屠呦呦:鑄就青蒿素抗瘧傳奇
86歲的屠呦呦因創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)、提取了抗瘧藥物青蒿素,問鼎2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)最高榮譽(yù),成為有史以來(lái),獲此殊榮的第一位女性科學(xué)家。
這是她繼2011年榮獲拉斯克獎(jiǎng)臨床醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),2015年榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)之后,獲得的又一項(xiàng)“重量級(jí)”大獎(jiǎng)。
問世40年來(lái),青蒿素已經(jīng)挽救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。
1月9日,人民大會(huì)堂內(nèi),屠呦呦緩步上前,從總書記手中接過(guò)國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的證書。獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)之后,關(guān)于屠呦呦的報(bào)道鋪天蓋地。實(shí)際上,她很少出現(xiàn)在公眾視野,頑強(qiáng)“抵抗”著外界的關(guān)注。
屠呦呦曾對(duì)中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院院長(zhǎng)張伯禮說(shuō):“院長(zhǎng),可以了吧,趕緊停下來(lái)。我不太愿意搞這些場(chǎng)合上的事情,是時(shí)候談?wù)勄噍锼氐木唧w問題了吧。”科研,她愿意談;其他的,“實(shí)在不會(huì)”。
屠呦呦是中國(guó)中醫(yī)研究院終身研究員兼首席研究員,她領(lǐng)銜的青蒿素研究開發(fā)中心,一直專注“青蒿素的具體問題”。目前,雙氫青蒿素治療紅斑狼瘡項(xiàng)目,即將進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。他們也在探索青蒿素新的適應(yīng)癥,研究青蒿素的作用機(jī)理。
“屠呦呦研究員獲得國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),對(duì)我國(guó)中醫(yī)藥行業(yè)進(jìn)一步推進(jìn)科技創(chuàng)新、拓展中醫(yī)藥在世界上的影響力意義重大。”國(guó)家中醫(yī)藥管理局科技司司長(zhǎng)曹洪欣如此評(píng)價(jià)。
臨危受命
將抗瘧藥研發(fā)的重任委以屠呦呦,
在于她扎實(shí)的中西醫(yī)知識(shí)和被同事公認(rèn)的科研能力水平。
“我現(xiàn)在要說(shuō)的是40年前,在艱苦的環(huán)境下,中國(guó)科學(xué)家努力奮斗從中醫(yī)藥中尋找抗瘧新藥的故事。”北京時(shí)間2015年12月7日,瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院禮堂內(nèi),諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主屠呦呦,用中文開始了她的主題演講——《青蒿素——中醫(yī)藥給世界的一份禮物》。
1969年年初,剛過(guò)38歲的屠呦呦已經(jīng)在衛(wèi)生部中醫(yī)研究院(現(xiàn)中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院)中藥研究所工作了快14年。她是新中國(guó)培養(yǎng)的第一代大學(xué)生,1955年畢業(yè)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系,同年到中藥研究所工作,后脫產(chǎn)兩年半?yún)⒓有l(wèi)生部委托中醫(yī)研究院舉辦的“西醫(yī)學(xué)習(xí)中醫(yī)班”。她的職稱,當(dāng)時(shí)還只是實(shí)習(xí)研究員,但兼具中西醫(yī)背景的她,已步入了中藥所研究的第二梯隊(duì)。
