史丹福一向敬重以科學知識改變世界的科學家,其中諾貝爾獎得獎科學家是最頂尖中的最頂尖,自然更得小弟景仰。小弟自小就喜歡閱讀他們的事跡,襯著又到10月諾貝爾獎公佈的時間,不如讓我分享下他們的小故事,及介紹一下當中的科學知識。
今屆其中一位生理學及醫學獎得主屠呦呦,沒有博士學位,學術地位很「低」,連大學副校長都當不了,教育學院某博士可能比她強200倍。但不要緊,反正她發現的青蒿素就是救了成千上萬人的性命,得到諾貝爾委員會認同。
也許大部分人都是近來才聽過她的名字,不過如果有留意開科學界新聞,應該會知她的名字一直都很響,之前已經得到地位僅次於諾貝爾獎的Lasker Award。小弟從那時候開始已經很留意她的研究與發明。
瘧疾是一種很古老又很可怕的疾病,可以就是自人類出現開始已經在威脅著我們的生命,熱帶地方的人民多地中海貧血等血紅蛋白疾病,就是進化論用來抵抗瘧疾的一個機制。
瘧疾由一種單細胞寄生蟲瘧原蟲(Plasmodium spp.)引起,透過瘧蚊傳播。瘧原蟲的生命周期很複雜,背誦它是很多醫學生的惡夢。超級簡化版是:
1. 蚊子咬人,把sporozoites放到人的血中,進入肝。
2. Sporozoites在肝細胞中吸取營養,繁殖成很多merozoites
3. Merozoites弄破肝細胞,進入血中
4. 之後可以進入紅血球,變成trophozoites
(trophozoites就是有很多merozoites的紅血球),又或是再次進入肝細胞中,重複這循環
5. Trophozoites破裂又再放出merozoites,不斷這循環,做成發燒發冷
6. Merozoites可以變成雄性或雌性gametocytes,被蚊子吸後,再在蚊子身體繁殖成sporozoites,在蚊子口水線,準備蚊子再咬人傳給下一位受害者。
7. 有兩個品種的瘧原蟲 (P. ovale及P. vivax)可以在肝臟進入休眠狀態,可能在幾個月,甚至幾年後重新攻擊我們,我們稱這休眠狀態的瘧原蟲為hypnozoites
(對不起,小弟已盡了力簡化它…)
青蒿素來自傳統中藥青蒿,但其實人類早就懂得用草葉冶瘧疾。世上第一種抗瘧藥,也是世上第一種可以醫冶感染的藥物,比盤尼西林早了數百年,叫奎寧(Quinine),又叫金雞納霜,來自金雞納樹。印第安人早就知道金雞納樹皮可以治瘧疾。有一次,西班牙駐秘魯總督夫人染上瘧疾,西洋傳教士就用了這秘方治好夫人。金雞納自始聲名大噪,當年康熙大帝也曾得這此病,幸得法國傳教士奉上金雞納樹皮粉,他才得以活命,更成了中國史上在位最久的皇帝,開創了大清盛世。
之後化學家從金雞納樹皮中提取出奎寧,之後開始大規模使用。二次大戰時,美國人又以此為基礎發展出第二代藥物chloroquine。
到了越戰,美越兩方都要在地獄般的熱帶雨林作戰,兩方都被瘧疾打得「落花流水」。於是兩方都急於尋找新一代抗瘧藥物。美國人繼續從奎寧發展,研究出近似的mefloquine。Mefloquine其實都相當不錯,可以對付絕大部分瘧原蟲最強版Plasmodium falciparum。
越南科學不好,只好向中國求援。但中國發展的藥今次竟然比美國更強,中國可說是在戰場上贏不了美國,但在實驗室中贏了美國。當時正值文代大革命,大家忙於批鬥科學家,有點知識的人都沒有甚麼好下埸,幸好這抗瘧研究由毛澤東親自下令,這研究才得以進行。北京中醫研究院加入該研究組,屠呦呦擔任研究組長,她測試過千種中草藥後,發現草藥青蒿的效用,又因中醫藥古書的啓發,悟出提取及活性物質青蒿素(Artemisinin)的方法。
青蒿素(Artemisinin)及其進化版artesunate (改良成水溶,所以可以注射入血液)被稱為抗瘧最強武器,因為它是現今所有藥物中起效最快,副作用也比mefloqueine少 (Mefloquine可引起嚴重的神經副作用),而且近零抗藥性。Mefloquine打不死的,artesunate照樣殺無赦。
根據我們實習醫生的天書Houseman Handbook of Internal
Medicine,一般瘧疾感染(P. vivax, P. malariae, P. ovale) 用chloroquine加primaquine (一種用來清除隱藏在肝細胞的hypnozoites的藥);不太嚴重的P. falciparum感染用口服artesunate加mefloquine;嚴重的P. falciparum感染用注射artesunate加doxycycline或者mefloquine。總之對付最惡毒的P. falciparum,我們醫生永遠都會加上最強武器artesunate。
如果大家有興趣,下圖為小弟當年讀書時讀的抗瘧藥物summary,取自Toronto notes:
屠呦呦這個諾貝爾獎引起了很多討論,那這獎究竟有甚麼意義?
李克強說:「屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎,是中國科技繁榮進步的體現,是中醫藥對人類健康事業作出巨大貢獻的體現,充分展現了我國綜合國力和國際影響力的不斷提升。」
Come on,鬼係。屠呦呦的研究正直文化大革命時期,正是人們最不尊重知識,科學最倒退的時候。得到這一諾貝爾獎,對屠呦呦來說是實力,但對中國來說卻純粹是運氣,因為中國的社會環境根本不適合自然科學,當年如是,今天其實也好不了多少。
以前A-level讀中化,說中國人較著重實用,所以很少純自然科學理論,大多數科學都是為了解決「人」的問題而創的。這問題似乎都今天都依然存在,就小弟所見,中國人(及香港人)大多都是不尊重理論知識的。「讀商科,有前途喎。」「讀physics,你第時想乞食?」縱然學習自然科學比商科難得多,要勤力得多,聰明得多才學得來,但中國人社會就偏偏對科學學者毫不尊重。聽到人家要學習研究自然科學,人們就自然有像見鬼般的反應。試問在一個如此不尊重科學的社會,怎會出得到優秀的研究。反正你們都已把最有能力的人嚇怕了,大家都不敢進入自然科學的世界了。
至於中醫藥的貢獻,這倒是有點意思。人家問小弟信不信中醫,我的答案大多是「我不知道中醫有沒有效,沒有證據證明它有效,也沒有證據證明它無效。我自己相信中醫有一定效用,問題是我不知道那些有效,那些無效。」小弟絕對相信中醫學蘊含大智慧,但同時也有很多無用的沙石,假如我們可以用現代科學的方法去找出當中的寶藏,拋棄沒有用的沙石,中醫藥的發展,甚至整個人類醫學的發展,但能再進一大步,就好似今次青蒿素的發現般。
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