中国青蒿素的诺贝尔奖之路屠呦呦成为首位斩获诺奖的中国本土科学家
2015-04-07张萌欣
◎ 本刊记者 张萌欣
中国青蒿素的诺贝尔奖之路屠呦呦成为首位斩获诺奖的中国本土科学家
◎ 本刊记者 张萌欣
举世瞩目的2015年度诺贝尔生理或医学奖公布,85岁的中国女药学家屠呦呦因抗疟疾新药青蒿素的发现获奖,成为首位获得诺贝尔科学类奖项的中国本土科学家,同时也是首位获得诺贝尔生理或医学奖的华人科学家。疟疾是危害严重的世界性流行病,全球每年约有4亿人次感染疟疾。据世界卫生组织统计,自2000年起,全球约有2.4亿人因青蒿素的使用受益,约150万人避免了因疟疾导致的死亡。屠呦呦作为青蒿素研发成果的关键人物,其获奖代表国际科学界对中国科技工作者为人类健康事业贡献的肯定。
屠呦呦1930年出生于浙江省宁波市,是家中五个孩子中唯一的女孩。巧合是的,其名取自《诗经》中“呦呦鹿鸣,食野之苹”,而“苹”正是指蒿类植物。屠呦呦1951年考入北京医学院(现北京大学医学部)药学系生药学专业就读,1955年毕业后分配进入中国中医研究院(中国中医科学院)工作。1969年,仅为实习研究员的屠呦呦与几位同事被召集进入寻找抗疟新药的全国性抗疟研究计划“523项目”。20世纪60年代起,以氯喹为代表的原有抗疟疾药因疟原虫对药物产生抗性失效。此时正值越南战争,越军饱受疟疾之苦,战斗力削减严重,控制疟疾疫情挑战严峻。1967年,在毛泽东和周恩来的指示下,旨在援外备战的军事项目“523项目”缘此启动。在国家统一组织下,全国范围科研院所开展协作,联合研发新型抗疟药物。
抗疟神药的发现
“523项目”成员广泛查阅中医药文献和民间偏方,并奔赴全国疟疾病区,收集治疗疟疾的中草药信息,在实验室进行初步考察,从中确定备选药物。经过项目研究人员细致深入地分析归纳,乌梅、鳖甲、青蒿等被作为重点筛选药物。屠呦呦与组员钟裕蓉提取筛选过100余种药品,青蒿素也是考察对象之一。但经研究发现,对于青蒿而言,水煎剂无效,95%乙醇的提取物对鼠虐的抑制率仅为40%,研究工作一度停滞不前。研究的突破性进展来自1971年下半年屠呦呦提出采用乙醚在低温下提取青蒿,实验表明提取物对鼠疟的抑制率可以达到99%-100%。1972年3月,屠呦呦代表中药所在南京召开的“523项目”的会议上报告青蒿的乙醚中性提取物对鼠疟的抑制率为100%这一结果。随后,云南和山东等数个研究单位借鉴其方法,用当地黄花蒿提取物证实了对鼠疟的良好效价。1972年11月,钟裕蓉将青蒿乙醚的中性提取物进行分离纯化获得三种晶体,其中晶体II被证实是唯一有效的抗疟单体,晶体II后被改称为“青蒿素II”,现在所称的青蒿素即为具有明确分子结构的“青蒿素II”。
青蒿素是一个具过氧基团的倍半萜内酯结构药物,是与以往抗疟药结构完全不同的新型抗疟药,打破了“抗疟药必须含氮杂环”的传统观念,“青蒿素的发现不仅仅是增加一个抗疟新药,更重要的意义还在于发现这一新化合物的独特化学结构,它将为合成设计新药指出方向”,屠呦呦评价道。20世纪70年代后期,“523项目”成员合成出抗疟功效更好的青蒿素衍生物如蒿甲醚、青蒿琥酯等,推进了人类的抗疟征程。时至今日,国内外依然在研发青蒿素衍生物,以便改进疗效、减少抗药性。但是,青蒿素的治病机理仍然尚未完全阐明,有待深入研究。
青蒿素发现之争
