屠呦呦：一生與青蒿結(jié)下不解之緣
（除注明外，照片均由中國中醫(yī)科學院中藥研究所提供）
本報記者 付鑫鑫
瘧疾，世界上最主要的傳染病致死病因之一。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，每2分鐘就有一個人死于瘧疾，每年4月25日是世界防治瘧疾日。21世紀以來，青蒿素和它的衍生物成為全球抗瘧的一線藥物，2000年至2015年，全球可能患瘧疾的人群發(fā)病率下降37%、瘧疾患者死亡率下降60%，共挽救了620萬人生命，來自中醫(yī)藥的青蒿素影響了世界。
不久前，由中國中醫(yī)科學院青蒿素研究中心和中藥研究所特聘專家王繼剛研究員主筆，與中國中醫(yī)科學院青蒿素研究中心主任屠呦呦等5位專家攜手，在國際權(quán)威期刊《新英格蘭醫(yī)學雜志》提出“青蒿素抗藥性”的合理應對方案。
自1977年青蒿素作為化學物質(zhì)首次公開發(fā)表于《科學通報》已過去40余年，年近九旬的屠呦呦依然牽掛著她的研究事業(yè)。她謙遜地說：“在全球瘧疾防治的戰(zhàn)場上，個體的力量是渺小的，只有有組織、有目標的大團隊作戰(zhàn)，才能逐步戰(zhàn)勝瘧疾。當年，榮譽屬于全國‘523’工作者，我只是其中的一名成員。放眼世界，國際上的大團隊協(xié)作應是‘全球統(tǒng)籌’，希望WHO消除瘧疾規(guī)劃的主要目標在2030年能得以實現(xiàn)。”
少年壯志，
因病與醫(yī)藥結(jié)緣
浙江寧波天一閣，中國現(xiàn)存最早的私家藏書樓。天一閣博物館藏有一本由左宗棠季子、書法家左孝同題簽的《甬上屠氏家譜》（1919年修編）和一本《鄞縣姚氏宗譜》。
1930年12月，一個女孩誕生于屠家，父親屠濂規(guī)以“呦呦鹿鳴，食野之芩”（語出《詩經(jīng)》，“芩”泛指“蒿類植物”）中的“呦呦”二字，為女兒取名屠呦呦。
呦呦是屠濂規(guī)第四個孩子，也是第一個女兒，備受長輩疼愛。不過，誰也沒有想到，屠呦呦出身于書香門第屠氏和財閥望族姚氏結(jié)合的家庭，最終卻走上了醫(yī)學科研之路。
1946年，就讀于寧波私立甬江女中初中期間，屠呦呦不幸染上肺結(jié)核，被迫中止學業(yè)。以當時的醫(yī)療條件能活下來實屬不易，經(jīng)過兩年多的治療調(diào)理，她得以好轉(zhuǎn)并繼續(xù)學業(yè)。在此期間，她對醫(yī)藥學產(chǎn)生了濃厚的興趣。
1950年從浙江省立寧波中學畢業(yè)的屠呦呦，考入北京大學醫(yī)學院藥學專業(yè)。1955年大學畢業(yè)，她被分配到正在籌建中的衛(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。
20世紀60年代初期，鄰國越南人民飽受瘧疾困擾，越南領(lǐng)導人訪問中國提出請求，希望能幫助研制新型抗瘧藥。1967年5月23日，國家科委、中國人民解放軍總后勤部在北京召開“瘧疾防治藥物研究工作協(xié)作會議”，會議討論確定三年研究規(guī)劃，項目代號“523”。先后有七大省市全面開展抗瘧藥物的調(diào)研普查和篩選研究，至1969年，篩選的化合物和包括青蒿在內(nèi)中草藥萬余種，但仍未能取得理想的結(jié)果。
1969年1月21日，全國“523”辦公室主任白冰秋等三人來到中醫(yī)研究院，希望中藥所也能參加，并特別提到：“中藥抗瘧已做了好多工作，到流行地調(diào)查，曾收集驗秘方來試驗，有的有一定效果但不滿意，用法、制劑等方面也存在問題。方子拿了不少，很多是大復方，這么多藥怎么辦，哪個方子好，什么起主要作用，我們經(jīng)驗少、辦法少，希望你們能參加此項任務(wù)。”
