追蹤“霍亂”170年前英國醫(yī)生的流行病學(xué)調(diào)查

◎ 文 朱石生

流行病學(xué)是一種研究工具，公共衛(wèi)生及預(yù)防醫(yī)學(xué)的基石。這種研究方法能從環(huán)境證據(jù)里找出規(guī)律，從而幫我們判斷一種疾病的病因，即使我們目前還看不見這個(gè)病因本身。從這個(gè)意義上說，流行病學(xué)在醫(yī)學(xué)研究中能起到類似顯微鏡的作用，只不過是個(gè)不帶鏡片的顯微鏡。

流行病學(xué)的萌芽

我們說到醫(yī)學(xué)研究，腦子里很可能浮現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)室里的各種玻璃器皿。其實(shí)，這些生理生化分析技術(shù)，很可能是某種醫(yī)學(xué)研究到了第二階段才能做的事。研究疾病的第一步，更有可能是先做調(diào)查，詳細(xì)記錄一種疾病在人群里如何分布，看看這種分布是不是有某種規(guī)律。

最早使用流行病學(xué)研究方法的人是英國內(nèi)科醫(yī)生約翰·斯諾（1813—1858），他也是公共衛(wèi)生醫(yī)學(xué)和麻醉學(xué)的開拓者。

19 世紀(jì)中葉的倫敦正在鬧霍亂，迫切需要找到原因?；魜y是霍亂弧菌引起的拉肚子。不止一種細(xì)菌能讓人拉肚子，比如沙門氏菌，但霍亂弧菌的毒性要強(qiáng)烈得多。人患霍亂的時(shí)候，腹瀉就像是關(guān)不住的水龍頭，可迅速造成病人嚴(yán)重脫水，甚至致死。

1950 年代開始，中國的一份烈性傳染病名單中，按照危險(xiǎn)程度排行，甲類傳染病的排名是鼠疫、天花、霍亂。1977 年人類消滅天花，霍亂就變成了第二危險(xiǎn)的傳染病，所以在中國曾有個(gè)別名叫二號(hào)病。

英國內(nèi)科醫(yī)生約翰·斯諾（1813—1858）的貢獻(xiàn)，在死后才得到認(rèn)可，2003 年，斯諾被評(píng)為英國歷史上最偉大的內(nèi)科醫(yī)生 資料圖片

1848 年倫敦出現(xiàn)霍亂的時(shí)候，醫(yī)生們沒什么真正管用的藥物。那些催吐、放血之類的療法，最多有點(diǎn)心理安慰作用，治不了病。如果治療無望，那么，有什么辦法預(yù)防它的發(fā)生？

倫敦衛(wèi)生局認(rèn)為，需要防瘴氣。19 世紀(jì)的倫敦衛(wèi)生局，雖然理論還未臻完善，態(tài)度倒很認(rèn)真，他們自認(rèn)為找到了瘴氣肆虐的源頭：當(dāng)時(shí)倫敦新建了一條下水道，施工過程“擾動(dòng)”了一片群葬坑，坑里滿是兩百年前黑死病期間病死者的遺骸，連續(xù)數(shù)月，這個(gè)地方不斷冒出瘴氣，污染了倫敦城的空氣。

但是，瘴氣到底是什么成分，倫敦衛(wèi)生局并沒結(jié)論，但這樣的解釋合乎常識(shí)，認(rèn)同的人很多。可是斯諾發(fā)現(xiàn)，病例的分布沒法用瘴氣理論來解釋。因?yàn)樗⒁獾?，那些?jù)說瘴氣最濃的地方，霍亂病例并不是最多；據(jù)說瘴氣到不了的地方，反而會(huì)有很多病例。他懷疑，是一種叫作細(xì)菌的東西所導(dǎo)致。那時(shí)候，法國的巴斯德和德國的科赫還沒開始他們的細(xì)菌學(xué)研究，沒人能確定細(xì)菌跟疾病是不是有關(guān)。

斯諾決定調(diào)查倫敦霍亂病情的分布規(guī)律，從哪里開始，沿著什么路線傳染。他想，或許可以從這里找到線索。這樣的思路，正是流行病學(xué)的萌芽。在當(dāng)時(shí)，做這樣的研究，并不需要懂直線回歸或是卡方檢驗(yàn)，需要的只是一份認(rèn)真和執(zhí)著，執(zhí)著到大熱天也不怕到貧民區(qū)做調(diào)查。而斯諾恰好有這樣的執(zhí)著。

