第六章 瑞典的资源
费城与斯德哥尔摩,1961—1962年
我相信生活是混沌的,混杂着意外、抱负、误解、勇敢的打算、慵懒的偶然,以及出乎意料的结果。但是,我也相信其中存在着种种关联,照亮我们的世界,揭示出世界的无穷奥秘和奇迹。
1961年年中的一天,威斯塔研究所的一台电冷柜坏了。按照海弗利克的说法,这台冷柜里存放着他冷冻的所有25个WI细胞系。事故发现得太晚,细胞全都损失掉了。要是在一年前,这会是一个重大挫折。但是,这时,它只是令人烦心而已。那些细胞已经产出了相关的数据;穆尔黑德已经用胶卷拍下了它们的染色体,染色体的数目都正常,值得称道;论文也已经写好、投稿,也被接受,会发表在1961年12月的《实验细胞研究》上。[191]而且,如果说海弗利克现在知道些什么,那么他刚好知道如何制作替代品。所以,这一天并不是世界末日,反而更像是新开始。
海弗利克已经坚信,正常人成纤维细胞能够用于改进疫苗的研制。在他看来,比起当时用来制备脊髓灰质炎疫苗(当时唯一一种预防常见病毒性疾病的疫苗)的那种昂贵的、有时感染了病毒的猴肾细胞,它们要优质得多。而且,这些人二倍体细胞能够被许多暂时没有疫苗或疫苗还在研制初期的病毒感染,这些常见的病毒包括麻疹、水痘,以及经常造成呼吸道感染的腺病毒。为什么不使用二倍体细胞来研制这些新疫苗呢?
或许,他的胎儿成纤维细胞还能用于改良两种正在使用的狂犬病疫苗,一种以患狂犬病的兔子的脑和脊髓粉末制成,另一种以鸭胚制成。前一种疫苗可能有严重或致命的副作用,后一种有时不起效[192]。
海弗利克决定,要研制出一种人细胞株,如果一切顺利,这种细胞株可能成为疫苗研制的黄金标准。这种细胞株不再像他建立25个WI细胞株时那样,是一位探索科学家带着犹豫和好奇建立的,而是着眼于未来。这是一种以其由来而得到疫苗生产者支持的人二倍体细胞株:它没有病毒,没有癌症,数量巨大到不必担心用尽。
在他心里,这样黄金标准的细胞株有巨大优势,比如优于猴肾细胞——猴肾细胞要从源源不断的新猴肾中提取,每对新猴肾都可能含有病毒。这是因为用于培养脊髓灰质炎疫苗病毒的猴肾细胞是一次性的,只能从刚处死的猴子的肾脏提取。监管者不允许让它们在培养瓶里多次分裂、大量增殖,因为他们担心这些细胞经过多次分裂会癌变。所以,每年为了制备脊髓灰质炎疫苗,要进口和处死数万只猴子[193]。
相比之下,源自仅仅一对胎肺,进而获许进行复制的人细胞株,能够在一开始就确定为洁净安全的,从而没有后顾之忧地投入使用。更不用说,这种细胞便宜得多:仅仅需要一对胎肺。不断购买和处死猴子的昂贵做法可以停止了。
海弗利克没有再找宾大医院的妇科医生要第二十个胎儿。
一来,他们是医生,对于街对面研究所里一位年轻生物学家的深奥项目不怎么感兴趣。二来,海弗利克知道自己现在需要的不仅仅是一个胎儿。他还需要这个胎儿父母的家族史。家族史必须很干净,疫苗生产者知道胎儿的父母都没有潜藏的感染性疾病或癌症,才会安心——这些东西会把疫苗生产者“吓个半死”,海弗利克在2012年的一次采访中说道。[194]对这种合作,他要在堕胎的上游找到一位懂疫苗制备,因而明白他研究项目的重要性的科学家。
斯文·加德是一位严肃的、轻声细语的高个子瑞典人,他从1959年1月开始在威斯塔研究所休假做研究八个月。他在研究所的实验室就在海弗利克实验室对面的隔壁。他工作时会将灯光调暗;海弗利克觉得,他这样做或许是因为他习惯了北欧漫长的冬天,较暗的灯光让他感觉更舒适。
灰色眼睛的加德睿智而有名望。他53岁,是病毒学界的领袖人物,学生对他既害怕,又敬佩。他是科普罗夫斯基经常聘到研究所来的那类有影响力的人物。诺贝尔生理学或医学奖由斯德哥尔摩着名的卡罗林斯卡学院颁发,加德作为卡罗林斯卡学院病毒学部门的主任,经常担任这个令人垂涎的奖项的评选委员会成员。他在1954年诺贝尔奖的评选中起了重要作用,那年的诺贝尔奖颁给了恩德斯及其同事,因为他们发现脊髓灰质炎病毒能够在许多类型的人细胞,而不仅仅是神经细胞中生长,从而开启了对脊髓灰质炎疫苗的探索[195]。
