汤飞凡:细菌学的拓荒者
2019-05-07□孙硕
□ 孙 硕
他说:当一个医生,一辈子能治好多少病人?如果发明一种预防方法,就可以使亿万人不得传染病。
他是第一个投身病毒研究的中国人,是开辟了微生物学新篇章的医者,是推翻日本人人尊崇、号称“发现沙眼病毒体第一人”医学家野口英世论断的中国医生。
英国科学技术史专家李·约瑟称他是“预防领域里一位顽强的战士”“他祖国的优秀科学公仆”“一个必须写在世界医学史上的中国人”。时至今日,中国知道他名字的人,依然很少。他就是世界著名微生物专家汤飞凡。
少年意气 挥斥方遒
“中央防疫处”群体技术人员合影留念(前排右三为汤飞凡)
光绪二十三年(1897年),对湖南人民来说是个多灾多难的一年,先是年初长沙、湘潭等地发生地震,随后的春夏之交部分州县又阴雨成灾。雨后又是大旱,老百姓们庄稼地里颗粒无收,可谓“百姓咽糠茹草,至有饿毙自尽者”。也就是在这个灾年,醴陵汤家坪一户乡绅家中,传来了一个男童“哇哇”的啼哭声。汤家迎来了家里第二个男孩,父亲为他取名为“飞凡”,希望他可以一飞冲天,卓尔不凡。汤家本是名门望族,奈何家道中落,其父汤麓泉为维持生计创办了一所私塾教书,在汤飞凡8岁时父亲遵循易子而教的古训,将汤飞凡送去20里外的东岗何家义塾启蒙。
近代湖南的维新思想,潮起岳麓,涌动三湘。汤飞凡自幼听父老乡亲谈论维新改革,“学西方、学科学、振兴中华”的思想悄然进入心灵。1898年,戊戌变法失败,但维新思想已深入人心,谭嗣同的壮烈事迹在湖南家喻户晓,成了三湘子弟心中的英雄。汤飞凡的父亲决定送他去省城长沙读书,接受新学。就这样12岁的汤飞凡随叔父到了长沙,进入城南湖南中路师范附属学校。毕业后汤飞凡又和哥哥一同考进甲种工科学校。
1914年,湖南湘雅医学院由颜福庆任校长招收首届学生。少年汤飞凡从小就有一个救国救民的梦想,尤其是目睹家乡父老饱受贫穷和疾病痛苦后,悬壶济世的理想逐渐清晰。再三考虑后,理想战胜了对于前路未知的担忧,汤飞凡毅然决然地选择了退学,报考湘雅医学院。湘雅医学院是由湖南育群学会与美国耶鲁大学雅礼协会联合创建的。因为是中美合办学校,医学院的日常也是用英语教学,所以入学考试包含英语一科。然而此前汤飞凡压根没学过英语,甚至连26个英文字母都没识全。眼看入学无望,年轻的汤飞凡竟以一种常人不具备的勇气做出了非凡之举。他找到主考官,请求主考官暂放自己一马,随后补考,如若考试过关继续学习,如果失败自己卷铺盖走人。雅礼协会主考医生、教务长爱德华·胡美被汤飞凡的勇气和决心所打动,破例答应了他的请求。
入学后,汤飞凡拼命学习英语,一本英文字典很快被他翻破了,两只眼睛也成了高度近视。回家休假时竟然错把兄长当成了父亲。心中最真切的渴望,矢志不渝的理想,从心底奔涌出来的勇气,是一个人最珍贵的宝藏。精诚所至,金石为开。汤飞凡的英语成绩迅速提高,顺利通过了英语考试。7年后,汤飞凡成为湘雅医学院首届毕业生之一,获美国康涅克州政府授予的医学博士学位。毕业时,他对同学说,想发明一种预防方法,使亿万人不得传染病。
留学深造 学成归国
1921年,汤飞凡赴北京协和医学院专门研修细菌学,师从美国细菌专家田百渌。1925年,受协和医院和田百渌教授的推荐,汤飞凡获奖学金远赴美国哈佛医学院深造。19世纪末至20世纪初,医学中微生物学进入黄金时代。人们开始认识到许多传染性疾病以及伤口感染是由不同的病原微生物所导致。汤飞凡所进修的哈佛大学细菌学系正将研究重点转向比细菌更小的微生物。
