在验孕这件事上,青蛙曾比妇科专家更准确

网易科学人 网易科学人 05-19 07:57 跟贴 2243 条

  出品︱网易科学人栏目组

  作者︱孙中文

  由于青蛙一词中的“蛙”字在汉语里与娃娃的“娃”相似,且青蛙以多卵闻名,所以青蛙在中国民间文化里有“多子多福”的美好意喻。巧合的是,青蛙这一动物在西方也与女子生育有关。中国用青蛙送祝福,西方直接用青蛙做孕检。曾经几十年间,青蛙一直是西欧人主要验孕手段。

  非洲爪蛙(African clawed frog)是一种手掌大小的绿灰色青蛙。数百万年来,这种人动物与世无争地生活在在撒哈拉以南的非洲大地上,直到20世纪30年代,开始了为科学献身的悲惨(光荣)命运。人们通过往这种小动物身上注射待检孕妇尿液以检验女性是否成功受孕。故事的源头还要从一位名叫兰斯洛特·霍格本(Lancelot Hogben)的英国动物学家谈起。

  霍格本是位才华横溢的动物学家,同时是左翼政治思潮的支持者。霍格本在学术生涯的早期便通过青蛙注射来研究激素,1927年他来到南非,继续使用当地的动物进行实验。南非遍地可得的非洲爪蛙很快成为科学家热衷的实验对象。霍格本大部分时间都与爪蛙为伴,甚至以这种青蛙的名字给自己的住所命名。

  1930年,霍格本突发奇想给非洲爪蛙注射一种牛垂体腺提取物,惊讶发现青蛙很快开始产卵。当时的科学界已经对动物的生育机制有所了解,孕期妇女垂体会产生激素影响孕期妇女卵巢的发育,这一激素同时也可在孕妇尿液中检测到。霍格本灵光闪现:如果人体激素可以诱发爪蛙产卵,那么就可用青蛙来做孕检。

  由于不满南非时行的种族隔离制度,霍格本在此后不久返回英国,走时并不忘带了一大群钟爱的非洲爪蛙回老家。他的同事查尔斯·贝勒比(Charles Bellerby)为饲养这些青蛙煞费苦心。实验要确保爪蛙能在接触孕妇尿液后产卵,同时不会在非交配期自主产卵。与此同时另一队南非的科研队伍也在做相同的研究。尽管双方对彼此发现的原创性存在分歧,不过最终这一验孕法还是被称作“霍格本验孕法”(Hogben Pregnancy Test)。

  (实验人员操作霍格本验孕法)

  “霍格本验孕法”简单易行:将待检孕妇的尿液注入雌性非洲爪蛙的皮下,如果雌蛙在5到12个小时后排卵,就说明妇女有喜。这种略带喜感的方法极其可靠。一名研究人员称,在注射了150只青蛙之后,从未出现假阳性(未怀孕而排卵),仅有三例漏检。

  一名医生给霍格本写信对后者的发现大加赞扬,感叹在验孕这件事上,一只青蛙竟比妇科专家更准确。

  在验孕这件事上,人类从未停止过探索。早在验孕棒发明之前,广大女性尝试了各种奇葩的验孕方法。在古老的埃及,人们会将待检妇女的尿液泼到大麦和小麦种子上,种子发芽证明有孕。更神奇的是该方法还能检测胎儿性别,大麦发芽是男孩,小麦发芽是女孩。据传1963年有科学家在实验室环境下对这一方法进行验证,发现麦子验孕法准确率高达70%。(不过对能否检测出性别持怀疑态度。)

  在15世纪流行于欧洲的一本女性指南中,讲到用女性尿液浸泡门栓半日,若盆内留有门栓痕迹则证明有孕。具体原理不得而知。

  16世纪一位法国内科医生提出通过观察女性瞳孔大小判断是否有孕的方法。理由是他发现女性在患孕后瞳孔会变小,同时伴随出现眼睑下垂和眼角血丝。这种方法可信性存疑。(现代医学证明女性在患孕后确实可能因激素和血流变化而导致视力下降)

  在全世界人民穷尽各种充满想象力的尝试之后,两位德国科学家桑戴克(Bernhard Zondek)和阿什汉(Selmar Aschheim)在1927年提出第一种相对可靠的验孕方法。两人的方法被称为“A-Z检测法”,具体操作为对未成年的小鼠注射待检孕妇尿液,在几天后将小鼠解剖,观察小鼠卵巢是否大于正常。

