来自美国威斯康辛州的蒂姆 · 弗里德(Tim Friede)算是彻底火出圈了。
近日,《Cell》杂志刊登了一项「疯狂」研究:一男子蒂姆 · 弗里德,在长达 18 年里主动让眼镜蛇、黑曼巴等致命毒蛇咬伤自己超 600 次,甚至将毒液稀释后注射到体内,迫使免疫系统进化出能中和 19 种毒蛇神经毒素的广谱抗体 LNX-D09 和 SNX-B03。
图源:Cell
这两种抗体的独特性在于:
LNX-D09 靶向长链神经毒素(LNX),如黑曼巴的 α-elapitotoxin,通过模拟烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)的结合界面,以皮摩尔级亲和力(<74 pM)锁定毒素关键位点 R36,阻止其与神经细胞受体结合。
SNX-B03 针对短链神经毒素(SNX),如眼镜蛇的 α-cobratoxin,通过 CDR-H3 环的 18 个氨基酸形成「分子陷阱」,捕获毒素的保守表位 H30 和 R31,阻断神经信号传导。
这两类抗体的表位均位于毒素与受体结合的「功能热点」,利用进化压力下的保守性(LNX-D09 结合区保守性 95%),实现了「以不变应万变」的广谱中和。
当这两种抗体与 PLA2 抑制剂 varespladib 组成「三组分鸡尾酒」时,在小鼠模型中实现了对 19 种 WHO 高危毒蛇的全覆盖。
其中 13 种毒液被完全中和,剩余 6 种的存活时间延长 3.7-10.5 倍。
Tim Friede 图源:网络
「不疯魔不成活」,威斯康辛最强蛇佬
蒂姆的故事堪称现实版「西毒欧阳锋」(《射雕英雄传》中头号反派,善驭毒蛇,武器为喂毒灵蛇杖)。
蒂姆高中时期便沉迷养蛇,从玉米蛇、奶蛇等无毒萌宠开局。
成年后他逐渐解锁爬宠圈暗黑副本,甚至觉醒逆向思维「与其被蛇偷袭,不如主动献祭」,从此开启肉身试毒修仙路,黑曼巴、眼镜蛇、响尾蛇轮流伺候。
最狠的是 2001 年那次,蒂姆被两条埃及眼镜蛇连环毒吻后躺尸 ICU 四天四夜,醒来第一句话居然是战术复盘「这波没控好毒量,下次改进」。
你以为故事到这就结束了?
这位「狼灭(狠人升级版)」吸取了翻车教训,直接开创作死新流派,把蛇毒稀释后当奶茶「喝」!二十年累计注射 600+ 次毒液,硬生生把自己炼成行走的血清库。
直到某天科研机构发现这货的血液堪称「抗毒界的瑞士军刀」。
普通人的免疫系统遇见蛇毒就摆烂,蒂姆的抗体却自带全图挂,LNX-D09 抗体能单挑 19 种毒蛇的长链神经毒素,SNX-B03 专治各种短链毒素不服,组合起来直接制霸毒圈。
回到开头的 Cell 论文,科学家用他的抗体调制的「三件套」,在小鼠身上实现 13 种毒蛇完全防御,剩下 6 种也能挡个七七八八。
这要是量产了,非洲老铁还怕什么黑曼巴?要知道全球每年有多达 14 万人死于蛇咬伤,而需要截肢或落下终身残疾的人数更是这个数字的三倍之多。
传统抗毒血清有多坑?
基本就是「一蛇一血清」的奢侈操作,而蒂姆的人肉血清直接开挂,广谱 BUFF 覆盖 19 种眼镜蛇科毒液,朝着 600+毒蛇通用血清迈进。
比起拿马血做的传统血清,人源抗体过敏概率直接砍半,安全系数拉满。
此外,这老哥的免疫系统居然和蛇毒达成了诡异共生,给自体免疫疾病研究打开新副本。按照计划,研究人员希望开发出更广谱的抗毒疫苗给在野外工作的人。
虽然这波操作喜提 Cell 主刊,但科研大佬们集体捏把汗,这特么是拿命赌科学啊!但凡手抖多 0.001 ml 毒液就可能全村开席。
要成果还是要命?这真是个哲学问题,因为历史上还真有过悲剧!
