屠呦呦获2015年诺贝尔生理学或医学奖

来源：科学网   发布者：亦云   日期：2015-10-08  

北京时间10月5日下午5点30分，2015年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，我国科学家屠呦呦获奖！获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”。另外两名获奖科学家为爱尔兰的William C. Campbell和日本的Satoshi ōmura，获奖理由是“有关蛔虫寄生虫感染新疗法的发现”。其中，屠呦呦独享一半奖金，爱尔兰和日本科学家分享另外一半奖金。 William C. Campbell 1930出生于爱尔兰，1952在爱尔兰都柏林大学获得学士学位，1957年获得美国威斯康星大学博士学位，1957年—1990年在默克公司研究所进行治疗剂研究，1984年—1990年为高级研究员和实验室主管来进行分析研究。Campbell目前是美国杜尔大学的名誉研究员。 Satoshi ōmura 1935年出生于日本山梨县，1968年获得日本东京大学药学博士学位，并在1970年获得日本东京理工大学化学博士学位。1965年—1971年在日本北里研究所作为研究员进行研究。1975年—2007年为日本北里大学教授，2007年至今，Satoshi ōmura日本北里大学名誉教授。 屠呦呦1930年出生于中国，1955年毕业于北京大学医学部药学系，1965年—1978年为中国中医科学院助理教授，1979年—1984年为中国中医科学院副教授并于1985年成为中国中医科学院教授。2000年起，屠呦呦成为中国中医科学院首席教授。 由寄生虫引发的疾病折磨了人类数千年之久，已成为一个重要的全球性问题。特别是这类疾病感染了世界上最贫困的人群，为人类改善健康和追求幸福带来了沉重的负担。今年获奖者的研究成果，对治疗这世上最可怕的寄生虫病而言，是一种彻底的革新。 William C. Campbell和Satoshi ōmura发现了一种新药——阿维菌素，其衍生物能够从根本上降低盘尾丝虫病和淋巴丝虫病的发生，同时对其它寄生虫病患病数量的控制也有着很好作用。屠呦呦则是发现了青蒿素——一种可以显著降低疟疾患者死亡率的药物。 这两项发现为人类提供了强有力的新武器，从而使得人类能够与这些每年感染亿万人的疾病作斗争。其为人类改善健康、减轻病痛所带来的功德不可估量。 图1：针对三种可怕的寄生虫病——盘尾丝虫病、淋巴丝虫病和疟疾的革新疗法荣获了2015年诺贝尔生理学或医学奖。这些疾病的分布非常相似，图中以蓝色标示。 寄生虫导致毁灭性的疾病 我们生活在一个复杂的生物世界，繁衍世上的不仅有人类和其他大型动物，还有巨量的其他有机体，其中一些对于人类是有害甚至是致命的。 许多寄生虫会导致疾病。在医学上重要的一类是寄生蠕虫（helminths），据估计世界上三分之一的人口饱受其害，特别是在撒哈拉以南的非洲、南亚和中南美洲更为流行。盘尾丝虫病和淋巴丝虫病这两种病就是由寄生蠕虫导致的。正如其英文名称所示，盘尾丝虫病（River Blindness）最终会导致失明，原因是眼角膜的慢性炎症。而淋巴丝虫病危害人口超过一亿，会导致慢性肿胀，留下终生瘢痕和致残临床症状，包括象皮肿（淋巴水肿）和阴囊淋巴积液（图1）。 