布莱恩·弗莱(Bryan Fry)离开蛇群,仔细检查手上的咬痕时,心怦怦直跳。他刚刚被澳大利亚最毒的毒蛇之一——死蝰蛇咬伤。它的咬伤含有神经毒素,会导致呕吐、瘫痪,正如它的名字所暗示的那样,还会导致死亡。
弗莱当时还是一名研究生,养蛇已经很多年了。奇怪的是,神经毒素并不是他最大的担忧;附近的医院会有他需要的抗蛇毒血清,而且,尽管数据有限,接受治疗的人一般都能活下来。而过敏性休克,几分钟内就能让他丧命。
“过敏性休克是你能想象到的最糟糕的感觉,”弗莱回忆说,他现在是澳大利亚昆士兰大学的生物学家。“这太疯狂了。你身体里的每个细胞都在致命的恐惧中尖叫。”
弗莱一生都在欣赏毒蛇,并最终研究毒蛇,他对毒蛇极度过敏。
虽然大多数情况并非如此极端,但轶事报道和专家分析表明,科学家、学生和实验室技术人员对他们研究的微生物过敏远非罕见。反常的是,一些过敏研究人员说,是研究人员对研究对象的热情——密切观察,每天长时间的工作,以及对一个研究项目的多年投入——使他们处于如此高的风险。
杜兰大学(Tulane University)的内科医生兼研究员约翰·卡尔森(John Carlson)专门研究昆虫和尘螨过敏症,他说:“的确,有些东西比其他东西更容易引起过敏,但最大的因素是与研究生物相互作用的频率。”“你可能有30%的机会对你学习的东西过敏。”虽然数据有限,但这一估计与有关职业过敏的研究是一致的。研究表明,在与实验室啮齿类动物打交道的人中,有多达44%的人会出现职业过敏,在兽医中约有40%会出现职业过敏,在与昆虫打交道的人中有25%至60%会出现职业过敏。
联邦指导方针建议,实验室应配备“设计良好的空气处理系统”,工作人员应穿戴适当的个人防护装备(简称PPE),以降低过敏的风险。然而,对研究人员和专家的采访表明,人们可能很少意识到或遵守这些指导方针。对于研究不太常见物种的科学家和从事野外工作的科学家来说,关于什么是合适的个人防护装备的信息可能非常有限。
卡尔森指出,许多研究人员,尤其是那些从事实地工作的研究人员,已经习惯了在工作中感到不舒服。“我认为,很多研究人员对研究过程非常感兴趣,”他说,“以至于他们没有真正考虑到它可能对他们产生的长期影响。”
一般来说,当免疫系统对通常无害或相对无害的物质反应过度时,过敏就会发生。免疫系统监测身体潜在的危险入侵者,如细菌、真菌和病毒。有时,出于某些尚不清楚的原因,免疫系统会将花粉或动物皮屑等良性物质认定为危险物质。为了帮助标记入侵者,通过这种方式变得敏感的人会产生抗体或蛋白质类型来识别入侵者。
当这个人再次接触到这种物质时,抗体将其标记为入侵者。作为反应的一部分,免疫细胞会释放像组胺这样的化合物,刺激和发炎周围的组织,导致过敏症状。
虽然已经确定了一些风险因素,但研究过敏的研究人员往往无法确定为什么这种过度反应发生在一些人身上,而不是其他人。但很明显,对于某些物质,反复接触会增加过敏反应的可能性。
虽然关于过敏的科学家的轶事比比皆是,但对这个问题的研究却很少。最好的记录是对啮齿类动物的过敏,在生物医学研究中无处不在。但是一些科学家报告的过敏症几乎是完全没有研究过的,这可能是因为相对较少的人——至少在进行过敏研究的富裕国家——经常接触引起过敏的生物体。
例如,当大多数人避免经常接触水蛭时,多伦多大学的博士生丹妮尔·德·卡勒却出去寻找它们。德卡尔研究水蛭遗传学是为了弄清楚不同的物种之间是如何相互联系的,并了解吸血是如何进化的。为了研究水蛭,她首先要抓住它们,就像她所在领域的其他研究人员一样,她用自己的身体作为诱饵。
她说:“我们涉水进入沼泽之类的地方,让它们附着在我们身上,从我们身上取食。”对大多数人来说,水蛭咬伤相对来说是无痛的。当德·卡尔需要在实验室里维持水蛭的生命时,她也会让它们以她为食。
大约一年半后,她开始注意到症状。一开始,伤口很痒,但她越暴露,情况就越严重。她说:“上次我喂水蛭的时候,我的整个手都肿了起来,几乎不能攥紧拳头。”“痒得厉害。”德卡尔说,当她现在外出寻找水蛭时,如果在水蛭附着在她身上、开始进食之前将其移除,她就可以避免过敏反应。对于她养在实验室里的水蛭,她用肉店里的猪血喂养它们,而不是让它们吃她的血。
