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屠呦呦:鑄就青蒿素抗瘧傳奇

2017年01月10日08:18 來源:科技日報

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年度國家科學技術獎最高榮譽,成為有史以來,獲此殊榮的第一位女性科學家。

這是她繼2011年榮獲拉斯克獎臨床醫(yī)學獎,2015年榮獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎之后,獲得的又一項“重量級”大獎。

問世40年來,青蒿素已經挽救了數(shù)百萬人的生命。

1月9日,人民大會堂內,屠呦呦緩步上前,從總書記手中接過國家最高科學技術獎的證書。獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎之后,關于屠呦呦的報道鋪天蓋地。實際上,她很少出現(xiàn)在公眾視野,頑強“抵抗”著外界的關注。

屠呦呦曾對中國中醫(yī)科學院院長張伯禮說:“院長,可以了吧,趕緊停下來。我不太愿意搞這些場合上的事情,是時候談談青蒿素的具體問題了吧!笨蒲校敢庹;其他的,“實在不會”。

屠呦呦是中國中醫(yī)研究院終身研究員兼首席研究員,她領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目,即將進入臨床試驗階段。他們也在探索青蒿素新的適應癥,研究青蒿素的作用機理。

“屠呦呦研究員獲得國家最高科學技術獎,對我國中醫(yī)藥行業(yè)進一步推進科技創(chuàng)新、拓展中醫(yī)藥在世界上的影響力意義重大。”國家中醫(yī)藥管理局科技司司長曹洪欣如此評價。

臨危受命

將抗瘧藥研發(fā)的重任委以屠呦呦,

在于她扎實的中西醫(yī)知識和被同事公認的科研能力水平。

“我現(xiàn)在要說的是40年前,在艱苦的環(huán)境下,中國科學家努力奮斗從中醫(yī)藥中尋找抗瘧新藥的故事。”北京時間2015年12月7日,瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院禮堂內,諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主屠呦呦,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38歲的屠呦呦已經在衛(wèi)生部中醫(yī)研究院(現(xiàn)中國中醫(yī)科學院)中藥研究所工作了快14年。她是新中國培養(yǎng)的第一代大學生,1955年畢業(yè)于北京大學醫(yī)學院藥學系,同年到中藥研究所工作,后脫產兩年半?yún)⒓有l(wèi)生部委托中醫(yī)研究院舉辦的“西醫(yī)學習中醫(yī)班”。她的職稱,當時還只是實習研究員,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。

那年1月21日,屠呦呦了解到一個全國性大協(xié)作項目——“523”任務,她的科研人生就此迎來轉折。

“523”任務,是一項援外戰(zhàn)備緊急軍工項目,也是一項巨大的秘密科研工程,涵蓋了瘧疾防控的所有領域。在上世紀60年代的東南亞戰(zhàn)場上,瘧原蟲已經對奎寧類藥物產生了抗性。能否抵抗瘧疾,甚至成了越南戰(zhàn)場上美越雙方的“勝負手”。在中國,60年代初和70年代初,也曾大范圍暴發(fā)瘧疾,全國發(fā)病人數(shù)多達1000萬到2000萬。

抗瘧藥的研發(fā),是在和瘧原蟲奪命的速度賽跑。

中醫(yī)研究院加入這場全國性協(xié)作時,已經成為文化大革命的重災區(qū),許多經驗豐富的老專家已經“靠邊站”。中醫(yī)科學院中藥所原所長姜廷良說,他們將抗瘧藥研發(fā)的重任委以屠呦呦,在于她扎實的中西醫(yī)知識和被同事公認的科研能力水平。

“能夠參與這樣重要的項目非常不容易。她懷有一種強烈的責任感!绷胃}堈f。人們常說,好奇心是科學家研究的第一驅動力。但在當時的歷史背景下,支撐屠呦呦堅持下來的,是“責任”和“擔當”。廖福龍記得,屠呦呦常提的,就是國家培養(yǎng)了她,她也得為國家做些事情。

191次實驗

“我們把青蒿買來先泡,然后把葉子包起來用乙醚泡,

直到第191次實驗,才真正發(fā)現(xiàn)了有效成分。”

從1969年接到代號為“523”的國家任務至今,已近半個世紀。年近九旬的老人,說起往昔,輕描淡寫!1971年10月4日,青蒿乙醚中性提取物,即標號191#的樣品……鼠瘧藥效評價顯示抑制率達到100%。同年12月到次年1月的猴瘧實驗,也得到了抑制率100%的結果。青蒿乙醚中性提取物抗瘧藥效的突破,是發(fā)現(xiàn)青蒿素的關鍵!