那年1月21日,屠呦呦了解到一個(gè)全國(guó)性大協(xié)作項(xiàng)目——“523”任務(wù),她的科研人生就此迎來(lái)轉(zhuǎn)折。
“523”任務(wù),是一項(xiàng)援外戰(zhàn)備緊急軍工項(xiàng)目,也是一項(xiàng)巨大的秘密科研工程,涵蓋了瘧疾防控的所有領(lǐng)域。在上世紀(jì)60年代的東南亞戰(zhàn)場(chǎng)上,瘧原蟲已經(jīng)對(duì)奎寧類藥物產(chǎn)生了抗性。能否抵抗瘧疾,甚至成了越南戰(zhàn)場(chǎng)上美越雙方的“勝負(fù)手”。在中國(guó),60年代初和70年代初,也曾大范圍暴發(fā)瘧疾,全國(guó)發(fā)病人數(shù)多達(dá)1000萬(wàn)到2000萬(wàn)。
抗瘧藥的研發(fā),是在和瘧原蟲奪命的速度賽跑。
中醫(yī)研究院加入這場(chǎng)全國(guó)性協(xié)作時(shí),已經(jīng)成為文化大革命的重災(zāi)區(qū),許多經(jīng)驗(yàn)豐富的老專家已經(jīng)“靠邊站”。中醫(yī)科學(xué)院中藥所原所長(zhǎng)姜廷良說(shuō),他們將抗瘧藥研發(fā)的重任委以屠呦呦,在于她扎實(shí)的中西醫(yī)知識(shí)和被同事公認(rèn)的科研能力水平。
“能夠參與這樣重要的項(xiàng)目非常不容易。她懷有一種強(qiáng)烈的責(zé)任感。”廖福龍說(shuō)。人們常說(shuō),好奇心是科學(xué)家研究的第一驅(qū)動(dòng)力。但在當(dāng)時(shí)的歷史背景下,支撐屠呦呦堅(jiān)持下來(lái)的,是“責(zé)任”和“擔(dān)當(dāng)”。廖福龍記得,屠呦呦常提的,就是國(guó)家培養(yǎng)了她,她也得為國(guó)家做些事情。
191次實(shí)驗(yàn)
“我們把青蒿買來(lái)先泡,然后把葉子包起來(lái)用乙醚泡,
直到第191次實(shí)驗(yàn),才真正發(fā)現(xiàn)了有效成分。”
從1969年接到代號(hào)為“523”的國(guó)家任務(wù)至今,已近半個(gè)世紀(jì)。年近九旬的老人,說(shuō)起往昔,輕描淡寫。“1971年10月4日,青蒿乙醚中性提取物,即標(biāo)號(hào)191#的樣品……鼠瘧藥效評(píng)價(jià)顯示抑制率達(dá)到100%。同年12月到次年1月的猴瘧實(shí)驗(yàn),也得到了抑制率100%的結(jié)果。青蒿乙醚中性提取物抗瘧藥效的突破,是發(fā)現(xiàn)青蒿素的關(guān)鍵。”
關(guān)鍵性突破之前,是漫長(zhǎng)的尋藥,是屢敗屢戰(zhàn)的“試錯(cuò)”。
接手任務(wù)后,屠呦呦翻閱古籍,尋找方藥,拜訪老中醫(yī),對(duì)能獲得的中藥信息,逐字逐句地抄錄。在匯集了包括植物、動(dòng)物、礦物等2000余內(nèi)服、外用方藥的基礎(chǔ)上,課題組編寫了以640種中藥為主的《瘧疾單驗(yàn)方集》。屠呦呦說(shuō):“正是這些信息的收集和解析鑄就了青蒿素發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ),這也是中藥新藥研究有別于一般植物藥研發(fā)的地方。”
到1971年9月初,課題組篩選了100余種中藥的水提物和醇提物樣品200余個(gè),但結(jié)果令人失望。
屢屢受挫,課題組面臨困境。“我也懷疑自己的路子是不是走對(duì)了,但我不想放棄。”屠呦呦回憶。
重新埋下頭去,看醫(yī)書!從《神農(nóng)本草經(jīng)》到《圣濟(jì)總錄》再到《溫病條辨》……終于,葛洪的《肘后備急方》中關(guān)于青蒿抗瘧的記載跳了出來(lái),給黑暗中摸索的課題組一抹亮光——“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之。”
