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「呦呦鹿鳴,食野之蒿」—屠呦呦與青蒿素 熱門指數 : 1138
作者: Larry
中文名稱: 「呦呦鹿鳴,食野之蒿」—屠呦呦與青蒿素   | 第二版 | 第一版 |
關鍵字: 瘧疾,青蒿素

  東漢許慎《說文解字》云:「蠱,腹中蟲也。」王充《論衡.商蟲》篇亦說:「人腹中有三蟲……三蟲食腸。」攤開歷史,人類與寄生蟲的「緣分」實在頗深,或許鋒芒不如細菌、病毒般的惡名昭彰,但寄生蟲就如休憩在人類身體中的死神,或蠶食或鯨吞的將黃泉的跫音帶進人世。2015年,諾貝爾生理學獎頒發給三位在寄生蟲疾病領域傑出貢獻的科學家,分別是發明青蒿素對抗瘧疾的中國藥學專家屠呦呦,以及研究阿弗麥克素,能夠有效治癒河盲症與淋巴性絲蟲病的愛爾蘭科學家坎貝爾與日本科學家大村智。而藥學專家屠呦呦獲獎所代表的,不只是首位受科學類諾貝爾獎肯定的華人女科學家,更象徵著傳統中醫藥與現代科學間的巨大寶庫,隨著青蒿素發現隔閡的鑰匙已被開啟。
  《詩經.小雅》:「呦呦鹿鳴,食野之蒿。」便是這段美麗詩句,屠呦呦自出生的那刻起便與青蒿解下了不解之緣。屠呦呦出生於重視教育的寧波屠家,雖然生為女孩身,但在那一個西方思想大舉進入中國的年代,她從小便接受了完整新式教育。十六歲時,屠呦呦不慎染上肺結核,因而被迫暫緩學業兩年才得以重回校園,而這段的休養時光也勾起了屠呦呦對醫藥學的興趣。當時臥病於床的她腦中便閃過一個想法:「醫藥學的作用很神奇,如果我學會了,不僅可以讓自己遠離病痛,還可以救助更多人,何樂不為呢?」或許便是這「救己助人」的樸素願望,屠呦呦就此踏上醫藥學的道路。
  畢業於北京大學藥學系,屠呦呦以研究各式未加工或僅簡單加工中藥材的生藥領域作為學習起點,同時接觸了植物化學關於有效成分萃取、化性與結構鑑定的相關訓練,為自己在現代醫藥學方法奠定基礎。1957年,毛澤東於中國衛生部黨組《關於西醫學中醫離職學習班的總結報告》上做了「中國醫藥學是一個偉大的寶庫,應當努力發掘,加以提高。」的批示,開啟了中國中西醫結合的開端,而屠呦呦也縱身於大環境的洪流中,接受了為期兩年的中醫離職培訓,學習中醫相關理論與臨床學習。因為這樣的開創性培訓,屠呦呦得以掌握中醫這與過去學習的西醫藥學截然不同的醫學語言,並對傳統中醫降低藥物毒性與副作用的炮製方式有了進一步的認識;年輕時這段結合傳統醫學與現代生物學的學習經歷,也為屠呦呦往後開起中西藥學隔閡的大門埋下契機。
  1969年1月21日,時任中國中醫研究院研究實習員的屠呦呦接獲了往後著名的援外備戰項目:代號「五二三」的秘密軍事研究計畫,一個在中國「抗美援越」年代協助越共軍隊解決瘧疾問題的全國性研究計畫。瘧疾,俗稱打擺子、西方稱之為瘴氣,是一種出現在熱帶地區、由蚊子作為媒介傳染的寄生蟲疾病,戰爭史中因為瘧疾造成軍隊大量耗損的紀錄不勝枚數,甚至羅馬帝國的衰亡也與瘧疾脫不了關係。十九世紀,首種能夠有效治癒瘧疾的藥物「奎寧」由法國化學家從金雞納樹中被提煉出,二戰期間奎寧替代藥物「氯喹」完成研發,成為了當時治療瘧疾問題的特效藥。從奎寧到氯喹,人類利用藥物克制了瘧原蟲近兩百年後,卻也因藥物的濫用,造成瘧原蟲的抗藥性日漸明顯;1960年代,抗藥性瘧疾在東南亞爆發,人類手邊的抗瘧疾藥因瘧原蟲的抗藥性而逐一失守。在瘧疾猖獗的同一時間,越南的土地上正上演著美國二戰後最大的海外戰役—越戰,越南戰場上抗藥性惡性瘧疾襲擊著美越雙方,大量消耗著雙方戰力。經過統計越南戰爭中因瘧疾而病發死亡人數遠遠凌駕在戰爭傷亡人數之上,在越南戰場上是否能對抗、控制瘧疾甚至成了決定美越雙方的勝負關鍵。
