我想以一个令人震惊的真实历史案例开始这一章,以强调理解中介物或作用机制的重要性。
最早的对照试验之一就是詹姆斯·林德船长对坏血病的研究,这项研究发表于1747年。在林德的时代,坏血病是一种可怕的疾病,1500年至1800年间,大约有200万名水手因此丧命。林德和当时的所有其他人一样确定,食用柑橘类水果有助于预防这种可怕的疾病。早在19世纪,英国海军就规定所有的船只都必须携带充足的柑橘出海,因此,对英国海军来说,坏血病本应早已成为历史。通常,这一时间点在历史书中都标志着故事告一段落,我们可以开始庆祝科学方法的伟大胜利了。
然而,一个世纪后,当英国探险队开始极地探险时,这个完全可以预防的疾病突然卷土重来,这一事实实在令人惊讶。1875年的英国北极远征队,1894年的杰克逊–哈姆斯沃思北极远征队,还有最著名的两支远征队——1903年和1911年由罗伯特·福尔肯·斯科特率领的两支南极洲远征队,所有这些远征队都惨遭坏血病的侵袭。
为什么会发生这样的悲剧?原因还是那两个词:无知和傲慢——并且二者总是紧密结合在一起。到1900年,英国的医生们似乎已经忘记了一个世纪以前的教训。1903年,斯科特远征队的医师科特利茨医生将坏血病归因于被污染的肉。此外,他还补充说:“所谓的‘抗坏血病剂’(能够预防坏血病的物质,比如酸橙汁)带来的好处只不过是一种错觉。”在1911的远征中,斯科特特意带上了经过严格检查没有腐坏迹象的干肉,但并没有储备柑橘类水果或果汁(见图9.1)。他对医生意见的盲目信任很可能是这场悲剧的元凶。根据历史记录,5名到达了南极的队员都死在了那里,其中两人死于不明疾病,极有可能是坏血病;还有一名队员在到达南极之前返回,活着回到了祖国,但已然患上严重的坏血病。
图9.1 斯科特北极探险队成员每天的口粮:巧克力、干肉饼(腌制肉碟)、糖、饼干、黄油、茶。一种明显缺少的食物类型是:含有维生素C的水果(资料来源:赫尔伯托·邦汀摄影,新西兰坎特伯雷博物馆提供)
事后看来,科特利茨给出这样的建议就相当于犯了渎职罪。为什么才过了一个世纪,詹姆斯·林德的宝贵经验就这样被彻底抛诸脑后,甚至不予理会了呢?部分原因是,医生们并没有真正理解柑橘类水果是如何预防坏血病的。换言之,他们不了解那个关键的中介物是什么。
从林德那个时代开始,人们一直认为(但从来没有证明过),柑橘类水果能预防坏血病的原因在于其含有的酸性物质。换言之,医生是用如下的因果图来理解这个过程的:
柑橘类水果→酸性物质→坏血病
根据这个图示,任何酸的东西都能预防败血病,如果当时有可口可乐的话,恐怕连它也会被认为是一种有效的药品。起初,水手吃的是西班牙柠檬;之后,出于经济方面的考虑,他们开始用西印度酸橙替代柠檬,这种酸橙跟西班牙柠檬一样酸,但只含有相当于后者1/4的维生素C。更糟糕的是,他们开始通过加热烹煮来“提纯”柠檬汁,而这种做法会进一步破坏水果所含的维生素C。换言之,他们所做的是一步步让中介物失效。
1875年,当发现北极探险队的水手们在饮用了柠檬汁的情况下仍然患上了坏血病时,医学界陷入了极度的困惑。他们同时还发现,那些吃了新鲜肉制品的水手没有得坏血病 [1] ,而那些吃了罐头肉的人却得了坏血病。于是,科特利茨和其他医生便错误地将腌肉当作坏血病的罪魁祸首。阿尔姆罗斯爵士还杜撰了一种理论,认为是被污染的肉中的细菌引起了食用者的“尸碱中毒”,从而导致其患上了坏血病。而柑橘类水果可以预防坏血病的理论就这样被扔进了垃圾箱。
直到人们发现了真正的中介物,这一混乱的局面才得到改善。1912年,一位名叫卡西米尔·冯克的波兰生物化学家提出了微量元素的存在,他称其为“维生素”。1930年,阿尔伯特·圣捷尔吉分离出了能够预防坏血病的特定元素。它不是医学界过去所说的什么酸性物质,而是一种特殊的酸,现在被我们称为维生素C或“抗坏血酸”(作为对昔日“抗坏血病剂”的致敬)。1937年,圣捷尔吉因这一发现获得诺贝尔奖。多亏了圣捷尔吉,我们现在知道了这条真正的因果路径:柑橘类水果→维生素C→坏血病。
我认为我们有理由预言:科学家再也不会“忘记”这个因果路径了。从这个故事中我们就可以看到,中介分析绝不仅仅是一个抽象的数学练习,我相信本书的读者都会认同这个观点。