過去一年多,全世界無不把希望寄託在病毒學家身上,期盼病毒學家能夠聯合其他專家一起為冠病疫情解套。
然而,對於病毒學家,我們一般人只知道他們研究病毒,但他們具體研究什麼、如何展開實驗還有跟誰合作,這些我們外行人卻不甚了了。
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今天,我們且走進本地病毒學家的實驗室,一窺病毒學家的工作內容,以及病毒學家的養成之道。
說到病毒,一般人都避之唯恐不及,覺得只要是病毒就是危險的,甚至是致命的。如果真是如此,那麼研究病毒的病毒學家,豈不是屬於高風險的職業?
對於這個問題,長年研究病毒的溫迦量首先想說明的是,不是所有病毒都肯定致命,例如引致普通感冒的鼻病毒,基本上就很普遍,而且由來已久。但有些病毒確實很危險,例如引起麻疹的麻疹病毒,就的確需要靠疫苗來預防。
回到病毒學家屬不屬於高風險職業這個問題,溫迦量說,其實只要充分掌握這個領域的知識跟技能,並且遵守實驗室的標準作業程序,就不必擔心工作風險問題。如果真要說這是一份高風險的工作,他反問:“那麼還有很多其他行業,比如高空擦窗工人,不也是高風險的職業嗎?”
從生物醫學系轉向專注病毒學
溫迦量的正職是國際醫藥大學(IMU)微生物學及病理學高級講師,事實上在馬來西亞,大多數病毒學家都身兼教職,在大學一邊教書,一邊做關於病毒的研究。
從前還是大學生時,溫迦量就讀博特拉大學生物醫學系,當時雖然已經開始接觸病毒學,並且對病毒學很感興趣,但那時候的生物醫學系實驗主要以細菌為主,尚未真正進行病毒研究,因為單單培養病毒就相對來說比較困難。
後來,他申請博大研究所時以病毒學為目標,遇見的第一位導師拿督海貝佐教授(Professor Dato Dr Mohd Hair Bejo)是禽類病理學專家,他從這位教授身上習得很多關於動物病毒的知識,第一個研究的病毒是傳染性華氏囊病病毒(IBDV),這種病毒嚴重起來足以導致雞死亡。
碩士畢業後,他到國際醫藥大學攻讀博士學位,在這裡遇見另一位導師,這位導師是當年發現立百病毒的功臣之一蔡求明博士,他受蔡求明的影響,從那時開始就一直研究蝙蝠呼腸孤病毒(Orthoreovirus)。
從採集樣本 到培養病毒
研究病毒需要有樣本,但樣本往往不容易取得,所以溫迦量在採集樣本方面需要跟其他人合作,例如當他要從蝙蝠身上抽取血液等樣本,他事前必須寫信向野生動物局申請,由野生動物局的人協助他採樣。他解釋:“捉蝙蝠是PERHILITAN的人捉的,因為他們才有那種配備,那時候他們就是我的老師,教我怎樣應付蝙蝠和怎樣抽血,我也是從他們那裡才學習到什麼是吃果類的蝙蝠,什麼是吃昆蟲的蝙蝠。”
除了從動物身上採集樣本,他也試過從診所的病人身上取得樣本做化驗,而這種事肯定需要跟診所的醫生合作,以及得到病人的同意才能進行。
作為病毒學家,當他成功從樣本分離病毒,以及成功利用細胞培養病毒,他就會很有成就感。他說,不是每種病毒都容易培養,比如引起嬰幼兒腹瀉的輪狀病毒(Rotavirus),這種病毒不容易以細胞培養,有研究員曾經過五六十次盲目繼代才成功分離病毒,而每次繼代若以六七天時間來計算,試想那個實驗過程前前後後加起來是多麼的漫長。
瞭解觀察病毒
病毒學家為什麼要培養病毒呢?他解釋,如果只是研究病毒的基因組,那麼病毒學家雖然能夠知道這是什麼病毒,但是對於這病毒的習性,例如它喜歡寄生在哪種宿主細胞?以及它殺死哪種細胞比較快?這些都需要通過培養病毒來觀察。他比喻,這就好像我們雖然能夠通過DNA檢測鑑定一個人的身分,但是從DNA檢測結果,我們並無法知道這個人喜歡吃什麼、喜歡睡哪裡等習慣和喜好。如果要了解這個人的行為模式,就得從他的生活中去觀察,這跟病毒學家培養病毒、觀察病毒差不多是同個道理。