瑞典迫切要研发出自己的脊髓灰质炎疫苗,加德在其中扮演了重要角色。自主研发脊髓灰质炎疫苗之所以迫切,是因为瑞典人口分布广泛,有不少人从未接触过脊髓灰质炎病毒,没有抗体。这使得整个国家很容易发生脊髓灰质炎大流行。1950年代,瑞典是全世界脊髓灰质炎发病率最高的地区[196]。
加德深信能够用人细胞来制备供人使用的疫苗。1952年,他去恩德斯在波士顿的实验室拜访,看到在人细胞中培养的脊髓灰质炎病毒,便受到了这种观念的影响。他一回到瑞典——自1938年以来,堕胎在瑞典就已经合法——便开始从斯德哥尔摩多家医院找来人胎,提取出细胞,研发瑞典的脊髓灰质炎疫苗。[197]不像六年后海弗利克所做的那样,加德的病毒学家团队并未尝试使人胎细胞在培养皿中不断增殖。他们一次性地使用胎儿的皮肤和肌肉细胞,用脊髓灰质炎病毒感染它们,然后提取含有病毒的、浸泡过细胞的液体。
胎儿的器官中,只有皮肤和肌肉足够大,可以给他们提供充足的细胞来研究。但是,他们还是发现自己辛苦培养的疫苗病毒,只有其他科学家使用猴肾细胞培养出来的1/10。尽管加德的团队进行过人体试验,给2000名儿童接种了用胎儿细胞制备的脊髓灰质炎疫苗,但是很明显,他们无法生产出足够的疫苗供700万人使用。[198]加德最终屈从,使用猴肾细胞来制备瑞典的疫苗。
为什么加德和他的团队不培养大量的人胎细胞,使它们在培养皿里增殖?“我们根本没有想到,”埃里克·吕克说道,1953年时他27岁,是一名医学博士生,在加德的团队工作,“我想只有海弗利克想到了这点。”[199]
瑞典人在1957年推出了他们用猴肾细胞制备的脊髓灰质炎疫苗。到1964年,脊髓灰质炎在瑞典几乎绝迹。按照加德后来的说法,他一直在没日没夜地“琢磨”脊髓灰质炎病毒研究。
1959年1月,他终于抽出时间回复了科普罗夫斯基的邀请,答应去威斯塔研究所休学术假。他在那里见到了海弗利克。
海弗利克回忆,已经在1998年去世的加德当时偶然听到他抱怨从宾大医院妇科医生那里拿胎儿的过程很麻烦,而且他们还不懂他的目的,就主动告诉海弗利克,说未来如果需要胎儿的话,他在瑞典很容易获得。
大概早在1959年,海弗利克就开始利用加德的资源,不时地收到来自瑞典的胎儿或胎儿器官。运输所需时间并不是问题;在使用胎儿来做研究后不久,海弗利克就发现胎儿活组织能够在常温下存活五天。切碎了泡在培养基里的组织能存活更久,最长达到三周。[200]现在,在1961年,由于最早的25种WI细胞已经死亡,海弗利克再次求助那位严肃的瑞典人。
自1952年开始,伊娃·赫斯特伦就和斯文·加德是同事,他们在位于瑞典国家细菌学实验室大院子里的卡罗林斯卡学院病毒学部门工作。她几乎是在那里长大的。她的父亲乔舒亚·蒂尔格伦是斯德哥尔摩的一位着名医生,也在卡罗林斯卡学院病毒学部门工作。1943年夏,她17岁,父亲雇用她当实验室助理技术员。她此后一直在那里工作。到1950年代中期,她已经是加德的首席技术员。1961年,她仍然在职。
加德的实验室不在那栋由着名现代主义建筑家贡纳尔·阿斯隆朗德设计的优雅主楼里,而是在一栋二层的低矮黄砖附属建筑里,位于二楼的主侧厅。这栋看上去像临时建筑的楼房被戏称为“猴屋”,因为另一间侧厅里关着用于给脊髓灰质炎疫苗做安全性测试的非洲绿猴。公用冷柜放在猴子侧厅那扇有窗户的门外;每次有人往冷柜里放样本时,猴子就摇动笼子,喧闹起来。
不管环境是否简陋,赫斯特伦都喜欢给加德做首席技术员。加德关注自己的所有员工,在讲解科学成果时会邀请她和其他技术员,感谢每个人所做的贡献。但是,实验室的主人毫无疑问是他。工作极其严肃,没有欢乐时光,没有恶作剧,也不能开玩笑。她知道,她这辈子都会称加德为“教授”。
1961年4月24日清晨,赫斯特伦从实验楼外面的金属楼梯爬上二楼,得知会有一个胎儿送过来,她要将胎肺准备好,寄送到美国。
