來自美國威斯康辛州的蒂姆 · 弗里德(Tim Friede)算是徹底火出圈了。
近日,《Cell》雜志刊登了一項(xiàng)「瘋狂」研究:一男子蒂姆 · 弗里德,在長達(dá) 18 年里主動(dòng)讓眼鏡蛇、黑曼巴等致命毒蛇咬傷自己超 600 次,甚至將毒液稀釋后注射到體內(nèi),迫使免疫系統(tǒng)進(jìn)化出能中和 19 種毒蛇神經(jīng)毒素的廣譜抗體 LNX-D09 和 SNX-B03。
圖源:Cell
這兩種抗體的獨(dú)特性在于:
LNX-D09 靶向長鏈神經(jīng)毒素(LNX),如黑曼巴的 α-elapitotoxin,通過模擬煙堿型乙酰膽堿受體(nAChR)的結(jié)合界面,以皮摩爾級(jí)親和力(<74 pM)鎖定毒素關(guān)鍵位點(diǎn) R36,阻止其與神經(jīng)細(xì)胞受體結(jié)合。
SNX-B03 針對(duì)短鏈神經(jīng)毒素(SNX),如眼鏡蛇的 α-cobratoxin,通過 CDR-H3 環(huán)的 18 個(gè)氨基酸形成「分子陷阱」,捕獲毒素的保守表位 H30 和 R31,阻斷神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)。
這兩類抗體的表位均位于毒素與受體結(jié)合的「功能熱點(diǎn)」,利用進(jìn)化壓力下的保守性(LNX-D09 結(jié)合區(qū)保守性 95%),實(shí)現(xiàn)了「以不變應(yīng)萬變」的廣譜中和。
當(dāng)這兩種抗體與 PLA2 抑制劑 varespladib 組成「三組分雞尾酒」時(shí),在小鼠模型中實(shí)現(xiàn)了對(duì) 19 種 WHO 高危毒蛇的全覆蓋。
其中 13 種毒液被完全中和,剩余 6 種的存活時(shí)間延長 3.7-10.5 倍。
Tim Friede 圖源:網(wǎng)絡(luò)
「不瘋魔不成活」,威斯康辛最強(qiáng)蛇佬
蒂姆的故事堪稱現(xiàn)實(shí)版「西毒歐陽鋒」(《射雕英雄傳》中頭號(hào)反派,善馭毒蛇,武器為喂毒靈蛇杖)。
蒂姆高中時(shí)期便沉迷養(yǎng)蛇,從玉米蛇、奶蛇等無毒萌寵開局。
成年后他逐漸解鎖爬寵圈暗黑副本,甚至覺醒逆向思維「與其被蛇偷襲,不如主動(dòng)獻(xiàn)祭」,從此開啟肉身試毒修仙路,黑曼巴、眼鏡蛇、響尾蛇輪流伺候。
最狠的是 2001 年那次,蒂姆被兩條埃及眼鏡蛇連環(huán)毒吻后躺尸 ICU 四天四夜,醒來第一句話居然是戰(zhàn)術(shù)復(fù)盤「這波沒控好毒量,下次改進(jìn)」。
你以為故事到這就結(jié)束了?
這位「狼滅(狠人升級(jí)版)」吸取了翻車教訓(xùn),直接開創(chuàng)作死新流派,把蛇毒稀釋后當(dāng)奶茶「喝」!二十年累計(jì)注射 600+ 次毒液,硬生生把自己煉成行走的血清庫。
直到某天科研機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)這貨的血液堪稱「抗毒界的瑞士軍刀」。
普通人的免疫系統(tǒng)遇見蛇毒就擺爛,蒂姆的抗體卻自帶全圖掛,LNX-D09 抗體能單挑 19 種毒蛇的長鏈神經(jīng)毒素,SNX-B03 專治各種短鏈毒素不服,組合起來直接制霸毒圈。
回到開頭的 Cell 論文,科學(xué)家用他的抗體調(diào)制的「三件套」,在小鼠身上實(shí)現(xiàn) 13 種毒蛇完全防御,剩下 6 種也能擋個(gè)七七八八。
這要是量產(chǎn)了,非洲老鐵還怕什么黑曼巴?要知道全球每年有多達(dá) 14 萬人死于蛇咬傷,而需要截肢或落下終身殘疾的人數(shù)更是這個(gè)數(shù)字的三倍之多。
傳統(tǒng)抗毒血清有多坑?
