别政治的女性来说,保持谦逊似乎是一种义务。肯德里克回忆道,在大学期间,她表现得“尽可能地谦虚”,以让男性理科教师提供她需要的指导。她说,开始在实验室工作后,埋头专注于手头的工作可以“免于纠结我所得到的是否和在我身旁工作的朋友约翰相当——尽管我清楚地知道并非如此”。
这种自信而谦虚的独特人格魅力帮助她们在开展临床试验时赢得了当地人的支持。整个大急流城也积极响应。作为将医学进步投入救命工程中的领先者,大急流城在当时有着很高的声誉。
在第一轮实地研究中,共有名儿童参与,其中人接种了疫苗,另外人作为对照组未接受治疗。每次疫苗接种结束后,肯德里克和埃尔德林都会在忧虑中等待一通电话,告知有儿童出现超乎轻度发烧的不良反应。“大多数时候我都害怕得要命。”肯德里克后来承认道,“那段时间你都没法睡个好觉。”然而这通紧急电话从未打来。试验结果显示:未接受治疗的组别中有63例百日咳感染者,其中53例为重度感染;接种了疫苗的组别中仅有4个病例,全部为轻度感染。
年,肯德里克(右一)看着一名同事给一个孩子注射百日咳疫苗。年,政府官员开始发放其团队研发的疫苗,这大幅减少了死亡人数。丨GrandRapidsHistoryCenter,GrandRapidsPublicLibrary
起初,医疗机构并不相信这样的成果。一名备受尊敬的流行病学家——克利夫兰凯斯西储大学医学院的詹姆斯·杜尔——在几乎同样的时间里使用不同的疫苗进行了类似的研究,而结果显示疫苗并没有实际的效果。公共卫生部领导让约翰·霍普金斯大学著名的流行病学家韦德·汉普顿·弗罗斯特对这两项研究的结果进行检查并提出建议时,弗罗斯特似乎不愿去密歇根州。“我强烈怀疑,肯德里克女士的实地研究没能设置合理的对照组。”他写道。要做好这一点对临床试验专家来说都很难,所以“肯德里克女士的试验很可能是不完备的”。
弗罗斯特最后还是去了大急流城。他很快就对肯德里克和埃尔德林严谨的科学研究精神表示出欣赏。弗罗斯特对她们的临床试验设计提出了改进建议,两位女士和她们的研究团队又投入到工作中。他们的新研究需要更多的工作人员,更频繁的探访,以便在几年时间内跟踪病人的情况。
这一次他们获得了第一夫人埃莉诺·罗斯福的帮助,她在年一次繁忙的大急流城之旅中参观了他们的实验室。肯德里克后来回忆道,她似乎是为数不多能够理解自己和埃尔德林在做什么的外人。公共事业振兴署很快为新增的工作人员提供了资助。这项新的研究吸引了名被试,这次接种了疫苗的群体感染百日咳的几率仍然大大低于未接种疫苗的群体。在纽约州进行的一项独立疫苗临床试验表现出了同样的保护作用。
20世纪40年代末的一个试剂盒内含有早期版本的DTP疫苗(白喉-破伤风-百日咳混合制剂),还有一张宣传册说明以更少针剂接种疫苗的好处。丨RachelAnderson/NMAH
年,美国医学会将肯德里克和埃尔德林团队研发的疫苗列入了推荐接种的疫苗名单中。就在那个年代,美国的百日咳发病率因此降低了一半以上。死亡人数从年(百日咳死亡病例最多的一年)的人降到了年代初的每年10人。在这段时期,肯德里克去了其他国家,将疫苗引进到墨西哥至俄罗斯这些地方,同样拯救了许多儿童的生命。
为了最大限度减轻在儿童早年注射许多不同针剂的“针垫效应”,当时肯德里克和埃尔德林已经开始研制白喉、破伤风和百日咳的混合制剂,这种混合制剂是疫苗的前身,接种该疫苗现在照样能保护世界上85%的儿童。为让疫苗的接种标准化,肯德里克、埃尔德林和美国国立卫生研究院的玛格丽特·皮特曼还制定出了一套流程,用于测试世界各地每批全细胞百日咳疫苗的有效性。这几名女性结束了过去摸着石头过河杂乱无章的情况,使百日咳的预防变得规范,可靠,高效——总的来说,更科学化了。
图中的玛格丽特·皮特曼正从事脑膜炎细菌研究,她多年来都在帮助肯德里克和埃尔德林提高全细胞百日咳疫苗注射的安全性和有效性。丨NIH/SmithsonianInstitutionArchives
“肯德里克和埃尔德林真正做了什么呢?”范德堡大学医学中心的百日咳专家迈克尔·德克问道,“她们坚信可以成功研制疫苗,并且想出了制造的方法,利用新技术设计了一项临床试验来验证她们的观点。面对权威人士的猛烈抨击,她们用事实证明了试验结果的正确性。总的来说,她们为现代百日咳疫苗的接种奠定了基础。”
取得如此重大的成就并没有让肯德里克和埃尔德林变得出名,这似乎有点令人意外。两名女士都拥有约翰·霍普金斯大学的博士学位(埃尔德林在年获得其博士学位),她们多年来也合著了几十篇论文;但是她们极为低调,从未表示工作成果归于她们自身。“所有这些医学上的突破都是许多人共同努力的成果。”埃尔德林告诉一名记者。该记者在年曾提出疑问,好奇她们的疫苗为何没有用自己的名字给疫苗命名,脊髓灰质炎疫苗就是以发明者索尔克的名字命名的*。埃尔德林说:“我们不赞成这样的想法,因为有太多人参与其中了,我们不想独占这份功劳。(如果要以人名命名的话)你得在疫苗前加上一长串名字。”20世纪70年代的女权运动使女性被忽视的贡献得以受到