尼娅·沃克是斯坦福大学生物学的博士生,她也开始对她的研究有机体做出反应。沃克研究基因如何影响珊瑚白化抵抗和恢复。在她第三次前往南太平洋岛国帕劳进行珊瑚实地考察时,她开始注意到手上出现了皮疹。“之后的每一次旅行,都变得越来越极端,”她说。“我的脸都肿了,因为碰了手,手上都是伤痕。”
沃克说,虽然她的症状特别严重,但她并不是实验室中唯一一个出现这种症状的人。她说,到目前为止,实验室里的每个人都“对珊瑚产生了轻微的反感”。沃克已经能够通过使用保护设备和非处方抗组胺药来控制过敏。“这很悲哀,”她说,“但也很有趣。”
有时,科学家在实验室工作中接触到的过敏症会影响到日常生活。十多年前,进化生物学家卡尔·格里索普(Karl Grieshop)在一个果蝇实验室工作,在这个实验室里,香蕉是果蝇饮食的关键部分。他说,从那以后,他每次吃香蕉喉咙就发痒。俄克拉何马大学(University of Oklahoma)植物生物学博士生乔恩·吉登斯(Jon Giddens)说,在他开始研究东方红杉树之前,他没有任何过敏症。东方红杉树是一种小型常青树,在美国的一些地区分布广泛。但是现在,尽管距离他最后一次在野外研究这个物种已经有一年多的时间了,但他全年都有鼻过敏症状——他认为这是空气中的红雪松花粉造成的。
同样,在多伦多大学获得生态学和进化生物学博士学位的布雷坎·麦戈伊(Brechann McGoey)说,在她开始研究生工作之前,她没有经历过花粉热。但在实验中多次接触豚草花粉后,她出现了后鼻漏和持续咳嗽等症状。尽管她不再与这个物种合作,但每年秋天豚草生长季节,她仍然会患上花粉热。“这是我读博士时留下的纪念品,”她开玩笑说。
与Undark交谈的大多数研究人员都没有因为他们的过敏症寻求医疗照顾或得到正式的诊断,这反映了之前对兽医职业过敏的研究。
在很多情况下,科学家报告说,他们的过敏很烦人,但可以控制。但有时过敏会迫使研究人员做出重大改变。
昆虫学家奇普·泰勒(Chip Taylor)在康涅狄格大学(University of Connecticut)攻读博士学位时就开始了他研究硫磺蝴蝶的职业生涯。1969年,当他在堪萨斯大学建立自己的实验室时,他决心继续研究这个物种。但是,他说,“到了1973年,我意识到自己对这些蝴蝶非常过敏。”每当泰勒和他们一起工作时,他就开始出现类似哮喘的症状。
那年夏天,在亚利桑那州中部进行研究之旅时,泰勒和一位同事租了一辆拖车作为工作站来处理蝴蝶翅膀样本。“我不能坐拖车去,”他回忆说。“我睡在外面,背靠着树,这样我的鼻窦和喉咙就可以流鼻涕了。”为了控制他的症状,他定期服用强的松,这是一种有严重副作用的强效抗炎药。泰勒说:“我决定不要再和这些蝴蝶一起工作了。“我不得不重新调整我的职业生涯,去做点别的事情。”
泰勒花了几十年时间研究杀人蜂。1992年,他重返蝴蝶研究领域,启动了帝王蝶保护项目——帝王蝶观察。泰勒说,他在研究帝王蝶时从未经历过任何症状——他猜测,可能是因为这两种帝王蝶产生不同类型的色素。
弗莱是一名对蛇毒过敏的生物学家,他还表示,对蛇毒的过敏影响了他的职业生涯。Fry说,不同种类的蛇的毒液有相似的成分,所以对一种蛇过敏的人很可能对许多种蛇都过敏。由于这种过敏,弗莱也必须非常小心,即使是在通常对人类没有危险的毒蛇周围。
“现在,每当我和这些动物一起工作时,我看起来就像走进了《拆弹部队》(Hurt Locker),”他指的是奥斯卡获奖影片《拆弹部队》(Hurt Locker),该片讲述的是美国陆军专家在伊拉克拆除炸弹的故事。“所以,当然,在热带的阳光下,我完全融化了。”他说,这些限制使得与蛇打交道的工作变得不那么愉快。“我不能只是愉快地与这些动物互动,我觉得它们非常迷人,知道死亡随时都在眼前,即使是来自一条通常不会造成医疗问题的蛇。”
多亏了一个装有注射肾上腺素和抗组胺药的蛇咬包,弗莱和一个思维敏捷的朋友把他送到了医院。他说,这种过敏导致他将大部分研究转向其他动物的毒液,包括科莫多龙、懒猴(世界上唯一有毒的灵长类动物)、漏斗网蜘蛛和箱形水母。“我已经把它变成了一件好事,”他说,“但这仍然非常令人沮丧。”
过敏专家说,减少接触是防止过敏发展的关键。究竟需要减少多少接触还不太清楚,增加保护措施可能对机构来说代价高昂,而且对研究人员来说也不方便。