  不久之后人们开始在兔子身上进行A-Z检测。由于某些原因,人们相信如果孕检呈阳性,兔子就会死掉,以至“兔子死了”成了怀孕报喜的委婉说法。事实上,兔子肯定得死,因为科学家要将它开膛破肚检查卵巢大小。A-Z检测法虽然将验孕的准确性提升到新高度,但它也有操作复杂和过于血腥的缺点。在霍格本朋友的一个孕检站中,每年约有6000只兔子为人类的孕检事业献身。

  相比之下,使用非洲爪蛙是更便捷和经济的做法。青蛙在人工饲养条件下寿命可达十余年,并且排卵检测无需杀死青蛙,一只青蛙可重复使用。这种青蛙在南非到处都是,用科学家爱德华·艾尔坎的话说,简直要多少有多少。起初欧洲人从南非进口爪蛙,后来开始就地饲养。

  人类的福音通常是动物的悲剧。在20世纪40年到60年代间,成千上万只青蛙的命运就是等待被注射人类尿液。直到科学家在1960找到直接与人绒毛膜促性腺激素(hCG)反应的化学手段,青蛙孕检法才逐渐被弃用。

  (图:hCG是由孕期女性的胎盘分泌的一种促激素,随血液分布全身,尿液中亦存在一定浓度的hCG。验孕棒原理即是通过检查尿液中的hCG含量来判断是否怀孕。)

  非洲爪蛙改变了孕检,孕检也改变了非洲爪蛙。摆脱了任人注射命运的青蛙并未从此迎来自由,凭借霍格本孕检法打下了“温良恭驯”的名声,青蛙开始成为全球生物实验室的首选实验物种。生物学家在爪蛙身上观察细胞工作机制和胚胎发育过程,后来爪蛙成为第一种被克隆的脊椎动物。1958年,英国科学家约翰·戈登称用青蛙体细胞克隆出了成熟的蛙,实验动物正是非洲爪蛙。人类还多次将非洲爪蛙送上太空,以研究青蛙在微重力条件下的生命体征。

  (NASA视频揭秘一只青蛙在太空失重环境下跳起“太空舞步”。

  非洲爪蛙就这样无意中成了推动人类历史进步的功臣。不过盛名之下难免也有不堪。2004年,南非西北大学教授Che Weldon分析了几百个非洲爪蛙标本之后,发现部分爪蛙标本有被蛙壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis, Bd)感染的迹象。非洲爪蛙对蛙壶菌有抵抗力,但其他许多青蛙种群可就没这么幸运。Bd蔓延全球六大洲,造成大量两栖类动物死亡和多个物种灭绝。Weldon和一些研究者认为用于孕检和实验的爪蛙贸易可能加剧了真菌感染在全球的扩散。

  这一猜测尚未得到证实,毕竟其他物种的活动也可能传播真菌。不过,即便爪蛙澄清自己伤寒玛丽(Typhoid Mary)的流言,它仍然难以打消现代人物种入侵的顾虑。如今美国11州禁止在没有许可的情况下饲养、运输以及出售这些青蛙。

  纽约并未颁布此类禁令。2012年8月29日,人类学家兼艺术家艾本·柯克塞(Eben Kirksey)在布鲁克林进行了一场复古表演,试图再现曾经风靡一时的霍格本青蛙孕检。柯克塞从一家供应实验用动物的公司买了一只青蛙,并为之取名“劳瑞塔”(Loretta)。现场一位女士刚接受了体外受精(IVF),很想知道受精卵有没有成功着床。

  柯克塞此前曾进行过几次同样的实验,结果各不相同。一次实验受到动物权利人士抗议被迫取消,另一次则有观众试图在实验中途劫走青蛙还其自由。

  所幸8月29日那天一切顺利。柯克塞给劳瑞塔注射了尿液,等了一会儿却什么也没发生。现场和网络直播的130名观众大失所望。后来那位提供尿液样本的女士用现代验孕手段进行了检测,结果为阴性(未怀孕)。

  “我们得承认劳瑞塔一直是对的。”柯克塞事后写道。

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