青蒿素的研究工作涉及全国60多家科研单位、500多名科研人员组成的科研集体,时间跨度十几年,是全国性的大规模合作的成果。长期以来青蒿素的发现都是作为集体公关的成果,很多项目成员认为将功劳归于屠呦呦一人有失公允,这也是屠呦呦饱受争议的原因之一。对青蒿素成果归属的争议严重影响了其研究价值的确认。对屠呦呦贡献的承认,源于美国国立卫生研究院疟疾研究专家路易斯·米勒与同事华裔科学家苏新专2007年起的调查。苏新专陆续翻译了屠呦呦几乎所有的论文。正是他们不遗余力地推荐,屠呦呦于2011年获得了拉斯克临床医学奖。该奖因与诺贝尔奖具有高度重合性,被评价为诺贝尔奖的风向标。为配合拉斯克奖,米勒和苏新专撰写了关于青蒿素发现过程的文章刊登于国际知名期刊《细胞》上,文中写到:“经过深入的调查研究,我们毫无疑问地得出结论:中国中医科学院北京中药研究所(中药所)的屠呦呦教授是发现青蒿素的首要贡献者。”这时屠呦呦在国际上开始广为人知。尽管对于青蒿素的发现历史存在争议,但目前无异议的是屠呦呦首先提出用乙醚提取青蒿有效成份并且参与了青蒿素的分离纯化及结构解析工作。
诺奖之后的思考
青蒿素的获奖,是中医药走向世界的一个重要发展机遇。给予世人重新认识中医药的机会,为以中药为代表的中国原研药进军国际市场提供了支撑。通过借助现代技术手段,研究传统中药有效化学组分与疾病之间的关系,让中医药宝库创造更大价值,造福人类健康事业。正如中国中医科学院院长、中国工程院院士张伯礼说,原始的经验、原始的思维必须和现代科技结合才会产生原创性的成果。
国内开花,国外摘果。青蒿素产业化之路十分坎坷。青蒿素是我国目前唯一的完全自主研发的新药,但是我国企业在国际市场上大多扮演原料药供应商的角色,处于产品价值链的最底端。目前全球青蒿草80%以上来源于中国,青蒿素终端制剂等高端产业链却被瑞士诺华、法国赛诺菲等几家跨国企业掌控。由于青蒿素类抗疟药主要由世界卫生组织采购,国内仅有复星医药一家通过世界卫生组织抗疟药制剂生产的认证。青蒿素此次获得诺奖,也为国内原料药生产企业敲响了警钟,要加强药品全产业链的管理,形成合理的药品扶持机制,重视并规范化研发流程。新药的研发耗费金钱和时间巨大,要避免丰厚的利润被他人占有而我国只能沦为原料药输出国的尴尬处境。
工作中的屠呦呦(新华社供图)
屠呦呦的获奖是对我国科技界士气的鼓舞,中国本土也可以产出世界级的创新成果。诺奖授予了一项在科研条件极端艰苦的文革时期取得的研究成果,并且得奖人是一个没有博士学位、留洋背景和院士头衔的“三无”科学家。相比之下,在四十年后科研经费投入巨大的今天,每年引进大量的海外人才回国,科研设施和环境有了极大的改善,但世界级的原创性成果并不多见,值得叩问中国当今的科研环境和科技成果评价机制。以屠呦呦为代表的老一代科技工作者胸怀人民的福祉,敢于挑战难题,百折不挠,有数十年来不断深化课题研究的执着,这是当前科研界所缺失的。我们的科研评价体制需要更加的务实合理,要给予科研人员创新探索的耐心,给予青年科技者参与大项目的机会,不能单纯以“论文论英雄”,更不可唯官是从。
屠呦呦说此次得奖是“中国科学家集体的荣誉”,青蒿素研究团队的协作精神是研究成果的有力保。既要发挥个人的创造力,也要整合集体的力量取长补短互通有无。面对科技难题,要善于交流探讨、团结协作、联合攻关、协同创新。这也是青蒿素的研究工作给予我们的一个重要启示。