一些使用小鼠和大鼠的实验室有设备和政策,旨在减少接触过敏原。这些实验室为笼子安装通风系统,使用机器人系统进行清理,每个房间容纳更少的动物,并为工人提供一个换掉受过敏原污染的衣服的区域。口罩、手套和防护服等个人防护装备也可以帮助研究人员减少接触。
但伦敦帝国理工学院(Imperial College London)研究职业性肺病的高级临床研究员约翰娜·费尔里(Johanna Feary)说,实际应用这些预防措施可能颇具挑战性。
2019年,费里和几位同事发表了一项针对英国7家研究机构的研究,这些机构对老鼠进行了研究。他们发现,使用单独通风的笼子而不是开放的笼子的设施,空气传播的过敏原水平显著降低。但即便如此,也不足以防止技术人员对老鼠过敏原过敏。致敏程度最低的设施是那些工人也戴着合适口罩的设施。她说,这项研究表明,至少在英国,对实验室动物过敏的发展“可能在几乎所有情况下都是可以预防的”。
但费里说,实验室动物过敏对很多人来说仍然是个问题。“我们在这方面做得越来越好,”她说。“我不确定我们是否会做得更好。”据费里说,主要原因是,安装能减少过敏原暴露的设备,比如笼式机器人清洁机,成本很高,尤其是在需要翻新旧设备的情况下。
她说,也很难准确评估这个问题的严重程度,特别是考虑到世界各地的情况和做法大相径庭。虽然运行良好的设施会监测工人的接触和健康状况,但“在另一端,你会发现一些肮脏的地方,健康和安全状况都很差,”她说,在这些地方,记录不完整,患上过敏症的人可能只是觉得被迫去别处工作。“所以,看起来一切都很好,没有人出现任何症状,但实际上所有的病人都离开了,”费尔里说。
她说,也有可能只有运行最好的机构会报告他们的数据,而其他机构则干脆不参与。事实上,几年前,当杜克大学的一组研究人员试图在全美范围内调查与实验室动物咬伤有关的过敏反应发生率时,甚至只有16%的机构做出了反应。
而且,由于对过敏症的研究较少,关于过敏症的流行程度以及什么样的保护措施足以防止其发展的信息很少。不过,一些患有过敏症的科学家表示,他们认为,更多的信息和意识可以帮助增加在研究中采取预防措施的科学家数量。
弗莱说,与他在20世纪90年代末开始正式研究蛇时相比,现在对蛇毒过敏的认识更多了。但是,他补充说,“它仍然没有达到应有的知名度。”他在后续的电子邮件中写道,该领域的研究人员可以不谈论毒液过敏。但是,他说,“我对此很坦率,因为,你知道,这是拯救生命的信息。”
珊瑚生物学家沃克说,研究人员对过敏症的更多研究将会有所帮助。“如果你知道要注意,很多问题都可以解决,”她说。
初入职场的科学家一般都接受过有关正确处理生物危害和有害化学品的全面培训。机构经常为现场工作提供广泛的安全计划,以帮助研究人员为各种风险做好准备,从脱水到体温过低,再到承受攻击。但科学家们可能对对看似无害的生物体产生过敏的可能性知之甚少。
“我觉得人们对防护装备的态度有点太随意了,”麦戈伊说,他在对豚草进行研究后患上了过敏症。“尤其是当你在研究植物或动物时,这是一件很自然的事情,而不是在实验室里接触化学物质,也许人们只是不够小心。”
水蛭研究人员德•卡尔表示:“尽管这听起来很傻,但或许能更多地强调使用个人防护装备,以及不这么做的后果,会是一件好事。”“这很容易,就像这样想,‘哦,我真的不需要戴手套;我只是在摸花什么的。’”
过敏症专科医生卡尔森说,即使是消息灵通的研究人员也可能因为对这项工作充满热情而不采取适当的预防措施。
2009年,卡尔森参与了一个项目,收集室内尘螨的数据,这是一种微小的节肢动物,会导致全球数百万人的鼻和呼吸问题。尽管他有专业知识,但他忽视了个人防护装备。“这些我都知道,”他说。“我知道我应该戴口罩,但天气太热,到处都是汗,而且没有老板告诉我该做什么。”在工作中,他开始流鼻涕,眼睛发痒——这是完全过敏的第一步。卡尔森说:“我努力熬过去,结果自己变得超级敏感。”他甚至跪在地上和当时年幼的孩子们玩耍,都让他“非常痛苦”。
卡尔森很伤心,想到那些科学家不得不放弃他们热爱的工作,因为过敏。他说:“我真的很同情这些人在做他们的工作时患上了过敏症。”“我们在外面宣传得越多越好。”