第四部分渡过卢比孔河
病毒从实验室中扩散出来的可能仍然存在……现在是考虑普拉姆岛未来的时候了。 ——美国国家科学院(1983年) 让杰里•卡利斯失望的是,口蹄疫爆发和裂谷热事件全然抹杀了普拉姆岛积极的一方面。事实上,它为科学发展做出了贡献,包括一项可以改变未来的成就。当大家都在关注其他事物的时候,卡利斯的首席科学家,谦逊的霍华德•巴卡拉克却安静地在101实验室中创造了科学研究的奇迹。 霍华德•巴卡拉克是第一个分离出脊髓灰质炎病毒的人,也是第一个用电子显微镜给该病毒照相的人。虽然根据科学研究的惯例,这两项成就都归到了当时的项目总负责人斯坦利的名下,但霍华德的成就仍然是无人能够抹煞的。不久以后,这位前途无量的科学家就接受了谢安博士的邀请,来到普拉姆岛工作。卡利斯和霍华德两人有着相似的发展道路,他们都来自普通家庭,都被美国农业部选中到欧洲学习实用科学,为美国首次建立的外国动物病毒实验室工作。卡利斯是一个外向的高个子,很适合做行政管理方面的工作,经常给下属们做关于科学研究的权威报告。而霍华德的个性正相反,他不太爱说话,喜欢把自己关在没有窗户的实验室里一个人思考。
卡利斯在20世纪60年代被升为岛上的主管,而霍华德则成了首席科学家。罗伯特•肖普博士说:“卡利斯对霍华德的工作一直很支持。” 自20世纪70年代以来,霍华德一直使用化学药剂分离病毒,或把它们再细分成蛋白质单元。他认为,一个或多个病毒的蛋白质单元足以愚弄免疫系统,避免它产生回应、激发免疫记忆细胞、产生保护机制,这样一来,真正的病菌就能够入侵身体。从传统意义上说,疫苗可以提供免疫性,杀死或削弱病毒,但却经常存在着死灰复燃的危险,从而再次感染寄主。但是,如果能够设计出一种非活性病毒亚单位疫苗,不仅能防止毒性再不复发,也能消除疫苗污染产生的毒副作用。他发现,口蹄疫病毒的囊膜或衣壳由四种不同的蛋白质组成,能够依附在健康细胞上,并进行渗透和感染。经过多年的实验和失败之后,霍华德终于在1975年发现了一种为VP3的蛋白质亚单位。当他把这种衣壳蛋白注射入猪体内时,它成功地阻止了病毒的再次挑战。 但是,这一发现可谓苦乐参半。当时,提取和制造VP3的技术非常复杂,批量生产根本就不可能。 直到基因工程的出现,这才这成为了现实。
科学家们研究发现,使用DNA分子链特定的结构能够指导细胞合成相应的蛋白质。比如通过分离胰岛素的DNA,再把它植入细胞中,他们就可以让细胞大量合成胰岛素。这种胰岛素,通常是从动物身上萃取的,能够帮助糖尿病患者恢复正常的生活。另外,这项技术的运用也把微生物技术的发展推到了新的高度,而在防治病毒的研究领域,它的意义更为重大。霍华德博士认为,这种新技术也能用于生产VP3!卡利斯同意了霍华德的意见,把这一研究构想递交给了国家健康研究所的特别委员会,希望能够得到他们的批准。国家健康研究所非常喜欢这个点子——使用动物病毒攻克人类病毒。因为这不仅危险性小,也降低了发生事故的可能性,还可以防止产生新的感染源危害人类。 1981年,在三名从新成立的生物技术公司基因科技(Genentech)借调的助手的帮助下,霍华德开始在101实验室进行该项目的研究 。口蹄疫病毒中能够造成感染的部位(叫做病毒体)由8000个核苷酸组成,外面则被衣壳包围着。这些核苷酸的作用是为病毒蛋白质将信息翻译成密码子。
霍华德博士知道,VP3是由编号为8~211的蛋白质组成的,所以,他使用一种特殊的酶,把为VP3翻译密码子的DNA构建单元合成了一个质粒。一个质粒是一小段圆形的DNA片断,在细胞间传递基因,如同搬运工或魔毯。当该质粒进入细菌内部,它会指导E大肠杆菌合成VP3蛋白质分子。实际上,它的作用是指导活性病菌如何合成它本身没有的蛋白质。当大肠杆菌进行复制时,生成VP3的DNA片断也会跟着复制。这样一来,经霍华德博士改变后的细菌,成了一种全新的生命形态。而且,与原始的大肠杆菌不同,这种新细菌能无限繁殖,每个新大肠杆菌都能产生200万个VP3蛋白质。 项目进行到了第七周的时候,他们萃取出了合成的VP3,并给健康的牛和猪进行了免疫注射,再把它们和被剧毒病毒感染的猪关在一起。在33种能够携带和传播口蹄疫病毒的物种中,猪是最具传染性的。但到了实验的第10天,科学家们惊喜地发现:被注射了疫苗的动物无一感染。霍华德和他的同事们非常开心,他们终于于1981年在普拉姆岛上第一次创造出了基因工程疫苗。 “我们相信,这是首次运用基因重组技术成功地生产出了抵御动物或人类病毒的疫苗。”