關鍵性突破之前,是漫長的尋藥,是屢敗屢戰(zhàn)的“試錯”。

接手任務后,屠呦呦翻閱古籍,尋找方藥,拜訪老中醫(yī),對能獲得的中藥信息,逐字逐句地抄錄。在匯集了包括植物、動物、礦物等2000余內服、外用方藥的基礎上,課題組編寫了以640種中藥為主的《瘧疾單驗方集》。屠呦呦說:“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,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,但結果令人失望。

屢屢受挫,課題組面臨困境!拔乙矐岩勺约旱穆纷邮遣皇亲邔α,但我不想放棄!蓖肋线匣貞洝

重新埋下頭去,看醫(yī)書!從《神農本草經》到《圣濟總錄》再到《溫病條辨》……終于,葛洪的《肘后備急方》中關于青蒿抗瘧的記載跳了出來,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?屠呦呦決定用沸點只有34.6℃的乙醚來提取青蒿!澳菚r藥廠都停工,只能用土辦法。我們把青蒿買來先泡,然后把葉子包起來用乙醚泡,直到第191次實驗,才真正發(fā)現(xiàn)了有效成分。”屠呦呦說。

實驗過程繁復而冗長。1971年10月4日,191號青蒿乙醚中性提取物樣品抗瘧實驗的最后結果出爐——對瘧原蟲的抑制率達到了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“523”辦公室主持的南京中醫(yī)中藥專業(yè)組會議上作了報告。她報告了青蒿乙醚中性粗提物的鼠瘧、猴瘧抑制率達100%的結果。

土法上馬

當時所有的工作都停了,藥廠也都停了,

根本沒有誰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?梢哉f,(“文革”期間)所有的工作(都)停了,藥廠也都停了,根本沒有誰能配合你的工作。所以我們當時只能(用)土法,這個就不細講了!2015年10月8日,在科技界祝賀屠呦呦榮獲諾貝爾醫(yī)學獎座談會上,屠呦呦講述了自己的青蒿素發(fā)現(xiàn)歷程。

“不細說”的制備過程,是課題組“土法上馬”,用7個大水缸取代實驗室常規(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,以進行臨床前的毒性試驗和制備臨床觀察用藥。

乙醚等有機溶媒對身體有害,當時設備簡陋,沒有通風系統(tǒng),也沒有實驗防護。科研人員除了頭暈眼脹,還出現(xiàn)鼻子出血、皮膚過敏等癥狀,屠呦呦也得上了中毒性肝炎。屠呦呦老伴李廷釗記得,那段時間妻子腦子里只有青蒿素,整天不著家,泡在實驗室,回家滿身都是酒精味!艾F(xiàn)在往回看,確實太不科學了。但當時就是這樣。即使知道有犧牲有傷害,也要上!睆埐Y感慨。

困難依然有。在個別動物的病理切片中,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。

“我當時心里很著急,因為瘧疾這種傳染病有季節(jié)性,實在不想錯過當年的臨床觀察季節(jié),否則就要再等一年!1972年7月,屠呦呦等3名科研人員住進了北京東直門醫(yī)院,當起了人體試毒的首批“小白鼠”。之后,科研團隊又在中藥所內補充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)進行臨床驗證。結果顯示,該藥品對當?shù)、低瘧區(qū)、外來人口的間日瘧和惡性瘧均有一定的效果,尤其是對11例間日瘧患者,有效率達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。

臨床驗證結果良好。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)中藥所有關研究人員回憶,由于當時對青蒿的了解不太多,不論對有效成分的部位還是提取工作都處于摸索階段,研究人員各自對提取工作都提出了相應的意見。屠呦呦課題組的倪慕云設計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晶,編號為“結晶Ⅰ”;隨后洗脫出來的是針形結晶,編號為“結晶Ⅱ”,這種結晶含量很少;再后來得到的另一種針形結晶,編號為“結晶Ⅲ”。12月初經鼠瘧試驗證明,“結晶Ⅱ”是唯一有抗瘧作用的有效單體。11月8日,也成為課題組認定的青蒿素誕生之日。

其實,在漫長的抗瘧狙擊戰(zhàn)中,全國多家科研機構一直協(xié)同作戰(zhàn)。1978年在揚州召開青蒿素鑒定會時,主要研究單位就列了6家,主要協(xié)作單位有39家,參加鑒定會的人員達到100多人。這些單位用青蒿制劑和青蒿素制劑進行了6500余例臨床驗證。

新一代抗瘧藥物最終誕生。1986年,青蒿素類抗瘧藥獲得衛(wèi)生部實施新藥審批辦法以來的第一個新藥證書。

屠呦呦的工作,并沒有止步于發(fā)現(xiàn)青蒿素。1973年,她工作的重點就轉向了青蒿素的化學研究。經構效關系研究,明確青蒿素結構中的過氧基團是抗瘧活性基團,部分雙氫青蒿素羥基衍生物的鼠瘧效價也有所提高。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中國乃至世界做出的又一重要貢獻。

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準療法。

斯坦福大學教授、拉斯克獎評審委員會成員露西·夏皮羅在講述青蒿素發(fā)現(xiàn)的意義時說,在人類的藥物史上,我們如此慶祝一項能緩解數(shù)億人疼痛和壓力并挽救上百個國家數(shù)百萬人生命的發(fā)現(xiàn)的機會并不常有。

大獎砸來

“屠老師就不太關注獎項。

她最常說的,是想讓青蒿素物盡其用!

