錢嘉梁,羅崇悅,陳建成
南京大學化學化工學院,南京 210023
人類文明史也是人類王國與疾病王國的斗爭史,重大傳染性疾病是人類的公敵,疾病王國依仗自己軍隊數(shù)量多、兵種繁多、破壞性大的特點,在人類王國四處屠戮。
一開始人類面對疾病王國的屠戮毫無招架之力。但人類憑借其引以為豪的創(chuàng)造能力,伴隨文明與科技的發(fā)展,終于逐步創(chuàng)造出了針對疾病的化學和醫(yī)學武器。被壓抑了幾十萬余年的人類王國高歌猛進,疾病王國被打得措手不及,天花大將甚至被斬于馬下,疾病王國可謂損失慘重。
疾病國國王得知此事后勃然大怒,即刻派遣新冠病毒、黃疸和癌癥三員大將火速出擊。正當人類想用老辦法擊潰他們時卻發(fā)現(xiàn)自己的武器竟收效甚微,剛收繳的城池立馬丟了大半。拼死抵抗的人類最終還是發(fā)現(xiàn)無計可施,不得向遙遠的光之國發(fā)出了求救信。
光之國國王收到求救信后決定助人類一臂之力,他思索再三,選擇了紫外戰(zhàn)士、藍光戰(zhàn)士以及紅光戰(zhàn)士三位光能使者“光速”飛往地球。自此,這場戰(zhàn)爭中光與疾病的第二戰(zhàn)場也正式拉開了序幕。
首先到來的光能使者是紫外戰(zhàn)士,其剛一降落就發(fā)現(xiàn)數(shù)以億萬計的新冠病毒在各處肆虐,慘不忍睹,無數(shù)城池眼見就要失守。
此時人類守軍見紫外戰(zhàn)士到來,忙不迭地上前通報:“紫外戰(zhàn)士你可算來了,我們快頂不住了?!?/p>
紫外問道:“為何戰(zhàn)況如此嚴峻?難道你們沒有使用疫苗武器嗎?”
人類守軍無奈回復:“怎么會沒用呢,一開始的確成效顯著,可奈何新冠七十二變的招式,奇藝詭譎,他們變異軍種的產(chǎn)生遠遠快于我們特異性疫苗武器制造的速度,我們守軍雖拼死抵抗,但疫苗武器的效力正在不斷減弱,我們快頂不住了?!?/p>
紫外聽聞,說道:“原來如此,這樣,你們先繼續(xù)加速疫苗武器的升級,新冠病毒的進攻就讓我先去為你們抵擋。”說罷,急先鋒紫外戰(zhàn)士便直接飛身沖入病毒群中,剛才的人類守軍還來不及叫其小心,紫外戰(zhàn)士就沒了蹤影。
“呔!大膽新冠病毒,你的對手是我!”紫外戰(zhàn)士對新冠病毒大喊道。
新冠病毒被這一突如其來的新面孔吸引了注意:“喲?你是哪根蔥?”
“少廢話!拿命來吧!”紫外戰(zhàn)士擺出架勢,眼看剎那之間就要出手。
新冠病毒不屑地笑道:“哈哈哈哈!我是你隨隨便便能挑戰(zhàn)的嗎?在你出手前我就告訴你吧,我只一招‘銅墻鐵壁’就讓你鎩羽而歸。我的核酸心臟有一層厚厚的核衣殼蛋白包裹著,不僅如此,在核衣殼之外我還有一層脂膜保護層,脂膜上甚至還有各種各樣的膜蛋白環(huán)繞[1]。層層保護宛若銅墻鐵壁,只要我的核酸心臟不被破壞,任你千方百計,我依舊可以繼續(xù)繁殖出千軍萬馬!”
紫外戰(zhàn)士說道:“看來你這是擁有最強之盾啊。但你也不過是躲在厚重盔甲背后的懦夫罷了,表面上強大而勇敢,實質(zhì)上對我來說不堪一擊。我紫外擁有光之國最短的波長,被稱為最強之矛,就讓我這最強之矛會會你的最強之盾吧!看是你衣殼蛋白堅固,還是我的高能光子銳利!”紫外戰(zhàn)士隨即殺將出去,一陣光波以光速射向新冠病毒。
“來吧!看你能奈我何!”新冠病毒舉起自己的盾牌。眼見光束照射其上,盾牌毫發(fā)無損,新冠很是不屑:“你就這點能耐?這點力道連給我的盾牌撓癢癢都不夠啊!哈哈哈哈……啊……怎么……怎么回事……我的身體……”新冠病毒正笑著,卻發(fā)現(xiàn)自己的力量越來越小,身體內(nèi)部一陣鉆心的疼,“我的心臟,我的核酸心臟……紫外!你使的什么詭計!”