缘分使然,在哈佛大学的学习研究中汤飞凡遇到了湘雅医学院原教务长爱德华·胡美。原来胡美1927年离开了湘雅医学院,回到美国,并在哈佛大学任教。重续师生缘的胡美深知汤飞凡是一个难得的人才,想要将汤飞凡留在哈佛。然而1928年秋天,汤飞凡接到老校长颜福庆的信,信中希望他回国到“中央大学”医学院任教,并在信中详述了要面临的种种困难。即使知道回国后学术条件和生活条件都与国外相差甚远,但是有着满腔抱负的汤飞凡,一心想要回国为我国的医学事业奉献出自己的一份力量。
就这样汤飞凡刚一回到祖国的怀抱,便投入到繁忙的教学和科研中。1929年春天,他来到上海负责筹建“中央大学”医学院细菌学系,即使环境艰苦,东凑西凑,勉强建了实验室,但汤飞凡心中依然满心欢喜,因为他要开展他一心想研究的沙眼病原体实验。当时日本野口英世宣布自己发现了沙眼的病原体——颗粒杆菌。那时人们对沙眼病还比较陌生,当时全球1/6的人患沙眼,中国沙眼病发率高达55%,偏远农村更是十人九沙,由于没有好的治疗方法且医疗条件差,沙眼患者很容易恶化至失明。因此可以想象当时野口宣布发现沙眼病原体是轰动世界的大事。但汤飞凡对此表示怀疑,他严格按照野口的论文分离细菌,经过7个月的实验,用分离出的杆菌接种家兔和猴子,却没有产生沙眼症状。然而就在他要进一步研究沙眼的病原体究竟是什么时,又出了意外。“七七事变”爆发,日本全面侵华战争开始,随后上海沦陷,山河破碎。国将不国,谁又能独善其身?汤飞凡中止了研究,恩师颜福庆从武汉发来电报,邀请汤飞凡去长沙,主持国民政府“中央防疫处”迁往内地的重建工作,为抗战军民生产急需的血清和疫苗。“中央防疫处”是我国在当时仅有的微生物学、免疫学基地。当时在防疫处工作的青年,后来都成了中国在这些领域的骨干。
在没有硝烟的战场建奇功
国民政府“中央防疫处”除了为抗战军民生产急需的血清和疫苗,更大的贡献是成功地自主研制出了青霉素,使得中国成为世界上能够成功研制出青霉素的7个国家(美国、英国、法国、荷兰、丹麦、瑞典和中国)之一。
汤飞凡在《吾国自制青霉素的回顾与前瞻》一文中说:“民国三十年秋,昆明‘中央防疫处’文献会之某次周会内,曾由魏曦技正报告:关于亚历山大·弗莱明和霍华德·弗洛里诸氏在《柳叶刀》杂志上,所发表对于青霉素或盘尼西林之研究一文,据称青霉素,既无毒质,且具充分杀菌效能,对于战争必有莫大贡献。因此引起吾人深切之注意,同时以青霉素既系霉菌所产之物,则其制造,自属生物学制品范围之内,是以吾人深欲一为试探。”
沙眼衣原体
青霉素
其实早在唐朝时,我国就已有“青霉素”的记载,长安城的裁缝会把长有绿毛的糨糊涂在被剪刀划破的手指上来帮助伤口愈合,就是因为绿毛产生的物质(青霉素菌)有杀菌的作用。青霉素能够有效地帮助人类抵御细菌感染,在战火纷飞的年代,对于前方负伤的战士们来说,如果能成功自主研制出青霉素,那便是最大的福音。
为了研制青霉素,防疫处从印度辗转弄来了两支菌种,但缺少新技术和仪器设备。此时从美国归来,时任“华人血库”检验主任的樊庆笙,带来了急需的仪器设备和最新的实验技术,他与汤飞凡等人一起将从美国带回的青霉素生产菌种进行青霉素生产、提取和临床试验。1944年9月5日,中国自行研制生产了5瓶第一批青霉素,其中两瓶送往重庆,两瓶分送英、美两国做最后鉴定,剩下的一瓶则珍藏至今,用以见证在艰苦的条件下,以汤飞凡、樊庆笙为代表的研究者们的不懈努力和无私付出。
