春草鹿呦呦
頒獎:
青蒿一握,水二升,浸漬了千多年,直到你出現(xiàn)。為了一個使命,執(zhí)著于千百次實驗。萃取出古老文化的精華,深深植入當代世界,幫人類渡過一劫。呦呦鹿鳴,食野之蒿。今有嘉賓,德音孔昭。
青蒿史前:
1930年,寧波市開明街508號的屠家中孩子的哭聲,使父親屠濂規(guī)沉浸在幸福之中。他隨口吟誦出《詩經(jīng)》中著名的詩句:“呦呦鹿鳴,食野之蒿”。父親吟誦完,又對仗了一句:“蒿草青青,報之春暉”,這兩句使屠呦呦就此與青蒿結(jié)下了不解之緣。
1935年,5歲的屠呦呦被父母送入幼兒園,一年后,進入寧波私立崇德小學初小,成為一名小學生。 11歲起就讀于寧波私立鄮西小學高小,13歲起就讀于寧波私立器貞中學初中,15歲起就讀于寧波私立甬江女中初中。
1946年,16歲的屠呦呦染上了肺結(jié)核,被迫終止了學業(yè)。經(jīng)過兩年多的治療調(diào)理,屠呦呦得以好轉(zhuǎn)并繼續(xù)學業(yè)。這段患肺結(jié)核的經(jīng)歷,在屠呦呦看來,正是自己對醫(yī)藥學產(chǎn)生興趣的起源。她后來回憶說:“醫(yī)藥的作用很神奇,我當時就想,如果我學會了,不僅可以讓自己遠離病痛,還可以救治更多人,何樂而不為呢?”一代藥學家的原始起點,就是來自于這種治己救人的樸素愿望。
1948年,休學兩年病情好轉(zhuǎn)后,18歲的屠呦呦開始進入寧波私立效實中學高中
1951年,新中國誕生的第三年,屠呦呦考取了北京大學醫(yī)學院藥學系,開始了她中藥生涯的摸索。
1955年,屠呦呦大學畢業(yè),被分配到中醫(yī)研究院中藥研究所工作。
1959年,屠呦呦成為西醫(yī)離職學習中醫(yī)班第三期學員,開始系統(tǒng)地學習中醫(yī)藥知識。對于屠呦呦而言,這也為她之后在中醫(yī)藥中尋得靈感,繼而發(fā)現(xiàn)青蒿素埋下了伏筆。在持續(xù)兩年半的脫產(chǎn)學習中,對藥材的品種真?zhèn)魏偷赖刭|(zhì)量以及炮制技術(shù)有了感性認識。
青蒿史中:
20世紀60年代初,全球瘧疾疫情難以控制。此時,正值美越交戰(zhàn),兩軍深受瘧疾之苦,擁有抗瘧特效藥成為決定兩軍勝負的重要因素。當時,中美兩國都在開展抗瘧研究,美方篩選了近30萬種化合物卻沒有收獲絲毫進展。
1964年,中國亦應越南政府之懇求,在軍內(nèi)開展抗瘧研究。
1967年,中國專門成立了代號為“523”辦公室,組織全國七大省市、數(shù)十家單位共同攻關(guān),篩選化合物、中草藥共計四萬多種。但各方均無突破。
1969年,時年39歲的屠呦呦以中醫(yī)研究院科研組長的身份,開始了征服瘧疾的艱難歷程。時值文革,一切科研工作已全部停頓,屠教授首先從系統(tǒng)收集整理歷代醫(yī)籍、本草入手,請教名老中醫(yī)(如蒲輔周、岳美中等,均推薦過很多良方),用三個月時間在匯集了包括植物、動物、礦物等內(nèi)服、外用方藥2000余種,并整理出以640余個方藥為主的《抗瘧單驗方集》。