基本就是「一蛇一血清」的奢侈操作,而蒂姆的人肉血清直接開掛,廣譜 BUFF 覆蓋 19 種眼鏡蛇科毒液,朝著 600+毒蛇通用血清邁進(jìn)。
比起拿馬血做的傳統(tǒng)血清,人源抗體過敏概率直接砍半,安全系數(shù)拉滿。
此外,這老哥的免疫系統(tǒng)居然和蛇毒達(dá)成了詭異共生,給自體免疫疾病研究打開新副本。按照計(jì)劃,研究人員希望開發(fā)出更廣譜的抗毒疫苗給在野外工作的人。
雖然這波操作喜提 Cell 主刊,但科研大佬們集體捏把汗,這特么是拿命賭科學(xué)啊!但凡手抖多 0.001 ml 毒液就可能全村開席。
要成果還是要命?這真是個(gè)哲學(xué)問題,因?yàn)闅v史上還真有過悲劇!
1957 年,美國爬蟲學(xué)家卡爾 · 施密特(Karl Patterson Schmidt)在芝加哥自然歷史博物館研究非洲樹蛇(Dispholidus typus)時(shí)被咬傷,但他低估了幼蛇毒性未及時(shí)就醫(yī),反而留在實(shí)驗(yàn)室記錄中毒癥狀:
0-3 小時(shí)傷口輕微疼痛,誤判為「低毒」;3—12 小時(shí)體溫升至 38.7℃,鼻腔、牙齦出血,血尿;12—24 小時(shí)內(nèi)臟溶解出血、意識(shí)模糊,最終因呼吸衰竭死亡。
施密特的日志成為研究非洲樹蛇毒液機(jī)制的關(guān)鍵資料 —— 這種后溝牙毒蛇的毒液含金屬蛋白酶,能破壞凝血功能引發(fā)全身性出血。
盡管施密特的自我犧牲被贊為「科學(xué)殉道」,他的死亡直接推動(dòng)了對(duì)「非傳統(tǒng)毒蛇」毒性的重新評(píng)估。
Karl Patterson Schmidt 圖源:網(wǎng)絡(luò)
Karl Patterson Schmidt 蛇毒相關(guān)研究 圖源:BBA
在抗毒疫苗誕生前,國人對(duì)抗自然毒素的道路上也是鋪滿荊棘。更震撼的是中國微生物學(xué)前輩湯飛凡的「自我實(shí)驗(yàn)」。
中國疫苗之父「霸蠻」實(shí)驗(yàn),「醫(yī)者不試,何以救人?」
1905 年的湖南醴陵,7 歲的湯飛凡目睹鄉(xiāng)親在瘟疫中掙扎死去,立下毒誓:「學(xué)醫(yī),救中國人!」
1914 年,為了考入湘雅醫(yī)學(xué)院,他廢寢忘食學(xué)了一年英語,視力急劇下降。
湘雅醫(yī)學(xué)院第一屆學(xué)生 圖源:網(wǎng)絡(luò)
1925 年在協(xié)和學(xué)醫(yī)過程中,經(jīng)舉薦前往哈佛大學(xué)進(jìn)修。
在病毒學(xué)荒漠時(shí)代,他提出震驚學(xué)界的「過渡微生物」假說,預(yù)言立克次體與病毒間的神秘紐帶。
1929 年,湯飛凡從哈佛畢業(yè)后,恩師顏福慶寫給他一封信,沒有許諾「良好條件」和「優(yōu)厚待遇」,而是如實(shí)地說明了當(dāng)今中國醫(yī)學(xué)界的困難。
祖國的召喚使湯飛凡放棄美國教授席位,帶著顯微鏡回國,在中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院用煤油燈和竹制培養(yǎng)皿重建實(shí)驗(yàn)室,「沒有自來水,只有一臺(tái)又舊又漏,而且每天用完后都要修理的鍋爐;回收的設(shè)備是一只破木船,放在湖里進(jìn)行透析;胃霉用完了,從自己養(yǎng)的豬的胃里提取」
當(dāng)同學(xué)邀請(qǐng)一道開業(yè)行醫(yī)時(shí),湯飛凡說出畢生意愿:「當(dāng)一個(gè)醫(yī)生一輩子能治好多少病人?如果發(fā)明一種預(yù)防方法卻可以使億萬人不得傳染病」
抗日戰(zhàn)爭期間,湯飛凡牽頭在昆明重建了中央防疫處,為解放區(qū)生產(chǎn)了大量的血清和疫苗,還建立了青霉素試驗(yàn)廠,為預(yù)防天花、黃熱病、鼠疫等疫病做了大量工作,他被譽(yù)為「東方巴斯德」。
他所工作的救護(hù)站,一直在日本人炮火的覆蓋下,但身高 1.60 米的湯飛凡卻鎮(zhèn)定地說:「我干這個(gè)最合適,因?yàn)槲夷繕?biāo)小,炮火打不中我」
20 世紀(jì)中葉,沙眼在中國發(fā)病率高達(dá) 55%。當(dāng)日本學(xué)者野口英世宣稱「沙眼由顆粒桿菌引起」時(shí),湯飛凡直接開啟打臉模式。他將顆粒桿菌接種到自己眼中,結(jié)果毫無反應(yīng),直接證偽了國際權(quán)威。
為了找到真正的病原體,湯飛凡用整整一年的時(shí)間,采集了 200 例典型沙眼病例樣品,進(jìn)行分離試驗(yàn),但都以失敗告終。
湯飛凡意識(shí)到不能再重復(fù)別人的病毒分離方法,一定要走自己的路。1955 年,湯飛凡歷經(jīng) 8 次雞卵黃囊分離實(shí)驗(yàn),終于獲得世界首株沙眼衣原體(TE8)。
為驗(yàn)證病原體致病性,湯飛凡毅然將病毒滴入自己眼睛。