北京時間2011年9月24日凌晨,在拉斯克獎頒獎典禮上,屠呦呦接過了獎杯。她說:“這是中醫(yī)中藥走向世界的一項榮譽。它屬于科研團隊中的每一個人,屬于中國科學家群體!

無可否認,青蒿素類抗瘧藥,是舉國體制的成果、集體主義的結晶,也是自主創(chuàng)新的杰作。拉斯克獎,看重的是誰為科研成果做出決定性貢獻。評委會認為,青蒿素這一高效抗瘧藥的發(fā)現(xiàn),歸因于屠呦呦及其團隊的“洞察力、視野和頑強信念”。

有學者撰文表示,這是中國人第一次獲得如此重量級的獎項,注定將會載入我國科技史冊!翱梢院敛豢鋸埖卣f,這是經得起歷史考驗的結論”。

4年后,又一個重量級獎項來了。

2015年10月5日17點40左右,剛一下飛機,曹洪欣就發(fā)現(xiàn)自己的手機爆了。大家都在說,屠呦呦得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。18點,消息得到證實。

屠呦呦是從電視上知道的。這樣的大獎突然砸過來,無數(shù)眼光投向這位此前一直低調的藥學家。屠呦呦對登門的記者說,我要跟你吐吐苦水,現(xiàn)在滿世界都是屠呦呦了。

今年已經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,向北京大學教育基金會捐資100萬元,設立“北京大學屠呦呦醫(yī)藥人才獎勵基金”。

這部分錢,來自屠呦呦的諾獎獎金。獎金約合300萬人民幣。她捐了100萬給中醫(yī)科學院,捐了100萬給母校北京大學。

此次,屠呦呦又獲得一項大獎——國家最高科學技術獎。“屠老師就不太關注獎項。她最常說的,是想讓青蒿素物盡其用!蓖肋线系闹帧⒅兴幯芯克芯繂T楊嵐說,屠呦呦更希望的是獎項能激勵更多年輕人去做創(chuàng)新性工作。

拋掉光環(huán)

“拋掉獎項的光環(huán),回歸本真,科研的目的,就是解決問題。

醫(yī)學科研的目的,就是緩解人們的病痛。當年的研究,不是為了得獎,也不會有人想到得獎。”

屠呦呦覺得,她的工作還沒有做完。有媒體記者在諾貝爾獎得主的新聞發(fā)布會上問她,諾貝爾獎會給她的科研帶來什么改變。屠呦呦直言,我關心的是青蒿素耐藥性的問題。至于得獎之后會怎樣,她“不大感興趣”。

屠呦呦不會說“場面話”,她就是直來直去,“是那種跟年輕人拍桌子,也跟老人拍桌子的性格!辈芎樾勒f。每次開會,屠呦呦從不說什么“這好”“那好”,而是一針見血指出問題。比如,曹洪欣在中醫(yī)科學院任職期間,她就向其要求,能不能多給點資金,讓其團隊能深入進行青蒿素適應癥的研究!皥(zhí)著,對青蒿素特別執(zhí)著。她這輩子就做青蒿素,一說青蒿素眼睛就亮。”

屠呦呦思慮著青蒿素的未來。她嚴肅地指出,這些年來,沒有很好地組織進一步研究,一直到現(xiàn)在,青蒿素的抗瘧機理也沒有弄清楚!耙粋新藥只有把機理搞清楚了,才能充分發(fā)揮它的作用!

“拋掉獎項的光環(huán),回歸本真,科研的目的,就是解決問題。醫(yī)學科研的目的,就是緩解人們的病痛。當年的研究,不是為了得獎,也不會有人想到得獎!闭勂鹜肋线虾颓噍锼,張伯禮一再強調“褪掉光環(huán)”。他說,更應考慮的,是如何把尊重原創(chuàng)和發(fā)揮團隊精神有機結合。

張伯禮總結出了青蒿素精神的內核:醫(yī)學研究應該圍繞臨床的重大需求;在方法上應該把傳統(tǒng)中醫(yī)的經驗智慧和現(xiàn)代科技相結合;個人發(fā)明和團隊精神、舉國體制相結合;科研人員要淡泊名利,靜下心來。

(責編:王亞微、權娟)


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