胃育蛙
两栖动物是受到最严重威胁的生物，在已知的近7000种两栖动物中，大约三分之一都面临灭绝的危险。其中一个例子便是一种令人难以置信的青蛙---胃育蛙（图8）。
图8 胃育蛙 （Rheobatrachus silus）。 蝌蚪从母胃育蛙口中被送出来（© Michael J. Tyler）
有 两种胃育蛙发现于澳大利亚的热带雨林。雌性胃育蛙吞下受精卵后，会在胃里孵化它们。在雌性胃育蛙的胃里，受精卵长成蝌蚪；当他们长到一定阶段，雌蛙便会将 它们吐出来，在外面的世界成长到成年。所有脊椎动物，包括两栖类动物和人类，会产生可以调节酸和酶释放的物质，来帮助胃消化食物，触发排空胃内容物并使其 进入肠道。但是人们发现，胃育蛙的卵和新孵出的蝌蚪会分泌一种或若干种物质，来抑制消化过程，并防止胃排空，这种物质可能能为我们带来新发现，用于预防和 治疗消化性溃疡疾病。在美国，有超过25万名患者患有消化性溃疡疾病。但由于胃育蛙生活的森林和河流栖息地遭到破坏，气候变化，导致目前发现的地球上仅有 的两种胃育蛙已经灭绝，因而，关于胃育蛙化合物的研究不得不中断。胃育蛙体内化腐朽为神奇的化学物质可能无法在其它生物中发现，这些可以为消化性溃疡提供 更为有效治疗的化学物已经一去不复返了！我们可能永远都不会知道这些化合物是什么，它们又是如何起作用的。
太平洋紫杉
下面的两个例子将就森林砍伐方面展开讨论。首先是太平洋紫杉，又称短叶红豆杉（图9）。
图 9 太平洋紫杉（Taxus brevifolia）的针和锥 （From Charles Sprague Sargent’s Silva of North America. Vol. 10. Houghton, Mifflin & Co. Cambridge, 1896. Used with permission from the Harvard University Botanical Library）
图 9是太平洋紫杉的针，球果和果仁。太平洋紫衫发现于西北太平洋原始森林，由于紫杉被认为是没有商业价值的，因而经常像花旗松一样被烧毁，被伐木工人随意丢 弃。但在1969年，在美国国家癌症研究所与美国农业部合作的大型植物筛选项目中找到了抗癌药物紫杉醇，这是一种合成化学家不可能设计出的极其复杂的环化 合物（有第2到第11组合的可能性）发现于太平洋紫杉的树皮。研究显示紫杉醇对抑制卵巢癌细胞非常有效。众所周知，卵巢癌非常难以发现并且难以治疗。我的 母亲就死于卵巢癌。在美国每年有近14,000女性因卵巢癌而死亡。紫杉醇及其半合成物质可以单独或与其它药剂联合使用，已成为当今治疗晚期卵巢癌、肺 癌、前列腺癌、乳腺癌和其它器官恶性肿瘤最有效的治疗药物。紫杉醇是第一个毛收入超过100亿美元的药物。在2000年，Bristol Myers Squibb紫杉醇的销售额为16亿美元。
紫杉醇有一种与其它已知的化疗药物不同的工作机制，它能 够防止有丝分裂纺锤体遭到破坏，对于癌症细胞和其它细胞的细胞分裂来说，有丝分裂纺锤体是必需的部分（图10）。紫杉醇的发现本身已经是一个奇迹，它也引 导我们发现了全新的抗癌药物，这些药物利用了紫杉醇这种前所未知的机制，有些药物甚至比紫杉醇更有效。
图10 细胞分裂（中期）展示了附着在纺锤体上的分裂的染色体
紫杉醇洗脱冠状动脉支架可以预防心脏冠状动脉再狭窄，也就是防止动脉血流中的细胞再次越过并进入支架内阻止血液流动（图11）。紫杉醇通过阻止这些细胞分裂已经挽救了无数生命，是另一个极有价值的药物。
图11冠状动脉支架
紫杉醇的故事说明，乱砍滥伐可能会让我们失去另外一些神奇的药物，不仅在热带雨林，在美国自己及其它国家的温带森林也是如此。
莱姆病
最后，再让我谈谈生物多样性和一种人类传染病---莱姆病。
