呦呦鹿鳴，食野之蒿———記我國首位諾貝爾科學類獎項得主屠呦呦

呦呦鹿鳴，食野之蒿———記我國首位諾貝爾科學類獎項得主屠呦呦

2015年10月5日,全國人民還沉浸在歡度國慶長假的歡樂海洋中,從瑞典卡羅琳醫學院傳來的一則消息,為我們偉大祖國的66華誕獻上了一份大禮,85歲高齡的中國女科學家屠呦呦,與愛爾蘭科學家威廉·坎貝爾、日本科學家大村智分享了2015年諾貝爾生理學或醫學獎．從中草藥中分離出青蒿素應用于瘧疾治療,為瘧疾患者提供了“強有力的治療新方式”,屠呦呦的發現,緩解了億萬人的疼痛和苦惱,在100多個國家拯救了無數人的生命,尤其是兒童的生命,在改善人類健康和減少患者病痛方面的成果無法估量,屠呦呦因此成為諾貝爾生理學或醫學獎歷史上第12位獲得該殊榮的女性．

屠呦呦其人

屠呦呦,女,藥學家,中國中醫研究院終身研究員兼首席研究員,青蒿素研究開發中心主任．2011年,有“諾貝爾獎的風向標”之稱的拉斯克醫學獎評選第一次將這位年邁的科學家推向了幕前,人們都對這個“離諾貝爾獎最近的中國人”充滿期待．她是第一位獲得諾貝爾科學獎項的中國本土科學家,也是第一位獲得諾貝爾生理學或醫學獎的華人科學家,這是中國醫學界迄今為止獲得的最高獎項,也是中醫藥成果獲得的最高獎項．

1930年12月30日,屠呦呦出生于浙江省寧波市,父親摘引《詩經》“呦呦鹿鳴,食野之蒿”,為她取名呦呦,意為鹿鳴之聲．根據朱熹的注釋:“蒿,即青蒿也．”莫非這是冥冥中的安排,她的人生注定要與青蒿聯系到一起?

屠呦呦的父親是一位開堂坐診的大夫．小時候,每當父親去書房看書時,屠呦呦也會坐在他旁邊,裝模作樣擺本書看．雖然看不太懂文字部分,但是中醫藥方面的書,大多配有插圖,童年的屠呦呦十分享受那段簡單而快樂的讀圖歲月,也就是在這段時期,屠呦呦愛上了醫學．“我看著父親忙碌的身影,感覺特別崇高．我的眼前好像浮現出自己也穿上白大褂給別人醫治的模樣．我一定要做一個像父親那樣的好醫生．”在一篇回憶文章里,屠呦呦這樣寫道．1951年考入北京醫學院(后改名為北京醫科大學,現為北京大學醫學部)藥學系,屠呦呦在選擇大學專業的時候沒有選擇中醫,而是選了當時絕大多數人毫無興趣的生藥學專業．她覺得生藥專業最可能接近探索具有悠久歷史的中醫藥領域,符合自己的志趣和理想．在大學4年期間,屠呦呦努力學習,取得了優良的成績．在專業課程中,她尤其對植物化學、本草學和植物分類學有著極大的興趣．

1955年,屠呦呦大學畢業分配到衛生部中醫研究院(現中國中醫科學院)中藥研究所工作．從此,她埋頭從事生藥、炮制及化學等中藥研究,開始了她為之奮斗一生的事業．當時,正值初創的中醫研究院工作條件差,設備簡陋,科研人員不足．但是,黨的“繼承、發揚中醫藥學寶庫,積極發展中醫藥事業”的政策,成為廣大中醫藥工作者的奮斗目標,也為剛剛走上工作崗位的屠呦呦增添了力量和信心．工作伊始,屠呦呦先后從事過半邊蓮(Lobelia chinensisL.)、銀柴胡(Stellaria dichotoniaLvar. lanceolataBge.)的生藥學研究．1969年,屠呦呦臨危受命,開始了她為之奮斗一生的青蒿素的研究．

結緣青蒿素

1967年,越南戰爭陷入拉鋸．當時,一種可怕的瘟疫席卷戰區,殺傷力之大遠勝于子彈炸藥,造成的非戰斗性減員是戰斗性減員的4～5倍．這種古老的瘟疫正是瘧疾．1967年5月23日,我國緊急啟動了“瘧疾防治藥物研究工作協作”項目,代號為“523”．項目背后是殘酷的現實:由于惡性瘧原蟲對氯喹為代表的老一代抗瘧藥產生抗藥性,如何發明新藥成為世界性的棘手問題．全國有60多家科研單位、500多名科研人員組成的科研集體參與到抗瘧新藥的研究中來．1969年,各項科研工作都已停頓的中國中醫研究院也接到了這項特殊任務．由于身處“文革”時期,部分資深科研人員只能“靠邊站”,當時還是初級研究員的屠呦呦被任命為“523”項目中醫研究院科研組長,重點進行中草藥抗瘧疾的研究．

臨危受命,要在設施簡陋和信息渠道不暢條件下短時間內對幾千種中草藥進行篩選,其難度無異于大海撈針．但這些看似難以逾越的阻礙反而激發了她的斗志:通過翻閱歷代本草醫籍,四處走訪老中醫,甚至連群眾來信都沒放過．屠呦呦研究組耗時3個月,收集了包括內服、外用、植物、動物、礦物在內的2000多個方藥,整理出一張含有640多種草藥、包括青蒿在內的《抗瘧單驗方集》,對其中200多種中草藥的380多種提取物進行篩查．可在最初的動物實驗中,青蒿的效果并不出彩,屠呦呦的尋找也一度陷入僵局．