紫外戰(zhàn)士明白自己的攻擊奏效了,“愚蠢的新冠,你不懂了吧,我根本無需理會你的防御!對我來說,要想攻擊到你的核酸簡直如同探囊取物,而且你的核酸心臟對我發(fā)出的200-275 nm的UVC紫外線毫無招架之力,你核酸心臟的堿基對會吸收我的光子,具有高光子能的UVC輻射可以在你核酸鏈的嘧啶殘基之間形成環(huán)丁烷嘧啶二聚體(CPDs) (圖1),它的形成會讓你的核酸再也無法發(fā)生復制[2],你的生命也就此結(jié)束了!”
圖1 相鄰嘧啶堿基在UVC照射下形成環(huán)丁烷嘧啶二聚體(CPDs)
新冠病毒應聲倒下,正當紫外戰(zhàn)士準備結(jié)果其性命,新冠病毒卻突然冷笑道:“哼,看來被你發(fā)現(xiàn)了我的弱點,可是你知道嗎?你這是殺敵一千自損八百的招數(shù)。你從光之國過來力量大減,需要依靠人類的高壓汞蒸氣放電燈召喚器才能維持你的力量。高壓汞燈放出的254 nm波長光除了能傷害我以外,對人類的殺傷也不比我小!人類細胞的核酸分子受到你的紫外光影響,長時間的照射極容易導致皮膚癌與白內(nèi)障的產(chǎn)生[3]。我億萬之師最擅長的就是人海戰(zhàn)術(shù),擁擠的鬧市是我的天堂。要將我趕盡殺絕你勢必要對人類進行大范圍的頻繁照射,我新冠病毒可能殺死不了人類,可人類還是無法避免死于皮膚癌將軍之手!哈哈哈哈!你就盡情地照射吧!紫外!”
紫外戰(zhàn)士說道:“看來你了解得很透徹嘛,可惜我早就想到了這點,所以我讓人類幫我新研制了攜有帶通濾波器的Kr-Cl準分子燈,現(xiàn)在我發(fā)出的光是精準的222 nm波長光。222 nm波長光不同于254 nm光,雖然其仍然會對人類的核酸造成損傷,但是由于其無法穿透人類體表的角質(zhì)層,因此也就無法到達角質(zhì)層底下的基底細胞與黑色素細胞,自然不會導致?lián)p傷與癌變[4]。而同樣,由于人的晶狀體位于角膜遠端,遠紫外的穿透率幾乎為0[5],所以人類并不會被我所傷,你的算盤落空了!新冠。”
新冠病毒終于明白,自己是徹底失敗了,伴隨一聲慘叫,他終于絕望地咽下最后一口氣。
COVID-19號監(jiān)聽員向疾病國王報告:“人類軍隊在紫外戰(zhàn)士的協(xié)助下扭轉(zhuǎn)了局面,我們的形勢不容樂觀啊。眼看新冠病毒的首戰(zhàn)失利,疾病國王的滅絕計劃受阻。惱羞成怒的他隨即準備做出更為可怕的打算,他們要從人類的嬰孩下手,讓人類消亡于起始。”
藍光戰(zhàn)士在疾病肆虐的人類王國飛過,進入嬰兒城時他發(fā)現(xiàn)情況不妙。
“怎么回事?”藍光戰(zhàn)士停下腳步,發(fā)現(xiàn)城中大量的嬰孩臉色蠟黃,啼哭不止。藍光戰(zhàn)士很是震驚,使出火眼金睛,定睛發(fā)現(xiàn)竟是那名為黃疸的幽靈附身在了嬰兒體內(nèi)。
“卑鄙無恥的黃疸,你竟然對剛出生的孩子下手!就算是在疾病王國里,像你這樣毫無底線的也很難找出第二個了!”藍光戰(zhàn)士憤怒地說道。
“呵,那又如何,害一個成年人是害,害一個嬰兒也是害,怎么是我卑鄙呢?我黃疸又叫高膽紅素血癥,造成我的膽紅素具有極強的脂溶性,若人類體內(nèi)的膽紅素排出不及,他就會穿透脂膜,進入組織,甚至可以穿透血腦屏障[6]。一旦進入這個孩子的大腦,那這神經(jīng)損傷可就永遠無法恢復了!”黃疸說道。
藍光戰(zhàn)士有些不解:“可人類體應該有處理膽紅素的裝置呀,你為什么還能存在?”