1969年4月,《抗瘧單驗方集》油印成冊,并呈送“523”辦公室轉(zhuǎn)給承擔任務的七大省、市研究單位,以解各地無藥入手的局面。與此同時,屠呦呦組長親自動手,提取制備了幾十種中藥提取物樣品,送到合作單位(軍科院)進行篩選。
1969年7月,赴海南現(xiàn)場進行體驗生活,驗證胡椒提取物(原蟲抑制率達84%),結(jié)果其退熱較好,但抑殺瘧原蟲不理想。
1971年5月,在廣州召開全國“523”大會,明確由三部(衛(wèi)生部、總后衛(wèi)生部和化工部)一院(中國科學院)領(lǐng)導,周總理致電鼓勁。衛(wèi)生部列為領(lǐng)導單位后,中醫(yī)研究院作為主要承擔單位,以“中國醫(yī)藥學是一個偉大的寶庫,應當努力發(fā)掘,加以提高”的指示為動力,認真學習、深入領(lǐng)會,激發(fā)了研究院科學家們戰(zhàn)勝瘧疾的萬丈豪情。
1971年7月,中藥所首次成立了4人小組,建立了動物模型,對已顯示較高藥效的中藥進行復篩。其中,青蒿有過68%抑制瘧原蟲的結(jié)果,但復篩時只顯示40%的抑制率。并繼續(xù)篩選了100多個樣品,但仍無滿意之結(jié)果。因為屠呦呦對中醫(yī)藥知識有過系統(tǒng)的學習,她相信中國醫(yī)藥學是一個偉大的寶庫,于是,又重新對中醫(yī)藥文獻進行學習和研究。在看到葛洪的《肘后備急方》“青蒿一握,水一升漬,絞取汁,盡服之”的記載后,屠呦呦千想萬思:“傳統(tǒng)中藥都是湯藥,為什么非要絞汁?”“熱不穩(wěn)定嗎?”。于是,改用低沸點有機溶劑低溫提取。果然,用乙醚提取的青蒿素藥效明顯提高,但動物試驗結(jié)果顯示其有毒性,屠呦呦課題組又利用2%的氫氧化鈉溶液將乙醚濃縮液分離,得到中性和酸性兩部分。又分別針對中性部分和酸性部分進行實驗。實驗結(jié)果顯示:酸性部分無效且毒性大,中性部分才是真正有效的部分。
1971年10月,屠呦呦帶領(lǐng)課題組在實驗室緊張忙碌著。在190次的失敗后,大家再一次嚴格按照流程進行著篩選。10月4日,一雙雙眼睛,都緊張地盯著191號青蒿乙醚中性提取物樣品抗瘧實驗的最后結(jié)果。對瘧原蟲的抑制率達到了100%!那是一種黑色、膏狀的提取物,離最終的青蒿素晶體尚有一段距離,但確定無疑的是:打開最后寶藏的鑰匙找到了。
1972年,在進行臨床前試驗時,出現(xiàn)了問題,在個別動物的病理切片中,發(fā)現(xiàn)了疑似的毒副作用。為了讓191號青蒿乙醚中性提取物盡快應用于臨床試驗,屠呦呦向領(lǐng)導提交了志愿試藥報告,“我是組長,我有責任第一個試藥!”