差不多十年前,在她才开始为加德工作时,加德一直在尝试用人细胞来制备脊髓灰质炎疫苗。当时,赫斯特伦处理过许多人类胎儿,甚至在学习如何熟练地从完整的妊娠牛子宫中抽取用于制备细胞培养基的羊水;这些牛子宫定期从斯德哥尔摩的屠宰场送过来。但是,在瑞典使用猴肾细胞来研发脊髓灰质炎疫苗后,这项与人类胎儿打交道的工作就停止了,直到最近加德开始叫她准备好组织,寄送到美国费城的一家研究所。
那天,她穿上白大褂,一辆汽车送来一个用绿色外科纱布包裹的小包,她便走进二楼中间的一个无菌室。她在窗户下面的洗手池里用消毒液洗了手,把器具摆出来,然后坐到光亮的漆布桌子旁;那张桌子是无菌室里唯一的家具。她打开了包裹。
里面的小胎儿漂亮极了,所有器官都已经长好。做这项工作,她有幸能够一瞥生命的产生。在拿起手术刀时,想到这点对她有些帮助。想到自己来自医生世家,也对她有些帮助。你得习惯。你将悲剧反转。你对自己说,至少在这种情况下,死亡还孕育着生命。[201]这次的益处是什么,赫斯特伦并不知道。但是,如果加德教授说费城的科学家需要胎肺,那么她的任务就是确保他们收到胎肺。
那天在家中,赫斯特伦晚饭吃了驯鹿肉片,饭后缝补了她的冬季手套。在晚上9:30上床睡觉前,她在日记中写道:“从8:30工作到[下午5:00]。把组织寄去美国。心情不好。[202]”那天早些时候,赫斯特伦将肺放到小试管中的培养基里,再将试管放到保温瓶中,最后把保温瓶打包放进垫着冰块的箱子里。此时,包裹已经在运往费城的路上了。
赫斯特伦在那个春日从胎儿体内解剖出来的肺,即使不是确定无疑,也很有可能成为海弗利克建立的下一个细胞株。
(那时,海弗利克只用肺,因为肺很容易解剖,而且肺的成纤维细胞在培养基中似乎特别顽强。)也有可能,这两叶肺用不了。或许它们因运输延误在途中死亡,或许它们被不经意地感染了。因为赫斯特伦在日记中写道,过了不到一周,又往费城寄去了一个新胎儿的组织:“(中午)12点往美国寄去组织。
花了整个早上来准备。”[203]
能够确定的是,到了1961年夏,海弗利克已经建立了他的第26个二倍体细胞株,使用的是一个在孕16周流产的男性胎儿的肺,由加德在瑞典的实验室寄至费城。等到那年10月,他拍摄了那些新的WI—26细胞在培养皿中被脊髓灰质炎病毒攻击的延时照片[204]。
海弗利克建立这个新的胎儿细胞株的时机很完美。他制备并冷冻了在他看来数量很大的成纤维细胞——大概200支安瓿,每支安瓿装有多达400万个细胞——之后不久他在12月发表了《人二倍体细胞的连续培养》,这篇论文向世界宣布,他发现了海弗利克极限,并培养出了25个正常胎儿细胞株。当然,读者并不知道那些细胞已经由于冷柜故障而死亡了。
这篇里程碑式的论文发表后,对他培养的人胎细胞的需求猛增。海弗利克已经证明,那些细胞能够感染数十种病毒,所以病毒学家们都热切地想得到细胞,用来做实验,研究病毒性疾病的特性。期望研制出抗病毒疫苗的公司也想要细胞。基础生物学家也需要它们,用来对培养皿中正常细胞的活动和行为进行各种研究。手里有了新的WI—26细胞,海弗利克已经准备好了。
很快他就开始把装着WI—26细胞的安瓿很随意地分给许多生物学家,病毒学家,以及想制备麻疹、腺病毒和脊髓灰质炎疫苗的公司。但是,让他失望的是,安瓿很快就分完了——这很尴尬,因为他此前决意要实现足量供应。海弗利克没有预料到人们对细胞的需求如此之大。他要是事先预料到,或许会更加保守,每次只解冻一支安瓿,让瓶里的细胞在孵化室里生长几代,再将得到的数量大得多的细胞送出去。把安瓿送出去,就像送出谷种。
对WI—26细胞的“这种出乎意料和空前的需求”,他在威斯塔研究所的下一份双年报告中写道,导致库存“耗尽”[205]。
他需要再一次再次开始。他需要创造出一种人胎细胞株,能够充分满足目前这种对新正常二倍体细胞的貌似无穷尽的需求。幸好,加德继续信守诺言。这次海弗利克找加德要了一个女性胎儿。这样做的原因是,如果他分给全球各地实验室的那些男性WI—26细胞,在实验中由于操作人员疏忽而与新细胞混合在一起,那么在载玻片上观察细胞,就可以迅速发现问题:
