經歷兩次原子彈爆炸,一位大難不死的日本人——山口疆

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日本在第二次世界大戰承受兩次原子彈襲擊,曾經,有一位日本人名叫山口彊,不幸經歷兩次爆炸的輻射影響,卻又幸運地大難不死,科學家對他的個案很感興趣,作者整理角度加以分享。
戰爭有幸有不幸,他經歷了兩次原子彈爆炸卻「大難不死」
如果科學界對於「核戰 / 二次世界大戰結束」也有重大的回顧分享,大概,物理學家、遺傳學家也會直指同一件事:日本廣島、長崎的兩次原子彈爆炸。而當物理學家全神貫注地分析原子彈核裂變的連鎖反應時,遺傳學家卻關注當年一件重要案例:山口疆(Tsutomu Yamaguchi)事件背後的基因突變。
山口疆是三菱公司的工程師,在1945年8月6日、8月9日這數天內,他是連續受兩次原子彈輻射的倖存者,兩次爆炸都距離他數公里以外。8月6日首次爆炸前一刻早上,他在趕往辦公室的途中,遠遠看到那轟炸機放下一枚與別不同的炸彈。他立即遵照空襲訓練指示,趴在地上、雙手遮蓋眼和耳,大約半秒後,炸彈的強光和聲響彷彿同步釋出,他隨即被彈飛落地,昏暈過去。
醒後,他挨着嚴重灼傷的身體,焦急地趕上一列火車,希望盡快回到長崎尋找妻兒。終於,8月8日早上他抵達長崎的家門,一見太太,先讓她看看自己的雙腳仍在;因為日本民間傳說認為,鬼是沒有腳的,他要證明自己依然生還,藉此告訴太太眼前並不是他的鬼魂。
第二天上午,山口疆回到長崎三菱公司總部,手臂與臉都包裹着繃帶,向上司和同事訴說他的見聞。上司一聽,簡直覺得他胡說八道:「你是一位工程師⋯⋯即管去算算看,一顆炸彈怎麼可能摧毀一整座城市?」諷刺地,這話一說完,當時即傳來強烈的白光,照滿整個房間,這就是第二顆原子彈爆炸後的一刻。山口疆回憶那時還在想:那朵蕈狀雲團或許是從廣島跟著我來長崎的!1

(圖片背景:山口疆)
延伸閱讀:北韓可1小時內發50萬次砲轟「首爾」 美國會聯合中國「摧毀」北韓嗎?
輻射即時傷亡嚴重,但遺禍未至於世世代代?
一般情況來說,兩次原子彈爆炸後,許多日本人飽受嚴重灼傷、發燒、半聾、禿頭、發炎、指甲脫落等等,而隨後十年,血癌患者大量急升,而各類癌症也有上升趨勢。當時正在懷胎的孕婦,不足四週的胎兒流產,在肚內存活下來的,出生後都帶畸形腦和智力問題,當中長大後最高的智商只有68。
不過,原子彈爆炸後的數十年,還有許多日本人再生的嬰孩,未有明顯 / 嚴重的遺傳問題。而終於,數十年後,山口疆在2010年才因為胃癌逝世,死時九十三歲。這個故事觸發科學家無窮想像,他是怎麼做到的?
按道理,每次原子彈爆炸,人們承受的輻射量,等於常人在生活吸收了背景輻射一年的「一百倍」。原子彈釋放出各種射線之中,最強的稱為「伽馬射線」(Gamma Ray)。2它照射人體時猶如將DNA的水分子予以重擊,將水分子的電子撞飛,繼而產生自由基,隨後的化學反應會將DNA斷開成一段段,甚至將染色體劈成許多碎片。
受輻射影響,DNA突變搞什麼?
的確,細胞有自動修復能力,像剪刀般將受損的DNA切斷,再有酵素補回DNA缺口,就是我們知道的那些鹼基編碼:A、C、G或T,但前提是DNA不能被破壞得太嚴重。如果只是雙股螺旋的其中一股斷裂,要修復它並不困難,大約一小時內便能恢復,錯誤也少。可惜,如果雙股皆斷,甚至零碎不堪,太多的受損出現,細胞為了快速修補,通常會胡亂把DNA兩端分離的邊緣接上便算了,導致出錯的機率相當大,或造成所謂最嚴重的「移碼突變」(Frameshift mutations)。3
所謂「移碼突變」,不是一般DNA的編碼錯亂,情況等於DNA序列多了 / 少了一個鹼基,這樣,細胞在讀取RNA時就極易出錯,令讀取胺基酸的三聯體時,構成一連串的災難,終於導致人體不同地方發生各種病變,甚至快速死亡。
說回山口疆,他不幸地連續受過兩次強烈輻射,卻又幸運地比其他人較少病變,而他在數年後生了兩名女兒,除了青少年和成年期的一些小疾病外,卻無其他嚴重或致命的疾患,外貌和智力也正常。這是為什麼?
