在最近的一次讀書會的直播訪談中,主持活動的嘉賓問我:“如果能穿越時空,您最想跟哪一位相關(guān)的歷史人物見面?”我毫不猶豫地回答說:“葛洪,因為我有太多問題想問他?!蹦敲?,葛洪這個東晉年間的煉丹術(shù)士和醫(yī)藥學家究竟是怎樣一個人呢?
毫無疑問,他是一個很了不起的醫(yī)藥學家,我甚至覺得他的醫(yī)藥學成就,遠遠高于那幾位傳說中能妙手回春的古代神醫(yī);因為葛洪的醫(yī)藥學發(fā)現(xiàn)不但有直接的文字記錄,而且還有幾項被后世的現(xiàn)代科學所印證,中國醫(yī)藥學史上可以說無出其右者。但是,葛洪又不可能是一個先知先覺的超人,他也同樣受制于當時的人類對自然、健康和疾病很有限的認知。葛洪不可能知道青蒿這種很平常的、到處可見的茅草里含有一個非常特殊的分子,因為他根本就不知道分子為何物?!盎钚猿煞帧边@個概念的出現(xiàn)更是在1000多年之后了。
那么問題來了:1700多年前,當年葛洪在他的《肘后備急方》中寫下“青蒿一握”的時候,他到底知道些什么?又是如何知道的呢?葛洪用“青蒿一握”到底成功治愈了多少個瘧疾患者?他為啥沒有像他的書中其他藥方那樣給出更精準的用藥劑量,比如“青蒿八兩”,而是保留了“青蒿一握”這樣一個相當粗略的用藥量?相比較而言,他在書中反復描述的另一味抗瘧草藥,常山,卻留下了準確的用藥量……。這些都是無法回答,但卻值得思考的問題。對于這些問題的深入思考,也許就能對我們發(fā)現(xiàn)下一個新型的天然藥物,有所啟迪。
在研讀《肘后備急方》的時候,我發(fā)現(xiàn)它的原書早就散佚了,留存至今的版本是以東晉過去800年之后,金代的楊用道刊本為祖本,然后逐漸演化出元、明、清以后的各種版本。目前國內(nèi)現(xiàn)存最早的刊本為明嘉靖三十年辛亥年,也就是公元1551年北城呂氏的襄陽刻本。我最初以為《肘后備急方》散佚,是因為它不入流,但令我十分驚訝的是,這竟然還不是個例!中國古典醫(yī)藥學原著散佚的情況十分嚴重,那些大名鼎鼎的中國傳統(tǒng)醫(yī)藥學的經(jīng)典著作,比如《黃帝內(nèi)經(jīng)》《傷寒雜癥論》和《神農(nóng)本草經(jīng)》等等,它們的原書也都先后散佚,都是由后人收集、整理和補充之后才重現(xiàn)于世的。相比之下,中國歷史上的《詩經(jīng)》《史記》和四書五經(jīng)等文學、歷史和社會學著作卻基本保存完好,沒有發(fā)生過嚴重的散佚。很顯然,在相當長時期里,我們的先人對醫(yī)藥學的重視程度是遠遠不夠的。這種情況還反映在醫(yī)生這個職業(yè)在歷朝歷代中,社會地位是相當?shù)拖碌?,即便到了明朝的李時珍,依然如此。那些年里受過教育的年輕人大多數(shù)還是會把科舉和仕途作為首選。作為制藥人,我不得不說這是非常令人遺憾的。
1681年,這已經(jīng)是大清朝的康熙年間了。當時英國國王查理二世的宮廷醫(yī)生,年僅39歲的羅伯特·塔爾博不幸去世。法國國王路易十四,將塔爾博生前用于治療瘧疾的秘方公之于眾:它包括金雞納樹皮粉、玫瑰葉、檸檬汁和葡萄酒。塔爾博的秘方一經(jīng)公開,在歐洲基本上就沒有人再懷疑金雞納樹皮粉對瘧疾的療效了。