“文革”期間，中醫(yī)研究院是重災區(qū)，科研工作全面停頓，中醫(yī)研究院將任務(wù)交給中藥所，并指令成立科研組，由有著“西學中”背景的屠呦呦任課題組組長。此前，1959—1962年，屠呦呦參加過衛(wèi)生部全國第三期西醫(yī)離職學習中醫(yī)班，1965年起轉(zhuǎn)而從事植物化學研究。
萬事開頭難。憑著熟悉中西醫(yī)兩門知識和扎實的基本功，屠呦呦決定先從本草研究入手，廣泛收集、整理歷代醫(yī)籍，查閱群眾獻方，請教老中醫(yī)專家。僅用3個月的時間，她就收集了2000多個方藥，并精選編輯了包含640個方藥的《瘧疾單秘驗方集》。
之后，屠呦呦開始進行實驗研究。不過，說是“抗瘧中草藥研究”課題組組長，其實初期僅屠呦呦一人。1969年5月起，她開始制備中藥水提物、乙醇提物送軍事醫(yī)學科學院進行抗瘧藥篩選，至6月底送樣品50余個，其中，發(fā)現(xiàn)胡椒提取物對鼠瘧模型瘧原蟲抑制率達84%。
1969年7月，時值“523”任務(wù)下海南瘧區(qū)現(xiàn)場季節(jié)，屠呦呦、郎林福、余亞綱3人前往海南。經(jīng)臨床驗證發(fā)現(xiàn)，盡管胡椒和辣椒加明礬的多種制備樣品對鼠瘧抑制率達80%以上，但對瘧疾病人只能改善些癥狀，不能使患者的瘧原蟲轉(zhuǎn)陰。
1970年9月，屠呦呦與余亞綱討論擴大篩選范圍，余亞綱負責礦物和動物藥，屠呦呦負責植物藥。然而，僅做了30余個樣品（其中包括青蒿乙醇提取物，瘧原蟲抑制率68%），因中藥所無抗瘧活性檢測條件，篩選就下馬了。
重溫經(jīng)典，
從零到一的突破
1971年年中，在廣州，全國瘧疾防治研究領(lǐng)導小組召開了瘧疾防治研究工作座談會。衛(wèi)生部領(lǐng)導強調(diào)，“523”中醫(yī)中藥工作只能上，不能下。7月初，中醫(yī)研究院成立瘧疾防治研究小組，其中，藥物篩選工作由4人組成，屠呦呦負責全面工作，郎林福負責建立鼠瘧動物模型。
2個月時間里，屠呦呦及其團隊馬不停蹄地篩選了100余種中藥的水提物和醇提物樣品200余個，但結(jié)果令人失望。篩過的中藥包括青蒿，對瘧原蟲的抑制率最高也只有40%。
難道史書上記載不可信？難道實驗方案不合理？……冷靜下來的屠呦呦，認真分析前期的研究工作，并重溫歷代文獻。
青蒿在中國的應用已有2000多年的歷史，始見于《神農(nóng)本草經(jīng)》。青蒿治療瘧疾始于公元340年間的東晉葛洪《肘后備急方》，之后宋《圣濟總錄》、元《丹溪心法》、明《普濟方》等著作均有“青蒿湯”“青蒿丸”“青蒿散截瘧”的記載。明李時珍《本草綱目》除收錄了前人的經(jīng)驗外，還載有治療瘧疾寒熱的實踐。清《溫病條辨》《本草備要》以及民間，也有青蒿治療瘧疾的應用。
“青蒿一握，水二升漬，絞取汁，盡服之”——《肘后備急方》中的描述，給了屠呦呦新的靈感。為什么古人用“絞汁”？一般中藥常用水煎煮或者用乙醇提取，但結(jié)果都不好，難道青蒿中的有效成分忌高溫或酶的影響？再有，青蒿在什么情況下才能絞出“汁”來，只有嫩的枝葉才會絞出汁來，這是否還涉及藥用部分以及采收季節(jié)的問題？后來實驗證明，確實只有青蒿葉子才含抗瘧有效成分——青蒿素，占大量份額的堅硬莖稈并不含青蒿素。
屠呦呦順藤摸瓜。1971年10月4日，編號為第191號的乙醚中性提取物對瘧原蟲的抑制率達100%！1971年底至1972年初，在猴瘧模型上也獲相同結(jié)果——確證乙醚中性提取物是青蒿抗瘧的活性部位，這是發(fā)現(xiàn)青蒿素的關(guān)鍵一步。
隨后，全國“523”辦要求，中藥所當年就在海南瘧區(qū)試用青蒿有效提取物，觀察臨床抗瘧療效。
