2009 年 9 月 13 日傍晚，夕阳西下，余晖染红了芝加哥的天际线。
一辆救护车疾驰在拥挤的街道上，车内正躺着一位虚弱的老人，呼吸困难使他的胸膛剧烈起伏，发烧与身体疼痛已困扰了他整整 3 天。车窗外闪烁不定的霓虹灯映照在他的脸上，此刻却显得格外苍白。
随着时间的流逝，在被送抵医院 12 小时后，老人的状况急转直下。心脏的跳动愈发无力，肺部的呼吸音变得微弱而急促，肾脏和肝脏在过度感染的负担下接连衰竭......
最终，他还是没能挺过去。
这位老人名叫马尔科姆·卡萨达班 Malcolm Casadaban，是芝加哥大学的遗传学和细胞生物学教授，做过许多开创性研究，他的不幸离世无疑是学界的重大损失。
马尔科姆·卡萨达班（1949-2009），图片来源：GeneWatch Vol. 23 No. 2
但还等不及悲伤，一个更为惊人的消息从医院实验室传来。
离奇的感染
实验室的工作人员仔细地对马尔科姆的血液样本进行细菌培养，经过 4 天的漫长等待，一道骇人的身影显现出来——鼠疫杆菌！
电子显微镜下的鼠疫杆菌，图片来源：wikipedia
鼠疫又称「黑死病」，是人类历史上最致命的传染病之一，曾有过 3 次大爆发，导致上亿人死亡。
时光倒流到公元 541 年，一艘埃及运粮船正穿越过平静的地中海，向着君士坦丁堡港口驶去。在船舱的黑暗角落里，潜藏着几只偷渡的黑鼠，它们身上爬满了肮脏的跳蚤，而致命的鼠疫杆菌，就藏在跳蚤们的肠道内。
随着运粮船抵达君士坦丁堡，黑鼠们在港口上岸，那恐怖的瘟疫便迅速蔓延开来。据估算，君士坦丁堡当时每天有多达 5000 人死亡，并且由于没有地方埋葬死者，堆积如山的尸体在城中慢慢溃烂，进一步成为传播疾病的温床。
一副描绘查士丁尼鼠疫的油画，图片来源：wikipedia
这场鼠疫以当时的东罗马帝国皇帝查士丁尼一世命名，被称为「查士丁尼鼠疫」（Plague of Justinian），它几乎摧毁了整个君士坦丁堡，并从那里传播到欧洲与阿拉伯半岛，此后又在地中海地区飘掠肆虐 2 个世纪之久，估计总死亡人数达 1 亿人。
另外两次大爆发则发生在中世纪的欧洲与 19 世纪末的中国，均造成了难以估量的损失。
好在，随着医学的发展，鼠疫早已不再是不治之症。借助有组织的隔离和足量的抗菌药物，鼠疫在现代社会已经相当罕见，很难再出现大规模的人际传播。
并且为了方便研究，科学家们还对鼠疫杆菌进行改造，生产出了减毒菌株，让科学研究变得更加安全。
那么，一个令人费解的问题来了......