大航海把舊大陸包括瘧疾在內(nèi)的許多傳染病都帶到了新大陸,卻又把新大陸上可以治療瘧疾的金雞納霜帶回了舊大陸,好似一個輪回。但是,現(xiàn)代科學思想已經(jīng)開始在歐洲萌芽,金雞納霜的影響也遠遠超出了藥物的范疇,在整個工業(yè)革命中發(fā)揮了不可替代的重要作用。全球貿(mào)易鏈的形成,源自世界各地對金雞納霜的大量需求;現(xiàn)代化學的出現(xiàn),在相當?shù)某潭壬?,是出于對通貨金雞納霜質(zhì)量檢測的需求,并最終導致了活性成分奎寧的發(fā)現(xiàn);而染料化工,作為最早出現(xiàn)并規(guī)?;幕瘜W工業(yè),則是來自合成奎寧過程中一個小小的意外事故;藥物化學的形成與合成藥物的出現(xiàn),也都直接獲益于合成奎寧的努力;現(xiàn)代有機合成化學,更是以奎寧的人工全合成,為標志性事件,時至今日,仍舊是有機化學專業(yè)研究生必修的經(jīng)典案例。
我們先來簡單分析一下塔爾博的秘方:除了金雞納樹皮粉這個活性成分之外,香甜的玫瑰花瓣用來掩蓋奎寧的苦澀;酸性的檸檬汁可以中和奎寧的堿性;葡萄酒可以增加奎寧的溶解度,對患者的依從性和療效都有一定的幫助,可見塔爾博是做了一番嘗試的。塔爾博通過自己的研究和探索,把金雞納樹皮粉的藥方進行了量化處理,同時還調(diào)制出了穩(wěn)定的配方,確立了相應的療程。
塔爾博醫(yī)生能做到這些,并不是偶然的,因為當時的歐洲已經(jīng)進入了伽利略和牛頓的時代,尤其是在英國。隨著英國皇家學會的成立,實驗科學終于登堂入室,并逐漸成為大家都認可的“檢驗真理的唯一標準”,他們信奉的座右銘是“不要相信任何人的說辭”。在接下來的幾百年里,歐洲人不但徹底搞清楚了瘧疾的發(fā)病原因,還揭示了瘧原蟲從雌性按蚊到人類的完整傳播鏈和寄生周期,最終鎖定了蚊子是傳播人類瘧疾的媒介,從而完全否定了上千年來關(guān)于“瘴氣”的錯誤說法。
很顯然,一種說法主導東西方世界上千年,并不能代表它就一定是正確的。另一個更出名的例子我在書中也提到了,那就是被哥白尼和伽利略等人否定的“地心說”。當時,托勒密的“地心說”是絕對的權(quán)威理論,已經(jīng)經(jīng)過了1000多年的考驗,還有羅馬教廷的強力支持。我在書中寫道:“想推翻一個被絕大多數(shù)人堅信不疑1400多年的正統(tǒng)理論,不但需要深入的科學研究和嚴謹?shù)倪壿嬐评?,而且還需要舍我其誰的勇氣?!?/p>
相比之下,葛洪的“青蒿一握”,雖然比塔爾博早了1000多年,在中國卻一直沒有獲得廣泛的認同和發(fā)揚光大。更遺憾的是,關(guān)于“青蒿一握”的實踐和檢驗,竟然沒有在葛洪之后的中國醫(yī)藥史上留下只言片語。到了1000多年后,李時珍重修本草書的明朝,中國傳統(tǒng)醫(yī)藥學,對于青蒿是否真的能治療“瘧疾寒熱”,仍然沒有明確的說法。從《本草綱目?主治》第三卷“瘧篇”中五花八門的瘧疾治療方法看,可以說李時珍對于瘧疾治療的認識,甚至還不如比他早1000年的葛洪。如果說研習葛洪的《肘后備急方》還可以讓讀者聚焦到抗瘧效果十分明顯的常山;那么1000多年之后的《本草綱目》反而因為追求“大而全”,收集的方劑過多,而變得非常繁雜,很難理出頭緒。即便是到了1960年代的523任務啟動后,中國的科學家們也沒有對葛洪寫下的“青蒿一握”高看一眼。直到屠呦呦老師反復閱讀《肘后備急方》,對“青蒿一握”有了新的感悟,它背后的奧秘才被一點一點地揭開。
