當(dāng)水母遇上生物學(xué)家

杜夏德

1997年7月的清晨，安吉爾·柳原像往常一樣在懷基基海灘附近游泳，突然間一陣刺痛從胸口襲來(lái)。“那一次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我之前經(jīng)歷過(guò)的所有疼痛，那一刻我覺(jué)得世界末日來(lái)了。”柳原數(shù)著呼吸，強(qiáng)忍著劇痛游上岸，暈了過(guò)去。在床上躺了四天后，這位夏威夷大學(xué)的生物化學(xué)教授決定用自己的專業(yè)來(lái)研究讓她痛到世界末日的“真兇”，一種箱形水母。

現(xiàn)有的50多種箱形水母屬于立方水母綱，外形像箱子。箱形水母是古老物種中進(jìn)化最復(fù)雜的，它們的進(jìn)化史可以追溯到6億年前，能在那時(shí)兇險(xiǎn)叢生的地球上能生存到現(xiàn)在，全靠一套強(qiáng)大的自身安保系統(tǒng)。箱形水母的觸角上覆滿飽含毒液的刺囊，能在毫秒間刺進(jìn)目標(biāo)體內(nèi)，釋放毒液迅速引發(fā)大規(guī)模炎癥反應(yīng)，破壞紅細(xì)胞。

箱形水母沒(méi)有能夠交流的大腦，但配備的神經(jīng)系統(tǒng)讓它們有能力應(yīng)付學(xué)習(xí)、記憶和一些復(fù)雜的行動(dòng)，比如避開(kāi)障礙物，變換“泳姿”以追捕獵物。

箱形水母這些在地球上進(jìn)化了6億年的“老毒物”擁有極度豐富的毒液庫(kù)，種類(lèi)涵蓋了自然界從病菌到眼鏡蛇各種有機(jī)物中的毒物。此外，每種箱形水母都擁有一種叫孔蛋白的毒素，這種毒素能破壞血細(xì)胞，讓鉀元素流入血管內(nèi)，像鉛彈一樣。

目前對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，最具爆發(fā)力的毒液注射器無(wú)疑是澳大利亞箱形水母，俗稱海蜂水母，它的觸手能長(zhǎng)到2.7米左右，摸摸就能讓你在幾分鐘內(nèi)心跳停止。據(jù)昆士蘭大學(xué)的生物學(xué)家布萊恩·弗萊講，“一只四磅重的海蜂水母就能弄死90到120個(gè)人。”

箱形水母堪稱地球上最致命的物種，澳大利亞每年都有1人死于它們，這一數(shù)字在菲律賓達(dá)到了40人。

換一種視角，毒液也是藥。目前美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）已經(jīng)批準(zhǔn)了6種來(lái)源于肽類(lèi)毒素和蛋白的藥物，另外9種毒素類(lèi)藥品還在臨床實(shí)驗(yàn)中。箱形水母或許也可以用來(lái)對(duì)抗炭疽和抗藥性金黃色葡萄球菌，治療及其他多種疾病。

然而關(guān)于箱形水母毒素藥品的研究還處在一片黑暗之中。弗萊說(shuō)：“一個(gè)典型年份的蛇類(lèi)毒素論文就比到目前為止所有的水母論文還要多。”缺少資金是目前的一大障礙，另外想要獲取純凈的水母毒液非常困難，捕撈上來(lái)被囚養(yǎng)的箱形水母活不了多久。

最近，弗萊和一支全球性的研究團(tuán)隊(duì)找到一種更經(jīng)濟(jì)的毒液收集方法，利用純乙醇讓箱形水母自動(dòng)釋放毒液，柳原大贊這是一種“你值得擁有”的好工具。但是與箱形水母杠了那么長(zhǎng)時(shí)間，柳原仍然堅(jiān)持研究自己的獲取毒液方法。她使用了法式壓碎機(jī)的原理來(lái)獲得水母刺囊里的毒液，利用高壓還原毒液中的蛋白。比起弗萊那種靈活的“野路子”，柳原的方法是典型“實(shí)驗(yàn)室”方法，優(yōu)勢(shì)在于能夠“榨干”一只水母所有的毒液。

雖然類(lèi)似弗萊的乙醇提取毒液的捷徑方法不在少數(shù)，但使用中卻出現(xiàn)了Bug。一家名為C.L.S的澳大利亞制藥公司從接種水母毒液的綿羊血液中提取出箱形水母抗生素，但柳原的研究發(fā)現(xiàn)，這種抗生素注入接種了毒液的小鼠體內(nèi)后，一些小鼠會(huì)加速死亡。

“對(duì)于一種見(jiàn)血封喉的毒液來(lái)說(shuō)，抗生素是來(lái)不及起作用的。”

柳原預(yù)測(cè)的未來(lái)不太樂(lè)觀，一方面隨著氣候變化帶來(lái)的海洋變暖，箱形水母的種類(lèi)在擴(kuò)張，碰上箱形水母的人會(huì)越來(lái)越多。另一方面，過(guò)度捕撈、污染和海水酸化也讓捕食水母的脊椎類(lèi)海洋生物陷入險(xiǎn)境，抑制了它們的增長(zhǎng)。“海洋好像退回到了水母稱霸海洋統(tǒng)治脊椎動(dòng)物的原始時(shí)代，”柳原說(shuō)，“聽(tīng)上去跟科幻電影似的，但在現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)在大家的眼皮子底下悄悄上演。”