1957 年,美国爬虫学家卡尔 · 施密特(Karl Patterson Schmidt)在芝加哥自然历史博物馆研究非洲树蛇(Dispholidus typus)时被咬伤,但他低估了幼蛇毒性未及时就医,反而留在实验室记录中毒症状:
0-3 小时伤口轻微疼痛,误判为「低毒」;3—12 小时体温升至 38.7℃,鼻腔、牙龈出血,血尿;12—24 小时内脏溶解出血、意识模糊,最终因呼吸衰竭死亡。
施密特的日志成为研究非洲树蛇毒液机制的关键资料 —— 这种后沟牙毒蛇的毒液含金属蛋白酶,能破坏凝血功能引发全身性出血。
尽管施密特的自我牺牲被赞为「科学殉道」,他的死亡直接推动了对「非传统毒蛇」毒性的重新评估。
Karl Patterson Schmidt 图源:网络
Karl Patterson Schmidt 蛇毒相关研究 图源:BBA
在抗毒疫苗诞生前,国人对抗自然毒素的道路上也是铺满荆棘。更震撼的是中国微生物学前辈汤飞凡的「自我实验」。
中国疫苗之父「霸蛮」实验,「医者不试,何以救人?」
1905 年的湖南醴陵,7 岁的汤飞凡目睹乡亲在瘟疫中挣扎死去,立下毒誓:「学医,救中国人!」
1914 年,为了考入湘雅医学院,他废寝忘食学了一年英语,视力急剧下降。
湘雅医学院第一届学生 图源:网络
1925 年在协和学医过程中,经举荐前往哈佛大学进修。
在病毒学荒漠时代,他提出震惊学界的「过渡微生物」假说,预言立克次体与病毒间的神秘纽带。
1929 年,汤飞凡从哈佛毕业后,恩师颜福庆写给他一封信,没有许诺「良好条件」和「优厚待遇」,而是如实地说明了当今中国医学界的困难。
祖国的召唤使汤飞凡放弃美国教授席位,带着显微镜回国,在中央大学医学院用煤油灯和竹制培养皿重建实验室,「没有自来水,只有一台又旧又漏,而且每天用完后都要修理的锅炉;回收的设备是一只破木船,放在湖里进行透析;胃霉用完了,从自己养的猪的胃里提取」
当同学邀请一道开业行医时,汤飞凡说出毕生意愿:「当一个医生一辈子能治好多少病人?如果发明一种预防方法却可以使亿万人不得传染病」
抗日战争期间,汤飞凡牵头在昆明重建了中央防疫处,为解放区生产了大量的血清和疫苗,还建立了青霉素试验厂,为预防天花、黄热病、鼠疫等疫病做了大量工作,他被誉为「东方巴斯德」。
他所工作的救护站,一直在日本人炮火的覆盖下,但身高 1.60 米的汤飞凡却镇定地说:「我干这个最合适,因为我目标小,炮火打不中我」
20 世纪中叶,沙眼在中国发病率高达 55%。当日本学者野口英世宣称「沙眼由颗粒杆菌引起」时,汤飞凡直接开启打脸模式。他将颗粒杆菌接种到自己眼中,结果毫无反应,直接证伪了国际权威。
为了找到真正的病原体,汤飞凡用整整一年的时间,采集了 200 例典型沙眼病例样品,进行分离试验,但都以失败告终。
汤飞凡意识到不能再重复别人的病毒分离方法,一定要走自己的路。1955 年,汤飞凡历经 8 次鸡卵黄囊分离实验,终于获得世界首株沙眼衣原体(TE8)。
为验证病原体致病性,汤飞凡毅然将病毒滴入自己眼睛。
为观察完整病程,他任由双眼红肿、溃疡,40 天内拒绝治疗,直到收集到无可辩驳的完整临床数据,也推翻了日本学界谬论。
这项成果使中国沙眼发病率从「十眼九沙」的诅咒降至 5%,也让他成为国际公认的「衣原体之父」。
汤飞凡以身试「毒」 图源:中国科学院院士文库
他还生产了世界首支斑疹伤寒疫苗,中国的第一支青霉素,第一支狂犬疫苗,第一支白喉疫苗,第一支牛痘疫苗。
他终结了「受伤 = 等死」的时代,助中国提前 16 年消灭天花,拯救千万儿童。如今每支灭活新冠疫苗所用的技术,正是他当年打磨的「猎枪」。
正如汤飞凡留下的那句:「医者不试,何以救人」这位用双眼作注的科学家,用最「霸蛮」的方式诠释了何为科学信仰。
在卫生部工作的汤飞凡 图源:网络
然而,这位「中国疫苗之父」的命运却充满悲剧。
1958 年,这个本该站上诺奖领奖台的男人,却含冤自尽。和他并列的其他两项成就,后来都获得了诺贝尔奖(组委会规定不授予逝者,让中国错失首个诺贝尔生理学或医学奖)。
更令人痛心的是,他的成果曾被合作者冒名顶替,直到 1986 年国际眼科防治组织重新制作奖章,才洗净他的冤屈。
正所谓,工作中的强者,不会抱怨「有毒」的环境。
施密特代表了「被动牺牲」,在安全规范缺失的年代,因职业风险成为科学的祭品;
汤飞凡展现了「主动奉献」,为验证科学假设,不惜以健康为代价;
蒂姆则是「极端探索」,用非传统方式挑战人体极限,开辟研究新路径。
幸运的是,现代科学已从「试错式牺牲」迈向「精准设计」,如 2024 年诺奖得主大卫 · 贝克(David Baker)团队用 RFdiffusion 设计抗体,直接结合蛇毒关键位点,在小鼠中实现 100% 保护。
David Baker 蛇毒抗体研究 图源:Nature
这些「西毒」传人们用肉身趟雷区,用代码破迷局,只为让后来者不必再以命相搏。正如居里夫人所言:「生命中没有什么可怕之物,唯有尚未理解之物」或许,这就是科学最极致的浪漫主义。
注:本文高危动作请勿模仿!
题图来源:图虫创意
参考资料:
1. Glanville et al., Snake venom protection by a cocktail of varespladib and broadly neutralizing human antibodies, Cell, 2025. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.03.050
2. 汤飞凡,中国科学院院士文库
3. Vázquez Torres, S., Benard Valle, M., Mackessy, S.P. et al. De novo designed proteins neutralize lethal snake venom toxins. Nature 639, 225–231 (2025).
4. Diary Of A Snakebite Death - Scientist Details What It's Like To Die In His 'Death Diary'
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