1972年7月,屠呦呦等三名科研人員一起住進了北京東直門醫(yī)院,成為首批人體試毒的“小白鼠”。他們在醫(yī)院嚴密監(jiān)控下進行了一周的試藥觀察,未發(fā)現(xiàn)該提取物對人體有明顯毒副作用。 為了充分驗證醚中干提取物的安全性,科研團隊又在中藥所內(nèi)補充5例增大劑量的人體試服,結(jié)果受試者均情況良好。
1972年8-10月,屠呦呦親自攜藥趕赴海南昌江瘧區(qū),親自給病人喂藥,以確保用藥劑量,并守在床邊觀察病情,測體溫,詳細了解血片檢查后的瘧原蟲數(shù)量變化等情況。最終,在海南,屠呦呦完成了21例臨床抗瘧療效觀察任務, 臨床結(jié)果令人滿意,間日瘧平均退熱時間19小時,惡性瘧平均退熱時間36小時,瘧原蟲全部轉(zhuǎn)陰。
1972年11月,屠呦呦課題組成為第一個在國際上得到青蒿素結(jié)晶的團隊,這一天也被認定為青蒿素的誕生之日。
1972年12月,鼠瘧試驗發(fā)現(xiàn),分離得到的晶體有顯效(曾稱為青蒿針晶II等,后定名為青蒿素),小鼠口飼50毫克每公斤體重可使瘧原蟲轉(zhuǎn)陰。 這是首次以藥效證實,從青蒿中獲得的單一化合物,具有抗瘧活性。
1973年,進行了青蒿素的一系列安全性試驗研究,未發(fā)現(xiàn)明顯毒副作用。這次也同樣做了健康人的人體試驗,結(jié)果未見明顯毒副作用。青蒿素的動物及人體的安全性試驗已經(jīng)通過,意味著新一代抗瘧藥即將誕生。
1975年底,X射線衍射方法確定了青蒿素的三維立體結(jié)構(gòu)。
1977年,青蒿素結(jié)構(gòu)首次公開發(fā)表。經(jīng)衛(wèi)生部同意,以青蒿素結(jié)構(gòu)研究協(xié)作組的名義在《科學通報》上公開發(fā)表。此后,屠呦呦團隊又在《化學學報》、《中藥通報》、《藥學學報》、Planta Medica、Nature Medicine等刊物上介紹了青蒿素的研究。
青蒿史后:
1970年,屠呦呦團隊研究清楚了青蒿素的抗瘧功效及化學本質(zhì),但我國首部專利法于1984年3月12日才出臺,當時也沒有想過申請國外專利。
1973年9月,屠呦呦在青蒿素的衍生物實驗中發(fā)現(xiàn),青蒿素經(jīng)硼氫化鈉還原,生成雙氫青蒿素。該衍生物對盤狀紅斑狼瘡、系統(tǒng)性紅斑狼瘡的治療有效率分別超90%、80%。國家藥品監(jiān)督管理局《藥物臨床試驗批件》顯示,由屠呦呦團隊所在的中國中醫(yī)科學院中藥研究所提交的“雙氫青蒿素片劑治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡、盤狀系統(tǒng)性紅斑狼瘡的適應癥臨床試驗”申請已獲批準。臨床試驗一期于2018年5月正式啟動,設計樣本共120例,由北京協(xié)和醫(yī)院、北京大學第一醫(yī)院等全國15家牽頭單位共同參與開展。試驗順利的話,預計新雙氫青蒿素片劑或最快于2026年前后正式獲批上市。這是繼她發(fā)現(xiàn)的青蒿素可用于治療瘧疾的藥物,挽救了全球數(shù)百萬人的生命之后的又一個偉大的發(fā)現(xiàn)。
1977年,《科學通報》發(fā)表青蒿素研究論文,青蒿素的結(jié)構(gòu)完全公諸于世,按照國際慣例,如此重要的藥物化學結(jié)構(gòu)應該先申請專利、再發(fā)表論文。因此,從此我們又失去了青蒿素的知識產(chǎn)權(quán)。
1978年,523項目的科研成果被認定為是我國科技工作者集體的榮譽,6家發(fā)明單位各有各的發(fā)明創(chuàng)造”而只字未提發(fā)現(xiàn)者屠呦呦。