要深入臨床研究，就必須先制備大量的青蒿乙醚提取物。可短時間內(nèi)，提取大量的青蒿提取物，困難重重，因為“文革”期間，根本沒有藥廠可配合。屠呦呦課題組只能土法上馬，買來盛水的七口大缸充當提取鍋，每天加班加點。由于每天接觸大量化學溶劑，加之通風條件不好，頭暈眼花、鼻子出血、皮膚過敏等反應陸續(xù)出現(xiàn)，屠呦呦還為此得了中毒性肝炎。
不過，她對此毫無怨言。年至耄耋，屠呦呦仍思路清晰地說：“古老的岐黃之術(shù)，歷久彌新。中醫(yī)治未病思想及其在防治現(xiàn)代疾病方面的優(yōu)勢和特色日益凸顯，中醫(yī)需要與現(xiàn)代醫(yī)學相互借鑒、共同補充發(fā)展。”
提取物有了，在進行臨床前試驗時，卻出現(xiàn)了新問題。個別動物的病理切片中，發(fā)現(xiàn)了疑似的毒副作用。若錯過當年的臨床觀察季，就要再等一年。綜合分析青蒿古代的用法，又結(jié)合實驗動物表現(xiàn)，屠呦呦認為，不至于發(fā)生疑似的毒副作用。為了早日臨床試用，她第一個以身試藥。經(jīng)一周觀察，未發(fā)現(xiàn)該提取物對她和兩位同事有明顯毒副作用，這才鋪平了臨床試用之路。
就在屠呦呦整裝待發(fā)準備赴海南時，屠呦呦的丈夫被下放到云南五七干校，家里孩子小又沒人照顧，她只好懇請托兒所留下大女兒全托。后來，為了不影響工作，她干脆就把二女兒送回老家。用屠呦呦的話說：“那時候，我們絕對是事業(yè)第一，生活要給事業(yè)讓路。”
就這樣，屠呦呦攜藥趕赴海南昌江瘧區(qū)，最終完成21例臨床抗瘧療效觀察任務(wù)，加上同時在北京302醫(yī)院驗證了9例。1972年11月，在北京召開的全國各地區(qū)“523”辦公室主任座談會上，屠呦呦報告了青蒿乙醚中性提取物首次臨床30例抗瘧全部有效的結(jié)果。
青蒿素C15H22O5，獻給世界的禮物
臨床有效，接著是從青蒿乙醚中性提取物中分離、提取青蒿素，這是史無前例的工作。在北京產(chǎn)的青蒿中，青蒿素的含量僅有萬分之幾。如何大量提取青蒿素？難上加難。
千錘百煉之后，1972年4—6月，課題組得到少量顆粒狀、片狀或針狀結(jié)晶。12月初，鼠瘧試驗發(fā)現(xiàn)，11月8日分得的II號結(jié)晶有顯效，首次以藥效證實了從青蒿中獲得的具有抗瘧活性的單一化合物（曾稱為“青蒿針晶II”等，后定名為青蒿素）。1972年11月8日，被定為青蒿素的誕生日。
1973年，中藥所的同志把青蒿素片劑送到海南現(xiàn)場，由當?shù)毓ぷ魅藛T負責觀察。結(jié)果，外來人口惡性瘧疾中，1例有效，2例血中瘧原蟲數(shù)量有所降低、因患者心律有期前收縮而停藥，2例無效。青蒿素的首次臨床觀察出師不利，問題難道出在劑型上嗎？
屠呦呦解釋說：“在檢查寄回的剩余藥片時，大家感覺片子很硬。用乳缽都難將片子碾碎，發(fā)現(xiàn)是藥片崩解度出了問題，影響了藥物的吸收。”于是討論決定，用青蒿素原粉直接裝膠囊，在疫區(qū)現(xiàn)場，觀察了3例病患全部有效，說明青蒿素的臨床療效與實驗室療效一致。一個新的抗瘧藥確實誕生了！
檔案顯示，1973年4月，屠呦呦課題組確定青蒿素是一個不含氮的化合物，分子量為282，分子式為C15H22O5，屬于倍半萜類化合物。
1977年，青蒿素的三維立體結(jié)構(gòu)在《科學通報》上首次公開發(fā)表。1981年10月，中國首次向世界全面公開青蒿素抗瘧成就的大會上，屠呦呦代表課題組以《青蒿素的化學研究》為題，第一個做報告。1986年，“青蒿素”獲得了中國新藥審批辦法實施以來的第一個一類新藥證書（86衛(wèi)藥證字X-01號）。
針對青蒿素復燃率高等缺點，屠呦呦又創(chuàng)制出臨床抗瘧藥效為前者10倍的新藥——雙氫青蒿素。1992年，“雙氫青蒿素及其片劑”獲一類新藥證書和當年“全國十大科技成就”。雙氫青蒿素，商品名“科泰新”，在很長一段時間是我國領(lǐng)導人出訪非洲必送的禮物。在那里，“科泰新”被譽為“神藥”，甚至有人將自己出生的孩子取名“科泰新”。