為觀察完整病程,他任由雙眼紅腫、潰瘍,40 天內(nèi)拒絕治療,直到收集到無可辯駁的完整臨床數(shù)據(jù),也推翻了日本學(xué)界謬論。
這項(xiàng)成果使中國沙眼發(fā)病率從「十眼九沙」的詛咒降至 5%,也讓他成為國際公認(rèn)的「衣原體之父」。
湯飛凡以身試「毒」 圖源:中國科學(xué)院院士文庫
他還生產(chǎn)了世界首支斑疹傷寒疫苗,中國的第一支青霉素,第一支狂犬疫苗,第一支白喉疫苗,第一支牛痘疫苗。
他終結(jié)了「受傷 = 等死」的時(shí)代,助中國提前 16 年消滅天花,拯救千萬兒童。如今每支滅活新冠疫苗所用的技術(shù),正是他當(dāng)年打磨的「獵槍」。
正如湯飛凡留下的那句:「醫(yī)者不試,何以救人」這位用雙眼作注的科學(xué)家,用最「霸蠻」的方式詮釋了何為科學(xué)信仰。
在衛(wèi)生部工作的湯飛凡 圖源:網(wǎng)絡(luò)
然而,這位「中國疫苗之父」的命運(yùn)卻充滿悲劇。
1958 年,這個(gè)本該站上諾獎(jiǎng)?lì)I(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的男人,卻含冤自盡。和他并列的其他兩項(xiàng)成就,后來都獲得了諾貝爾獎(jiǎng)(組委會(huì)規(guī)定不授予逝者,讓中國錯(cuò)失首個(gè)諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng))。
更令人痛心的是,他的成果曾被合作者冒名頂替,直到 1986 年國際眼科防治組織重新制作獎(jiǎng)?wù)拢畔磧羲脑┣?/p>
正所謂,工作中的強(qiáng)者,不會(huì)抱怨「有毒」的環(huán)境。
施密特代表了「被動(dòng)犧牲」,在安全規(guī)范缺失的年代,因職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)成為科學(xué)的祭品;
湯飛凡展現(xiàn)了「主動(dòng)奉獻(xiàn)」,為驗(yàn)證科學(xué)假設(shè),不惜以健康為代價(jià);
蒂姆則是「極端探索」,用非傳統(tǒng)方式挑戰(zhàn)人體極限,開辟研究新路徑。
幸運(yùn)的是,現(xiàn)代科學(xué)已從「試錯(cuò)式犧牲」邁向「精準(zhǔn)設(shè)計(jì)」,如 2024 年諾獎(jiǎng)得主大衛(wèi) · 貝克(David Baker)團(tuán)隊(duì)用 RFdiffusion 設(shè)計(jì)抗體,直接結(jié)合蛇毒關(guān)鍵位點(diǎn),在小鼠中實(shí)現(xiàn) 100% 保護(hù)。
David Baker 蛇毒抗體研究 圖源:Nature
這些「西毒」傳人們用肉身趟雷區(qū),用代碼破迷局,只為讓后來者不必再以命相搏。正如居里夫人所言:「生命中沒有什么可怕之物,唯有尚未理解之物」或許,這就是科學(xué)最極致的浪漫主義。
注:本文高危動(dòng)作請(qǐng)勿模仿!
題圖來源:圖蟲創(chuàng)意
參考資料:
1. Glanville et al., Snake venom protection by a cocktail of varespladib and broadly neutralizing human antibodies, Cell, 2025. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.03.050
2. 湯飛凡,中國科學(xué)院院士文庫
3. Vázquez Torres, S., Benard Valle, M., Mackessy, S.P. et al. De novo designed proteins neutralize lethal snake venom toxins. Nature 639, 225–231 (2025).
4. Diary Of A Snakebite Death - Scientist Details What It's Like To Die In His 'Death Diary'
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【2407】細(xì)胞培養(yǎng)手冊(cè)
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【2502】國自然中標(biāo)標(biāo)書模板
【2503】WB 實(shí)驗(yàn)詳解及常見問題解答
【2504】DeepSeek 論文寫作常用口令
【2505】中國科學(xué)院期刊分區(qū)表(2025 年最新版)
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