問題出在哪里呢?屠呦呦再一次轉向了古代經典醫籍,她重新系統地查閱古籍,不放過與抗瘧相關的只言片語,終于還真被她找到了．這就是東晉葛洪的《肘后備急方》中的一句話:“青蒿一握,以水兩升漬,絞取汁,盡服之．”古人的記載中沒有采用傳統的煎煮方法,而是將青蒿泡在水中后“絞取汁”．一語驚醒夢中人,屠呦呦馬上意識到問題可能出在常用的“水煎”法上,可能高溫會破壞青蒿中的有效成分,她重新設計了提取過程,用沸點只有35℃的乙醚代替水或酒精來提取青蒿素(青蒿素到了1972年才獲得命名,此時研究組還不知這種物質的化學結構)．這下抓住了“牛鼻子”——溫度正是青蒿素提取的關鍵,過高的溫度將破壞青蒿素的性質,使其抗瘧性喪失．

1971年10月4日,經歷了200多次的失敗之后,屠呦呦課題組終于獲得成功,他們在低沸點實驗中發現了抗瘧效果為100%的青蒿提取物,對鼠瘧、猴瘧、瘧原蟲的抑制率達100%．她和研究組的成員充當了第一批志愿者“以身試藥”．1972年,屠呦呦和她的同事在青蒿中提取到了一種分子式為C15H22O5的無色結晶體,一種熔點為156～157℃的活性成分,他們正式將這種無色的結晶體物質命名為青蒿素．1972年3月,屠呦呦在南京召開的“523”項目工作會議上報告了實驗結果．得到青蒿素單體后,屠呦呦即著手進行青蒿素的化學結構研究,先后與中國科學院有機所和生物物理所協作,最終用X-衍射方法確定了青蒿素的立體結構．青蒿素是一個具過氧基團的新型倍半萜內酯,也是一個與過去抗瘧藥結構完全不同的新抗瘧藥,打破了過去認為“抗瘧藥必須含氮雜環”的斷言．1973年,屠呦呦合成出了雙氫青蒿素,確證青蒿素結構中羰基的存在,由雙氫青蒿素結構中的羥基還可以制備出各類青蒿素衍生物,增效并擴大生物活性．

青蒿素的發明引起國內、外專家的重視,1981年應WHO的請求,我國在北京召開“青蒿素”專題的國際會議,屠呦呦以“青蒿素的化學研究”為題,第一個做報告,獲得高度評價,認為“青蒿素的發現不僅增加一個抗瘧新藥,更重要的意義還在于發現這一新化合物的獨特化學結構,它將為合成設計新藥指出方向”，由此帶動國際抗瘧領域工作的新進展,也促使世界上很多國家對青蒿素展開進一步的研究．

追夢人,求索之路無止境

科學發現是一個“從無到有”的過程,“無”意味著沒有方向,實現從無到有,首要突破的就是“有”,正確的方向是成功的起點．“誰第一個找到青蒿?誰第一個提煉出抑制率100%的青蒿素?誰第一個運用于臨床?”我們對當年拉斯克獎評委會提出的這3個標準做一個簡單梳理,即追問“從茫茫物質世界中,將特定物質中的特定成分提取出來,導向特定的疾病靶標”,這3個環節的第一個完成者是誰?在研發新藥青蒿素的3個關鍵點上,屠呦呦都是“第一人”．青蒿素的發現證明了一條成功的中藥研究的道路,即確定中藥特定化學成分和特定疾病的關系,用傳統的藥物尋找全新化學結構的藥物、發現已有化合物的新用途．

已取得的成就并未讓屠呦呦止步．1992年,屠呦呦課題組創制的雙氫青蒿素片劑具有“高效、速效、安全、劑量小、口服方便、復燃率低、研制簡練”等優點,特別是經藥效學及臨床研究,在“安全、有效”上,勝于當前注射給藥的同類衍生物,被認為是當前青蒿素類藥物之優選者!該藥于1992年獲國家“一類新藥證書”(92衛藥證字X-66、67),已大批生產,經銷國際市場,反映良好,被認為是“國際上治療各型瘧疾的較理想口服治療藥”．據WHO資料,每天約有3000個嬰幼兒童死于瘧疾．屠呦呦課題組為此研發了“雙氫青蒿素栓劑”,方便兒童直腸給藥．他們經研究還發現,雙氫青蒿素在免疫領域具良好的雙向調節作用,既能降低B細胞高反應性以減少免疫復合物沉積所致的自身免疫病,又可提高T細胞的免疫功能．在北京大學醫學部有關部門支持下,已將雙氫青蒿素用于治療紅斑狼瘡和光敏性疾病．

青蒿,南北方都很常見的一種植物,郁郁蔥蔥地長在山野里,外表樸實無華,卻內含治病救人的魔力．屠呦呦正是如青蒿一樣的科學追夢人,大愛在左,奉獻在右,隨時播種,隨時開花,將生命長途點綴得花香彌漫,綠意盎然,讓不同地域、種族的人一起吮吸現代科技的芬芳．

文章整理清華附中永豐學校生物教師李建琴博士后

資料來源環球人物雜志,中國教育報,西安日報