諾獎後又有突破，屠呦呦發現青蒿素是怎樣的貢獻？

出品| 網易新聞

作者| 袁嵐峰，中國科學技術大學微尺度物質科學國家實驗室副研究員

　　2015年，中國中醫科學院研究員屠呦呦因為發現治療瘧疾的新葯青蒿素，獲得諾貝爾生理學或醫學獎。2016年，屠呦呦又獲得了國家最高科學技術獎。今年年初，已經88歲高齡的屠呦呦再次刷屏。原來，獲獎以來她並沒有在家養老，而是在帶領團隊勤奮地工作，並又得到了一系列重要成果，比如，發現雙氫青蒿素對治療紅斑狼瘡有明顯效果。

　　對於這位傳奇式的人物和這種傳奇式的藥品，有不少問題經常令公眾困擾。屠呦呦是第一個獲得諾貝爾獎的中國科學家嗎？在所有的諾貝爾獎成果當中，這一個的價值有多高？世界抵抗瘧疾的形勢怎麼樣？青蒿素是集體協作的成果，那麼屠呦呦的貢獻究竟是什麼？為什麼諾貝爾獎只發給屠呦呦一個人？青蒿素是中醫的勝利，還是跟中醫毫無關係？……

　　下面，我們以答客問的形式，對這些常見問題進行分析，希望大家讀完以後，對於屠呦呦和青蒿素，以及更廣泛的，對於科學界的評價體系和思維方式，得到一個清晰的大圖景。

　　在此需要先說明一下，我對醫學和生物學的了解很有限，所以遠遠不敢說給出專業的答案。我的專業是理論與計算化學，青蒿素的分子結構以及提取和結構鑒定的方法都屬於化學的範疇，因此對這些方面我還可以看懂。下面我做的解讀，都是基於這些化學專業知識，以及更廣泛的，我對科學界運行方式的理解。如有淺陋錯誤之處，歡迎內行多多指正。

一、問：屠呦呦是第一個獲得諾貝爾獎的中國科學家嗎？

　　答：不是。1957年諾貝爾物理學獎得主楊振寧和李政道，在得獎的時候國籍都是中國。他們加入美國籍，是後來的事（楊振寧在1964年，李政道在1962年）。2015年，楊振寧又放棄美國國籍，恢復了中國國籍。

　　獲得自然科學諾貝爾獎的華人，還有丁肇中（1976年物理學獎）等多位，不過他們都是以美國籍或英國籍的身份得獎的。包括楊振寧和李政道在內，所有這些人的研究生教育都是在國外接受的。

　　而屠呦呦的本科是在北京醫學院（今北京大學醫學部），此後到中醫研究院中藥研究所工作。當時沒有研究生制度，著名生藥學家樓之岑相當於她的研究生導師。因此，屠呦呦受的教育都在國內，對她的描述應該是「第一個中國本土培養的獲得諾貝爾自然科學獎的科學家」。

二、問：屠呦呦的成果，在所有的諾貝爾獎成果中屬於什麼級別？

　　答：二十一世紀以來，青蒿素類復方葯成為治療瘧疾的主流藥物。世界衛生組織2015年9月發布《實現關於瘧疾的千年發展目標》報告，提到進入2015年，人類與瘧疾鬥爭的現狀與新千年開始時的悲觀預言完全相反：與2000年相比，全球瘧疾新增感染人數下降37%，死亡率下降60%，可折算為620萬人的生命被拯救。

　　這樣巨大的人道主義成就，用古人的語言，稱為「萬家生佛」也不為過。不過，這項成果用到的技術手段基本都是常規的，沒有開創新的理論或者新的實驗方法。因此，這是一項比較孤立的成果，意義低於（比如說）發現量子力學或發現DNA的雙螺旋結構。當然，那些屬於人類知識體系的根基，本來就是可遇不可求的。我只是說，諾貝爾獎成果固然都非常重要，但一定要分的話，重要性也有高低之分。

　　跟青蒿素比較恰當的比較對象，大概是弗萊明發現的青黴素、班廷發現的胰島素和多馬克發現的磺胺類抗菌葯。它們都是針對某些重要疾病的特效藥，屬於有重大應用價值的醫學成果。

三、問：世界抗擊瘧疾的形勢如何？

　　答：在屠呦呦的諾貝爾獎演講中，特意強調了這個問題。雖然青蒿素復方藥物治療（Artemisinin-based Combination Therapies，縮寫為ACTs）已經取得了巨大的成績，但全球97個國家與地區的33億人口仍在遭遇瘧疾的威脅，其中12億人生活在高危區域，這些區域的患病率有可能高於1/1000。2013年全球瘧疾患者約為1億9千8百萬，瘧疾導致的死亡人數約為58萬，其中78%是5歲以下的兒童。得不到ACTs治療的瘧疾患兒仍達5千6百萬到6千9百萬之多。