黃疸回應道:“不錯,人類是可以通過肝臟中的一系列酶將膽紅素轉(zhuǎn)變成極性大的葡萄糖醛酸膽紅素排出體外[7]。可這些酶要在新生兒出生3-5天后才會完全有效[8],這一階段,對我來說就是人類最脆弱的時候,雖然只有3-5天,但也足夠我毀了這個孩子。我就是這孩子剛出生時揮之不去的幽靈。所以藍光,收手吧,你是無法打敗我的。”
藍光戰(zhàn)士聽聞,說道:“原來如此,那就讓我代替這孩子的酶,將膽紅素轉(zhuǎn)化成極性大的物質(zhì)消滅你吧!”說罷便借來人類研發(fā)的LED藍光光源:“這盞LED燈可以發(fā)出400-500 nm波段的藍光,讓我在此波段的力量大大增強,這也正好對應你的吸收波段[9],接受審判吧!”
一陣強烈的藍光照射,皮下微循環(huán)中的膽紅素受到光的作用開始痛苦地叫喊、求饒,為了減輕痛苦,他們的身體發(fā)生了扭曲、變形。原本極性小的(4Z,15Z)型膽紅素迅速發(fā)生構(gòu)型異構(gòu)化,大量轉(zhuǎn)變成極性稍大的(4Z,15E)構(gòu)型[10](圖2),反應極快。同時轉(zhuǎn)化完的膽紅素又通過血液循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移,新的膽紅素又被送入皮下,一場全身范圍的膽紅素異構(gòu)化在藍光的照射下正激烈地進行著。
圖2 (4Z,15Z)構(gòu)型膽紅素通過光構(gòu)型異構(gòu)化轉(zhuǎn)變?yōu)?4Z,15E)構(gòu)型膽紅素
黃疸看著膽紅素痛苦地尖叫,發(fā)生異構(gòu),但他卻絲毫不懼:“可笑!你以為人類為何要大費周章地用水溶性強、極性大的葡萄糖與我的膽紅素結(jié)合而不直接更輕松、更經(jīng)濟地讓我轉(zhuǎn)變?yōu)?4Z,15E)構(gòu)型排出?你真地以為這樣微小的改變對我有實質(zhì)性的傷害嗎?確實,構(gòu)型異構(gòu)化后我的膽紅素確實相對更容易排出,可他們還有足夠的能力穿透小腸上皮細胞回歸肝腸循環(huán)[11],等他們排出可是個漫長的過程哦。你真的有足夠的時間等到這孩子體內(nèi)的膽紅素降至他可以承受的安全水平嗎?哈哈哈,到那時他早就完蛋了!同時你造成的構(gòu)型異構(gòu)化并非一勞永逸,難道你不知道這是一個可逆反應嗎?隨著膽紅素們的肝腸循環(huán)不斷進行,他們最終還是會轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的(4Z,15Z)構(gòu)型[8],你這是白費力氣!”
面對黃疸的嘲諷,藍光戰(zhàn)士沒有回應,繼續(xù)使用著LED藍光光源奮力照射著?!昂撸偢覠o視我?!秉S疸見藍光戰(zhàn)士并不理會自己,有些惱怒:“你就在那傻站著吧,看我這就進入這孩子的大腦,造成膽紅素腦病,看你還能否無動于衷?!?/p>
黃疸說著便準備派遣膽紅素進入嬰兒的大腦,可是就在這時,黃疸卻發(fā)現(xiàn)自己竟無法進入腦內(nèi)了,自己的力量突然之間飛速地減弱。
“不應該啊,你的攻擊應該對我無效才對啊?!秉S疸說道。
此時藍光戰(zhàn)士終于開口:“你們疾病都是一個毛病,整天和人類的化學試劑和醫(yī)學手段打交道讓你們產(chǎn)生了思維定式,而我們光能使者最擅長的就是出其不意!確實,我一開始讓你的膽紅素大量地通過快速的構(gòu)型異構(gòu)化轉(zhuǎn)變?yōu)?4Z,15E)型膽紅素,而我也知道他們并不足以消滅你,但那其實是我的障眼法,我真正的目的是為了降低你的警惕,讓反應較慢的結(jié)構(gòu)異構(gòu)化發(fā)生[10](圖3)。這才是我真正的殺手锏!”
