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Apr. 27 2020

她在半世紀前發現了冠狀病毒──卻沒有獲得多少肯定

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  • 1963年,在加拿大多倫多的安大略癌症研究中心裡操作電子顯微鏡的科學家茱恩‧艾爾梅達。一年之後,艾爾梅達將成為第一個用她自己研發出來的顯微技術看到冠狀病毒的人。PHOTOGRAPH BY NORMAN JAMES, TORONTO STAR/GETTY

  • 透過電子顯微鏡看到的四顆冠狀病毒。圍繞邊緣的棒狀小突起讓研究人員聯想到日冕,也是其名corona的靈感來源,corona在拉丁文中是「冠」的意思。PHOTOGRAPH BY BSIP, UIG/GETTY

科學先鋒茱恩.艾爾梅達(June Almeida)終於因為半個世紀前在病毒學領域的突破獲得肯定。

1963年,在加拿大多倫多的安大略癌症研究中心裡操作電子顯微鏡的科學家茱恩‧艾爾梅達。一年之後,艾爾梅達將成為第一個用她自己研發出來的顯微技術看到冠狀病毒的人。PHOTOGRAPH BY NORMAN JAMES, TORONTO STAR/GETTY

1963年,在加拿大多倫多的安大略癌症研究中心裡操作電子顯微鏡的科學家茱恩‧艾爾梅達。一年之後,艾爾梅達將成為第一個用她自己研發出來的顯微技術看到冠狀病毒的人。PHOTOGRAPH BY NORMAN JAMES, TORONTO STAR/GETTY

茱恩.艾爾梅達在1964年望進她的電子顯微鏡時,看到了一個灰色的小圓點,上面長滿了小小的棒狀突起。她和同事注意到這些小突起在病毒周圍圍成一圈──很像太陽的日冕。

她看見的東西,將來會以冠狀病毒(coronavirus)之名為人所知,而艾爾梅達在辨識這種病毒方面是關鍵要角。這項成就之所以格外了不起,是因為這位當時34歲的科學家從未完成正規教育。

她的在結婚前的姓名是茱恩.哈特(June Hart),跟家人住在蘇格蘭格拉斯哥(Glasgow)的廉價公寓裡,父親是格拉斯哥的公車駕駛。茱恩是優秀的學生,有上大學的雄心壯志,但沒有錢。她16歲輟學,到格拉斯哥皇家醫院(Glasgow Royal Infirmary)當實驗室技術人員,工作是用顯微鏡協助分析組織樣本。

透過電子顯微鏡看到的四顆冠狀病毒。圍繞邊緣的棒狀小突起讓研究人員聯想到日冕,也是其名corona的靈感來源,corona在拉丁文中是「冠」的意思。PHOTOGRAPH BY BSIP, UIG/GETTY

透過電子顯微鏡看到的四顆冠狀病毒。圍繞邊緣的棒狀小突起讓研究人員聯想到日冕,也是其名corona的靈感來源,corona在拉丁文中是「冠」的意思。PHOTOGRAPH BY BSIP, UIG/GETTY

轉到倫敦的聖巴托羅繆醫院(St Bartholomew’s Hospital)做類似工作之後,她遇見了將來會成為她先生的男人,委内瑞拉藝術家安立奎茲.艾爾梅達(Enriques Almeida)。這對夫婦移民到加拿大,茱恩在多倫多安大略癌症研究中心找到了一份要使用電子顯微鏡的工作。她在那裡研發了新技術,還發表了好幾篇論文,描述多種先前沒有見過的病毒結構。

觀看微觀世界的新方式

艾爾梅達研發出來的顯微技術很簡單,卻對病毒學領域起了革命性的影響。

在研究顯微粒子時,很難知道到底要找什麼。電子顯微鏡是以一束電子打在樣本上,再記錄下電子和樣本表面的互動。因為電子的波長比光短很多,因此能讓科學家看到更清晰、也更細微的細節影像。他們的挑戰則是要分辨出一個小點到底是病毒、是細胞、還是別的什麼。

