文／楊慧莉

二十一世紀，儘管醫學進步，但有些疾病仍讓人束手無策，如癌症。此外，各種病毒的威脅也無所不在，一場疫情在短期內奪走數百萬條生命，在在證明醫學發展尚有極大的進步空間。近年來，有人不僅回望古老的自然用藥智慧，且在因緣際會下發現大海深藏人類未來所需的各種解藥分子。他是自許為深海煉金術士的化學家阿佛勒斯……

鑽研興趣
善用古老用藥智慧

山姆‧阿佛勒斯（Sam Afoullouss）童年時看著摩洛哥的阿姨從各種奇花異草提煉出天然用藥，引發濃厚興趣，想要進一步了解我們可以如何善用身邊自然物，找到治癒疾病的方法。這股熱情也促使他前往愛爾蘭國立大學戈爾韋分校，研讀化學和生物學。

阿佛勒斯攻讀學位時，曾在達貢斯博士（Dr. Michel Dugons）的毒液實驗室工作，協助測試蜘蛛毒轉化成醫療用藥的潛力。也就是在戈爾韋時，他潛進愛爾蘭潮溼而野生的西海岸，隨即愛上了那片近海的陌生世界。看不見的美麗海底世界讓他忍不住以照片和影片拍下所見，分享這個世界的奇觀。

完成理學學士學位後，阿佛勒斯將其尋找新自然用藥的志趣與對海洋世界的熱情相互結合，進一步攻讀化學博士學位，希望能在愛爾蘭蘊藏寶藏的深海珊瑚礁中找到未來的醫療用藥。

取經天然用藥史

日前，阿佛勒斯透過演說分享自己的研究和發現。首先，這位化學家以近年延宕多時的疫情凸顯其研究初衷，「幾年前，誰會想到今天人類出現了一場鋪天蓋地的全球疫情？這種蔓延全世界、奪走許許多多生命的新冠病毒，其最可怕之處就是它爆發開來時，人類並無可用以對抗的解藥。不過，不管病毒是新或舊，人類擔憂的還不止如此。從對抗生素產生抗藥性的感染細菌到罹癌率不斷增加，面對演進的醫療需求，人類努力尋找解藥。為了找到未來的有效用藥，我們轉而求助大自然。」

數千年以來，人類就懂得在生病時，從身邊的動植物身上取得天然解藥，如感冒或咳嗽時就會用蜂蜜或生薑舒緩不適症狀。阿佛勒斯認為這些天然解藥之所以管用，原因在於這些生物會產生特殊代謝物，用以對抗疾病和掠食者，尤其是那些無法移動的有機體，如蘑菇等植物。

他表示，過去兩百年，科學家為了尋找這些內含藥用分子的生物，已走遍全世界，而這種基礎研究已經造成今天有一半以上的藥物源自這些天然資源；不過，科學家們也只是尋遍地表上看似有潛力產生自然藥用分子的生物，卻有一處尚未探索，恰巧也是最大的一塊，那就是海洋。

潛水發明現生機

海洋，占地表四分之三，擁有最豐富多樣性的生物生態系統。光是阿佛勒斯念書時所在的愛爾蘭，其附近海域範圍就是領地的八倍，那裡充滿了讓人感到陌生的生命形式，化學家在愛爾蘭康尼瑪拉海岸線的水域拍下牠們的樣貌。他相信，民眾只要造訪那裡的潮間帶水坑或浮潛那裡的海藻林，也能親眼瞧見。

阿佛勒斯表示，自從一九四○年代庫斯托（Jacques Cousteau）發明潛水後，科學家就可潛入海底，探索多樣的生態系統，「現在他們可以花好幾小時待在水裡，然後發現數百種新物種，從色彩繽紛的珊瑚到各種蔚為奇觀、形狀大小不一的海綿。」

當研究人員接觸這些採樣，開始分析海洋生物身上的分子，都嘖嘖稱奇，因為很多人都覺得這種分子難以形成，但大自然超乎人類想像。最棒的是，一如阿佛勒斯所言，「當化學家測試新分子轉化成用藥的潛力時，發現了許多新分子居然能殺死最頑強的細菌、摧毀最致命的癌症、甚至可用來治療疼痛。」

根據阿佛勒斯的研究，目前藥局和醫院裡已有十七種用藥是來自海洋資源，特別是其中一種叫做「辛抗寧」（Ziconotide）的用藥，是從神奇的芋螺分解出來。芋螺的神奇之處，不只是牠有美麗的外殼和圖案，而是牠會產生一種天然分子，可用來治療嚴重及慢性的疼痛，止痛力是嗎啡的千倍。這可能會讓人不禁想問，一個海螺為何要產生這麼強的止痛效果？牠們行動遲緩是否與此有關？

原來，這是大自然巧妙進化下的結果。阿佛勒斯解釋，這些海螺獵捕魚隻，但不像獅子藉由速度追捕到羚羊，而是對牠們的獵物注射「辛抗寧」這樣強效混合的神經毒素，隨即癱瘓魚隻，也正是「辛抗寧」可鎖定脊椎動物（如人類）神經系統的能力，讓它成為有效的止痛藥。

嚴苛環境藏珍稀

當潛水是很大的創新之舉，讓科學家得以研究沿岸海洋系統，但遠遠超出海岸的海洋往往深不可測，水壓可強到身體難以負荷的程度，因此潛水的深度有限，否則會對身體造成傷害，這也讓絕大範圍的海洋未獲充分探索，讓阿佛勒斯不免感歎「上太空的人比下海的人多」。