說到“523任務”,我覺得每一個關(guān)心中國科技發(fā)展,尤其是中國醫(yī)藥學發(fā)展的人都應該對這段歷史有所了解。這是一項在20世紀60年代中期啟動,全國各地60多個軍事和基礎科研院所共同參加,長達14年的秘密科研項目;目標就是尋找新型的抗瘧疾藥物。2015年,屠呦呦老師獲得諾貝爾獎的青蒿素,就是“523任務”直接的科研成果。
為了從傳統(tǒng)醫(yī)學記載的諸多藥用植物里發(fā)現(xiàn)有效的抗瘧成分,屠呦呦老師回憶說,她自己所在的團隊對無數(shù)種傳統(tǒng)藥用植物進行了分析實驗,包括甘遂、黃花、鴉膽子等,當然也有被葛洪和中國歷代傳統(tǒng)醫(yī)家稱為“青蒿”的黃花蒿。在實驗分析中,青蒿確實有抑制瘧原蟲的有效成分,但可惜效果不穩(wěn)定。兩年后,也就是1971年,屠呦呦在研究陷入停滯,幾乎要放棄青蒿時,突然想到,可能提取青蒿有效成分時,必須避免高溫,改用低沸點溶劑;結(jié)果令人振奮:在使用沸點不到35攝氏度的有機溶劑,乙醚萃取后,青蒿提取物對瘧疾的療效非常令人滿意,在老鼠和猴子實驗中,青蒿提取物對瘧原蟲的抑制率達到了百分之百!于是,這種提取物,就被命名為“青蒿素”。
1973年9月,屠呦呦和科研小組在海南昌江開展了一個小規(guī)模臨床試驗,收治了11名瘧疾患者,青蒿素初次上陣,但效果并不是很理想。后來科研人員發(fā)現(xiàn),這是由于北方青蒿中青蒿素含量很低,萃取分離后還有不少雜質(zhì),所以影響了療效。又過了一年,云南藥物研究所從南方的青蒿中提取到了足夠量的高純度青蒿素,這次臨床試驗效果令人滿意,見效很快,且沒有明顯的毒副作用。青蒿素作為抗瘧藥物的研發(fā),終于踩實了“從0到1”這最艱難的一步。
回首往事,有一點非常令我不解。那就是,從1700年前葛洪的書里只有四十幾個方子,但是到1960年代,屠呦呦老師的團隊開始收集時,民間治療瘧疾的藥方已經(jīng)增加到了800多個。除去包含已經(jīng)有現(xiàn)代科學研究記錄的常山之外,還剩下近600個。更要命的是,“523任務”的研究結(jié)果顯示,除了常山和青蒿,所有在葛洪之后,民間新增的瘧疾治療藥方,竟然沒有一條,顯示出了可重復的治療效果。相信你會和我一樣,聽到這一段的時候不禁要問:這些魚目混珠的無效藥方,都是怎么來的?這么多年了,怎么就沒人去質(zhì)疑、去印證、去刪除或修改?
而且,只要稍加驗證,我們把葛洪的“青蒿一握以水二升漬絞取汁盡服之”這句話改一個字,就可以顯著提高這個方法的療效,那就是“青蒿一握,以酒二升漬絞取汁盡服之”。因為我們現(xiàn)在知道,青蒿素在酒精中的溶解度,是遠高于它在水中的溶解度的。遺憾的是,我們的先人沒有去嘗試,或者說他們的嘗試,不幸沒有被記錄下來。
從“523任務”和發(fā)現(xiàn)青蒿素的故事中,我們不難得出結(jié)論,隨機篩選各種植物去發(fā)現(xiàn)天然藥物的成功率,其實是很低的,因為我們既不知道篩選什么,也不知道應該怎樣篩選;所以要同時面對至少兩個非常小概率的事件,幾乎就是不可能的。即使我們知道如何篩選能抑殺瘧原蟲的藥物,漫無目標的篩選仍然是一個很小概率的事件,也很難有所發(fā)現(xiàn)。盡管在北美洲生長的青蒿中,也含有青蒿素,但是當年科技遙遙領(lǐng)先的美國沃爾特·里德陸軍研究所為尋找新型的抗瘧疾藥物,在12年中篩選了多達25萬種不同來源的化合物,仍舊沒有找到“值得進一步跟蹤的線索”。