最近這一兩年因為冠病疫情的關係,社會對病毒學家這個專業有比較多認識,但很多人又覺得病毒學家的關注領域跟流行病學家很相似,分不清兩者的分別到底在哪裡。對此溫迦量表示,病毒學家主要還是研究病毒本身,而流行病學家通常都受過公共衛生或相關領域的專業訓練,當疫情發生時,他們就好像疫情的調查員,從相對宏觀的角度研究疾病的分佈和疫情的走勢,然後提出防止疫情擴散的方案建議。
遠大目標:利用病毒造福人類
除上述提及的病毒之外,溫迦量還研究大塊頭的“米米病毒”(Mimivirus)。米米病毒其實是一種巨型病毒,其大小看起來好像細菌,他在機緣巧合下發現馬來西亞土壤存有米米病毒,算是本地研究這種病毒的先鋒。接下來,他有一位同事正好要研究南極的土壤樣本,他打算趁這機會拓展他的研究範圍,看看是否能夠從南極的土壤樣本中發現米米病毒。
目前,他雖然只要成功培養病毒就會很開心,不過長遠來說,他希望他的研究成果能夠發揮巨大效用,比如像本地傑出病毒學家拿汀卡蒂嘉尤索夫教授(Professor Datin Paduka Dr Khatijah Yusoff)那樣,研究將一種引致禽鳥傳染病的病毒——新城病病毒(Newcastle Disease Virus),用於對抗癌症造福人類。
去年3月我國實施行動管制令時,他接受國際醫藥大學校方交託的任務,召集團隊將校內的實驗室改造為檢測冠病的化驗室,成為第一個協助衛生部進行聚合酶鏈式反應檢測的學府。後來隨著疫情趨緩,這支臨時成立的化驗團隊於5月底功成身退,而他也恢復教書和做研究的日常。
在馬來西亞,大多數病毒學家都是身兼教職,沒辦法全心專注做研究,但還是得盡力達成校方制定的學術研究績效指標。將來可以的話,他希望自己即使年近古稀,也依然有能力親自到實驗室,研究那些肉眼無法看見的病毒。
病毒學家的實驗室基本配備
在專業等級的微生物實驗室,除了試管、培養皿和顯微鏡這些基本器具和配備之外,還有一些外形看似冰箱和飯鍋的儀器,也都是病毒學家的重要配備。我們且從溫迦量平時做研究的實驗室,瞧瞧病毒學家有哪些常用的儀器。
培養箱(Incubator)
用於微生物、細菌和細胞培養的實驗室設備,原理是通過在培養箱模擬某一特定的生長環境,如一定的溫度、溼度、光照或酸鹼度,來繁殖生長微生物、細菌或細胞。
生物安全櫃(Biosafety Cabinet)
實驗室的基本安全防護裝備,原理主要是使櫃內保持負壓狀態,通過垂直氣流來保護研究人員,並且避免實驗品被汙染,以及防止物品間交叉汙染的情況出現。安全櫃大致可分為一級、二級和三級,等級越高代表安全屏障越嚴密。
離心機(Centrifuge)
離心機是藉由高速轉動產生離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,分離實驗樣品中不同沉降係數和密度質量的物質。
顯微鏡(Microscope)
在微生物學中,顯微鏡是最基本的研究配備,因為微生物大多無法直接用肉眼看見,需通過顯微鏡將其放大以利於觀察。
即時聚合酶鏈式反應儀
或稱PCR基因擴增儀,乃分析聚合酶鏈式反應(PCR)的實驗室設備,應用於病毒或病原體的偵測。
高壓滅菌器(Autoclave)
廣泛應用於生物實驗室和醫療領域,廢棄物在丟棄前通常會使用蒸汽的高溫高壓進行消毒滅菌處理。
緊急洗眼及衝淋設備
實驗室的基本安全設施,以便萬一發生意外被化學物質噴濺眼睛或皮膚時,立即沖洗減低傷害。
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