疟疾伴随人类已经由来已久。这种蚊传播疾病是由单细胞寄生虫导致的，它会侵袭人体血红细胞，导致发烧，严重情况下会导致脑损伤和死亡。超过34亿的世界最脆弱人口处在感染性疟疾风险之下，每年超过45万人为之丧命，其中多数是儿童（图1）。 从细菌、植物到新型抗寄生虫疗法 几十年来，人类一直尝试研发可持续性的疗法来对抗寄生虫病，但所获甚微。今年的诺贝尔奖得主则彻底地改变了这种状况。 Satoshi ōmura是一位日本微生物学家，是天然产物的分离专家。他的研究重点聚焦在土壤里的链霉菌上，链霉菌能产生大量具有抗菌活性的物质（包括由Selman Waksman发现的链霉素，获1952年诺贝尔奖）。ōmura用高超的技巧开发了大规模培养和塑造细菌的独特方法，他从土壤样本中分离出了新链霉菌菌株，并成功地在实验室中进行了培养。从数以千万的培养物中，他挑选出了最具希望的50种，随后将深入分析它们在抗有害微生物方面的活性（图2）。 图2：Satoshi ōmura寻找链霉菌的新菌株，作为新型生物活性化合物的来源。他从日本土壤的样本中分理出微生物，通过实验室培养（图左）并对上千个链霉菌培养物进行表征。他从中选出50个最有可能成功的培养样本，而其中一个后来便成为了阿维链霉菌（图右）——也就是阿维菌素的来源。 William C. Campbell是一名研究寄生虫的专家，目前在美国工作。William C. Campbell获得了ōmura的链霉菌培养体并研究了它的功能。Campbell发现了其中从菌株中提取的一直成分对动物体内的寄生虫有显著的疗效。这种生物活性物质经提取纯化后被命名为Avermectin，在Avermectin基础上经化学修饰获得了疗效更好的化合物Ivermectin，随后Ivermectin在人体上进行疗效验证，发现Ivermectin能很好地杀死寄生虫幼虫（图3）。总得来说，ōmura 和Campbell的贡献使得人们发现了对寄生虫病有很好疗效的新型药物。 图3：William C. Campbell发现ōmura的其中一个链霉菌培养样本对杀死寄生虫很有效，而且该样本中的活性化合物阿维菌素也得到纯化。之后，阿维菌素被修改成伊维菌素，而伊维菌素对动物和人体内的许多寄生虫都有很好的治疗作用，其中就包括导致盘尾丝虫病和淋巴丝虫病的寄生虫。 疟疾通常用氯喹或奎宁来进行治疗，但疗效越来越不好。在上世纪60年代末，治疗疟疾的方法已经失效且疟疾患者越来越多，那时，屠呦呦开始尝试用传统的中草药疗法来治疗疟疾，利用大规模筛选的办法来尝试哪一种草药对疟疾感染的动物有效，发现了青蒿中的提取物有疗效，但重复的结果却是不同的。于是屠呦呦重新去翻阅古籍，然后找到了提取的办法。屠呦呦是首位发现该物质的科学家，该物质随后被命名为青蒿素。青蒿素治疗动物疟疾和人类疟疾都具有很好的疗效（图4）。青蒿素能够在早期快速杀死疟疾寄生虫，这就解释了为什么青蒿素能够很好的治疗疟疾。 图4：屠呦呦查阅古代的草药书籍，研发出针对疟疾的新疗法。最终，香青蒿这种植物成为了重要的一种成分，屠呦呦设计出一套提纯方法，制成青蒿素这种活性药物，对疟疾起到显著疗效。 阿维菌素、青蒿素和人类健康 阿维菌素和青蒿素的发现从根本上改变了寄生虫病的治疗。今天，阿维菌素的衍生物伊维菌素已被用于世界上所有受到寄生虫病困扰的地区。伊维菌素对很多寄生虫都具有很好治疗效果，其副作用小，全球使用也很方便。