在 美国，莱姆病是最常见的病媒传播疾病，每年约20,000例，但也很可能有相当一部分病例未能诊出或未被记录。因为莱姆病的症状与重感冒类似，蜱虫很小， 很难被看到，而且蜱虫叮咬后可能不会有局部皮肤反应，约75％到80％的人会出现典型的“牛眼型皮疹”，而且患病早期，血液检查往往显阴性。如不及时治 疗，莱姆病可能会导致严重的慢性健康问题，会影响关节、神经系统和心血管系统。
人们发现在部分地 区，如果脊椎动物多样性不够明显，则会导致更多的莱姆病。我在纽约Millbrook卡里生态系统研究所工作的朋友Rick Ostfeld和他的同事们的研究揭示了这一现象的原因。莱姆病是一种复杂的疾病，其传染性是一种叫做Borrelia burgdorferai 的细菌，而其传播媒介则是黑腿蜱（图12），在美国东部也被称为鹿蜱，蜱是宿主，可以让病原体增殖并传播给另一个宿主。
图12黑腿蜱（Ixodes scapularis）（Courtesy of Scott Bauer, U.S. Department of Agriculture）
在 美国东部，蜱最主要的宿主是白足鼠（图13），而人类则是终宿主，也就是说，我们会得莱姆病，但在被咬后却不会把它传播给其它生物体去再咬其它动物--- 我们可谓是不称职的宿主。事实证明，蜱是杂食动物，会在它们寻找血液大餐时咬任何动物，咬我们，咬小猫小狗，咬花鼠和松鼠等啮齿动物和鸟类，甚至会咬爬行 动物。许多被蜱虫咬的动物都和我们一样，是不称职的宿主。因此如果脊椎动物有丰富的多样性，就会出现许多不称职的宿主供蜱咬，而宿主不会直接传染莱姆病。 这样的结果是莱姆病细菌在宿主中得到了阻遏，于是在地区中的蜱受感染并将病毒传染给人类的可能性便不会那么高。
图13白足鼠（Peromyscus leucopus），美国东部莱姆病的主要宿主（© Jim Schulz/Chicago Zoological Society）
在 脊椎动物丰富的地区，还有另一种机制可以保持莱姆病的低感染率，这就是会出现更多与白足鼠争抢食物的啮齿类动物，并会有更多白足鼠的天敌，比如狐狸、鹰、 黄鼠狼和山猫，它们吃老鼠像吃Godiva巧克力，将白足鼠种群减少。森林中白足鼠较少，则人类感染莱姆病的机会就小很多。脊椎动物的多样性可以作为一个 缓冲器，保护人类免受严感染。
在美国，森林破碎化呈小片存在是脊椎动物多样性损失的主要原因，这也增加了我们患莱姆病的风险。图14是缅因州Bear Lake周围森林严重破碎化的情况。
图14美国缅因州熊湖的森林碎片化（USDA Farm Service Agency）
最后，气候变化导致的暖冬可能让蜱在以前他们会被冻死的地方得以生存。图15显示，在缅因州过去十年里，莱姆病发病率增加了十倍，病例从较为温暖的海岸地区延伸到了北部和内陆。
图15 莱姆病在缅因州传播（from Paul R. Epstein, based on Maine CDC data）
医学模式——证据和证明
上述例子列举了气候变化对人类的健康和疾病的影响，即“医学模式”。在此我想讨论一下证据和“证明”在医学中的作用以及这一学科如何提供一个模型来帮助人们认识全球环境变化所带来的风险。
医 生依靠遗传学、病情和病史、体检、实验室检查以及X光、CT或MRI扫描等影像学检查来进行诊断疾病。与基础医学试图证明一个假设不同，临床医学在进行治 疗前几乎不可能有足够的证据来建立一个证明。医生依赖所积累的证据经验来做出决定（也即我们通常所称的“循证医学”），进行治疗的紧迫性基于所涉风险的程 度。风险越大，做决定前的证据支持越少。这就是所谓的“预警原则”。在医学上，它不是一个抽象的科学概念，而是医生必须处理的日常事物。让我举个例子。
如 果一个没满月的孩子在医院发烧超过100.4华氏度或38摄氏度，在抽取血液、尿液和脑脊液（浸透大脑和脊髓的液体）做细菌培养后，会立刻接受两种广谱抗 生素治疗。我们不会等到两天后细菌培养结果出来再进行治疗，因为在这种情况下我们不能坐等，细菌感染会在婴儿体内迅速蔓延甚至造成婴儿死亡。婴儿90％以 上的发热实际上都是由病毒感染引起的，而非细菌感染。哪怕只是一小部分细菌引起的发热都会导致严重的问题甚至死亡。高烧婴儿不立刻使用抗生素的风险实在太 大，因为不这样做的话，会有更多婴儿病危并可能死亡。没有医生愿意承担这个风险。