在這個過程中,青蒿再一次變成了失落的遺珠。在中國,雖然我們手握葛洪的《肘后備急方》,但依舊還是篩選了上萬種包括青蒿在內(nèi)的傳統(tǒng)草藥,篩選的范圍并沒有因為有葛洪寫下的“青蒿一握”,而聚焦到相關(guān)的草藥上。坐實青蒿的抗瘧活性,依然是花了九牛二虎之力,還有好幾次擦肩而過,險些失之交臂。
那么問題又來了:如果隨機篩選天然藥物的成功率太低,有沒有比隨機篩選更好的方法呢?當然是有的。這就是為什么我自己一直在思考,當然也希望大家一起思考的問題:為什么青蒿里,會有這么一個結(jié)構(gòu)如此奇特的化合物?為什么別的茅草或其他植物里都沒有,唯獨青蒿?難道說它真的就是為抑殺瘧原蟲而生的嗎?……。這些問題非但沒有“標準答案”,就連想出一個能自圓其說的、可以證偽的假說都很難。比如奎寧,我們可以在網(wǎng)上查到一種說法:說是南美洲的猴子會去啃金雞納樹皮、樹葉和果實。得了瘧疾的猴子吃了金雞納樹皮之后,死亡率就會下降;而金雞納樹反過來又會因為猴子啃食它的果實,而擴大繁殖的范圍。一來一往,久而久之,高效抗瘧疾的奎寧就在不斷的演化中生成了。
雖然猴子確實會感染瘧疾,猴子也確實會啃食金雞納樹的果實,但是猴子在南美洲長期的演化過程中,不存在來自瘧原蟲的演化壓力。迄今為止的考古學研究還沒有發(fā)現(xiàn),古老的瘧疾,在美洲大陸留下的痕跡,由此推斷,瘧原蟲很可能是歐洲人在大航海時期才帶過去的,所以猴子啃食金雞納樹皮這種說法就不能自圓其說了。如果屬實,我們還可以推斷,在沒有瘧原蟲的環(huán)境中演化出來的奎寧應該是為了應對別的演化壓力,是另有所用的。
那么青蒿素呢?歐亞大陸上,可是很早就有瘧疾了,青蒿素是因為抵抗瘧原蟲而演化出來的嗎?很有可能。如果青蒿的繁衍有賴于某幾種食草類的動物,它們以青蒿為食,同時也會把青蒿的種子廣為播撒;反過來,這幾種食草類動物又受到瘧疾的困擾,食用含有青蒿素的青蒿,就會有助于提高它們的生存率,這就形成了一個“共同進化”的閉環(huán)。只要在某一個時間點上,某一個隨機的基因突變,改變了某一個原有的化合物,產(chǎn)生出哪怕是一丁點抗瘧疾的活性,永不停歇的“變異與生存”就會演化出近乎完美的抗瘧疾的青蒿素,好像講得通。而且,在中國南方,瘧疾高發(fā)的云貴地區(qū),當?shù)厣L的青蒿中青蒿素的含量就比較高;相反,中國北方生長的青蒿中,青蒿素的含量就比較低。這也是為啥一開始,屠呦呦研究小組篩選北方青蒿的結(jié)果很不穩(wěn)定,反反復復;稍后云南藥物研究所用南方青蒿的篩選結(jié)果就相當穩(wěn)定。如此說來,好像青蒿素應該跟瘧疾是直接相關(guān)的。當然,這是一個非常小概率的事件,也就是為什么只有青蒿撞上了這個大運,而其他植物則沒有,至少到目前還沒有被發(fā)現(xiàn)。
當然,這都還只是些能自圓其說的猜想,都有待于科學家們?nèi)パ芯?、去發(fā)現(xiàn)、去證偽。講到這里,細心的讀者也許會問:為啥在原本沒有瘧原蟲的美洲大陸上生長的青蒿,也含有少量的青蒿素呢?我給出了一種能自圓其說的可能性:一萬六千年前,當人類祖先跨越冰封的白令海峽,踏上美洲大陸時,包括青蒿在內(nèi)的許多動植物,也隨之遷徙而來。這些古老的青蒿,當時已經(jīng)含有青蒿素了,但由于全新的環(huán)境,青蒿素的含量在漫長的繁殖演化中逐漸降低,但并沒有完全消失。
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