也因为青霉素的生产,“中央防疫处”扬名国际,美国《自然》杂志1943年专门介绍了他们。李约瑟博士在《自然》杂志上写道:“在昆明地区的另一处是国立‘中央防疫处’,由中国最有才干的细菌学家汤飞凡医生主持,并有黄有为医生和一大批工作人员协助。去年这里生产了500万支伤寒疫苗。这个研究所还生产天花、白喉疫苗、破伤风类毒素和许多其他用品,包括诊断伤寒的肥达氏试验和诊断梅毒的康氏试验所需的抗原;正在生产斑疹伤寒疫苗,并有一试验小工厂生产青霉素。尽管缺乏自来水,他们的工厂仍保持高标准的洁净。在培养装瓶和检验部门还有一个效率极高的系统。”
短短几年时间,“中央防疫处”从一穷二白,到研制出国产青霉素挽救无数国人生命,再到牛痘苗扑灭流行天花、狂犬疫苗、世界首支斑疹伤寒疫苗……汤飞凡成了快速研制疫苗的代名词。1945年,汤飞凡又克服重重困难,建立了中国第一个抗生素生产车间。
分离沙眼病原体 以身试药
1949年战争结束,同年5月,汤飞凡再次接到胡美的邀请,希望他偕同夫人去美国工作。汤飞凡又一次谢绝了,他拒绝国外重金聘请,也拒绝蒋介石的赴台邀请,坚持留在生养他的土地,为这片土地上的人们做一些事情。他说:“我是一个中国人,我不愿去国外工作,我不愿背弃自己的国家,我希望能够在有生之年,能够多为自己的同胞做一些事情。”
1949年,防疫处更名为中华人民共和国卫生部生物制品研究所,汤飞凡担任所长。1954年,汤飞凡拾起他未曾完成的理想,分离沙眼病原体。这是他中断了近20年的事,也是他的毕生之役。为此他到北京同仁医院亲自采集样品,花整整一年时间,每周和助手在门诊工作半天,采集了200例典型病例样品,同时用恒河猴建立世界第一例沙眼动物模型。但经过1年的分离,虽采用当时各种病毒分离技术,仍无一例成功。失败的情绪在所里蔓延,毕竟过去70多年,全世界科学家进行的研究,也同样无一成功。汤飞凡意识到:不能再重复别人的病毒分离方法,一定要走自己的路。1955年他采用鸡卵黄囊分离的第8次试验,终于获得了成功。20多年的心愿终于实现,他成为世界上发现重要病原体的第一个中国人,也是迄今为止的唯一一个中国人,而这株病毒就是著名的TE8。
科研者,必以身尝苦,而后造福众人。1958年年初,严谨的汤飞凡为了进一步确定分离的病毒就是沙眼病原体,让助手私下将分离出来的沙眼病毒滴入自己的一只眼睛。要知道一旦出现丝毫差错,他就会失明。在其后的40天内,他坚持不做治疗,忍着巨大的疼痛与随时失明的危险,收集了可靠的临床资料,证实这种病毒确实能够导致沙眼病症,彻底解决了70年来国际上关于沙眼病原体的争论。
汤飞凡成功分离出沙眼病原体是一个关键性的突破,把长期处于瓶颈的沙眼研究推向高潮。英国用汤飞凡的方法成功分离出沙眼病毒,首先证实了汤飞凡取得的科研成就。不久,美国、沙特阿拉伯、以色列等国家与地区的医学家也相继分离出沙眼病原体。全世界的沙眼治疗与预防在短短几年内,取得前所未有的进展。一度危害全球的沙眼病以惊人的速度减少。以上海为例,1959年沙眼发病率为84%,两年后降到5.4%,如今沙眼在世界上许多地区已基本绝迹。直至今日,国际上权威的微生物学教科书、病理学教科书上,任何关于衣原体的综述,都写到了Dr.Tang,这个必须镌刻在世界医学史上的中国人。
汤飞凡,从1930年开始潜心研究,攻克了一个个的难题,取得了开拓性的成就。截至1942年,在28年的微生物研究中,汤飞凡撰写了约50篇学术论文,许多论文至今都被作为经典文献;他发明了中国人自己的青霉素、狂犬疫苗、白喉疫苗、卡介苗、丙种球蛋白、牛痘疫苗及世界首支斑疹伤寒疫苗;研制了新中国最早的无毒鼠疫活疫苗、黄热疫苗、质量可靠的牛痘苗。汤飞凡在有生之年实现了他的理想——让亿万人不得传染病。