為什么古人用“絞汁”?是不是加熱破壞了青蒿里的有效成分?屠呦呦決定用沸點(diǎn)只有34.6℃的乙醚來(lái)提取青蒿。“那時(shí)藥廠都停工,只能用土辦法。我們把青蒿買來(lái)先泡,然后把葉子包起來(lái)用乙醚泡,直到第191次實(shí)驗(yàn),才真正發(fā)現(xiàn)了有效成分。”屠呦呦說(shuō)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁復(fù)而冗長(zhǎng)。1971年10月4日,191號(hào)青蒿乙醚中性提取物樣品抗瘧實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果出爐——對(duì)瘧原蟲的抑制率達(dá)到了100%。
1972年3月8日,屠呦呦作為中醫(yī)研究院瘧疾防治小組的代表,在全國(guó)“523”辦公室主持的南京中醫(yī)中藥專業(yè)組會(huì)議上作了報(bào)告。她報(bào)告了青蒿乙醚中性粗提物的鼠瘧、猴瘧抑制率達(dá)100%的結(jié)果。
土法上馬
當(dāng)時(shí)所有的工作都停了,藥廠也都停了,
根本沒有誰(shuí)能配合屠呦呦等人的工作,所以只能用土法。
“講了以后,‘523’辦公室就下令,你們做的藥比較好,今年必須到海南臨床去看一看到底效果如何。可以說(shuō),(“文革”期間)所有的工作(都)停了,藥廠也都停了,根本沒有誰(shuí)能配合你的工作。所以我們當(dāng)時(shí)只能(用)土法,這個(gè)就不細(xì)講了。”2015年10月8日,在科技界祝賀屠呦呦榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)座談會(huì)上,屠呦呦講述了自己的青蒿素發(fā)現(xiàn)歷程。
“不細(xì)說(shuō)”的制備過(guò)程,是課題組“土法上馬”,用7個(gè)大水缸取代實(shí)驗(yàn)室常規(guī)提取容器。中藥所又增派人員,開始大量提取青蒿乙醚提取物,以進(jìn)行臨床前的毒性試驗(yàn)和制備臨床觀察用藥。
乙醚等有機(jī)溶媒對(duì)身體有害,當(dāng)時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)陋,沒有通風(fēng)系統(tǒng),也沒有實(shí)驗(yàn)防護(hù)。科研人員除了頭暈眼脹,還出現(xiàn)鼻子出血、皮膚過(guò)敏等癥狀,屠呦呦也得上了中毒性肝炎。屠呦呦老伴李廷釗記得,那段時(shí)間妻子腦子里只有青蒿素,整天不著家,泡在實(shí)驗(yàn)室,回家滿身都是酒精味。“現(xiàn)在往回看,確實(shí)太不科學(xué)了。但當(dāng)時(shí)就是這樣。即使知道有犧牲有傷害,也要上。”張伯禮感慨。
困難依然有。在個(gè)別動(dòng)物的病理切片中,研究人員發(fā)現(xiàn)了藥物的疑似毒副作用。藥理人員堅(jiān)持,藥物的毒理、毒性情況還未完全明確,上臨床還不夠條件。
“我當(dāng)時(shí)心里很著急,因?yàn)榀懠策@種傳染病有季節(jié)性,實(shí)在不想錯(cuò)過(guò)當(dāng)年的臨床觀察季節(jié),否則就要再等一年。”1972年7月,屠呦呦等3名科研人員住進(jìn)了北京東直門醫(yī)院,當(dāng)起了人體試毒的首批“小白鼠”。之后,科研團(tuán)隊(duì)又在中藥所內(nèi)補(bǔ)充5例增大劑量的人體試服,受試者情況良好,未出現(xiàn)明顯毒副作用。
帶著青蒿的乙醚中性提取物,屠呦呦等人去往海南昌江地區(qū)進(jìn)行臨床驗(yàn)證。結(jié)果顯示,該藥品對(duì)當(dāng)?shù)亍⒌童憛^(qū)、外來(lái)人口的間日瘧和惡性瘧均有一定的效果,尤其是對(duì)11例間日瘧患者,有效率達(dá)100%。
良藥誕生
在青蒿素問世和推廣以前,全世界每年約有4億人次感染瘧疾,
至少有100萬(wàn)人死于此病。青蒿素類抗瘧藥,成為瘧疾肆虐地區(qū)的救命藥。
臨床驗(yàn)證結(jié)果良好。下一步,就是盡快找到這青蒿乙醚中性提取物的有效成分,弄清楚這到底是什么化合物。
據(jù)中藥所有關(guān)研究人員回憶,由于當(dāng)時(shí)對(duì)青蒿的了解不太多,不論對(duì)有效成分的部位還是提取工作都處于摸索階段,研究人員各自對(duì)提取工作都提出了相應(yīng)的意見。屠呦呦課題組的倪慕云設(shè)計(jì)了有效提取物色譜柱分離的前處理,但未能分離到單體。組員鐘裕蓉在倪慕云的色譜柱前處理基礎(chǔ)上,于1972年11月8日,改用硅膠柱分離,用石油醚和乙酸乙酯—石