　　更加令人擔憂的是，在一些地區，惡性瘧原蟲已經出現對於青蒿素的抗藥性。據我理解，這其實是進化論的必然後果。因為藥物相當於對病原體的一種自然選擇，不能抗藥的被殺死了，有抗藥突變的生存下來了，於是抗藥的基因所佔的比例就一代代地擴大。微生物的生命周期很短，進化得很快，因此這是一場人類長遠而言幾乎註定要輸掉的鬥爭。藥學家就好像古希臘神話里推石頭上山後石頭又自動滾落的西西弗斯，這是一種悲壯的工作。

　　事實上，在青蒿素之前，人類就有治療瘧疾的重要藥物——奎寧。但瘧原蟲在與奎寧類藥物的幾百年較量中產生了抗藥性，從1960年代開始，惡性瘧疾又捲土重來。在越南戰爭期間，美軍由於惡性瘧疾死亡的人數遠遠超過陣亡人數。

　　因此，2011年，世界衛生組織制定了遏制青蒿素抗藥性的全球計劃。參與該計劃的100多位專家們認為，在青蒿素抗藥性傳播到高感染地區之前，遏制或消除抗藥性的機會其實十分有限。屠呦呦在諾貝爾獎演講中，呼籲全球抗瘧工作者認真執行WHO的這項計劃，可見遏制青蒿素抗藥性的任務已經迫在眉睫。

四、問：屠呦呦的貢獻究竟是什麼？

　　答：簡而言之，是證明了特效抗瘧葯的存在。

　　此前他們已經在中藥中做了反覆的篩查，但都沒有找到特別有效的藥物。1971年9月，屠呦呦重新溫習古籍，進一步思考了東晉著名道教學者葛洪（抱朴子）的《肘後備急方》中的這樣一段記載：「青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之。」她由此想到，青蒿的有效成分可能需要在低溫下提取，以前的提取溫度太高，把有效成分破壞了。因此，她決定把提取的溶劑，從乙醇改成低沸點的乙醚。

　　這樣一個改變，就帶來了奇效。他們發現，青蒿乙醚中性提取物對老鼠和猴子的瘧疾的抑制率，達到了100%。

　　當時他們參加的全國性抗瘧研究，代號叫做「523項目」。1972年3月8日，屠呦呦在523項目的會議上報告了這個結果，引起轟動。此後，經過多個研究單位十幾年的合作奮鬥，確定了有效成分及其化學結構，找到了大量製備青蒿素的方法，完成了臨床研究，建立了質量標準，1986年通過了新葯審批。

五、問：既然青蒿素是這麼多單位和個人協作的成果，那麼為什麼諾貝爾獎只發給屠呦呦一個人？

　　答：因為從0到1是最重要的突破，比從1到100重要得多。

　　外行看那麼多單位和個人長達十幾年的協作，可能會被大量的術語和人名繞得暈頭轉向，然後產生一個印象：每個研究者都很重要，無法判斷誰的貢獻更重要。但這個印象是錯誤的。

　　實際上，現代科學界很少見到單獨一個人完成的工作（數學除外）。你如果去翻一下科學期刊，就會發現絕大多數論文都不止一個作者。而且隨著時間的推移，論文的平均作者數還有越來越多的趨勢。

　　青蒿素從發現到應用，是一個牽涉很多專業領域的浩大工程，顯然不可能是一個人、一個機構就能完成的，必定是很多機構合作的成果。

　　然而，所有的這些努力，都建立在一個認識的基礎上：存在一種抗瘧的特效藥。如果沒有屠呦呦向大家展示這一點，後面所有的這一切都不會發生。

　　我們需要注意，抗瘧特效藥是否存在，絕不是一個事先就可以確定的問題。在邏輯上，它完全可以不存在。正如你現在問，是否存在抗癌症的特效藥、抗艾滋病的特效藥、抗阿爾茲海默症的特效藥？沒有人知道答案，很可能是不存在。

　　正如有些讀者指出的：「沒有個人的突破，集體就在做無用功，抗瘧藥物研發競賽中美國的集體就幹了這個事情。」事實上，在同一時期，美國曾以陸軍研究院為中心，投入大量人力物力財力，篩選了30多萬個化合物，但一無所獲。

　　中醫科學院院長張伯禮院士陪同屠呦呦到斯德哥爾摩領了獎，他認為：「雖然青蒿素是特殊時期團隊協作的結果，但屠呦呦的貢獻是非常關鍵的發現。在過去很長一段時期，我們強調集體，忽視了對科學家首創貢獻的認可。」

　　科研跟小學生做數學題不一樣，小學的數學題是肯定有答案的，而科研的題目很可能壓根就沒有答案。在這樣的一片混沌當中，指出答案的存在性，就是最根本、最重要的進步。在已知答案存在之後，一步步逼近它，把它清晰地描繪出來，當然也很好，也很重要，也需要很多創造性，也很值得尊敬，但無論如何，重要性不能跟發現答案的存在性相提並論。