尋找“毒素”的傳播介質(zhì)

斯諾找到的第一個(gè)線索是一家旅館。1848年9 月22 日，海員約翰·哈諾爾德在倫敦租了個(gè)旅店，然后患上霍亂，迅速死亡。幾天之后，一個(gè)叫布蘭金索普的人租了這間房，也患霍亂死去。斯諾覺得，這說明疾病是哈諾爾德傳給布蘭金索普的。而且，不大可能是因?yàn)榭諝饫锏氖裁凑螝?，因?yàn)檫@個(gè)地區(qū)其他人沒有發(fā)病，肯定是通過別的渠道從哈諾爾德傳給布蘭金索普的。

是什么東西讓“毒素”在兩人之間傳播呢？

斯諾覺得，可能是荷蘭顯微鏡學(xué)家、微生物學(xué)的開拓者安東尼·列文虎克（1632—1723）17 世紀(jì)看到的那些“微生物”。他甚至猜想，這種微生物是從消化道傳播，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)，霍亂病人最典型的癥狀就是消化道癥狀：首先是嘔吐，然后是劇烈腹瀉。斯諾由此推理，霍亂應(yīng)該是經(jīng)口腔進(jìn)入人體，比如吃了污染的食物。導(dǎo)致霍亂的“微生物”，可能會(huì)在患者腸子的內(nèi)壁繁殖，然后跟著病人腹瀉糞便排出，如果污染了水或是食物，別人吃進(jìn)去，就會(huì)發(fā)病。

斯諾猜得很靠譜，不過當(dāng)時(shí)的顯微技術(shù)和細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)還不成熟，他沒能用實(shí)驗(yàn)證明這種猜測(cè)，也就沒能說服別人。

1854 年霍亂再次肆虐，暴發(fā)地點(diǎn)是倫敦的一個(gè)社區(qū)索霍，這地方離斯諾的家走路只要5分鐘。疫情是9 月1 日開始的。斯諾3 日聽到消息的時(shí)候，已經(jīng)開始有人死去。發(fā)病最密集的地方是寬街。斯諾查看了一批案例記載發(fā)現(xiàn)，是污染的水在傳播霍亂，所以他的調(diào)查聚焦在飲水來源上。寬街有自來水供應(yīng)，斯諾調(diào)查了自來水廠，沒有發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)。這個(gè)水廠供水的地區(qū)，居民發(fā)病率并不高于全市平均值，所以飲用自來水應(yīng)該不是起因。

于是，斯諾到寬街實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)那里的居民不全是喝自來水，有些居民是從一個(gè)水井里用水泵打水，斯諾懷疑問題出在這個(gè)水井上。但是，水井里取水樣，看不出有什么污染。斯諾還請(qǐng)一位專家看水里的微生物——這不稀奇，哪兒的水都這樣。那時(shí)候的微生物學(xué)剛剛起步，一般的微生物學(xué)家，雖然能用顯微鏡看到細(xì)菌，但因?yàn)椴恢兰?xì)菌能導(dǎo)致疾病，就沒有人有興趣認(rèn)真識(shí)別每一種細(xì)菌。大多數(shù)細(xì)菌確實(shí)可以忽略，但是有一些細(xì)菌是要人命的。

顯微鏡沒能幫忙解決問題，斯諾想到的辦法是畫個(gè)統(tǒng)計(jì)地圖——他到倫敦注冊(cè)總署調(diào)來83 個(gè)霍亂死亡病人的資料，分析了病人生前飲水來源，把這些病例分布畫在一張地圖上，標(biāo)注發(fā)病地點(diǎn)和患者取水的地方。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：圍繞那個(gè)水泵周圍的居民，發(fā)病率顯著高于倫敦市其他地區(qū)。

艱難的求證

1854 年9 月6 日，斯諾參加衛(wèi)生局臨時(shí)委員會(huì)的會(huì)議，陳述了上述發(fā)現(xiàn)，請(qǐng)求拆掉寬街水泵的抽水搖柄，讓人們無法繼續(xù)從那里取水。委員會(huì)不相信斯諾的結(jié)論，仍然認(rèn)為霍亂是瘴氣導(dǎo)致的，所以需要做的是繼續(xù)預(yù)防瘴氣毒害，具體方法就是在街道上大面積噴灑石灰。后來，斯諾再三堅(jiān)持，委員會(huì)只好勉強(qiáng)同意，把拆除搖柄作為噴灑石灰的一個(gè)附加措施一并執(zhí)行。