於是，為了找到未來解藥，他與科學團隊搭乘愛爾蘭高威海洋研究所營運的多用途研究船「凱爾特探索者號」，從愛爾蘭海岸航行到最大的海底峽谷，途經愛爾蘭西南海岸的惠塔德峽谷（Whittard Canyon）時，海床可以從三百公尺下到三千公尺，深海珊瑚礁便在這種最極端的環境條件中欣欣向榮。要下到這種極端的深海環境裡，科學家們如要採樣，得使用小巴大小的機器人潛水艇。

而這種深海環境到底有多極端呢？阿佛勒斯表示，不像芋螺所棲息的珊瑚礁，水域是一片暖流，極端的深海環境是冰冷如家中的冰箱，也非清澈得可看到陽光，而是暗黑，不見天光，永遠浸潤在黑暗中，而且也無法自在優游其中；最可怕的是，「如果你要潛進這種深度，就會瞬間被巨大的水壓壓垮，就好比有二十頭大象的重量從你頭上壓下來」。

儘管環境嚴苛，阿佛勒斯認為，深海珊瑚礁仍然是全球生物多樣性最豐富的生態系統，可媲美大堡礁和亞馬遜雨林。在那裡存活下來的生物都歷經百萬年的演化，才得以在嚴酷的環境中蓬勃發展；許多對科學界來說，是新奇而值得好好研究的，而有些過去未見過的深海水母在導演卡麥隆（James Cameron）探索深海後，變成電影《阿凡達》中的角色原形。

學以致用
未來藥局藏深海裡

阿佛勒斯自許為深海煉金術士，不過他可不是把鉛變成金，而是打算把藏在愛爾蘭深海珊瑚礁的寶藏轉換成未來的醫療用藥。如需做到這一步，他需要對整個深海生態有所了解和掌握。

珊瑚礁中含解藥

根據研究和觀察，阿佛勒斯發現，深海儘管有豐富的生物多樣性，但競爭很激烈，尤其是濾食性動物之間，都在爭奪盡可能多的成長空間和食物。幾百萬年來，這種空間和食物的爭戰在黑暗中肆虐，產生了一些全世界難得一見的最美麗生物。比方說，在一千五百公尺深所發現的兩公尺寬喇叭海綿，已經進化長出一種交織著玻璃纖維的複雜架構，可以伸展至洋流中。

不過，這種尤物有個黑暗面，結果演變成海綿和珊瑚相互競爭生存之戰，而所仰賴的正是化學戰。阿佛勒斯的目的就是把這些化學武器解析出來，然後用以對抗微生物和癌症。

他表示，如果仔細觀看這種海綿，就會發現許多小黃點，每個黃點其實就是一個像珊瑚的動物長在上頭，把海綿當支架，方便自己捕食洋流中的生物。不過，這種行為會對海綿產生負面影響，以致於讓海綿和其身上的微生物體產生有毒化合物去殺死珊瑚，然後珊瑚也反擊，也製造出自己的有毒化合物去殺死海綿。

阿佛勒斯與工作團隊便想將這些化合物發展出新的抗癌療法和未來抗生素，只是這些珊瑚礁有幾千種，每種都含數千種分子，要找到其中一種可有效抗癌或終止下波疫情的珊瑚礁猶如海底撈針。

結合科技製解藥

至於科學家們如何製作解藥呢？

阿佛勒斯解釋他們的科學做法，「把珊瑚和海綿浸泡在酒精裡提煉，接著把淬取物拿去餵養癌症、瘧疾、病毒、腦噬變形蟲等疾病，然後就靜待結果出爐。」

不過，化學家也坦承，多數時間是什麼都沒發生，但偶爾會有那麼一種淬取物能殺死一種疾病，讓他們得知它含有眾多可轉化成藥物的自然分子，接著就會解析出這些分子並進行測試，直到真正找到那個在深海黑暗中歷經百萬年演化、而今可讓人類拿來對抗癌症、細菌和病毒的分子。

阿佛勒斯進一步說明他們找到分子後的做法：並非傻呼呼的去「殺雞取卵」破壞生態，而是善用基因編輯技術，截取這些生物身上會產生抗病分子的基因，然後插入酵母之類的微生物，把牠們養在生物反應器裡，以一種永續而符合成本效益的方式，讓這些微生物幫人類生產解藥。

珊瑚與人類並存

阿佛勒斯和科學團隊所做的研究不只是基於人體健康的考量，也想保護這些隱藏在海底的珊瑚群生態。

他表示，全球深海珊瑚已有一半都因拖網捕撈和延繩捕魚遭到摧毀，變成沒有生命的碎石，而深海採礦等新的威脅，也讓珊瑚群置身更多的險境；不過，今天發現了珊瑚群的藥用價值後，相信人們就會更有動力去探索和保護珊瑚礁。

目前，透過研究，阿佛勒斯和團隊已經找到對抗哮喘、瘧疾、甚至新冠病毒的潛在解藥，顯現珊瑚礁的驚人潛力。他語重心長的說，「為了保護我們自身的健康，我們需要去保衛深海珊瑚礁的健全，因為人類未來的藥局就藏在深海裡。」