圖3 膽紅素在光照下發(fā)生的結(jié)構(gòu)異構(gòu)化
“什么!怎么會這樣!可是我根本察覺不到啊?!秉S疸此時的眼神充滿了恐懼。
藍光戰(zhàn)士緊接著補充道:“不然怎么叫障眼法呢。結(jié)構(gòu)異構(gòu)化產(chǎn)生的環(huán)膽紅素含量很低,但極性遠強于構(gòu)型異構(gòu)化產(chǎn)生的(4Z,15E)型膽紅素,而且反應幾乎不可逆[8],一旦形成,幾乎可以迅速排出,讓你毫無察覺?!?/p>
嬰兒的皮膚開始逐漸從可怕的蠟黃轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀话残牡募t潤。隨著膽紅素的不斷排出,黃疸也在虛弱中慢慢地消失了。嬰兒的啼哭逐漸停止,安心地睡去了。
藍光戰(zhàn)士擦了擦汗,高強度的照射消耗了他太多的體力,但看著孩子進入了甜美的夢鄉(xiāng),這一切還是值得的。他看向嬰兒城的遠方,又一次踏上了征程。
戰(zhàn)至此時,光能使者兩戰(zhàn)大捷,疾病國王終于無法再對其坐視不管,隨即密電至正在前線廝殺的癌癥將軍。
癌癥將軍此時正于人體皮膚表面肆虐,收到密電,得知新冠和黃疸均被打敗的癌癥大將不屑地嘲諷道:“哼,兩個沒用的東西。雖說本來就沒指望他們能有多大能耐,但看來光能使者確實也不是省油的燈?!?/p>
“那我們該怎么辦呀大王!”手下們焦急地問道。而此時癌癥將軍卻沒有絲毫畏懼,淡定地說:“怕什么,新冠和黃疸這兩個好大喜功的庸臣,作戰(zhàn)不得要領(lǐng)、不懂收斂,絲毫不懂潛伏作戰(zhàn)。而我們癌癥最擅長的就是潛伏。只要我們藏得夠深,光能使者就找不到我們,即使找到了,要想將我們?nèi)繗⑺赖脑?,那所需要的能量估計能讓這人類宿主在我們之前就先一步歸西了,哈哈哈!來人,所有部隊轉(zhuǎn)移至肺部!搭建戰(zhàn)時地堡!”
接下來的幾天,癌癥大將始終呆在肺部的安全屋內(nèi),時刻提防光能使者的到來。然而好幾天過去,安全屋外卻始終風平浪靜?!肮饽苁拐哒鏇]發(fā)現(xiàn)我?也許是時候讓小的們出去進行小范圍劫掠了……”正當癌癥這么想著時,突然一只飛鏢竟從其身后飛來!
“??!”毫無察覺的癌癥被突如其來的飛鏢命中。“誰?”癌癥叫道,“該死的刺客!”癌癥邊說邊想著將飛鏢拔出,但卻發(fā)現(xiàn)這支飛鏢雖然扎入不深,卻怎么也拔不下來。此時只聽“砰”的一聲!一團白煙炸開,一個忍者般的身影從中緩緩走出,渾身隱隱散發(fā)著血色的紅光,“癌癥,準備好奉上你的項上人頭了嗎?”