  廣泛收集各路傳統藥方、歷代中醫醫書並請教老中醫專家,在接下「五二三」的重擔後,屠呦呦從中國數千年的醫藥智慧出發,不懈的嘗試、修正,企圖找出人類再次戰勝瘧疾的契機。《肘後備急方》:「青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之」,便是這一段記載,屠呦呦尋到了一線希望,也發現過去進行成分萃取的一些盲點。傳統的中藥的多以水煎煮或乙醇萃取(藥酒)的方式來取得有效成分,但在青蒿上藉由此處理後藥效皆不穩定,「為何古人要『絞取汁』而不直接使用水煎煮呢?」短短的「絞取汁」三字讓屠呦呦思考溫度對青蒿藥效的影響,並重新設計新的研究方案:利用水、乙醇、乙醚等多種溶劑進行60度以下低溫萃取。經過實驗,屠呦呦的研究團隊發現青蒿在低溫下的乙醚萃取物對抗瘧原蟲的效果最佳,1971年10月4日,青蒿的第191號乙醚中性萃取物樣品在抗瘧實驗中,抑制率達到100%。經過一連的實驗、臨床驗證,1973年青蒿素從乙醚溶劑中被提煉並確定了C15H22O5的分子式;1975年底由中國科學院生物物理研究所協助利用X射線衍射方法確定了青蒿素的三維結構,並於1977年結構首度公開發表。
  青蒿素在傳統瘧疾用藥幾近完全失守的1970年代被發明,成為聞名各個瘧疾疫區的「中國神藥」。青蒿素對瘧疾的高治癒率來自青蒿素中的「過氧橋」結構,一個由兩個過氧原子所形成的共價鍵。相信你我學生時代都有因不小心受傷,被同學送到保健室塗雙氧水(過氧化氫)消毒的經驗吧!當血液中的鐵離子接觸到雙氧水時,雙氧水便會被催化變成普通的水並放出氧自由基對傷口進行消毒;相同的原理,由於瘧原蟲會破壞生物體內的紅血球,因此瘧原蟲體內會累積大量來自紅血球的鐵離子,當瘧原蟲體內的鐵離子遭遇青蒿素時,青蒿素的的過氧橋會被鐵離子催化分解,形成氧自由基。自由基是擁有非成對電子的原子或原子團的統稱,正常的原子存在著讓自己的電子成對的傾向,這也造就了自由基的活潑特性:自由基會主動去攻擊環境中的其他原子或分子讓自己擁有成對的電子。當青蒿素的過氧橋被鐵離子催化分解,所產生的自由基便會攻擊瘧原蟲上的蛋白質,造成蛋白質失效,進一步導致瘧原蟲的死亡,最終達到治癒瘧疾的目的。
  2011年屠呦呦獲頒有諾貝爾獎風向球的拉斯克獎時曾說:「這是中醫中藥走向世界的一項榮譽。它屬於科研團隊中的每一個人,屬於中國科學家群體。」是那份謙遜,屠呦呦女士架起了傳統醫藥與現代生物醫學的橋,青蒿素並不只是一把人類戰勝瘧疾的鑰匙,更開啟了中醫藥的全新時代。

參考資料:
1.《屠呦呦傳》
2.《中國歷史上的一些生活方式與幾種消化道寄生蟲病的感染》

老師文章總評: 語彙獨特,清楚介紹了青蒿素。  
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