女性细胞株中不会存在Y染色体。
快速送去合适的胎儿,对加德来说并不容易。胎儿必须是女性。它必须足够大——大约三四周,这样它的肺才方便解剖、可以取出足够多的组织。而且,它还必须来自一个现在和以前都没有健康问题的女性。所以海弗利克耐心地等着。最终一个女性胎儿的肺从瑞典寄过来了。海弗利克沿用命名顺序,将接下来的这个女性肺细胞株命名为WI—27。WI—27建立后不久,海弗利克就将一批样本交给了穆尔黑德。穆尔黑德检查细胞后,回复他说,WI—27细胞的染色体存在异常。这或许无关紧要,但是疫苗生产商不能容忍“或许”,因为他们害怕用到会致癌的细胞。这个细胞株对于制备疫苗来说没有用处了。海弗利克只好又去找加德。
在这种时候,要是换成别的科学家,或许已经放弃,去做其他研究了。毕竟,获得正常人胎细胞的里程碑式工作已经完成了。海弗利克的方法现在已经发表,大家都可以看到。而且,他已经培养了相当大数量的WI—26细胞,供研究和商用。
要是换成别的科学家,或许已经对同行和公司说,想要更多的正常细胞,就自己动手,只要熟练地操作和实践就行。但是,顽强、坚决、雄心勃勃的伦纳德·海弗利克绝不会这么想。他决心建立一个绝对持久的人二倍体细胞株。
除此以外,他现在还有一项新职责。1962年2月,在海弗利克看着自己的WI—26细胞库存迅速减少时,美国政府的医学研究机构,属于国家卫生研究院的国家癌症研究所,考虑到海弗利克的新品种细胞显然供不应求,于是与威斯塔研究所签订了合同。根据合同,威斯塔研究所——实际上也就是海弗利克——负责“人二倍体细胞的生产、特性保持和保存”,并负责将它们分发给所有具有资质的研究人员。[206]从1962年开始,威斯塔每年从国家癌症研究所收到至少12万美元,这相当于2016年的100万美元,占威斯塔研究所收到的所有拨款和合同收入的10%[207]。
科普罗夫斯基的威斯塔研究所确实需要先支出一笔费用:
1962年6月,研究所董事会批准了所长的申请,拨款8000美元翻新海弗利克的“新二倍体细胞实验室”,铺设了输电线,加装了空调,还安装了国家卫生研究院合同里未规定的管道系统[208]。
他们认为这是一份大合同,肯定会带来足够大的回报。
合同的语言或许枯燥乏味,却很重要。它规定,合同终止时,“乙方同意,按照甲方要求的方式、时间和程度,将乙方研发、与本合同约定工作相关的所有数据、信息和材料,让与、授权和交付给政府”。[209]也就是说,尽管海弗利克是合同中新二倍体细胞的研发者,但是细胞的所有者却是政府;合同终止时,他必须将研发的所有细胞移交给国家癌症研究所,或存放在研究所指定的地方。(就细胞而言,私有细胞库经常充当细胞保管者。)
所以,出于新的合约职责,海弗利克在WI—27细胞失败后,又找加德要了一个女性胎儿。这次他仍然耐心地等待。
在WI—27细胞令人失望后,海弗利克又做了一个决定。他要改变下一个人二倍体细胞株的编号,因为有些科学家似乎很粗心,会混淆此前二倍体细胞株的编号。为了在WI—27细胞之后不再出现这种混淆,他把“2”增加为“3”,把“7”增加为“8”。他建立的下一个细胞株将称为WI—38。
1962年6月7日,天气晴朗而温暖,伊娃·厄恩霍尔姆准备去工作,她在斯德哥尔摩一家医院的女性门诊做妇产科医生。
1962年,瑞典医学界的女性从业者并不多,37岁的厄恩霍尔姆算得上是冒险者。在还是医学生时,她由于对东方宗教有一定兴趣,便在1951年春就职于美国第八集团军的一所流动外科医院,在朝鲜战争的战火中工作,1953年她又跟着瑞典红十字会返回朝鲜。她从朝鲜回来时,带回她在战地医院手术室弯腰做手术的照片,还有穿着工作服、被许多孤儿围绕的照片,她看上去很开心[210]。
厄恩霍尔姆是个直率的女人,思维清晰,快人快语。不管人们是否喜欢她,是否喜欢她的观点,她都不在意;实际上,他们总是要么喜欢她,要么喜欢她的观点。她意气冲动,做事果断而有激情。此外,她也像海弗利克一样,不是一个可以轻易打发掉的人。她是一位技术娴熟的钢琴师,曾经坚持用施工电梯把大钢琴搬到她一年前开始居住的顶层豪华公寓里。
