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第16章 发明5(1)

头痛、发烧,来一片阿司匹林,症状就可减轻不少。这种白色药片自诞生以来已被全世界的人们服用了大约10亿片,被喻为20世纪文明的开端。然而在它的背后却有着一段与文明相悖的过往——白色药片的黑色记忆——阿司匹林与它的发明者家喻户晓的常用药阿司匹林是19世纪末、20世纪初发明的。这种为人类健康带来巨大好处的白色药片的发明,被认为是上个世纪文明的开端。在过去的100年间,全世界的人们大约服用了10亿片,它用来治疗头痛、发烧,近年来又在治疗风湿病上大显身手。科学发展是有延续性的,发明成果的培育和成熟也是在成长中渐显光辉,阿司匹林的百年历史可以说是发明成功史中一个辉煌的篇章。但是,在阿司匹林发明背后却有着一段辛酸的过往,向世人昭示着真理必定战胜邪恶、历史尊重科学的道理。已经有整整100年历史的阿司匹林最早是德国拜尔公司生产的。根据一般文献上的记载,都说阿司匹林的发明人是德国的费利克斯·霍夫曼。

但是据一位治学严谨的英国医学史学家瓦尔特·斯尼德在文献中记载,阿司匹林的发明者不仅仅是费利克斯·霍夫曼一个人。在这项发明中,起着非常重要作用的还有一位犹太化学家阿图尔·艾兴格林。

1934年费利克斯·霍夫曼宣称是他本人发明了阿司匹林。当时的德国正处在纳粹统治的黑暗时期,对犹太人的迫害已经愈演愈烈。在这种情况下,狂妄的纳粹统治者更不愿意承认阿司匹林的发明者是一个犹太人这样的事实,于是,他们将错就错把发明家的桂冠戴到了费利克斯·霍夫曼的头上,为他们的“大日耳曼民族优越论”造势。

为了不让阿图尔·艾兴格林说明真相,他们不许他开口说话,并威胁他一旦说明真相,拜尔公司就不再雇用他。后来,德国纳粹又把阿图尔·艾兴格林关进了集中营。二战结束后,大约在1949年左右,阿图尔·艾兴格林又重新提出了这个问题,但提出后没过几天他就辞世了,从此后这件事情便无人问津。

经过一番周折和努力,英国医药史学家瓦尔特·斯尼德得到德国拜尔公司的特许,查阅了拜尔公司实验室的全部档案,终于以确凿的事实恢复了这项发明的历史本来面目。他指出:在阿司匹林的发明中,阿图尔·艾兴格林功不可没。事实上是在1897年的时候,费利克斯·霍夫曼的确第一次合成了构成阿司匹林的主要物质。但是他是在他的上司、知名的化学家阿图尔·艾兴格林的指导下,并且完全采用艾兴格林提出的技术路线才获得成功的。这位严肃的医药史学家指出:“我希望那个对于发明阿司匹林实际上有功的人,应该得到公认。”事实胜于雄辩,历史崇尚公正。全世界的人们享受着发明成果的同时,也更加缅怀这位蒙受屈辱但已昭雪的伟大的犹太化学家——阿图尔·艾兴格林。

1758年,一位英国牧师斯通,发现柳树皮的苦涩味道跟金鸡纳树皮的那种特殊苦味十分相似,金鸡纳树皮里含有奎宁成分,从1640年以来广泛用来退烧和治疗疟疾。斯通弄了一些柳树皮的粉末,试验其特性,结果发现退高烧非常有效,并且能止痛和治疗风湿引起的疼痛。1763年斯通向英国皇家学会报告这一发现。不过,那时虽然能够证明这些碎树皮的效用,但不知树皮里有效成分是什么。到1826年,才由两位意大利化学家布鲁格纳特利和方坦纳发现有效成分是水杨苷,也就是阿司匹林的主要成分。