1982年10月,在全國科學技術(shù)獎勵大會上,屠呦呦以抗瘧新藥——青蒿素第一發(fā)明單位第一發(fā)明人的身份,領(lǐng)取證書獎章。衛(wèi)生部頒發(fā)的青蒿素《新藥證書》。
1992年7月,衛(wèi)生部頒發(fā)的雙氫青蒿素片《新藥證書》。
1992年12月,雙氫青蒿素及其片劑被評為全國十大科技成就。
1996年6月,屠呦呦收到了一封來自求是科技基金會的邀請函,基金會將屠呦呦列為1996年度求是科技基金會“杰出科技成就集體獎—青蒿素獎”十位得獎人之一,并擬請她為主講人,但在這演講中出了問題,現(xiàn)場有一位科學家起來指責道:“青蒿素是你們先搞出來的嗎?現(xiàn)在‘523’辦的領(lǐng)導都在這里……”
2003 年,泰國瑪希隆醫(yī)學獎一事上,由于中國科技部部分委員干預,本該出席領(lǐng)獎的屠呦呦,由國家科技獎勵辦主任代替,謝詞也代致。
2005年10月,中科院7名院士聯(lián)名致信中國科學院,呼吁加強青蒿素衍生物合成及其化學結(jié)構(gòu)優(yōu)化合成的研究。
2011年9月,拉斯克獎的獲獎名單揭曉,屠呦呦獲得臨床醫(yī)學獎,獲獎理由是因為發(fā)現(xiàn)青蒿素——一種用于治療瘧疾的藥物,挽救了全球特別是發(fā)展中國家的數(shù)百萬人的生命。
2015年10月5日,在拿下“諾獎風向標”拉斯克獎四年后,屠呦呦真正成為了諾貝爾獎獲得者。瑞典卡羅林斯卡學院在這一天宣布,將2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予中國藥學家屠呦呦以及愛爾蘭科學家威廉姆·坎貝爾和日本科學家大村智,表彰他們在寄生蟲疾病治療研究方面取得的成就。
有感而發(fā):
1.如果說屠呦呦的名字注定和今后的青蒿素有關(guān)系,那么也是一個巧合,所謂的結(jié)緣不過是有神論的見風使舵。之所以能聯(lián)系上青蒿素,還是起因于她制藥救人的想法。這是很值得科學家在確立科研道路時思考的,無論任何研究,都應以人為本,造福人類,服務社會。包括后來科研生活中,屠呦呦為了使青蒿素盡快在患者中使用,以身試藥,這種為科學為人類獻身的精神很值得當代科研人員學習。如果做不到這么絕對,但為科研傾心盡力的要求應該要做到。
2.在發(fā)現(xiàn)青蒿素之前,屠呦呦團隊系統(tǒng)收集整理歷代醫(yī)籍、本草,請教名老中醫(yī),用三個月時間在匯集了包括植物、動物、礦物等內(nèi)服、外用方藥2000余種,并整理出以640余個方藥為主的《抗瘧單驗方集》,并呈送“523”辦公室轉(zhuǎn)給承擔任務的七大省、市研究單位,以解各地無藥入手的局面。從這里可以看出,科研道路并不是一路坦途,需要我們潛心靜氣,認真踏實地收集信息,尋找到啟發(fā)思路的閃光點,并專研進去。將整理的方藥轉(zhuǎn)給其他研究單位,可以看出屠呦呦科學共享的無私精神,給在同一前線奮斗科研人員研究方向,合力加快解決瘧疾難題,以大局為重,以人類健康為首。
3.蒿類藥材,莖多葉少,莖桿無效(不含青蒿素),且品種繁多(只有青蒿含青蒿素,其它品種不含),在大海撈針、盲人摸象的篩選研究中,在無效-有效-無效、失望-絕望-希望的痛苦煎熬中,屠呦呦都夜以繼日地拼搏。一直在反復檢驗青蒿,最后發(fā)現(xiàn)了青蒿素。波普爾在《科學發(fā)現(xiàn)的邏輯》一書中,提出了不同于經(jīng)驗主義和理性主義的觀點,形成了自己的證偽主義理論。他認為,科學發(fā)現(xiàn)既不是像經(jīng)驗主義所說的那樣,先收集大量觀察或經(jīng)驗資料,然后通過歸納法上升為定律和理論,也不是像理性主義所說的那樣,從某些先驗真理出發(fā)通過演繹方法進行推導??