厄恩霍尔姆抛弃了此前对神经学的兴趣,转而学习妇产科,在1961年到医院工作时她是一位刚接受过训练的专家。在女性门诊,她与另一位年轻医生分担繁重的工作任务,监视产妇、接生婴儿、切除子宫肿瘤,并应妇女们的要求给她们做结扎手术。她也实施过堕胎手术。
厄恩霍尔姆做堕胎手术时并不轻松。第二年,即1963年,她告诉记者:“原则上,我反对所有非医学原因的堕胎。”但是,她补充道:“显然,在有些情况下,社会环境给出的理由很正当,让你没有其他选择。”[211]
在6月里这美好的一天,厄恩霍尔姆就面对着这样的情况。
这位妇女三十来岁,在本书中,我们将称她为X太太。她的病史平淡无奇,只是小时候患过百日咳、麻疹和猩红热。真的,她仅有的问题就是,上次月经是在1月末来的。X太太解释说,她已经有了好几个小孩,丈夫是位工人,没什么钱,经常要去外地工作。他在家的时候也没有什么用:他是个心智不成熟的酒鬼,还坐过牢。
厄恩霍尔姆拿出听诊器,在X太太的胸口听了片刻。X太太的心肺都很清晰,适合做手术。厄恩霍尔姆把手放在X太太柔软的腹部。X太太确认,在厄恩霍尔姆按压时没有痛感。接下来是马镫形腿架和坚硬的金属扩张器。这不太舒适,但是没办法;必须确认患者已经怀孕。厄恩霍尔姆观察到,X太太的宫颈呈淡蓝色,这能够说明她怀孕了。经过问诊和观察,厄恩霍尔姆诊断,X太太孕十六七周。她在病历上写道:“流产适应证:周身无力。”随后她又补充了X太太的家庭情况。
堕胎在一百年前的瑞典要判死刑,但是在1938年已经合法化。当年生效的法律规定,女性在三种情况下可以堕胎:因强奸或乱伦而怀孕的;分娩会造成“疾病”或“虚弱”,严重危及母亲生命或健康的;以及出于“优生”原因,也就是说父亲或母亲可能将严重的遗传学疾病传给孩子的。(在这种情况下,妇女必须同意在堕胎时绝育。)1946年,法律变得稍微宽松了,它将母亲“预期的虚弱”列为可以接受堕胎手术的情况之一,即鉴于母亲现在的生活状况和环境,生下并养育这个孩子将使她的健康状况严重恶化[212]。
然而,实际上,1962年在瑞典做堕胎手术,说起来简单,做起来却难得多。想堕胎的女性有两个选择。她可以向皇家医学委员会提出申请,该委员会替政府管理堕胎审批,在斯德哥尔摩一栋建于19世纪的宏伟大楼里办公。(这栋大楼纪念的是瑞典国王奥斯卡一世,他是瑞典科学院的荣誉成员,也是一位多产的父亲,他有八个孩子,其中三个是由情妇所生。)
除此以外,她还可以尝试说服两位医生自己需要终止妊娠。其中一位通常是心理医生,另外一位是做手术的外科医生。大多数瑞典医生都反对堕胎,拒绝帮助女性获得批准,数以千计的女性只好将申请递交到工作流程缓慢的皇家医学委员会,堕胎经常被推迟到妊娠中三月。
X太太想终止妊娠的那个时期,正好是对想堕胎的瑞典女性来说最糟糕的时期。1951年,瑞典医学会采纳了第五条伦理规定,这条规定要求医生“在履行保护和拯救人类生命的职责时,将母亲子宫内的胎儿也视为生命”。[213]第二年,在针对是否要取消1946年那种法律宽松化的辩论中,瑞典医学会主席说,堕胎等同于谋杀儿童。[214]从那以后,瑞典的堕胎率明显下降,在1960年到达低点,在接下来两年里几乎没有变化。
那天,X太太在接受了厄恩霍尔姆的检查后,被推进了手术室。厄恩霍尔姆在手术室里给她做了一个叫作“小剖腹产”的手术。她切开X太太的腹壁,小心翼翼地将被子宫顶得高高的膀胱分到两边,再切开子宫壁。她把胎儿和胎盘取出,小心不留下任何残余组织。“清理宫腔。逐步缝合子宫。”厄恩霍尔姆在手术报告中写道。那个胎儿,她记录道:“长20厘米,女性。”
胎儿包裹在无菌的绿布里,交给助手,之后用车运送去卡罗林斯卡学院的病毒学部门。