為了解決這個問題,艾爾梅達理解到可以利用取自先前遭感染者的抗體,以便精確找出病毒。抗體會受它們的抗原配對物吸引──所以當艾爾梅達放入裹著抗體的微粒時,它們就會聚集在病毒周圍,警示她病毒的存在。這種技術讓臨床醫師能利用電子顯微技術協助診斷病人是否遭病毒感染。

艾爾梅達繼續辨識各種病毒的宿主,包括會在懷孕期間造成併發症的德國麻疹。科學家研究德國麻疹(又名三日麻疹)已經幾十年了,但艾爾梅達是第一個親眼看見這種病毒的人。

發現冠狀病毒

當她的技術獲得肯定,愛爾梅達返回倫敦,接下了聖湯瑪斯醫學院的一個職位。1964年她還在聖湯瑪斯醫院時,負責監督威爾特郡索茲斯柏立普通感冒部門的研究工作的大衛.泰瑞爾(David Tyrrell)博士聯絡了她。泰瑞爾的團隊從薩里一位生病的小學男生身上蒐集到一種類似流感的病毒樣本,編號為「B814」,但在實驗室中培養時卻碰到相當的困難。因為傳統方法都行不通,所以研究人員開始懷疑B814可能根本就是一種全新的病毒。

眼看就要無計可施,泰瑞爾把樣本送去給艾爾梅達,希望她的顯微技術能協助辨識這種病毒。「我們並沒有抱太大希望,但覺得值得一試,」泰瑞爾在他的書《冷戰:對抗普通感冒之戰》(Cold Wars: The Fight Against the Common Cold)中寫道。

雖然艾爾梅達能使用的材料有限,她的發現卻超出了泰瑞爾的最大期望。艾爾梅達不只發現並拍到了該病毒的清晰影像,她還記得之前曾在自己的研究中看過兩種相似的病毒:其中一個是在研究雞的支氣管炎時看到、另一個則是在研究小鼠的肝炎時發現的。她寫過一篇關於這兩種病毒的論文,但被拒絕了。審稿者認為那些影像只不過是品質糟糕的流感病毒粒子照片。有了泰瑞爾提供的樣本,艾爾梅達很有信心他們看到的是一群新的病毒。

當艾爾梅達、泰瑞爾和艾爾梅達的主管碰面討論他們的發現時,也在思考該如何稱呼這類群的病毒。看過影像之後,這種病毒周圍那圈彷彿日冕一樣的構造給了他們靈感,他們決定要用「冠」的拉丁字corona來命名。冠狀病毒就此誕生。

擴展視界

愛爾梅達在1985年從病毒學領域退休,但還是非常活躍且好奇。她成為瑜珈教練,學習如何修復瓷器,還培養出辨識骨董的好眼光,常為她的第二任丈夫、同樣也是退休病毒學家的菲利浦.賈德納(Phillip Gardner)尋覓骨董。

在她於2007年以77高齡過世之前,艾爾梅達返回聖湯瑪斯醫院擔任顧問,並協助發表了人類免疫缺陷病毒(HIV)、也就是造成愛滋病的病毒的第一批高品質影像。

亞伯丁大學的細菌學榮退教授修.潘寧頓(Hugh Pennington)曾跟艾爾梅達在聖湯瑪斯醫院共事,形容她為自己的恩師。「毫無疑問,她是她那一代最傑出的蘇格蘭科學家之一,但很悲哀的是被大幅遺忘,」潘寧頓在接受蘇格蘭媒體《哈洛報》(The Herald)的訪問時說:「不過很諷刺的,這次COVID-19的爆發卻讓人看到了她的成就。」

如今,研究人員還在運用她的技術以便迅速正確地辨認病毒。在她首度透過顯微鏡看到冠狀病毒的56年之後,艾爾梅達的工作比以往任何時刻都更有意義。

 

延伸閱讀:打噴嚏噴出的病毒飛得比你想像中更遠! / 新型冠狀病毒如何與流感、伊波拉病毒及其他重大疫情進行比較

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