采取行動(dòng)之后，寬街的霍亂很快停止，但當(dāng)時(shí)不確定是哪項(xiàng)措施起了作用。斯諾認(rèn)為是因?yàn)閿嘟^了污水傳播，但當(dāng)局不愿意采信他的理論。他繼續(xù)收集更多的證據(jù)，繼續(xù)查檔案。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，喝過寬街那個(gè)水泵的水然后染上霍亂的人，不止83 個(gè)，總數(shù)實(shí)際上是197 個(gè)，只不過有114 個(gè)人因?yàn)橐咔槎与x，可惜逃離之前他們已經(jīng)喝了污染的水。

后來，衛(wèi)生局檢查了寬街的水泵，報(bào)告說水泵下面的水井結(jié)構(gòu)完整，雖然3 米之外有個(gè)下水道，但是下水道很深，比水井的基底還深，不可能有污水滲透到上面來。斯諾對(duì)這個(gè)報(bào)告的可靠性很有疑慮，但這是官方請(qǐng)來的專家給出的正式報(bào)告，不管喜歡不喜歡，斯諾只能接受。

衛(wèi)生局看到水井沒有污染證據(jù)，而疫情已經(jīng)緩解，就把寬街水泵的把柄給裝回去了。10月底，人們也陸續(xù)返回寬街。

11 月，倫敦一個(gè)叫懷海德的牧師，邀請(qǐng)斯諾參加教堂主持的一個(gè)委員會(huì)，旨在調(diào)查這次瘟疫的由來。懷海德雖然是個(gè)牧師，邏輯思考卻非常犀利。他看了斯諾的調(diào)查數(shù)據(jù)，覺得總體來說很有力度，但是有個(gè)問題：如果是下水道污染水井，為什么原來不污染，卻偏偏在9月1 日污染？然后，為什么疫情又會(huì)這么快就緩解了？如果污染源來自下水道，寬街這么多病人不停傾倒排泄物，那豈不是會(huì)繼續(xù)通過下水道污染水井？

斯諾不能解釋這一點(diǎn)，只有繼續(xù)調(diào)查。

次年3 月，懷海德到注冊(cè)總署再次查閱與此次疫情相關(guān)文件，意外看到一個(gè)日期，讓他一下從椅子上站了起來——根據(jù)早先資料，疫情第一個(gè)病例是9 月1 日發(fā)病。

對(duì)于疾病調(diào)查來說，一次傳染病是怎么產(chǎn)生的，第一病例很可能提供最關(guān)鍵的線索。比如埃博拉病毒感染的起因，就是經(jīng)過漫長的追根尋源之后，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)病人跟果蝠有密切接觸。從這個(gè)角度深入研究，發(fā)現(xiàn)埃博拉病毒是猿類病毒通過果蝠傳播到人類身上之后產(chǎn)生了變異，由一種只攻擊猿類的病毒演變成一種可以攻擊人類的新型病毒。

那個(gè)年代，流行病學(xué)還不成熟，但懷海德已經(jīng)敏銳地知道鎖定第一病例的重要。懷海德發(fā)現(xiàn)，原來通報(bào)的第一病例并不準(zhǔn)確。他查到一個(gè)5 個(gè)月大的女嬰，在8 月28 日就發(fā)病了。這個(gè)女孩才是本次疫情的第一病例，而這個(gè)女嬰的家，大門正好就對(duì)著那個(gè)寬街水泵。

懷海德一直很佩服斯諾的研究分析能力，一看到這個(gè)病例，他就感覺到，這對(duì)斯諾的理論很可能有決定性的影響。

他急忙去到這個(gè)女孩的家，找到女孩的媽媽薩拉詢問情況。薩拉說，孩子發(fā)病之后，拉肚子弄臟了尿布。她給孩子洗過尿布，然后把臟水倒進(jìn)了家門前的那個(gè)污水井。

污水井里的真相

污水井是英國舊式民居結(jié)構(gòu)，類似枯井，是家庭內(nèi)部的污水收集坑。市政下水道出現(xiàn)之前的倫敦，居民常常就在自己家里的地上挖一個(gè)水井一樣的坑，往里面傾倒污水。污水積得太多，就舀到桶里拿到泰晤士河邊倒掉。這種井是有蓋的，需要倒水的時(shí)候，就臨時(shí)揭開蓋子，往里面倒水，然后會(huì)再把井蓋蓋上。

