經歷兩次原子彈爆炸,一位大難不死的日本人——山口疆

經歷兩次原子彈爆炸,一位大難不死的日本人——山口疆
Photo Credit: 背景為自維基百科圖片
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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。

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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

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Photo Credit: YouTube截圖

(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:

  1. 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?

參考資料:

[1]THE MAN WHO SURVIVED TWO NUCLEAR BOMB ATTACKS

[2]What Are Gamma-Rays?

[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