电视剧《功勋》热播时频频登上热搜。这部献国大礼讲述了八位功勋人物的精彩人生故事。其中一个单元的主角就是我们药学届的大咖,中国第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、首位获得诺贝尔生理学或医学奖的华人科学家,以及中国科学界最高荣誉——国家最高科学技术奖的获得者:屠呦呦。尽管拥有如此众多的荣誉,她仍然是被公认的「三无」科学家:无博士学位、无留洋背景、无院士头衔。在如今头衔过剩的时代,重读屠呦呦的故事或许可以给我们这些后辈,一些行走科研之路的启示。图片来源:电视剧《功勋》缘起:沉淀多年后,在面对记者采访时,屠呦呦认为年幼时患肺结核的经历,正是自己对医药学产生浓厚兴趣的根源。中学时代,屠呦呦患上了肺结核,而其父对中药有些研究,坚信通过中药能治愈女儿的肺结核。于是从初三下学期开始,屠呦呦终止学业,终日与父母带回来的中草药打交道。经过2年的斗争,屠呦呦的肺结核终于得以好转。也正是这段与肺结核斗争的经历,让她认识到医药的魅力所在。21岁那年,屠呦呦考入北大医学院学习生药学,成为新中国培养的第一代大学生。学生时代,在楼之岑、林启寿两位教授的教导之下,屠呦呦开启了自己的药物研究生涯。正值青春年华的屠呦呦跟研究室较上了劲,从此扎根于研究室,不断地制作切片、观察组织、提取成分、分析作用……这段时间成了她求学路上最惬意和充实的时光。屠呦呦与老师楼之岑一起研究中药图片来源:《你的名字叫青蒿:屠呦呦的故事》从北大医学院毕业后,屠呦呦被分配到中医研究院工作,成为了中医研究院中药研究所的一名研究员,从事生药方面的研究工作。紧接着,屠呦呦遇到了她科研之路上的第一次大挑战——血吸虫病。血吸虫病是一种由血吸虫引起的慢性寄生虫病,具有较强的传染性。20世纪50年代以前,血吸虫病席卷中国,特别是在医疗水平低下的农村,血吸虫病所到之处百姓成批地死亡。初出茅庐的屠呦呦便在老师楼之岑的带领下,发动了一场没有硝烟的「抗击血吸虫战役」。由于她所学的专业是生药,所以她决定从中医的角度研究血吸虫。李时珍的《本草纲目》上记载:「半边莲,主治蛇虺伤,寒气喘。」此外,中国民间也有人用半边莲治疗由血吸虫病所引起的腹水、肿胀。楼之岑和屠呦呦便以此为据,开始研究半边莲的药用功效。经过一年多的研究,屠呦呦和楼之岑完成了对半边莲的生药研究,证明半边莲是治疗血吸虫病的有效药物。年,这一研究成果被《中药鉴定参考资料》收录。不仅如此,在研究半边莲的过程中,屠呦呦还解决了中药银柴胡的品种混乱问题,这一研究成果在年被《中药志》收录。在进入中医研究院4年后,屠呦呦主动离职,成为「中医研究院西医离职学习中医班第三期」学员,开始系统地学习中医药知识。在这两年半的脱产学习中,屠呦呦深入药材公司,虚心请教老药工、老中医,不仅学到了更多的理论知识,积累了一定的临床经验,还掌握了中药鉴定和中药炮制技术,为她后来提取青蒿素的研究打下了坚实的基础。积累:突破屠呦呦的一生无疑与青蒿素息息相关。年,越南战争陷入拉锯战。当时,疟原虫被氯喹遏制了大约20年,逐渐产生了强大的抗药性,死灰复燃的疟疾开始席卷战区,成为比炮火更加险恶的敌人。战后公开的数据显示,仅—年的4年时间里,侵越美军当中就有五、六十万士兵感染疟疾。所以,对于越南战争的双方来说,击败恶性疟疾,刻不容缓。为了战胜恶性疟疾,美国政府曾专门组织大量研究机构,大批增拨经费,开展抗疟新药的研究。然而,直到年,美国科研机构总共筛选了大约21.4万种化合物,仍未找到理想的抗疟疾药物。疟疾的传播过程图片来源:《你的名字叫青蒿:屠呦呦的故事》年,越共总书记胡志明向毛泽东主席,提出了帮助越南战胜疟疾的请求。当时的新中国也没有彻底战胜疟疾,每年仍有不计其数的老百姓深受疟疾之苦。在这样一个历史背景之下,年,代号「」项目正式拉开序幕。历时2年,项目仍未能有突破性进展。年,中医研究院的研究员屠呦呦受命加入「」项目。正是这一年,屠呦呦的人生开始与青蒿素紧密相连。图片来源:电视剧《功勋》读者们可能会感到疑惑,中医研究院有那么多的研究人员,为何会将如此重大的项目交给屠呦呦呢?当时的中医研究院领导有如下几点考量:①屠呦呦此时已在中医研究院中药所工作了14年,虽然职位还只是实习研究员,但她积累了丰富的中西医研究经验。②屠呦呦在北京大学医学院系统地学习过西医知识,又在脱产学习期间完成了中医方面的培训,兼具中西医背景。③她的科研能力非常扎实,进入中药所的头几年就取得了几项重大成果,是同事们公认的科研能手。就这样,屠呦呦成为中医研究院中药研究所的「」课题组组长。当时,「文化大革命」已拉开帷幕,几乎所有的科研工作都处于瘫痪状态。屠呦呦虽然是组长,实际上她一人身兼「组员」和「组长」两个职位,成为中药所里最忙碌的「光杆司令」。直到年,课题组才增加到4个人。