几天过后,在6月中旬一个灰蒙蒙的细雨天,海弗利克坐到他实验室的一个狭小的“无菌”室里。按照已经十分熟悉的常规程序,他拿起镊子,先在酒精里浸泡,再用本生灯灼烧。镊子冷却后,他用它将漂浮在一瓶清澈的粉色溶液中的两小块紫色组织取出来。他将它们摆在皮氏培养皿上。他以恰当的角度握住两把手术刀,权当一把剪刀,把那两叶肺切成无数针尖大小的碎片。他将碎片放入烧瓶,瓶内的胰蛋白酶溶液会分解联结细胞的结缔组织,把数百万个细胞释放出来。
他再将混合溶液倒进几支小玻璃试管,盖上塞子,放进离心机——一台圆形的机器,装有底座和滑轮,能够在实验室里随意移动。他开动离心机,与机器成水平角度的试管开始高速转动。大约20分钟后,试管中的细胞,由于密度比溶液大,都沉到了试管底部,形成一个灰白色的小球。
他关闭离心机,取下试管,然后回到无菌室,取出有棉塞的玻璃移液管,靠着肺的力量,反复吹每支装有培养基的试管里的小球。那些细胞最终分散开来。他将它们吸到移液管里,一点点地转移到一个大玻璃瓶中。他现在加快操作,以免细胞黏住,他将细胞和营养液的混合物倒进几个小玻璃瓶中。最后,他把这些小玻璃瓶小心地放进孵化室。
过了几天,细胞已经在培养瓶中生长稳固,海弗利克将一批样本交给了穆尔黑德。这次,他的这位朋友和同事反馈了好消息。穆尔黑德告诉他,WI—38细胞的染色体看上去完全正常。
海弗利克知道,如果能够冷冻足够大数量的WI—38细胞,他就可以在未来几十年里为疫苗生产者提供足够的细胞来制备疫苗。既然细胞并非永生,迟早会死在瓶中,这又怎么可能?
海弗利克在1961年那篇里程碑式的论文中已经就此作了说明。
这是指数式增长的非凡力量。
海弗利克在那篇论文中写道,假设你最初只有一个不大的布莱克培养瓶。它是方形的,容量大约为一品脱,面积较大的侧面长仅5.5英寸,宽不足3英寸。当细胞生长至在瓶底,其实是在侧面汇合时——在孵化时培养瓶都是侧放的——培养瓶里含有大约1000万个细胞。如果此时你将这些新培养的细胞分成两瓶,在这两瓶里的细胞也覆盖各自的瓶底时,再将它们分成四瓶;就这样在细胞汇合时继续分瓶,直到最初的细胞倍增了50次——差不多到达海弗利克极限——那么按照他的计算,你就会得到1022个细胞。海弗利克知道142亿个湿细胞的重量约为一盎司,据此计算出一个培养瓶里的细胞最终可以产出2200万吨细胞[215]。
当然,这是理论上的最大数字。实际情况并非如此简单。
有时候,布莱克培养瓶会受到污染。有时候用来冷冻细胞的安瓿会产生裂缝,或者更糟糕的是,安瓿会由于在冷冻时液氮渗进它们内部密闭的小孔而炸裂。(海弗利克在解冻安瓿时,习惯戴上护目镜。)有时候细胞会在运输中丢失。有时候,坦诚地说,运送一批细胞给外面的科学家后,剩下的一些会被倒进下水道。
但是,如果有1022个细胞,就能够容许发生几次事故和少许的浪费;1022是一个大到难以理解的数字。可以这样想:那些刚刚获得的、覆盖一个一品脱容量的小布莱克培养瓶底部的WI—38细胞,在倍增了大约20次后,可以生产出的疫苗是一个普通疫苗公司生产能力的8.7万倍,在今天看来,相当于一种典型儿童疫苗在四十多个国家一年内的总用量[216]。
海弗利克在1961年那篇论文中通过计算得出结论:足够大的细胞储备,冷冻起来,在需要时一点点解冻,能够在可预见的未来为全世界提供所有所需细胞。使用他的方法,他写道,“科学家可以在任何时间获得几乎数量无限的细胞”[217]。
那年夏天,美国即将迎来变革。在海弗利克将WI—38细胞胎肺切碎时,《纽约客》杂志刊登了蕾切尔·卡森的经典作品《寂静的春天》的首篇节选,拉开了现代环保运动的帷幕。当6月底细胞首次在瓶底汇合时,美国最高法院判定公立学校的自愿祷告违反了宪法中的政教分离原则。7月4日国庆日,天气晴朗,肯尼迪总统在位于费城的美国独立纪念馆发表演讲,赞扬了美国的民主制度鼓励人们表达不同意见,而此时在三英里以外的地方,那些细胞正在96℉下旺盛生长。在海弗利克开始储备一批冷冻的WI—38细胞,以便在可预见的未来实现持续供应时,女性堕胎自由受限的新闻登在了报纸头条,上新闻的是凤凰城一位叫谢莉·芬克宾的女演员。芬克宾育有四名子女,是儿童电视节目《游戏屋》的主持人。她在第五次妊娠时,使用了沙利度胺来抑制晨吐,她不知道这种药会造成胎儿畸形。她没法在亚利桑那州堕胎,该州的法律只允许孕妇在生命受到威胁时堕胎。[218]她最终飞往瑞典终止妊娠,媒体跟随她做了详细报道。