阿司匹林并不适合十六岁以下的人服用。因为可能引起一种叫做雷氏症候群的病。美国人每年平均服下约四百五十亿颗阿司匹林药片,阿司匹林是使用量最高的药物。

是谁发明了治疗败血症的良药,挽救了千千万万在死亡线上挣扎的人们?!这个1939年诺贝尔医学奖得主却有另一番感言——治好女儿是奖赏——磺胺药的发明现在已经有许多药物能对抗感染性疾病。但是在人们可能因咽喉感染而死亡的时代,磺胺的发明是一个惊人的突破。磺胺的发明者是德国化学家格哈德·杜马克,1921年获得医学学位后,他到一家染料公司任职,并致力于探索某些染料应用于医学上的可能性。他整天泡在实验室里检验各种染料对病菌的杀伤力。终于,他发现一种叫做“百浪多息”的染料很有希望。他给一批小白鼠注射了凶残的溶血性链球菌,然后把它们分成两组。其中一组注射“百浪多息”,另一组什么都不注射。不一会儿,那些没注射“百浪多息”的小白鼠一个个死去。而注射了“百浪多息”的小白鼠有的最终虽然死亡,但大大延长了存活的时间,有的则奇迹般地活了下来。这是一个轰动欧洲的了不起的发现。

“百浪多息”是一种含有多种成分的红色染料。那么,究竟是哪种成分对可致人命的溶血性链球菌有杀灭作用呢?他经过反复试验提炼出一种白色粉末,把它用在狗身上做实验。他先将溶血性链球菌注射到狗身上。这只原本活蹦乱跳的狗很快就病得卧在地上大口大口地喘气,动弹不得。这时,杜马克将准备好的白色粉末的溶液注射到狗身上。不一会儿,狗就能摇摆尾巴,逐步恢复了原状。这一实验证明了从“百浪多息”提炼出来的白色粉末对杀灭溶血性链球菌确实有效。这种白色粉末就是后来所说的磺胺药。为了慎重起见,杜马克又在狗、兔等多种动物身上做实验,均取得预想疗效。

现代医药的研制过程规定,一种药物在动物身上观察疗效的实验结果判为有效之后,不能马上拿来给广大病人使用,还必须经过临床对比试验,最后才能决定是否成为一种新药。现代医药的临床试验规程规定,绝不允许轻易拿病人来做试验。

杜马克正在准备磺胺疗效的临床实验时,他的家里出了一件事。一天夜里他从实验室回到家,发现心爱的小女儿爱莉莎全身发烫,她发高烧了。经询问知道女儿白天玩耍时一不小心手指划破了。杜马克很快请来当地最好的医生给女儿打了针、吃了药。但是,病情并没有得到控制。爱莉莎昏昏欲睡,而且全身发抖,病情在进一步恶化。杜马克马上又请来医生。医生做了进一步检查后告诉杜马克,爱莉莎患的是败血症,凶恶的溶血性链球菌侵入了爱莉莎的血管,并在血液中大量快速繁殖。可惜,当时人类对这种病还没有特效药。爱莉莎没有希望了。

听到这话,杜马克如五雷轰顶,只觉得天旋地转,马上就要与爱女诀别的悲痛使他浑身颤抖。他扶着爱莉莎发烫的身体,看着她那两眼紧闭的小脸悲痛欲绝。有人提示他光悲痛没有用,要想办法抢救,哪怕有一线希望也要争取。在朋友的劝说下,情绪稍微冷静了一些的杜马克忽然想到,我不是刚刚研制出一种叫做磺胺的药吗?这种药虽然还没在人身上做过临床试验,可在动物身上是很灵验的呀!爱莉莎既然已经病到这种地步,没有什么办法能够救治,不妨把磺胺拿来试试,说不定会有奇效。想到这里,他直奔实验室取来磺胺溶液注入女儿体内。几个小时之后,一直守在女儿床前的杜马克感到爱莉莎的高烧逐步减退。第二天清晨,奇迹出现了!爱莉莎睁开了眼睛,轻轻地说了一句:“爸爸,我舒服多了。”杜马克高兴得跳起来。再过一些时候,爱莉莎的病完全好了。杜马克自豪地对别人说:“治好了我女儿的病,是对我发明的最高奖赏。”磺胺作为一种特效药将千千万万个败血病患者的生命从死神手里夺了回来。而杜马克的女儿爱莉莎则是医学史上第一个被磺胺治好的病人。随后生命垂危的美国总统罗斯福的儿子也因使用此药而得救。由于磺胺药的发明对人类的贡献很大,杜马克被授予1939年诺贝尔生理学和医学奖。