我们现在都知道,「」计划最终以青蒿素的成功研制而告终,但其实在青蒿素进入屠呦呦的视野之前,已经有多种中药,超过种提取方式,均以失败告终。青蒿素的研究过程历经波折,耗时多年,我们简单回顾其中具有转折性的时刻。1、青蒿素的提取在青蒿素进入屠呦呦的视野之前,最有希望的药物是常山和胡椒提取物,然而前者因为毒副作用太大,且未能找到突破其毒副作用的方法而以失败告终,后者则在后续的研究中证实其抗疟作用远不及已被淘汰的氯喹。历时近2年的研究以失败告终,年,屠呦呦课题组开始重新进行中药筛选工作。他们从不计其数的中药中选出多种可能具有抗疟功效的中药(包括青蒿素),制备了多个水提物和醇提物样品,但表现最突出的,对疟原虫的抑制率也不过区区45%。就在屠呦呦开始对中药产生怀疑之时,她重新看到那个极为简单的「青蒿方」:「青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。」因这短短十几个字,屠呦呦开始重新思考青蒿的提取方法,她意识到温度可能是提取抗疟中草药有效成分的关键!经过周密思考,屠呦呦重新设计了新的提取方案,从年9月起,对既往筛选过的重点药物以及几十种后补药物,夜以继日地进行实验。结果证明:青蒿乙醚提取物去掉其酸性部分,剩下的中性部分抗疟效果最好!图片来源:电视剧《功勋》2、有效成分提纯紧接着,课题组开始对样品中的有效成分进行提纯,并展开临床毒性试验,这一阶段的研究会用到大量的青蒿乙醚中性提取物。但关键是,提取青蒿有效成分的溶剂——乙醚具有一定的毒性,如果控制不好,会危害研究人员的身体健康。在保护措施得当的前提下,使用乙醚不会对人体健康产生危害。如果没有做好保护措施,长期低浓度吸入乙醚会导致头晕、疲倦乏力、红细胞增多等症状;长期高浓度吸入,则会影响人体器官的正常工作,如诱发肝、肾、脾、肺等器官的中毒性炎症。此时,中药所实验室的设备还相当简陋,没有通风设备,唯一拿得出手的防护设备不过是简单到极致的纱布口罩。然而,为了争取时间,屠呦呦课题组直接在实验室里放下7口装有乙醚的大水缸,用来浸泡青蒿。于是,并不算太宽敞的实验室里终日充斥着浓度极高的乙醚。也因此,屠呦呦得了中毒性肝炎,后来调养了很多年才算痊愈,而其他组员也相继患有各种中毒性疾病,付出了健康的代价。通过不懈的努力,屠呦呦课题组终于成功制备出实验所需的青蒿乙醚中性提取物。有了足够的提取物,就可以进行临床前毒性试验了。3、以身试药为了加快研究速度,屠呦呦提出临床前毒性试验和找到有效抗疟单体结晶共同进行。但是在临床前试验时,从个别动物的病理切片中发现了疑似毒副作用。问题到底出自提取物,还是动物?实验室各方发生了激烈争论。最终,为了不错过当年的临床观察季节,屠呦呦向领导提交了申请,她要亲自试药!其实,用今天的眼光来看,屠呦呦当时的决定无疑是极为冒险的,但事后谈及此事,她并不后悔。因为疟疾这种传染病具有一定的季节性,如果错过一年一度的观察季节,她担心还要再等上整整一年。年7月的某一天,屠呦呦和两名志愿医院,成为了试药「小白鼠」。令人兴奋的是,经过一周试药观察,号青蒿乙醚中性提取物并未对人体产生明显毒副作用。为确保不会对临床试验产生不利后果,中药所又进行了大剂量试药。结果显示,号青蒿乙醚中性提取物对人体无不良作用。图片来源:电视剧《功勋》4、抗疟新药青蒿素的诞生此后,课题组再接再厉:年11月,获得有效的青蒿素晶体。年上半年,完成了系列安全性试验,当年秋天,用青蒿素胶囊在海南进行了首次临床试用。年底,与中科院生物物理所、上海有机所等单位合作,测定了青蒿素的化学结构。结果表明,青蒿素是一种不含氮的结构完全不同于氯喹的全新药物。青蒿素的研发历程图片来源:《屠呦呦传》年,经卫生部同意,研究论文以「青蒿素结构研究协作组」的名义,在《科学通报》上发表,首次向全球报告了青蒿素这一重大原创成果。年10月3日,青蒿素通过卫生部的审查,获得新药证书,历时19年的「」项目宣告圆满结束。但屠呦呦仍未停止研发的脚步,又历时6年时间的艰苦钻研,研制了青蒿素类新药——双氢青蒿素。经临床验证,双氢青蒿素的抗疟效果比青蒿素高10倍,疟原虫复燃率低至1.95%。该研发项目当年被评为全国十大科技成就,是屠呦呦对中国乃至世界做出的又一重要贡献。双氢青蒿素:科泰新图片来源:《屠呦呦传》成名:争议青蒿素的发现,缓解了数亿人疼痛,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命,屠呦呦因此先后荣获两项国际大奖——年拉斯克临床医学奖和年诺贝尔生理学或医学奖。这两项大奖,均为中国本土科学家的「零突破」。屠呦呦荣获年诺贝尔生理学或医学奖图片来源:诺贝尔
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