油醚洗脫,最先得到含量大的方形結(jié)晶,編號(hào)為“結(jié)晶Ⅰ”;隨后洗脫出來(lái)的是針形結(jié)晶,編號(hào)為“結(jié)晶Ⅱ”,這種結(jié)晶含量很少;再后來(lái)得到的另一種針形結(jié)晶,編號(hào)為“結(jié)晶Ⅲ”。12月初經(jīng)鼠瘧試驗(yàn)證明,“結(jié)晶Ⅱ”是唯一有抗瘧作用的有效單體。11月8日,也成為課題組認(rèn)定的青蒿素誕生之日。
其實(shí),在漫長(zhǎng)的抗瘧狙擊戰(zhàn)中,全國(guó)多家科研機(jī)構(gòu)一直協(xié)同作戰(zhàn)。1978年在揚(yáng)州召開青蒿素鑒定會(huì)時(shí),主要研究單位就列了6家,主要協(xié)作單位有39家,參加鑒定會(huì)的人員達(dá)到100多人。這些單位用青蒿制劑和青蒿素制劑進(jìn)行了6500余例臨床驗(yàn)證。
新一代抗瘧藥物最終誕生。1986年,青蒿素類抗瘧藥獲得衛(wèi)生部實(shí)施新藥審批辦法以來(lái)的第一個(gè)新藥證書。
屠呦呦的工作,并沒有止步于發(fā)現(xiàn)青蒿素。1973年,她工作的重點(diǎn)就轉(zhuǎn)向了青蒿素的化學(xué)研究。經(jīng)構(gòu)效關(guān)系研究,明確青蒿素結(jié)構(gòu)中的過(guò)氧基團(tuán)是抗瘧活性基團(tuán),部分雙氫青蒿素羥基衍生物的鼠瘧效價(jià)也有所提高。雙氫青蒿素及其片劑的開發(fā)研究工作,是屠呦呦及其課題組對(duì)中國(guó)乃至世界做出的又一重要貢獻(xiàn)。
在青蒿素問世和推廣以前,全世界每年約有4億人次感染瘧疾,至少有100萬(wàn)人死于此病。青蒿素類抗瘧藥,成為瘧疾肆虐地區(qū)的救命藥。如今,以青蒿素類藥物為主的聯(lián)合療法,已是世界衛(wèi)生組織推薦的抗瘧疾標(biāo)準(zhǔn)療法。
斯坦福大學(xué)教授、拉斯克獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)成員露西·夏皮羅在講述青蒿素發(fā)現(xiàn)的意義時(shí)說(shuō),在人類的藥物史上,我們?nèi)绱藨c祝一項(xiàng)能緩解數(shù)億人疼痛和壓力并挽救上百個(gè)國(guó)家數(shù)百萬(wàn)人生命的發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)并不常有。
大獎(jiǎng)砸來(lái)
“屠老師就不太關(guān)注獎(jiǎng)項(xiàng)。
她最常說(shuō)的,是想讓青蒿素物盡其用。”
北京時(shí)間2011年9月24日凌晨,在拉斯克獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮上,屠呦呦接過(guò)了獎(jiǎng)杯。她說(shuō):“這是中醫(yī)中藥走向世界的一項(xiàng)榮譽(yù)。它屬于科研團(tuán)隊(duì)中的每一個(gè)人,屬于中國(guó)科學(xué)家群體。”
無(wú)可否認(rèn),青蒿素類抗瘧藥,是舉國(guó)體制的成果、集體主義的結(jié)晶,也是自主創(chuàng)新的杰作。拉斯克獎(jiǎng),看重的是誰(shuí)為科研成果做出決定性貢獻(xiàn)。評(píng)委會(huì)認(rèn)為,青蒿素這一高效抗瘧藥的發(fā)現(xiàn),歸因于屠呦呦及其團(tuán)隊(duì)的“洞察力、視野和頑強(qiáng)信念”。
有學(xué)者撰文表示,這是中國(guó)人第一次獲得如此重量級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng),注定將會(huì)載入我國(guó)科技史冊(cè)。“可以毫不夸張地說(shuō),這是經(jīng)得起歷史考驗(yàn)的結(jié)論”。
4年后,又一個(gè)重量級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)來(lái)了。