在青霉素被发现之前,磺胺是最好的抗菌药物。磺胺不是通过直接杀死细菌而是用阻断它们增殖的方式来发挥作用的。人类首次有了治疗诸如肺炎、产褥热等疾病的药物。

它叫糖,却不甜;不能做调味品,却能杀死细菌;在餐桌上被发现,却应用于医学。它是——迷惑细菌的杀手——氨糖的发现1875年盛夏,一位名叫莱特豪斯的青年医生,到他舅舅家做客。餐桌上摆着一盘油爆龙虾,黄里透红的虾壳闪闪发光,这引起了莱特豪斯的好奇心。饭后,莱特豪斯拣了些龙虾的爪和外壳带回实验室,把它们溶解在浓盐酸中,滤掉不溶的残渣后,蒸发溶液,得到一种发亮的晶体。经过化学分析,他发现这种晶体是一种奇异的糖类化合物,它除了含有碳、氢、氧外,还含有氮元素,氮以氨基(NH2)的形式存在,于是,他把这种含有氨基的糖命名为氨糖。

一种新的有机化合物就这样在一位年轻的医生手中诞生了。莱特豪斯这样轻而易举地发现氨糖让当时许多化学家不解。

1903年,德国著名化学家费雪测定了氨糖的结构,发现氨糖的结构基本和葡萄糖一样,只是它分子中第二个碳原子上的羟基(OH)被氨基所取代。因为氨基有一定的碱性,能溶于浓盐酸,所以莱特豪斯能轻而易举地发现氨糖。

不久,化学家哈沃斯按照费雪的结构式,用人工的方法合成了氨糖,从此开创了合成氨糖的崭新纪元。

氨糖也是一种糖,不过它几乎没有甜味,不能作为调味品,但能杀死细菌和病毒。在链霉素、青霉素、卡那霉素、巴尤霉素等抗生素中都含有氨糖。有人做过试验,把上述抗生素中的氨糖去掉,它们就失去了抵抗细菌的能力。氨糖为何能消灭细菌、抵抗病毒呢?原来,任何生物体内都含有一种新陈代谢和传宗接代不可缺少的物质——糖蛋白。糖蛋白是由糖和蛋白质联合组成的复合物,由于氨糖的结构和糖相似,细菌和病毒误把氨糖当做糖类,用氨糖制造糖蛋白,结果使细菌和病毒中的糖蛋白不能起正常作用而死亡。

氨糖的发现,不仅揭开了抗生素的杀菌机理,而且也为医药化学的发展奠定了重要基础。目前人类已经发现的氨糖有60多种,几乎都是从细菌身上得到的。科学家们把链霉菌中产生的氨糖基因分离出来,用内切酶进行切割,再把它移植到大肠杆菌上,这样,大肠杆菌就可以源源不断地生产出氨糖了。

在人类皮肤上,有四种数量最多的细菌,几乎到处都有。科学家把这几种细菌命名为:棒状杆菌(包括引起痤疮的痤疮棒杆菌)、霉球菌、链球菌和大肠杆菌。

又有一些生活在腋窝和腹股沟等潮湿部位的无害细菌,如凝血酵素阴性葡萄球菌、革兰氏阳性球菌以及类白喉菌。腋窝每平方毫米可以窝藏800个细菌,而比较干燥的皮肤如前臂处每平方毫米只有约20个细菌。

大肠里面也有很多细菌,其中有大肠杆菌特别是大肠埃希氏菌 、类杆菌、乳杆菌、梭状芽孢杆菌和链球菌等。这些细菌在肠道内是无害的,但如因溃疡或阑尾破裂等原因,跑到了体内其他部位,则会引起炎症(如腹膜炎)、败血病和泌尿系统感染等疾病。