可是，為什么家庭內(nèi)部使用的污水井會(huì)出現(xiàn)在街頭的飲水泵旁邊？因?yàn)槟莻€(gè)地方原來有一棟房子，幾年之前，失火焚毀，住戶搬到另一條街去了。后來市政建設(shè)拓寬街道，鏟平了房子的廢墟，但沒有填平那個(gè)污水井。所以薩拉就一直還往這個(gè)井里倒污水。

這個(gè)污水井不屬于市政建設(shè)內(nèi)容，政府文件沒有記載。懷海德和斯諾到寬街調(diào)查的時(shí)候，也沒料到這種地方會(huì)藏著一口污水井，所以都沒有注意到它。污水井有井蓋，如果不是特意尋找，很容易被忽略。這口污水井就在街邊，離那個(gè)為寬街居民提供飲水的水泵不到一米。

懷海德趕緊回去匯報(bào)了這個(gè)情況，斯諾請(qǐng)求當(dāng)局再次詳細(xì)檢查這個(gè)污水井和水泵的狀況。檢查結(jié)果與前幾次大不一樣：水泵下面的水井內(nèi)壁雖然貌似完整，但是外壁已經(jīng)有崩潰缺損。如果仔細(xì)觀察，能看到外壁缺損對(duì)應(yīng)的地方，井的內(nèi)壁已經(jīng)出現(xiàn)足可以滲水的裂痕，而飲水井旁邊68 厘米就是那個(gè)污水井，污水井和飲水井之間的土壤能看出有污水滲透的痕跡。

薩拉把污水倒入污水井的時(shí)間是9 月1 日，從那天開始，寬街出現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)霍亂病人。

薩拉的孩子很快死亡，所以薩拉后來沒有繼續(xù)往污水井里傾倒霍亂病人排泄物。寬街的疫情只持續(xù)了幾天就戛然而止，就是因?yàn)楹髞聿辉儆行碌奈廴驹?。撒石灰和拆除寬街水泵搖柄，跟那次疫情的終止并沒有什么關(guān)系，只不過是時(shí)間上的巧合。但從邏輯上說，假如當(dāng)初薩拉繼續(xù)往污水井倒帶菌污水，那么只有斯諾的措施能阻斷傳播。所以說到底，斯諾的思路還是正確的。

斯諾和懷海德都認(rèn)為，這次可以下最后結(jié)論了，但倫敦衛(wèi)生局的官員們?nèi)匀徊豢辖邮芩怪Z的理論，因?yàn)檫@意味著要放棄從小習(xí)慣的那一整套瘴氣傳統(tǒng)認(rèn)知，學(xué)習(xí)一種全新的疾病理論，不是每個(gè)人都愿意花費(fèi)這樣的精力。

斯諾終其一生都沒能看到自己的理論被接受。1858 年，他在工作中發(fā)生腦出血，昏迷六天之后去世。去世的時(shí)候只有45 歲。

有點(diǎn)諷刺的是，斯諾的理論后來被承認(rèn)，是因?yàn)樗暗囊粋€(gè)主要反對(duì)者威廉·法爾的證言。法爾是醫(yī)生，同時(shí)也是政府官員?；蛟S是因?yàn)樗恼紊矸?，原來一直站在衛(wèi)生局一邊，堅(jiān)決反對(duì)斯諾的理論。1866 年，斯諾去世之后第八年，倫敦再次暴發(fā)霍亂流行，法爾對(duì)病例分布做了調(diào)查之后，得出了和斯諾一樣的結(jié)果：某個(gè)飲水源周邊的居民，發(fā)病率顯著高于其他地區(qū)。

法爾有過判斷失誤的時(shí)候，但他是個(gè)真正的學(xué)者。雖然他跟斯諾作對(duì)多年，但發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤之后，并沒有隱瞞真相，而是給衛(wèi)生局提交了報(bào)告，承認(rèn)斯諾的理論是正確的。他還促成當(dāng)局頒布一個(gè)新法令：凡英國居民，即日起禁止飲用未經(jīng)煮沸的水。

流行病學(xué)并不是只在缺乏微生物知識(shí)的年代才有用，即使在今天，仍然是醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)重要工具。比如傳染病流行期間，我們追蹤首發(fā)患者和后來新發(fā)病例的活動(dòng)軌跡，就可以分析這種傳染病的起源、傳播方式、傳播力度等，有了這些知識(shí)，我們制定防疫措施就能更有依據(jù)，更有可能精準(zhǔn)阻斷傳播鏈，也更可能避免無謂的恐慌和混亂。