病理学检查显示，马尔科姆死于败血性鼠疫。
然而实验室的工作人员对从他血液中分离出的鼠疫杆菌进行分析后，却愕然发现，那竟然只是一种名为 KIM D27 的减毒菌株，在实验室中极为常见，此前从未发生过感染事件，甚至马尔科姆去世前都还在用它研究鼠疫疫苗。
马尔科姆的组织血管内有大量鼠疫杆菌（图中红色部分），这是败血性鼠疫的特征｜图片来源：美国疾病控制与预防中心
「人畜无害」的减毒菌株，咋就让一个大活人 3 天内暴毙了呢？
致命的联动
美国上一次发生鼠疫杆菌实验室获得性感染还是在遥远的 1959 年，并且当时的罪魁祸首是强毒株。
面对这样一个前无古人的病例，疾控中心的调查一度陷入僵局，直到他们注意到一组异常数据：
尸检结果显示，马尔科姆身体内的总铁质含量高到吓人——总血清铁为 541 mcg/dL（参考范围：40～160 mcg/dL），铁饱和度为83.5%（参考范围：14%～50%），总铁结合力648 mcg/dL（参考范围：230～430 mcg/dL）。
于是一个大胆的猜想浮现在调查人员的脑海之中：莫非马尔科姆患有血色素沉着症？
血色素沉着症是一种血液方面的疾病，患者会过度摄取铁质，导致身体内的总铁质含量达到极为夸张的水平，并且人类是没办法排出这些多余铁质的，随着时间推移，铁质会在组织和器官内越积越多，最终对肝脏、肾上腺、心脏及胰脏造成影响。
这种病的症状因人而异，并不普遍，有些人只是会感觉疲惫、抑郁等，而有些人则会出现严重的心脏衰竭、肝硬化或糖尿病等。
血色素沉着症患者的肝脏活体组织切片，蓝色部分即为铁沉积｜图片来源：wikipedia
血色素沉着症的重要病因是 HFE 基因突变，HFE 基因位于人类染色体 6 上，编码了一种能够调节身体吸收铁的蛋白质。
正常情况下，当体内铁质足够时，HFE 蛋白会经过一系列作用，促使肠道上皮细胞调节铁的吸收。然而当 HFE 基因发生了突变（最常见的是 C282Y 和 H63D），这一调控机制就会失效，导致身体过多吸收铁。
平心而论，作为一种在北欧很普遍的遗传病，HFE 基因突变导致的血色素沉着症并不是啥严重的疾病，通过控制饮食和定期放血就能解决。但是当血色素沉着症遇到了鼠疫杆菌，那就会产生极为致命的联动……
早在 1956 年的一篇论文中，科学家就证实了铁元素对鼠疫杆菌的病原性具有一定促进作用。当宿主体内的铁元素供应充足时，鼠疫杆菌的生长和代谢会得到大幅促进，从而进一步增强对宿主细胞的侵袭能力。
换句话说，体内铁含量较高的患者实际上更容易感染鼠疫。
图片来源：British Journal of Experimental Pathology
遵循这个猜测思路，疾控中心的调查人员立马对马尔科姆进行基因检测，结果显示他是 HFE 基因 C282Y 突变的纯合子，证实了遗传性血色素沉着症的猜想。
调查进行到这里，事情的原委也基本水落石出了——
或许是出于疏忽，或许是压根不知情，马尔科姆忽略了血色素沉着症对鼠疫杆菌病原性的促进作用，当他研究鼠疫疫苗时，不慎接触到的减毒菌株在体内过量铁质的促进下，重新变得极具杀伤性，最终酿成此次悲剧。
永远的警钟
调查还有最有一个疑问：马尔科姆是怎么不慎接触到减毒菌株的？
由于缺乏证据，感染的传播途径尚无官方定论，不过根据马尔科姆同事描述，他那些不符合安全规范的操作或许要背大锅。
不止一个人指出，马尔科姆在处理减毒菌株 KIM D27 培养物时，完全不遵守实验室戴手套的规定，喜欢徒手操作，而败血性鼠疫恰恰就存在经皮感染的途径。或许就是某次操作不小心，导致了透皮接触，这位从事科研 30 多年的资深学者就此饮恨……
这大概就是「善游者溺，善骑者堕」最好的注解了吧。
纵观整个科学发展史，因为人为操作不当导致严重实验室安全事故的案例比比皆是，每一件都是过来人的血泪教训：
•1943 年，澳大利亚女细菌学家朵拉·拉什（Dora Lush）在向小鼠接种斑疹伤寒病原时不小心扎中了自己的手指，并因此染病，4 周后不治身亡；
•1996 年，美国化学家凯伦・维特哈恩（Karen Wetterhahn）在做实验时，不小心将几滴二甲基汞滴到橡胶手套上，5个月后死于急性汞中毒；
•2010 年，法国国家农业、食品与环境研究院的助理研究员埃米莉·贾玛因（Émilie Jaumain）在清洗冻切片机时被镊子刺伤大拇指，不幸感染朊病毒，在 7 年的漫长等待中最终离世......
在血的教训面前，咱们都应当警钟长鸣，踏踏实实从实验的每一步做起，按规范操作，不要让马尔科姆的悲剧重演。
倘若后人哀之而不鉴之，亦使后人而复哀后人也。
参考资料：
1.https://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm6007a1.htm2.https://www.theatlantic.com/health/archive/2013/01/the-iron-in-our-blood-that-keeps-and-kills-us/266936/
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Hereditary_haemochromatosis
4.https://en.wikipedia.org/wiki/Yersinia_pestis
5. https://boingboing.net/2011/02/28/the-strange-story-of.html