茖W發(fā)現(xiàn)的過程實際上遵循“猜測與反駁”的模式。對波普爾來說,科學研究不是始于觀察,更不是始于某些先驗真理,而是始于問題??茖W問題是由于在此之前的理論知識或?qū)嵺`知識不完備帶來的。為了回答這個問題,科學家通過猜測提出一些假說。當然不是任何假說都是科學的假說,只有原則上有可能被經(jīng)驗證明是假的(證偽)的假說才是科學的假說。接下來,科學家會檢驗這些假說,看這些假說是否的確是假的。如果這些假說在檢驗過程中的確證明是假的,科學家會提出新的假說來。通過不斷地猜測,又不斷地對猜測進行反駁,科學家推動著科學的進步。
從波普爾的猜測與反駁模式,我們或許能更好地理解青蒿素發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵之處。如何尋找治療瘧疾的有效方法,這個科學問題是由于當時的社會需要才被聚焦在中國科學家的視野中的。屠呦呦的獨特作用在于,面對這個問題,恰好是她提出了后來表明是有效的猜測。當時,523項目提出的方向很多,屠呦呦先生負責中草藥篩選,如果她對選定的中藥材一個一個試驗并觀察最終的結(jié)果,她就一定會公平地對待每一種中藥材。因此,她會像放棄胡椒一樣,同樣放棄青蒿,因為它們的初提物效果都不盡如人意。如果是這樣的話,面對幾萬種中藥材,也許到今天都發(fā)現(xiàn)不了青蒿素。但屠呦呦先生在研究的某一個階段開始反思,反思的動力也許來自失敗,也許來自責任心,也許來自組織。但就在這時,屠呦呦無意識地來到了所有科學家都要面對的做出“假說”的時刻。不管是靈感還是直覺,古史記載中的寥寥數(shù)語啟發(fā)了她,讓她實際上提出了“使用低溫提取方法可以提取青蒿內(nèi)的有效物質(zhì)”的假說,也正是在這一刻,她實現(xiàn)了創(chuàng)造性思維的驚人一躍。
屠呦呦的獨特作用還在于,接下來想方設法來檢驗這個假說。這個檢驗過程與經(jīng)驗主義主張的經(jīng)驗過程也有些不一樣,此刻的“檢驗”會被設計得更加豐富和精巧,更加有偏愛,以期便于觀察、排斥和接受。這就是為什么檢驗青蒿的過程會變得如此多樣,比如,設計實驗區(qū)分青蒿的根、莖、葉等不同部位,還要考慮青蒿的不同收割期;除了乙醚外,還會利用更多的低沸點溶劑;很多有悖預期的否定答案因此變成研究的驅(qū)動力,而不會令人沮喪。
青蒿素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過了很多次從猜測假說到檢驗假說的循環(huán)反復。這一過程起起伏伏、曲曲折折,需要各種各樣的力量共同推動。組織或機構(gòu)的作用是其中一個助力,比如推動反思;古今科學資源或中醫(yī)藥資源也是科學發(fā)現(xiàn)的助力,比如推動形成假設;研究團隊也是科學發(fā)現(xiàn)的助力,比如檢驗和試錯過程。但這一過程離不開一個主導性的動力,它來自于做出獨創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)的科學家本人,因為不管是提出假說還是檢驗假說,都沒有機械的程序,而是與科學家個人的心智特質(zhì)有明顯的關(guān)系。人們常說,離開誰地球都會轉(zhuǎn)動。但在科學上,如果沒有牛頓、達爾文、愛因斯坦,一部科學史是很難想象的。在我看來,青蒿素發(fā)現(xiàn)的核心動力,主要涉及屠呦呦先生強烈的意愿、適時的反思、合理的假設、精巧的檢驗,這些心智要素的強弱和科學家本人有很大的關(guān)聯(lián)。