盘尾丝虫病和淋巴丝虫病患者在全球范围内多达数百万人，主要分布在贫困国家或地区，而伊维菌素在改善这些患者的健康方面起着不可限量的重要性。治疗效果是如此成功，以至于这两种疾病几乎获得根除，成就了人类医学史上又一次重大的胜利。疟疾每年感染的人数接近两千万，而青蒿素目前已被广泛用在疟疾横行的地区。结合其他治疗手段，疟疾的致死率整体能够下降超过20%，在孩童患者身上能够超过30%。单就非洲而言，这意味着每年有10万人的生命被挽救。 阿维菌素和青蒿素的发现彻底革新了针对那些可怕的寄生虫病的治疗方法。Campbell、ōmura和屠呦呦改变了寄生虫病的治疗手段。他们的发现及其给全球人类带来的贡献无可估量。 良药治疟 呦呦晚鸣 ——中国大陆科学家首摘诺贝尔自然科学奖 诺奖落京东，青蒿素名。 良药治疟救苍生。 百般艰辛实验难， 医典启明。 协作会战兴，递补相竞。 古方须赖科技成。 埋头干事何顾它， 呦呦晚鸣！ 10月6日，中国工程院院士、中国中医科学院院长张伯礼为新晋诺贝尔奖得主、中国中医科学院中药研究所首席研究员屠呦呦所题的《浪淘沙·诺奖》一词，道尽了已是耄耋之年的屠呦呦与全国众多科学家为研制全球抗疟药物青蒿素所历经的艰辛。 许多的第一次 屠呦呦，诺贝尔生理学或医学奖史上第12位获奖的女性，也是第一位获得该奖项的亚洲女科学家。 “这是中国大陆科学家首次获得诺奖，另外也是以中药为基础的科学研究获得的第一个诺贝尔奖。”中国工程院院士陈冀胜告诉《中国科学报》记者，屠呦呦等人的工作成功解决了恶性疟疾的治疗问题，“实际上，这对消除疟疾起到世界性影响，也是我国被国际公认的最重要的首创药物”。 科学研究重视原始创新，特别是诺贝尔奖，更加注重成果的原创性。 “青蒿素是大协作的成果，包括中药、化学、药理甚至临床医学等一大批的工作，但是原创性最强的可能是屠呦呦做的工作。”陈冀胜指出，屠呦呦从几百种中药中去伪取真，并最终在青蒿中用她的方法得到了粗结晶。“从事这项工作的人虽然很多，也作了非常重要的贡献，但我想她的独创性非常好，这可能是她获得诺贝尔奖的重要原因。科学工作现在需要协作，但在此当中也需要有领军人物去做基础工作，做原创工作来推动，这可能非常重要。” 历史上，诺贝尔生理学或医学奖仅有四次颁发给寄生虫学领域的贡献，最后一次是在1928年。时隔87年后，该领域得以重获青睐，主要是因为屠呦呦与爱尔兰科学家威廉·坎贝尔、日本药物科学博士大村智为人类健康福祉、减轻病患痛苦所作出的艰苦卓绝的贡献。 “青蒿素是传统中医药送给世界人民的礼物，对防治疟疾等传染性疾病、维护世界人民健康具有重要意义。青蒿素的发现是集体发掘中药的成功范例，由此获奖是中国科学事业、中医中药走向世界的一个荣誉。”5日晚间，刚刚摘取诺奖桂冠的屠呦呦向外界表达了她的获奖感言。 迟到的认可 上世纪70年代作出杰出贡献，但出生于1930年的屠呦呦直至85岁这年，才收到这份认可，不可不谓“晚鸣”。回顾诺贝尔生理学或医学奖的历史，仅有五位得奖者获奖时为85岁及以上，获奖时最年长的裴顿·劳斯也不过长屠呦呦两岁。 但青蒿素的研究成果却早在上世纪就开始惠及全球每年约2亿的疟疾感染人群，现在，它已经作为联合国指定抗疟药物，广泛用于世界各个角落。仅在非洲，青蒿素每年就可以拯救超过10万人的生命。 中国工程院院士李连达几天前刚刚从医院出院，得知同为中国中医科学院同行的屠呦呦获奖，他也为之激动不已。