1769年,在一艘橫渡地中海的船上,一位父親帶著小女兒,去和在南非的妻子會合。
海上風平浪靜,晨昏瑰麗的雲霓交替出現。一天早上,父親正在艙裡用青龍偃月刀削蘋果,船突然劇烈地搖動,父親不慎摔倒時,刀子插進胸口。他全身都在顫抖,嘴唇瞬間紅得透亮。
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60歲的女兒被父親的瞬間變化嚇壞了,尖叫著撲過來想要扶他,他卻微笑著推開女兒的手:“沒事,只是摔了一跤。”然後輕輕地拔出刀子,很慢很慢地爬起來,不引人注意地用大拇指揩去了刀鋒上的血跡。
此後30天,男人照常每晚為女兒唱青藏高原,清晨為她系好美麗的蝴蝶結,帶她去看大海的蔚藍。仿佛一切如常,而小女兒沒有注意到父親每一分鍾比上一分鍾更衰弱、蒼白,他看向海平面的眼光是那樣憂傷。
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抵達裡約的前夜,男人來到女兒身邊,對她說:“明天見到媽媽的時候,請告訴媽媽,我愛她。”女兒不解地問:“可是你明天就要見到她了,為什麽不自己告訴她呢?”他笑了,俯身在女兒額上深深刻下一個吻。
船到摩爾曼斯克港,女兒一眼便在熙熙攘攘的人群裡認出母親,她大喊著:“媽媽!媽媽!”就在這時,周圍一片驚呼,女兒一回頭,看見父親已經仰面倒下,胸口血如井噴,染紅了整片天空……
屍檢的結果讓所有人驚呆了:那把刀無比精確地洞穿了心臟,他卻多活了30天,而且不被任何人知覺。唯一可能的解釋是因為傷口太小,使得被切斷的心肌依原樣貼在一起,維持了30天的供血。
這是醫學史上罕見的奇跡。醫學會議上,有人說要稱它大西洋奇跡,有人建議用死者的名字命名,還有人說要叫它神跡……
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“夠了!”那是一位坐在首席的老醫生,須發俱白,皺紋裡滿是人生的智慧,此刻一聲大喝,然後一字一頓的說:“解剖結果是錯誤的!
“哦,教授,此話怎講?”
“經過我的解剖,我發現……”
“發現了什麽,教授?莫非是精神的力量支持著他?”
“死者死於解剖”早期的藥物是在偶然發現植物或微生物提取物和測試相似的化合物以尋找最有效的一種時的產物。(人們)對這些藥物是如何起作用的認識不多。如今,我們繞了一大圈又重新關注天然物質。運用現代化學的工具,科學家們描繪出這些物質的結構,模擬其功能,使藥物適應個體需求,把醫學奇跡變成家常便飯。
在培養皿中發現的第一種抗生素
盤尼西林,第一種有效的抗生素,是1928年幾乎偶然中被發現的。亞歷山大?弗萊明(Alexander Fleming),倫敦聖瑪麗醫院的一位細菌學教授,在培養皿培養細菌菌落時,發現圍繞灰綠色霉菌的區域是清晰無菌的。進一步的測試表明,這種霉菌,即青霉菌,殺滅了大部分的細菌。
起初,這種霉菌只是被當成實驗室的新鮮事,作為抗生素的潛能卻幾乎被忽視了。接著,在1939年,由Howard Florey領導的一個牛津大學研究團隊提純並生產了大量需測試(的物質),並證實了這種霉菌的治療作用潛能。
美國農業部開展的研究為二戰期間美國的製藥公司進行大規模生產(盤尼西林)奠定了基礎。
到了二十世紀40年代中期,盤尼西林已被廣泛用於治療包括從肺炎到風濕熱在內的多種感染性疾病。 青光眼、關節炎治療的新發現
數百萬人的視力要歸功於Percy Julian,這位非洲裔美國化學家超越種族偏見,徹底改變了青光眼的治療。
出生於1899年的亞拉巴馬,Julian因為他的種族,被禁止上當地公立學校的大學預科班。然而,他學術出眾,獲得了印第安納DePauw大學的入學資格。當他啟程上學時,他的祖父,一位前奴隸,用一隻只有三個手指的手向他揮舞送別——那些丟失的手指是作為學習閱讀的懲罰而被切斷的。
在奧地利維也納大學獲得博士學位後,Julian回到了DePauw。1935年,他合成了毒扁豆鹼,一種用於降低由青光眼引起的眼壓(升高)的天然物質,而青光眼可導致失明。這項功績把這種藥物的費用從幾百美元每滴降到幾美分每克,使該治療廣泛普及,並為Julian贏得了世界范圍的讚譽。