在决定什么时候冷冻WI—38细胞时,海弗利克必须努力实现平衡。他想生产出足够的细胞,装入大量的安瓿中,供未来使用。他敏锐地意识到,当初的200安瓿WI—26细胞不够用。另一方面,他不想等那些细胞长得太老——也就是分裂太多次之后,才冷冻它们。疫苗生产商想要年轻的细胞,那样他们能够再让细胞分裂很多次,物尽其用。他们也对年龄较大的细胞有顾虑,因为细胞每分裂一次,染色体异常与他们所担心的随之而来的细胞癌变的可能性就增加一些。
在海弗利克建立WI—38细胞一年后,有些分裂超过40次的细胞的染色体确实出现了异常。这些变化不是癌变,证明这点的是穆尔黑德和埃罗·萨克塞拉——一位当时在威斯塔研究所工作的年轻芬兰科学家——在《美国国家科学院院刊》上发表的那篇论文。他们写道,那些染色体发生变化的细胞“绝没有”出现形状异常,或是异常快速或无限地分裂,而这些异常都是癌化的典型迹象[219]。
但是,萨克塞拉和穆尔黑德记录的那些异常,会让疫苗生产商和监管者回避使用群体倍增数较高的WI—38细胞。至1960年代,在英国这个首批使用人二倍体细胞来制备疫苗的国家,一些公司开始使用群体倍增数低于30的细胞来制备疫苗[220]。
海弗利克决定在这些细胞第8次分离进新培养瓶后,将它们冷冻起来。第8代细胞——这么称呼,是因为它们被“传代”到新瓶中8次——将足够年轻,数量也十分充足。一小布莱克培养瓶的细胞倍增8次后,会产出256瓶,每瓶生长至汇合时含有大约1000万个细胞。海弗利克通常将来自一对肺的细胞分装进4个布莱克培养瓶,开始培养。
海弗利克在2013年推测,有些培养瓶或许在早期传代时受到污染,导致最终可以冷冻的细胞培养瓶总数受到影响。不管怎么说,我们现在没有记录,不能精确地知道在海弗利克下令将细胞分入小安瓿冷冻时,他到底累积了多少培养瓶的细胞。
能够确定的是,冷冻细胞的任务十分艰巨。
1962年7月底的一天,威斯塔研究所的几位技术员(有些是从其他实验室借调的)聚在一起做这项工作,当天海弗利克并不在实验室。他两周前出发去日内瓦参加一场世卫组织的会议,讨论使用他的人二倍体细胞株来制备疫苗的可能性。此时他或许还在路上。
这些技术员要一连几个小时地做这项枯燥的工作。他们需要先用肺部的力量和在近一百年前由路易·巴斯德发明的移液管技术,让汇合在布莱克培养瓶底的那层黏糊糊的细胞松动。
他们将细胞和培养基组成的混合液吸起来,再用力吹回瓶中,不断重复,直到细胞悬浮在液体中,液体呈乳白色。
接下来他们用注射器抽取少量液体,注射到经过蒸汽消毒的安瓿里。这是一项细致的工作。小瓶形状与葡萄酒瓶相似,高约2英寸,颈宽约为1/16英寸。装入细胞后密封。工作人员——每个人的细致程度不同——用本生灯灼烧瓶颈,将它们密封起来。他们用镊子把熔化的玻璃细丝扯掉,让封口变钝。在整个过程中,他们都注意不让温度过高,以免杀死瓶里的细胞。事后看来,他们进行的是一项极为重要的操作:把细胞密封到安瓿里,不让细菌污染它们。
1960年的消毒程序远不如今天高效,主要是因为现在习以为常的技术在当时并不存在。例如,今天已普及的层流净化罩能够防止科学家的工作场所的空气受细菌污染,但当时它还在研发当中。当时夜间使用的紫外线灯也有严重的缺点:它们发出的光线可以杀死物体——如培养的细胞——表面的微生物,却杀不死内部的微生物。
确实,青霉素等抗生素在1962年已经广泛使用,许多实验室都大量使用它们来保护培养的细胞不受细菌污染。但是,海弗利克表示,疫苗生产者对抗生素有顾虑,因为它们可能使疫苗接种者过敏。他决定冒险不使用抗生素。这个决定最终会让他付出代价。