他向《中国科学报》记者表示：“青蒿在中国已经有几千年的用药历史，但是过去研究得不够，正是通过屠呦呦等一大批科学家的努力，把它精制提纯，使之成为一个现代化的新型中药。” “它不仅有学术价值，更重要的是有应用价值；它既推进了世界医学的发展，也推进了中医药学的发展，这对进一步提高中国医学事业的发展和国际地位都有重要意义。”李连达表示，“所以这不仅仅是她个人的荣誉，也是她团队的荣誉，也是中国所有医学家的荣誉，也是中国全国人民的荣誉。所以在这里我特别表示祝贺。” 不可否认的是，目前我国在中西医结合方面还存在不少问题，例如基础还不够扎实，先进理论、方法及手段的应用还不够广泛，创新药研发队伍仍有待加强，因此更需要密切结合，协同发展。“应该中西医药各学科各领域团结合作，重实际行动，重实际结果，少作无谓的争论。”李连达说。 原始创新的力量 早在半个多世纪以前，中国科学院院士陈可冀就与屠呦呦相识。在他的印象中，这位研究中药的女科学家“性格直爽、坦率，我们是很好的朋友”。 “屠呦呦在青蒿素的研究岗位上坚持了很多年，当然青蒿素的工作也有全国很多其他科学家的贡献，包括化学结构、临床应用等等。但最初是屠呦呦的团队提取出青蒿素粗提物。如果没有提取青蒿素，就没有后续这一系列的工作，所以她是第一步。”陈可冀告诉《中国科学报》记者，屠呦呦团队所做的工作，拯救了数以百万计的特别是非洲的疟疾病人，取得了重大的历史性的成就。 同时，陈可冀表示，此次诺奖的颁发亦是对“中药这个伟大宝库的认可，我们必须用现代科学技术的方法去挖掘中药的宝库，因此，屠呦呦的这项工作成果意义重大”。 步入耄耋之年，尽管屠呦呦已经退休而且身体时有抱恙，但作为青蒿素研究开发中心主任的她，却仍旧坚持在青蒿素研发和临床应用工作的一线。 “屠老师非常和善，我们经常见到她来所里指导工作。”她曾经的同事向《中国科学报》记者回忆道。 诺奖颁布不过三天，全国乃至全球围绕屠呦呦的点赞、膜拜，又或是质疑、反思之声不绝于耳。但作为首位因为在中国本土进行的科学研究而获诺贝尔自然科学奖项的中国大陆科学家，她带给国人的不仅是惊喜与感动，更是一种力量，是中国也可以有诺奖级原始创新的力量。 屠呦呦：荣誉本身就是责任 尽管站在小区里一抬头就能看到人民日报亮着金色灯光的大楼，这个躲藏在胡同里的小区却似乎从未离媒体如此之近过。 从早上开始，遍地都停满了车，保安知道小区里有个科学家得了个奖，是“什么第一”，但对这个叫屠呦呦的老人没有什么印象。 屠呦呦的老伴儿李廷钊打开门时，诺贝尔生理医学奖得主、世界瞩目的老太太正躺在沙发上打电话。老人卷着裤腿、穿一件松松垮垮的绿色对襟汗衫，在老伴儿提醒下，才想起扣上上面的几粒扣子。 从电视上得知获奖消息时，屠呦呦正在洗澡，以为还是哈佛大学医学院颁发的华伦·阿尔波特奖。“这个刚闹完，又出来个诺贝尔奖。”老人皱着眉头，宽敞的大厅里灯火通明，茶几前摆了一排花篮，阳台上是另一排。晚上六点多，忙了一天“接待”的老两口晚饭还没吃。 “我得跟你吐吐苦水。”这个看起来远比实际年轻的诺奖得主眯起眼、抿着嘴笑起来，“现在弄得满世界都是屠呦呦了。”而对于诺贝尔奖，老人只用“国外尊重中国的原创发明”一语带过。 “交给你任务，当时对我们来说，就努力工作，把国家任务完成。只要有任务，孩子一扔，就走了。”85岁的老人倚在沙发里，平静地说起上世纪六十年代的事情。