從1995年起，世界衛(wèi)生組織陸續(xù)將我國研發(fā)生產(chǎn)的蒿甲醚、青蒿琥酯和蒿甲醚-苯戊醇復方列入WHO第9、11和12版《基本藥物目錄》，推薦給世界各國。由我國自行研制的青蒿素類抗瘧藥進入WHO基本藥物目錄，在歷史上還是第一次。青蒿素類藥物在世界范圍內(nèi)的廣泛應用，大幅度降低了全球瘧疾病死率，成為全球瘧疾治療的首選藥，得到世界公認。
2011年9月24日，81歲的屠呦呦登上了美國拉斯克醫(yī)學獎的領(lǐng)獎臺。評審委員會表彰她“發(fā)現(xiàn)了青蒿素——一種治療瘧疾的藥物，在全球特別是發(fā)展中國家挽救了數(shù)百萬人的生命”。
在“523”項目中，僅青蒿素鑒定會上，主要研究單位就列了6家，主要協(xié)作單位39家，參加鑒定會的人員有100多人，其中，屠呦呦一人到底起到了多大的作用？拉斯克醫(yī)學獎給出了答案：屠呦呦第一個把青蒿素引入“523”項目，第一個提取到具有100%抗瘧活性的物質(zhì)，第一個做了青蒿素的臨床實驗，這三點足以支撐她得這個獎。
四年后，諾貝爾生理學或醫(yī)學獎再次肯定科學發(fā)現(xiàn)的原創(chuàng)人，頒給了在青蒿素發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮決定性作用的屠呦呦。諾貝爾生理學或醫(yī)學獎組委會秘書格蘭·漢森說：“畢竟，個體才能做出發(fā)現(xiàn)，而不是組織。在組織和機構(gòu)變得愈發(fā)重要的時代，從中辨識出真正具有創(chuàng)造力并改變了世界的個體也變得愈發(fā)重要。”
屠呦呦的偉大發(fā)現(xiàn)，是偶然的，也是必然的。《肘后備急方》傳世已千年，是屠呦呦把現(xiàn)代科學方法與傳統(tǒng)中醫(yī)理論相結(jié)合，才獲得了青蒿素，這體現(xiàn)了她作為一名科學家的創(chuàng)新思維。
“呦呦鹿鳴，食野之芩”是屠呦呦名字的出典，她的一生與蒿草結(jié)下了不解之緣。是她從中醫(yī)典籍中發(fā)掘出青蒿“濟世救人”的巨大能量，令它散發(fā)出耀眼的光芒。
【人物檔案】
屠呦呦，1930年生，浙江寧波人，藥學家，中國中醫(yī)科學院終身研究員、首席研究員。1955年畢業(yè)于北京醫(yī)學院（現(xiàn)北京大學醫(yī)學部）藥學系，被分配到衛(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，歷任中藥所化學室主任、副研究員、研究員、青蒿素研究中心主任，2001年被聘為博士研究生導師。2009年，《青蒿素及青蒿素類藥物》（主編）出版。
60余年來，屠呦呦以其“西學中”知識結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，從事中藥化學、生藥學、炮制等領(lǐng)域的研究，成績卓著。國家首批授予有突出貢獻的中青年專家。1979年獲國家發(fā)明獎二等獎，2002年被授予首屆新世紀巾幗發(fā)明家稱號，2003年獲泰國瑪希頓皇家醫(yī)學貢獻獎，2009年獲唐氏中藥發(fā)展獎，2011年獲美國拉斯克－狄貝基臨床醫(yī)學研究獎，2015年獲哈佛大學醫(yī)學院華倫·阿爾波特獎、諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。2017年1月，獲國家最高科學技術(shù)獎。2018年12月，作為“中醫(yī)藥科技創(chuàng)新的優(yōu)秀代表”獲改革先鋒稱號。