农业部部长约翰•布洛克(John R. Block)骄傲地向外界宣布。霍华德博士研制成功的疫苗使得疾病控制变得更加安全,同时也大大降低了成本。运用基因工程,今后可以批量生产疫苗,而且整个过程完全没有风险,因为生产的是携带VP3的变种大肠杆菌,而不是病毒本身。VP3是不可能像病毒那样恢复毒性的,而且与传统疫苗不同,这种通过基因变异、人工生产的疫苗不需要冷冻。总之,这种疫苗可谓是有百利而无一害。 媒体一窝蜂地报道霍华德博士取得的革命性的巨大成就,这其中就有很多重量级的媒体,如《纽约时报》。而此时,害羞的霍华德仍然躲到了幕后,让卡利斯接待媒体。于是,卡利斯对《华盛顿邮报》的记者说:“我们一直致力于消除病毒的威胁,同时这也是我们一直期望的。”当然,他也只能这些说。 1985年2月,在白宫的一次庆祝会上,里根总统授予霍华德博士国家科学勋章,这是美国科学界的最高荣誉。里根总统称赞霍华德是“分子病毒学领域的先锋,在分离基因、并用于生产有效的蛋白质疫苗方面也贡献卓越”。
弗雷德•布朗博士(Fred Brown)是当时世界上最权威的口蹄疫专家,他对霍华德的评价是:“普拉姆岛上的一块丰碑和基石。霍华德博士从明尼苏达的小镇一直奋斗,最终成为了举世瞩目的科学界的传奇人物。” 于62岁获得了终身成就奖,霍华德博士决定在1983年退休。至此,他已经为普拉姆岛工作了30年。当他离开普拉姆岛时,所有雇员都用崇敬的目光欢送这位沉默寡言的科学家。一名前行政人员回忆:“他已经成了这里的偶像。”退休之后,霍华德醉心于其他爱好:到弗罗里达打高尔夫球,在自家后院摆弄花草,摆弄他心爱的照相机。一切就像回到了20世纪50年代,那时,他曾用微型显微镜首次给未知病毒拍了照。 这一成功不仅为动物疾病的研究做出了巨大的贡献,同时也推动了整个生物技术。不久之后,基因工程的乙肝疫苗和狂犬病疫苗也相继诞生。这一杰出的科学研究本该使普拉姆岛再造辉煌,但随着霍华德博士的离开,普拉姆岛的基石少了一块,这产生了巨大的缺口。没有了这位有着决定性作用的科学家,普拉姆岛从此走上了下坡路。
铤而走险 虽然岛上的官员认为,病毒的爆发并不是什么了不得的事,公众对此也不应该斤斤计较,但华盛顿方面却并不这样认为。他们成立了一个安全检查委员会,由农业部总部、国家健康研究所、疾控中心及德特里克堡的生物安全官员组成。这些人都是国内顶尖的细菌安全问题专家,自从病毒爆发事故以来,这是他们第四次对普拉姆岛进行年检,所以此行意义重大。 “我们认为,如果不立即对岛上出现的问题进行迅速、大力的改进,实验室仍然容易发生严重事故。目前的问题包括:设备缺乏维护,管理层对进度要求紧迫从而导致的安全疏忽。当这次事故被定为第三级防范措施的失败时(第四级是普拉姆岛本身),他们还发现了两起类似的事故。“1981年8月,由于超越了设备的设计要求,造成了一次事故;1981年1月的事故则是因为缺乏一级防范措施,以及没有对二级防范措施设备进行维护。我们认为这些都是无法接受的。”在第一起事故中,普拉姆岛没有在配备了过滤和排水措施的隔离室中进行动物实验,而是在从未被设计成容纳感染动物的楼道里进行。第二次事故则说明了动物实验室里有很多和外界连通的小孔。委员会的成员说:“有迹象表明,岛上的设施存在安全隐患。
如果这是明知故犯的话,那是绝对不能原谅的。” 下面是委员会的专家写的一段话,清楚地说明了在大量生产裂谷热病毒的同时,岛上的处境有多危险。 令专家十分担忧的是大面积的渗漏:a.金属门周围的支撑衬垫出现渗漏(原因可能是门变形或焊接出现了裂缝,或生锈的情况不断恶化);b.门把手和转轴部分;c.通过没有堵严的洞(可能是以前的管道),或通过现有管道上的穿孔;d.墙式柜子顶端的灰尘滤清器附近;e.墙纸的缝隙;f.通过电源线插槽…… 我们检查了4个房间,发现其中的空气流通都存在很大问题……岛上的实验室极少具备令人满意的防范措施。 那么,普拉姆岛的主管卡利斯知道这些吗?对这个投入了巨大的热情和贡献的实验室,卡利斯难道失去了对它的控制吗?这似乎不合逻辑,他应该不会袖手旁观、眼睁睁地看着自己辛苦创立的基业就此倒下。但是,他似乎经常参加世界各地举行的各种研讨会、商务会议,没有时间顾及对普拉姆岛的管理。那时有人说:“杰里•卡利斯有自己的行动日程。他愿意出去参加活动,葡萄牙、泰国、委内瑞拉,或者是非洲、南美洲的什么地方,都是他最喜欢去的地方。”
由于疏于管理,雇员的安全意识越来越淡薄,管理层与雇员之间的沟通也有所恶化,整个岛上弥漫着一种“独裁”气氛。一旦某事引起管理层的注意,雇员们就会害怕遭到报复。委员会发现的问题只不过是近几年才显露的问题,事实上,岛上的问题要比他们看到的严重得多。