屠呦呦被派去海南岛，在苏联学过冶金的老伴儿李廷钊被派去云南的五七干校。 老两口的普通话依然保持着浓浓的江南口音，老伴儿李廷钊说，研究青蒿素的时候，屠呦呦每天回到家都满身酒精味，后来甚至患了中毒性肝炎。提起屠呦呦“以身试药”，老伴儿李廷钊插嘴道：“人家抗美援朝还志愿牺牲呢，吃药算什么呢？” “当时动物试验过了，药走不出去，发病季节就过了，那就耽误一年。”85岁的屠呦呦平静地说着，“所以那时候也不考虑荣誉不荣誉，我觉得荣誉本身就是一个责任。荣誉越多，你的责任就更多一点。” 时针指向七点整，一直在房间里忙活的李廷钊终于坐了下来，调大了电视音量。新闻联播第二条就是屠呦呦获奖的消息，满头白发的李廷钊重复着播音员的话：“‘综合国力和国际影响力全面提升’，听到没有，全面提升。” 画面上出现读着获奖感言的自己时，屠呦呦从沙发上站起来，看都没看一眼电视，去里屋找了两本关于青蒿素研究的书。 “我给你找书，你先看这个！”老伴儿急了。“书在哪？”屠呦呦在里屋问，“你先看嘛！我给你找！”老伴儿喊着离开电视，踢踢踏踏小跑着去找书。 除了找书，老伴儿还要帮耳朵不大好的屠呦呦接电话，“别人还以为我有生活秘书，他就是我的秘书。”屠呦呦眯眼笑着看着老伴儿，从早到晚，老两口轮流对着一通又一通电话道谢、说对不起。 新闻联播中的屠呦呦对着镜头读着诺奖的获奖感言，电视机前的屠呦呦坐回沙发里：“领奖的事还没考虑呢，走一步看一步。” 这个战胜了疟疾的老人说自己已经“老化了”，是否得奖已经“无所谓”，也不在意是不是“三无教授”，平和的目光透过和几十年前一样的链条眼镜片，老人说：“我是搞医药卫生的，就为了人类健康服务，最后药做出来了，就是一个挺欣慰的事。” 直到现在，屠呦呦有时还会去工作单位，“药来之不易”，屠呦呦希望青蒿素的应用可以扩充到更多的领域。她也担心，用药不规范会导致对青蒿素的耐药性，“这是个问题，现在也是很难控制。我只好呼吁大家来重视。” 而对于药带来的诺奖，屠呦呦只知道领奖时间“好像12月什么的。”虽然因为身体原因缺席华伦·阿尔波特奖，屠呦呦还是决定，“这次能去尽量去，因为到底还是代表咱们中国。” 专家解读2015年诺贝尔生理学或医学奖 数千年来，人类，尤其是最贫穷的人群，备受寄生虫病的困扰。 北京时间10月5日17:30分，今年的诺贝尔生理学或医学奖名单出炉，爱尔兰科学家威廉-坎贝尔（William C. Campbell）、日本药物科学博士大村智（Satoshi ?魶mura）以及中国药学家屠呦呦分享大奖。获奖理由是“发展了一些疗法，这对一些最具毁灭性的寄生虫疾病的治疗具有革命性的作用”。 不以牟利为目的 全世界有1/3的人受寄生虫影响，特别是生活在撒哈拉以南非洲、南亚以及中南美洲的人们。 河盲症和淋巴丝虫病就是两种由寄生虫导致的疾病。河盲症会造成患者角膜感染，最终导致失明。而淋巴丝虫病会使患者慢性肿胀，造成终生的红斑并致残。从1970年至今，大约有三分之一居住在西非河边乡村里的人在成年之前有可能变成盲人，而世界范围内感染淋巴丝虫病的人数也约有1亿。 大村智长期从事微生物活性物质研究。1975年，他在一家高尔夫球场的土壤中发现了新种的放线菌，并成功分离出新菌株移植到实验室；在默克医疗研究所任职的坎贝尔则从大村智手中收购了大批链霉菌菌株以探求其功效，并证明其中一个菌株对治疗牲畜寄生虫非常有效。这种活性物质被提纯后，被命名为“阿维菌素”。 