虽然英国的维多利亚女皇有言在先,“上帝的意志是不可违背的”,可是谁忍心让不堪重负的地球更加拥挤?所以感谢它的出现吧——爱,不再是负担——避孕药的问世很久以来人们就渴望能拥有控制生育的灵丹妙药,以摆脱过度生养带来的沉重负担,但是避孕药的研制还是伴随着大量争议和谴责。马顿曾于1702年在英国发表文章,提到过一种用来防止性生活感染的浸渍过的亚麻布套,但却拒绝透露浸渍物的成分,担心透露出来“会鼓励淫荡行为”。1869年,有人在英国医学会的年会上公开谴责说:“限制生育数量的各种发明都是下流的。”甚至在20世纪20年代,医学报刊上的争论水平仍旧低得惊人。

当时针指向20世纪40年代中期,公众的注意力依然放在电视、雷达、超音速火箭以及原子弹之类的发明创造上时,另外一些科学家则忙于研制控制生育的药物。在墨西哥城,一批化学家和生化学家正在研究一种被称为类固醇激素的物质,研究人员发现,这种激素是一种治疗妇女病的良药。由于从怀孕的母马的尿、牛的睾丸和猪的卵巢中提取的激素数量有限,每克售价竟高达100美元,人们不得不寻找价格更为低廉的代用品。

美国宾夕法尼亚大学教授罗塞尔·马克在墨西哥南部的丛林里,找到了一种被土著人叫做“黑人头”的野山药,正好含有制成激素孕酮所需的植物碱。在两个月的时间里,他一下子就提炼到了2000克孕酮。为了进行批量生产,马克创办了辛特克斯公司。但不到两年,马克与合伙人发生矛盾,带着秘方离开了公司,过起了隐居生活。辛特克斯公司只好另外聘请了一位瑞士化学家,此人很快发现了马克的制药方法。1948年,该公司开始出售从野生植物中提取的以孕酮为主的天然激素。

一年后,明尼苏达州的两位科学家宣布他们发现了一种对风湿性关节炎有奇特疗效的类固醇,这就是很快驰名全球的可的松。由于可的松来源有限,研究人员展开了探讨解决方法的竞赛,后来有4个小组用孕酮作原料制出了可的松,从此,各种类固醇开始相继问世。1951年初,辛特克斯公司的一个研究小组合成了一种叫炔诺酮的激素,一年后,G.D.西亚尔公司又合成出炔诺酮的变体——异炔诺酮,这种新药就是第一代口服避孕药。

避孕药的问世开创了控制人口生育的新时代,但当时并没有引起人们的高度重视,真正为它打开局面的人是美国的玛格丽特·桑格。

桑格曾于1916年在布鲁克林率先成立了世界上第一个生育控制咨询中心,可是,纽约警察局却认为这一举动有伤风化,便关闭了这个中心,桑格夫人被投进了监狱。然而,桑格并没有因此放弃自己的事业。1927年,她组织了第一个世界人口讨论会。1948年,她发起了国际计划生育联合会。1951年,她在拜访马萨诸塞州施鲁斯伯里的武斯特基金会医生平卡斯博士时,鼓励他研制一种口服避孕药,先在动物身上做试验。平卡斯博士及其他研究人员终于在1955年发现,炔诺酮是一种有效的妇女避孕药,但它有副作用,会使服药妇女的子宫内膜在月经期间随时都有可能脱落,从阴道中流出。为了防止这种现象发生,他们又在这种避孕药中加进了雌激素。

从那时以来,市场上出现了若干种不同的避孕药片,人们经过广泛研究后证明这些避孕药确实有效,它们都是通过抑制受孕所需的某些激素的释放而发生作用,跟怀孕期间自然地产生的某些激素阻止进一步受孕的方式相同。它们还会增加妇女子宫颈分泌的黏液的浓度,使精子无法穿过。调查表明,服用避孕药的妇女,每年只有千分之一的人受孕。

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