4.青蒿素的專利故事說明,做出重大發(fā)明后要掌握國際專利需要做到三點:首先要有專利意識,其次要了解國際規(guī)則,然后還要能夠持續(xù)研發(fā)以不斷更新專利。鑒于青蒿素的市場困境,2005年10月,中科院7名院士聯(lián)名致信中國科學院,呼吁加強青蒿素衍生物合成及其化學結(jié)構(gòu)優(yōu)化合成的研究。他們認為,中國企業(yè)參與國際青蒿素類藥物的競爭,唯一的辦法是創(chuàng)新技術(shù),希望通過申請專利保護我國的知識產(chǎn)權(quán),保障我國在國際市場上的優(yōu)勢,爭取與國際制藥企業(yè)同臺競爭的地位。他們呼吁“加強發(fā)展中藥青蒿、青蒿素及其衍生物的科學技術(shù)研究,使其在資源、化學、新用途和復方抗瘧藥等方面不斷創(chuàng)新以繼續(xù)保持國際領(lǐng)先地位,并推進青蒿素類藥科技成果的產(chǎn)業(yè)化、國際化發(fā)展,使青蒿素產(chǎn)品在較短時間里爭回我國青蒿素在國際市場應有的地位,為發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè)作出貢獻”。
5.在科技成果中,處理個人和集體榮譽時,無數(shù)人糾結(jié)于這樣一個“悖論”:一邊是這樣重大的成果往往是一個團隊合作的產(chǎn)物,是集體貢獻;一邊則是重大的國際科技獎項一般都是頒給個人。
對屠呦呦爭議折射出了中西方評獎文化沖突,其背后,則是我們長期以來對科學家個體原創(chuàng)思想的忽視,而這恰恰是科學創(chuàng)新的本源。我們的傳統(tǒng)是講集體主義,西方是突出個體。我們的傳統(tǒng)是講集體主義,特別是在計劃經(jīng)濟體制下,強調(diào)的是集體而不是個人,‘成績是大家的,功勞是集體的’,至今,國內(nèi)科技評獎依然主要是獎勵項目,科學家的名字多是以一個集體的形式呈現(xiàn)。西方的科學傳統(tǒng)恰恰與此相反:大多獎項都是突出個體,科學獎勵源于對科學發(fā)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)的承認,這是來自于科學追求獨創(chuàng)性的內(nèi)在邏輯。首先就是獎勵“優(yōu)先權(quán)”:即關(guān)注在重大的科技成果中,誰第一個提出思想或者方法路徑。屠呦呦第一個把青蒿素引入“523”項目組,第一個提到100%活性,第一個做臨床試驗,而這三點中的任意一點,都足以讓屠呦呦獲獎。
事實上,獲獎引發(fā)爭議不僅僅出現(xiàn)在中國,這種狀態(tài)在全球科學界很正常,諾貝爾獎的獎勵中也同樣出現(xiàn)過不少爭議。不過可以肯定的是多獎勵個人才是國家創(chuàng)新的源泉。對于個人獲獎,一個普遍的憂慮是,太強調(diào)個人會導致科學界在研究中不合作不共享?西方科學界打破這一“怪圈”的秘密就在于:研究中每個人的貢獻都得到了承認和回報,比如他們的工作在晉級和薪酬有體現(xiàn),而相關(guān)論文也同樣被接受。應該建立制度化的規(guī)則來認定誰占有“優(yōu)先權(quán)”,對于誰占有優(yōu)先權(quán)的確認,在國際上有通行的標準,比如獎勵需要科學共同體來認可,發(fā)表論文的通過論文引證就可以追溯;或者在學術(shù)會議上談論一個思想或者技術(shù)路徑,都有嚴密的記錄可以查閱。
我認為,科學研究必須承認和獎勵提出原創(chuàng)思想的科學家,多一些獎勵個人的,這才是國家創(chuàng)新的源泉,關(guān)鍵是設定合理規(guī)則選出讓人信服的那一個。
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