阿维菌素发现后，挽救了接近两亿人的生命，根本上降低了河盲症等疾病的发病率。“大村智专门研究贫穷所导致的疾病，他的获奖是众望所归。”中科院上海药物所副所长叶阳告诉《中国科学报》记者，只要诺奖颁发给寄生虫病领域，大村智必是绝佳人选。 坎贝尔也是如此。他所在的默克医疗研究所向恶性疟疾流行的所有国家推荐以青蒿素为基础的联合疗法。“诺奖委员会将大奖颁发给这一领域，说明其更多的是看重科学家给人类带来的贡献。”叶阳说，不管是疟疾、河盲症还是淋巴丝虫病的研究，都是在为人类作贡献，而不是以牟利为目的。 彰显应用价值 屠呦呦分享了一半的诺奖奖金。早在2011年获得拉斯克奖时，她便被称为中国“离诺奖最近的女人”。 “获得这个奖，甚至比获得诺贝尔奖还要厉害。”当时，北京大学教授饶毅就曾公开表示，“屠呦呦获得诺贝尔奖的希望非常大，只是现在年龄太大了。” 作为一种古老的疾病，人类对疟疾的记载已经有4000多年历史。直到现在，全世界依然有数亿人感染疟疾，每年的死亡人数依然接近百万。 在中国工程院院士李连达眼里，屠呦呦的工作则最大程度地彰显了应用价值，推进了世界医学的发展。 军事医学与药物化学专家、中国工程院院士陈冀胜向《中国科学报》记者指出，屠呦呦的贡献在于创造了青蒿素的提取方法，而这使得疟疾的应对有了有效的解决办法。 在屠呦呦参与工作之前，国内其他科研人员已经筛选了4万多种抗疟疾的化合物和中草药，但没有令人满意的结果。屠呦呦决定从系统整理历代医籍开始。 《肘后备急方·治寒热诸疟方》中的几句话引起了她的注意：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之。”屠呦呦用沸点较低的乙醚在摄氏60度的温度下制取青蒿提取物，1971年10月4日，她在实验室中观察到这种提取物对疟原虫的抑制率达到了100%。 “屠呦呦是第一个‘拿出’青蒿素的人。”上海交大化学化工学院教授张万斌告诉《中国科学报》记者，这使得后续的研究有了可能。 中国工程院院士张伯礼则将屠呦呦的工作称为“打开了一道门缝”，张伯礼说，大奖源自科学家们的群体努力，屠呦呦是群体中的一员。 奖后反思 反思，这是激动之后中国科学界提到最多的一个字眼。 “人类还有很多无药可救的疾病，而药物的开发也不会带来利润。”叶阳说，随着中国经济和科技的发展，应该加强在很多被忽视疾病以及贫穷所导致的疾病上的投入。“SARS以及禽流感等传染病的暴发提醒人们，有很多疾病关系到国计民生。” 相比于中国，在日本，则有着专门的针对贫穷导致的疾病的研究机构以及来自国家层面的经费支持。“药物无论是赚钱的还是不赚钱的，都是人类的需求。”叶阳说。 “青蒿素的科学史对今天的最大启示是‘扎实做事’。”饶毅告诉《中国科学报》记者，青蒿素是通过认认真真、扎扎实实的工作才发现的，这是屠呦呦得诺奖蕴涵的最大意义。 1972年分离出新型结构的抗疟有效成分青蒿素时，屠呦呦甚至还不是副研究员。 “屠呦呦及其小组成员都不是天才，不是杨振宁、李政道式的有非凡才能的人。”饶毅说，他们认认真真、扎扎实实作研究，在机遇来临的时候，能够把握并把工作做好，没有简单放弃。 直到诺奖颁发的前夕，已经80多岁的屠呦呦还在实验室工作，努力扩大青蒿素的临床用途。

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