这就是在减少温室 气体排放、强调全球环境的决策制定方面我们所需要的模型。不作为和推迟作为的风险如此巨大，它对地球的影响可能是灾难性的，这种影响不单只是现在，而是在 未来的数百数千年甚至数几万（格陵兰岛和南极融化，海洋酸化）。坐等有了绝对证据再采取行动，等确切知道将肯定会发生什么，会置全球的物理、化学和生物系 统于危险之中，在拿我们自己的健康和生活做试验，没有哪个国会议员、哪个市长、哪个总统、哪个人愿意承担这项试验——这就是医学和医学模式教给我们的。
结论
图16是1990年2月14日由旅行者1号外太阳系空间探测器在距离地球四十亿英里远的地方拍摄的。根据卡尔·萨根的建议，美国国家航空航天局让旅行者1号围绕太阳系行星运行并拍摄图片。一个图像显示了被萨根称为“淡蓝色圆点”的地球，在这里被放大了。
图16 旅行者1号“淡蓝色圆点”
卡尔·萨根，我很幸运地认识过并和他成为朋友，他是惨死在年青时代的科学家，他曾这样谈到淡蓝色圆点：
“看 那个点。就是那里。那里就是家。那就是我们。在这圆点上，你所爱的每一个人，你所认识的每一个人，你所听说过的每一个人，所有存在过的人，都在这里生活过 或生活着。悲喜的交融，数以千计的宗教和意识形态还有经济理论，每一位猎手和强盗，每一位英雄和懦夫，每一个文明的创造者和毁灭者，每一个皇帝和农夫，每 一对相爱的年轻夫妇，母亲和父亲，满怀希望的孩子，发明家和探险家，每一位道德高尚的教师和腐败的政府官员，还有“超级巨星”和“最高领袖”，人类有史以 来的每一位圣人和罪人，都存在于那在阳光下这颗悬浮的尘埃上。
“地球是广袤宇宙中一个小小的舞台。 想一想吧，那些所有将军帝王的鲜血汇成的河流，满载着光辉与荣耀，然而却也只是这小小尘埃之中瞬间绽放的更小的一粒。再想一想吧，这一像素上一个小小的角 落与另外一个小小角落几乎无异的居民无休止地征战，他们之间的误解是何等频繁，他们如此渴望杀掉对方，他们之间的仇恨是何等深重。我们故作姿态，我们自以 为是，我们幻想茫茫宇宙之中我们的特权地位，然而种种这些在面对这微弱的一束光时，受到了挑战。我们的星球是宇宙无边黑暗之中孤独的一粒。在这浩瀚之中， 我们卑微地存在着，没有什么可以将我们从我们自己之中拯救出来。
“地球是迄今已知唯一适合生物生存的星球。我们不能迁移到其它地方去，至少在不久的将来是如此。我们可以前往拜访，却不能去定居。无论喜欢与否，我们正在地球之上。
“一直说，天文学令人卑微，可以塑造人的性格。这大抵是因为在我们小小的世界中，除了这遥远的图像，再没有其它什么来更好地证明人类的自负有多愚蠢。对我而言，天文学强调了我们需要善待彼此的责任，去珍视这一淡蓝色的小圆点---我们唯一的家园。”
我 想以下面这些想法来结束这段文字。我相信文中所述的环境变化是我们人类自己所造成的，我们这一代人，尤其在这个星球上最富有、最强大的国家的人们，有能力 也有责任来扭转环境改变这一现状。因此我呼吁医学界尽可能多地去研究全球环境正在发生的变化，并用其巨大的创造力，智慧和强大的能量，以及丰富的资源将这 些变化讲述出来，积极投入到保护我们这个奇妙的生机勃勃的世界---我们所有人都被赋予的这美好而又珍贵的礼物---中去，并为之付出一切。我希望这篇文 章能够帮助我们实现这一目标。
致谢
文章基于作者与马萨诸塞州土地保护信托基金和环境保护局的谈话（该基金和环保局位于Harvard Forest, Petersham, MA）。作者特别感谢来自马萨诸塞州的Bob Wilbur 的邀请。
本文只代表作者本人观点，不代表哈佛大学公共卫生学院健康与全球环境中心以及出版商的观点。声明：作者与文中内容无利益冲突。
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