2015年10月5日17點(diǎn)40左右,剛一下飛機(jī),曹洪欣就發(fā)現(xiàn)自己的手機(jī)爆了。大家都在說(shuō),屠呦呦得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。18點(diǎn),消息得到證實(shí)。
屠呦呦是從電視上知道的。這樣的大獎(jiǎng)突然砸過(guò)來(lái),無(wú)數(shù)眼光投向這位此前一直低調(diào)的藥學(xué)家。屠呦呦對(duì)登門的記者說(shuō),我要跟你吐吐苦水,現(xiàn)在滿世界都是屠呦呦了。
今年已經(jīng)86歲的屠呦呦,很少曝光。最近的新聞,是她在自己86歲生日之際,向北京大學(xué)教育基金會(huì)捐資100萬(wàn)元,設(shè)立“北京大學(xué)屠呦呦醫(yī)藥人才獎(jiǎng)勵(lì)基金”。
這部分錢,來(lái)自屠呦呦的諾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金。獎(jiǎng)金約合300萬(wàn)人民幣。她捐了100萬(wàn)給中醫(yī)科學(xué)院,捐了100萬(wàn)給母校北京大學(xué)。
此次,屠呦呦又獲得一項(xiàng)大獎(jiǎng)——國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。“屠老師就不太關(guān)注獎(jiǎng)項(xiàng)。她最常說(shuō)的,是想讓青蒿素物盡其用。”屠呦呦的助手、中藥研究所研究員楊嵐說(shuō),屠呦呦更希望的是獎(jiǎng)項(xiàng)能激勵(lì)更多年輕人去做創(chuàng)新性工作。
拋掉光環(huán)
“拋掉獎(jiǎng)項(xiàng)的光環(huán),回歸本真,科研的目的,就是解決問題。
醫(yī)學(xué)科研的目的,就是緩解人們的病痛。當(dāng)年的研究,不是為了得獎(jiǎng),也不會(huì)有人想到得獎(jiǎng)。”
屠呦呦覺得,她的工作還沒有做完。有媒體記者在諾貝爾獎(jiǎng)得主的新聞發(fā)布會(huì)上問她,諾貝爾獎(jiǎng)會(huì)給她的科研帶來(lái)什么改變。屠呦呦直言,我關(guān)心的是青蒿素耐藥性的問題。至于得獎(jiǎng)之后會(huì)怎樣,她“不大感興趣”。
屠呦呦不會(huì)說(shuō)“場(chǎng)面話”,她就是直來(lái)直去,“是那種跟年輕人拍桌子,也跟老人拍桌子的性格。”曹洪欣說(shuō)。每次開會(huì),屠呦呦從不說(shuō)什么“這好”“那好”,而是一針見血指出問題。比如,曹洪欣在中醫(yī)科學(xué)院任職期間,她就向其要求,能不能多給點(diǎn)資金,讓其團(tuán)隊(duì)能深入進(jìn)行青蒿素適應(yīng)癥的研究。“執(zhí)著,對(duì)青蒿素特別執(zhí)著。她這輩子就做青蒿素,一說(shuō)青蒿素眼睛就亮。”
屠呦呦思慮著青蒿素的未來(lái)。她嚴(yán)肅地指出,這些年來(lái),沒有很好地組織進(jìn)一步研究,一直到現(xiàn)在,青蒿素的抗瘧機(jī)理也沒有弄清楚。“一個(gè)新藥只有把機(jī)理搞清楚了,才能充分發(fā)揮它的作用。”
“拋掉獎(jiǎng)項(xiàng)的光環(huán),回歸本真,科研的目的,就是解決問題。醫(yī)學(xué)科研的目的,就是緩解人們的病痛。當(dāng)年的研究,不是為了得獎(jiǎng),也不會(huì)有人想到得獎(jiǎng)。”談起屠呦呦和青蒿素,張伯禮一再?gòu)?qiáng)調(diào)“褪掉光環(huán)”。他說(shuō),更應(yīng)考慮的,是如何把尊重原創(chuàng)和發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神有機(jī)結(jié)合。
張伯禮總結(jié)出了青蒿素精神的內(nèi)核:醫(yī)學(xué)研究應(yīng)該圍繞臨床的重大需求;在方法上應(yīng)該把傳統(tǒng)中醫(yī)的經(jīng)驗(yàn)智慧和現(xiàn)代科技相結(jié)合;個(gè)人發(fā)明和團(tuán)隊(duì)精神、舉國(guó)體制相結(jié)合;科研人員要淡泊名利,靜下心來(lái)。
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