儘管科學家無法「捉住」山口疆及其全家,仔細地研究一番,然而,他們對此還是作出一系列推測:
- 其一,山口疆似乎有比其他人更強的細胞修復能力,具備更有效率的修護基因組合,連雙股斷也一併補救了。
- 其二,也許山口疆幸運地在伽馬射線的照射中,並未擊中最重要的細胞功能,突變沒有出現在重要的蛋白質編碼序列上。
- 其三,即使突變出現了,但大部分屬於「靜默突變」(silent mutations),這些排序小錯誤剛好仍能讀取「同一種」胺基酸編碼,而沒有造成傷害;而不是許多人發生的「移碼突變」。
- 其四,山口疆負責監控腫瘤和癌細胞的基因,並未受嚴重損害。
正是上述因素或全部加起來,幸運地降臨在山口疆身上。無論如何,當年的原子彈除了是美國希望盡快結束戰役,使用最狠辣的招數之外,其實當時所有科學家對這些輻射對人體有多大影響,可謂所知極少。那篇關於基因和蛋白的經典論文:one gene/one protein,是在投擲廣島原子彈前幾天才出現。4
所以,美國下手時根本無人知道,日本人受原子彈的災難可以持續多久多遠。歷史和科學家事後孔明的回顧,看來鬆一口氣,只能說是人類戰爭不幸之中的萬幸。
延伸閱讀:
參考資料:
[1]THE MAN WHO SURVIVED TWO NUCLEAR BOMB ATTACKS
[3]Effects of Frameshift Mutations: Definitions and Examples
[4]山姆.肯恩(Sam Kean)著:《小提琴家的大拇指》(The Violinist’s Thumb),臺北市:大塊文化,2013年9月,p.61 – p.78。
核稿編輯:周雪君
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民團緊盯菸防法公告前準備工作,籲完善健康風險評估與申報機制

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菸害防制法修正案雖三讀通過,然真正的挑戰才剛開始,民團表示將含淚監督,呼籲政府重視健康風險評估以及申報機制等配套措施,以維護國人健康。
逾十數年未修的菸害防制法,歷經5次立院朝野協商,總算在本月12日通過三讀,達成加熱菸載具嚴管、禁絕加味菸、圖文警示提升至50%、校園全面禁菸等重大變革,確立台灣朝禁止電子煙、嚴管加熱菸方向前進。為呼籲政府重視健康風險評估等各項配套措施之落實,確實維護國民健康,全國家長會長聯盟、台灣醫界菸害防制聯盟及董氏基金會等台灣拒菸聯盟團體也緊急在農曆年前召開記者會提醒政府,新法中,包括「類菸品」、「指定菸品」、「健康風險評估」等用字模糊不清,等於讓主管機關留有很大「空白授權」空間。法令正式公告前,務必審慎進行把關。
健康風險評估:一套評估安全容許濃度的健康科學
健康風險評估屬於一門攸關人體健康的系統性風險管理,目的在於決定如何管制醫藥品、食品、化粧品、農藥、生活及職場環境中存在之化學物質最大殘留濃度(Maximum Residue Level, MRL),亦即安全容許濃度,以建立危害人體健康之風險及效益分析(risk and benefit analysis)。健康風險評估的建立原因,通常是體系中出現了過去不曾經歷或不曾被發現的新有害物質,台灣過去較知名的健康風險評估建立經驗,包括塑化劑食品事件、含萊克多巴胺之美牛與美豬開放事件、日本福島食品等事件等。
訴諸科學證據,健康風險評估乃為國人把關的重要關鍵
健康風險評估之所以重要,在於講究科學證據,為爭議政策提供最核心的決策基礎。較著名的健康風險評估應用,是在2011年台灣發生的塑化劑食品安全事件,起因為部分食品上游原料供應商在常見的合法食品添加物「起雲劑」中,使用廉價的工業用塑化劑(非食用添加物)以撙節成本。最終,衛福部提出健康風險評估研究數據,由國內各領域專家於2011年6月21日達成初步共識,比照歐盟標準,依據科學證據針對5種常用塑化劑,定出每人、每日、每公斤體重容忍值〈TDI〉,例如DEHP容忍值為50微克、DBP容忍值為10微克等。
2020年8月28日,總統蔡英文宣布開放萊克多巴胺(瘦肉精)豬肉及30月齡以上的美國牛肉進口,即表明政策決定絕對不會以國民健康作為交換,而是以在科學證據累積充分的情況下,政府已經做好完整的國人風險評估及配套措施,確保食品安全及豬農生計不受影響的前提下所做出的決定。