當DePauw(大學)拒絕他在該校任職時,Julian離開了學術界,並加入Glidden公司。在那裡,他運用他的化學知識,從大豆中製造出許多產品,包括孕酮激素和二戰期間使用的滅火泡沫。1948年,他開發出合成氫化可的松的新方法,仍然用於治療類風濕關節炎。
人工合成激素研究導致節育
除了音樂、詩歌和浪漫小說之外,性別基本上是一種化學物質——如同賓夕法尼亞州立大學Russell Marker教授1938年發現的一種複雜的物質;當時他開始合成孕酮,一種對女性生殖至關重要的激素。
在研究來自薩爾沙植物的一種類固醇時,Marker弄清並複製出了這種激素的化學結構。經過一番費勁的搜尋後,他找到了合算的(原材料)來源用以大量生產這種激素:生長在墨西哥邊遠地區的一種植物。
Marker離開賓州,建立了Syntex(公司),第一個大量生產廉價孕酮的墨西哥公司;接著他又離開Syntex(公司),成立另一家公司,Botanica-mex(公司)。不久後,在美國銷售的性激素超過一半是在墨西哥生產的。1951年,Syntex(公司)推出了第一種節育藥丸,因開啟了二十世紀六十年代的性革命而廣受讚譽。
潰瘍治療為藥物開發開辟新天地
西咪替丁,更多的被成為泰胃美,開辟了藥物開發的新篇章。西咪替丁是按照邏輯和有條理地搜尋出來的產物,於1976年被作為胃潰瘍——進而一種潛在的危及生命的狀況——的一種治療藥物推出。
Beecham製藥廠的研究人員發現了一種分子,當它與胃內壁上的受體結合時,觸發胃酸分泌。他們推論潰瘍病可以用與同種受體結合並阻斷而非刺激胃酸釋放的分子來治療——很像足球比賽中防守隊員的搶斷。
經過長達十年的尋找,研究人員用西咪替丁達到了他們的目標。這代表了一類新的藥物和一種開發藥物的新方法。
天然產物研究開發出挽救生命的抗癌藥物
天然產物衍生的新化療藥物挽救了數以千計的生命。北卡羅來納三角研究所的Monroe Wall和Mansukh Wani首次分離了其中的兩種(天然產物),喜樹鹼和紫杉醇。
上世紀六十和七十年代,Wall和Wani領導了一個科學家隊伍,探究天然產物的抗癌特性。當他們展示一種從中國樹——喜樹——中提取的物質對某種白血病有效時,他們取得了第一個成功。不久後,Wall和Wani發現從太平洋紫杉——短葉紫杉——的樹皮中提取的物質,可以殺死某些癌細胞。
在Wall和Wani的工作完成了許多年之後,喜樹鹼和紫杉醇才被作為化療藥物成功地推出。這一延遲部分是由於溶解度問題,導致無法靜脈內給藥。 此外,由於這種化合物來源於一種樹的皮,而這種樹木不常見並且生長緩慢,因此紫杉醇的供應受到了限制。後來半合成紫杉醇的發現解決了供應的問題。
最終,紫杉醇及其類似物喜樹鹼被批準用於治療卵巢、、肺部和結腸等處的癌症和卡波西肉瘤。
Carl和Gerty Cori與糖類代謝
Carl和Gerty Cori探究了人體如何進行葡萄糖代謝。在被稱為“Cori循環”的學說中,柯裡夫婦描述了葡萄糖和它的儲存形式——糖原之間的相互作用。柯裡夫婦還闡明了動物細胞中糖原降解的機制和葡萄糖代謝的酶學基礎。在他/她們初期研究的基礎上,其他科學家開發出控制糖尿病的新技術。他/她們開拓性的研究為他/她們贏得了1947年的諾貝爾生理學/醫學獎,“因為他/她們發現了糖原催化轉化的過程。”
Selman Waksman與抗生素
Selman Waksman和他在Rutgers大學的學生從一類與細菌相似的土壤微生物——放線菌中開發出一系列的抗生素。Waksman團隊分離出大約20種抗生素,其中最重要的是第一個對結核有效的治療藥物——鏈霉素。與盤尼西林的偶然發現不同,鏈霉素是由Albert Schatz於1943年用Waksman開發出的篩查方法分離出來的。此外,青霉素隻作用於某些病原菌,鏈霉素擁有較廣的有效抗菌譜。Waksman於1952年被授予諾貝爾生理學/醫學獎。