“該死,果然是光能使者,你是怎么進到這里來的!”癌癥叫囂著。紅光戰(zhàn)士面對此番疑問卻表現(xiàn)得十分不屑,“呵呵,沒想到你竟然真地以為躲在這里就高枕無憂了,要知道我紅光具有超強的繞射能力,可以穿透皮膚和組織。相比藍光、紫光,更長的波長也使我在大部分生物分子的吸收波長之外,具有強穿透力的同時還能最大程度避免人體組織的損傷[14]。想要悄無聲息從萬軍叢中進入你這肺部的安全屋取汝之首級,對我這人稱赤色幽靈的光之國最強忍者來說再合適不過了?!?/p>
“哼,原來如此!”聽聞此言,癌癥非但沒有畏懼,反而冷笑起來,“沒想到光之國竟派出這么個毫無殺傷力的紅光戰(zhàn)士來殺我,你們光之國是拿不出像樣的人了嗎?就算你找到了我,憑你這丁點能量,你就是對我照射上一百年我也照樣生龍活虎!”
紅光戰(zhàn)士一言不發(fā),抬手就是一陣紅光射線向癌癥射去。癌癥見狀頂著紅光射線就向紅光戰(zhàn)士走去,不僅沒有受到絲毫傷害,還步步向紅光逼近。“哼,羸弱紅光不自量力,竟想蚍蜉撼樹,納命來吧!”癌癥說著便準備掐住紅光的喉嚨對他造成致命一擊。
然而此時,一開始射中癌癥的飛鏢竟突然劇烈震動起來,無數(shù)活性氧從中迸發(fā),深深扎入癌癥體內(nèi)。一瞬間,核酸被氧化,蛋白質(zhì)被破壞,癌細胞仿佛正面迎上了一記重拳一般被打飛了出去,難以動彈。
紅光隨即取出鐐銬,準備活捉癌癥:“你們疾病總是要吃了虧才長教訓,我紅光能量低不錯,但我可是善用道具的忍者啊。剛剛射向你的Lu-Tex金屬卟啉飛鏢又叫光敏劑,可以吸收我發(fā)射出來的732 nm波長光,過渡金屬變成激發(fā)態(tài),而后能量向O2轉(zhuǎn)移,將其激發(fā)為對你具有強力殺傷性的活性氧(ROS)[15]。同時飛鏢上還被我涂抹了可以對你進行靶向的腫瘤受體,一旦命中,便再也無法取下[16]。這就是我苦練多年修煉而成的光動力學療法(PDT),你束手就擒吧!”
“該死的紅光……咳咳……可你穿透力再強,但到底還是紅光,穿透能力總有個限度,你不可能追我到天涯海角!只要被我逃掉了,我就還能東山再起!”說著癌癥掙扎著用盡最后一絲力氣打開了安全屋內(nèi)通向肝膽等人體更深處的密道。
眼見癌癥就要逃離,紅光急忙掏出最新型的吲哚菁綠光敏劑(ICG)飛鏢,在癌癥即將完全蓋上密道口的千鈞一發(fā)之際射在了他身上。這ICG光敏劑是人類研發(fā)的十分先進的長波光敏劑,可以被800 nm波長的近紅外光激發(fā)。紅光戰(zhàn)士早料到狡猾的癌癥不可能只有一處藏身地,這一秘密武器也是其最后的殺手锏。緊接著紅光戰(zhàn)士并沒有著急追趕,而是靜心端坐,冥想之際,其頻率開始緩緩降低,慢慢增長的波長如同水波趨于平靜。740 nm……760 nm……780 nm,終于!紅光戰(zhàn)士在波長突破可見光極限的780 nm后竟完全透明,消失不見了!赤色的忍者真正成為了來無影去無蹤的幽靈,他成為了紅外戰(zhàn)士。
紅外戰(zhàn)士端坐著向四周散射出陣陣紅外光波,長波的他們暢通無阻,穿透人體的各個角落。此時的癌癥仍在密道中穿梭,但飛鏢在陣陣紅外光波下不斷產(chǎn)生ROS,一點點的蠶食著癌細胞的組分。不斷地照射下,癌細胞開始四分五裂,分崩離析。終于在絕望中,癌癥化為了灰燼。
這場悄無聲息的斬首行動,在人類無知無覺中獲得了勝利。
光能使者們的故事還在延續(xù),為應援人類,越來越多的光能使者正在從光之國趕往地球。也許將來我們還會看到綠光戰(zhàn)士、黃光戰(zhàn)士的到來,這場人、光、疾的戰(zhàn)爭,正因光能使者的到來而變得五光十色起來。