美豬健康風險評估,涵蓋不同層面之敏感族群
含萊克多巴胺之美國豬肉進口爭議長達15年,主要爭議則在於國人飲食習慣與他國不同,畢竟豬肉在華人飲食料理中是相當廣泛使用的食材。以2019年為例,美國單人每年平均吃下近24公斤豬肉;台灣則為39公斤。此外,國人比外國人嗜吃內臟,尤其坐月子中的婦女等,專家因此呼籲應該針對國人飲食習慣,以及心血管疾病患者等高風險族群,進行健康風險評估。食藥署最終委託成大醫學院環境醫學研究所/環境微量毒物研究中心完成「108食用肉品暴露萊克多巴胺之健康風險評估報告」,特別針對不同年齡層民眾、敏感族群進行分析,包括小孩、幼兒、青少年、成年人、老人以及育齡與正在坐月子的婦女,進行針對豬萊克多巴胺的殘留容許量標準,方才消除各界疑慮。
必須重視在地證據 台灣人基因易感性也必須納入評估
除客觀環境因素,跨人種的易感性基因差異也是健康風險評估的重要環節,畢竟人種基因可能導致受化學成分影響程度產生差異。近期著名例子,在於國健署所提出近五成台灣人患有酒精不耐症(Alcohol Intolerance)基因缺陷。酒精不耐症是一種先天的基因缺陷,導致人體內缺乏乙醛去氫酶(Aldehyde Dehydrogenase, ALDH2),無法正常代謝酒精轉化成的乙醛。前國健署署長王英偉在任時即指出,台灣人酒精代謝基因缺陷機率高居世界第一,飲酒將大幅提高罹患癌症的機率,重度飲酒者得到食道癌的風險甚至可高達50倍,因此呼籲台灣人飲酒習慣不應比照外國標準。
2018年政府針對新型庫賈氏症提出的「美國進口牛肉相關產品健康風險評估報告」,即考慮人種易感性基因型分佈的差異,並根據國家攝食資料庫公告之細項食物攝食量計算國人食用美國牛肉的潛在健康風險。而過去由國家衛生研究院、中研院領導之台灣肺癌遺傳流行病學研究團隊,也陸續找出數種肺癌的易感基因(predisposing gene),包括第10號染色體的 VTI1A、第6號染色體的ROS1-DCBLD1和HLA class II、第5號染色體的TERT、第3號染色體的TP63等都是易感的基因位點,都可能因為空污、菸害、職場環境提高罹癌機率。
加熱菸內含多種新化學物質,政府應召集跨領域專家協助審查
根據董氏基金會提供資料顯示,2020年沙烏地阿拉伯的學術機構研究發現,加熱菸產生的氣霧 (aerosol) 中,共含62種化學物質;其中丁二酮(diacetyl)、乙酰基丙酰基(2,3-pentanedione)、鄰苯二甲酸二辛酯(diethylhexyl phthalate )等。董氏基金會因此曾提出質疑,加熱菸還有多少化學物質未被揭露?如何擴散?需要更多證據予以驗證。
以歐盟為例,要求菸商必須於申請新興菸品產品上市前,提出詳盡的檢驗報告,方才能予以核准。訴諸科學證據需要體系的建立,畢竟連國健署署長吳昭軍都在菸防法協商現場都承認,確實國健署連其他國家怎麼進行健康風險評估都不清楚。
台灣醫界菸害防制聯盟祕書長郭斐然呼籲,因應加熱菸之特殊性質,必須建立指定菸品之健康影響評估,此外也應同步修正「菸品資料申報辦法」,增加應申報項目。郭斐然指出,依據國際的經驗及資料,加熱菸菸草柱的添加物一直成謎,尤其是添加物的相關毒性資料是否完備,政府是否已掌握這些資料並要求菸商要如實申報,同時政府是否具有查核的能力?專家也指出,新興菸品必須在研究上需要更多時間累積數據,除了參考國外研究外,台灣自己應該要對新興菸品進行健康風險評估,一旦有了風險評估,才能衡量這些菸品的危害加以把關。
林奕華呼籲:盼國健署勿忘為國民健康把關的初心
儘管國健署草案由原先電子煙、加熱菸雙禁改為後來一禁一開的版本,對雙禁陣營造成巨大打擊,但是林奕華委員依然想提醒各界:反制菸害對國民健康所造成的影響,才是這次修法的主要目標,也呼籲國健署、各黨立委,即便在修法完成後,也毋忘修法初衷,繼續為國民健康把關。她更進一步表示,無論結果如何,菸害防制還是要以教育為本,才能達到從源頭阻絕菸品對年輕世代的傷害,這也是她會持續努力的方向。
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