1962年7月31日这天结束时,威斯塔研究所的工作人员制备出了800多安瓿WI—38细胞。每个小瓶里有300万至400万个细胞。它们被放进一台公用的大干冰柜里。几个月后,海弗利克将它们转移到更为永久的保存地点,放在研究所地下室的一个液氮罐里。在那里,它们被保存在-320℉的环境中[221]。
1962年10月,经验丰富的细胞培养专家罗伯特·史蒂文森,到威斯塔研究所拜访了海弗利克。直率的史蒂文森是美国国家癌症研究所的工作人员,是海弗利克所参与项目的干事,负责监督合同得到顺利、恰当执行。根据合同要求,海弗利克要生产、保存和分发人二倍体细胞株。史蒂文森或许在拜访期间得知,海弗利克在十天前将100瓶新的WI—38细胞交给了一位客人,英国最高疫苗监管机构英国医学研究委员会的弗兰克·珀金斯。珀金斯乘坐跨越大西洋的航班,将它们带回了伦敦[222]。
1962年10月18日,在造访威斯塔研究所两天之后,史蒂文森写了一份备忘录,总结视察情况,说明他已经清楚地告知海弗利克,那些细胞是美国政府的财产。
他写道,那些细胞不能转包给非美国政府机构进行分发,而英国的医学研究委员会却可以发挥“分发仓库”的作用[223]。
这家英国机构确实很快就成了一间分发仓库,将细胞运送给柏林、马德里、米兰、德黑兰和乌普萨拉的科学家[224]。
在1962年这个重要年份结束时,海弗利克给美国国家癌症研究所的史蒂文森提交了一份进程报告——这是根据合同他需要向政府机关提交的一份例行报告。报告中有一个部分标题是“新人二倍体细胞株WI—38的特性描述”[225]。
WI—38安瓿一冷冻起来,海弗利克就又去斯德哥尔摩找斯文·加德,取监管者们需要的证明文件。在国家卫生研究院的新疫苗审批单位——生物制品标准部那里,单有海弗利克的话并不足够。他需要文件来证明X太太——WI—38胎儿的母亲——十分健康,她体内以及胎儿父亲的体内没有潜藏的癌症、遗传病或感染。
要得到这些信息需要很小心。堕胎两个月后,X太太并不知道她的胎儿最终被送去了其他地方,而不是医疗废弃物焚化炉。1962年在瑞典,和在美国一样,堕胎的女性往往对胎儿的组织被科学家使用一事并不知情。严肃的加德并不愿意做这件事。他委托了一位他觉得更适合的人去接洽X太太,这个人就是35岁的医生玛加丽塔·伯蒂格。伯蒂格正在加德的实验室读博,同时监测瑞典脊髓灰质炎疫苗对人体的影响。
伯蒂格来自瑞典一个颇有名望和权力的家庭,相貌秀美,一头黑发,鹅蛋脸庞。她性格矜持,有礼貌,不咄咄逼人。她和妇科医生厄恩霍尔姆一样,从事的是一份女性只占14%的医生职业。和厄恩霍尔姆不同的是,她自己有小孩——那年8月,她的两个女儿分别3岁和6岁——而且她的医生丈夫不做家务。
她之所以能够应付过来,是因为她从医学院毕业后,没有直接按她所学的专业去当儿科医生,而是来到加德的实验室,成为工作时间规律的科学家。她家保姆哈丽雅特收费很高,几乎要花掉她的全部工资,但是她从未想过放弃自己喜爱的工作。
接洽X太太的这项工作并不是她喜爱的。但是,加德要求她去做,而她又不是一个会反抗权威的人。伯蒂格给X太太的主治医生打了电话。通过与那位医生及其护士合作,她收集到了尽可能多的信息,并从为X太太堕胎的那家医院得到了手术记录。
整件事情费了不少力,一年多后,即1963年10月,她才给海弗利克写信,并附上了X太太的病历。
病历里记载,X太太在小时候患过麻疹、猩红热和百日咳,此后没有患过感染性疾病,几个孩子也很健康,家族里没有人患过遗传病或癌症。
她在附信中写道,她相信X太太十分健康。但是她补充道,X太太的丈夫智力似乎低于一般水平。她还提醒海弗利克——他显然曾向她索要夫妇的血样——X先生从城外做工回来后,要给他抽血可能很困难。她没有详述其中的原因。
2015年在被问及此事时,海弗利克回忆不起为什么当初想要X先生的血样。他说X先生的智力缺陷并没有困扰他。他写道,智力缺陷不会传染,无关细胞用于制备疫苗的安全性[226]。
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