　　科研是一個極其需要個人發揮創造力的領域，任何的科學創新，最初都必然來自個人的靈光閃現。這是科研的基本規律。

　　許多讀者把青蒿素項目比作載人航天，把屠呦呦比作楊利偉。這固然是一種善意的比喻，但還不是十分恰當。載人航天是一個工程項目，在中國之前美國、蘇聯都成功了很多次，所以我們早就知道這個目標是一定可以實現的。知道它可以實現，跟不知道相比，難度就降低了很多，不可以道里計。

　　美國的曼哈頓工程開發原子彈，最大的困難是什麼？是不知道原子彈能不能開發出來。因為這是一個大自然不存在的東西，沒有任何人能事先保證它一定可以製造出來。同樣的道理，可控核聚變也是一個大自然不存在的東西，沒有任何人能事先保證它一定可以製造出來。這正是它這麼困難，人類撲了大量的資源上去，卻仍然「永遠需要五十年」的原因。

　　在已知美國造出了原子彈之後，蘇聯、中國、英國、法國製造原子彈，就容易多了。實際上，原子彈最大的秘密，就是一句話：「原子彈可以被製造出來。」既不是發生爆炸的臨界質量，也不是核原料的提純方法，而是這句話。只要知道這一句話，你就已經獲得了最關鍵的信息。因為只要知道這一點，你就有了必勝的信心，知道肯定存在可行的技術路線，所有的困難都是可以解決的，唯一的問題就是把這個技術路線找出來。事實上，人們能夠想到的技術路線並沒有很多種。單單通過分析公開資料，做做排除法，可能就足以把技術路線猜個八九不離十。

　　我們的宣傳經常說，其他國家造出原子彈用了多少年，我們只用了多少年，其他國家從原子彈到氫彈用了多少年，我們只用了多少年。時間比別人縮短了，當然很好。但是這個比較本身就是不公平的，因為第一個探路的難度遠遠大於後面跟著走的。可以理解這樣的宣傳是為了鼓勁打氣，但這樣的宣傳多了，也容易誤導讀者，讓許多人以為國家之間比拼的，就是誰用最短的時間達到某個目標。錯了。更有價值的是，誰首先達到某個目標。花的時間長短、金錢多少，都是第二位的問題。

　　當然，這絕不是說鄧稼先等兩彈一星元勛的工作沒有意義。兩彈一星能造出來這一點全世界都知道，但絕大部分國家還是造不了，正是因為他們沒有像鄧稼先這樣的人才。

　　這裡只是說，兩彈一星的價值主要是在國家安全的戰略利益方面，而不是在科研方面。如果一個外星文明發現了地球，他們會問，哪個國家花了多少時間造出核武器嗎？恐怕不會，他們更可能問的是：哪個國家第一個造出核武器？甚至連這個問題他們也不見得關心，他們首先關心的是：地球人有沒有造出核武器？

　　追趕的難度跟原創有本質區別。科技最重要的發展模式，是首先做出某個沒有先例的成果，也就是原創。如果老等著別人原創之後你再跟上去，那你永遠都做不到領先。我們需要形成一個尊重原創、鼓勵原創的文化氛圍，為此需要打破一些傳統的宣傳模式、思維定勢。中國既然要作一個創新型國家，就應該讓民眾明白這些道理。

　　我還想在這裡多說幾句。屠呦呦最重要的貢獻，是找到了一種抗瘧效率100%的樣品。至於她的初始靈感來自哪裡，是親脂還是低溫，還是別的什麼，其實是個次要的問題。凱庫勒在睡夢中想到苯的環狀結構，被傳為美談。即使屠呦呦的想法也是在夢中產生的，即使講不出任何道理，只要她的結果有用，就足夠了。這就是創新，而且是最高等級的創新。如果她得不到抗瘧的樣品，那麼即使理論再正確，方法再無可挑剔，又有什麼用？

　　科學上論創新，是以結果論英雄，而不是以動機論英雄。在這方面有一個有趣的例子，是2002年諾貝爾化學獎得主田中耕一。此人是個極其非典型的諾貝爾獎獲得者，1959年生，1983年獲得東北大學學士學位，然後……就沒有然後了。學士就是他的最高學歷，不是博士，連碩士都不是。他在大學畢業後，沒有讀研究生，也沒有進科研單位，而是到京都市島津製作所當了工程師。

　　在一次實驗中，田中耕一發現樣品出了錯，但又捨不得扔掉，於是拿到實驗裝置中去，不料竟然探測到了以前怎麼都找不到的信號。在此基礎上，他發展出了用質譜探測生物大分子的方法。但他並沒有憑這項成果立刻出名，在諾貝爾獎之前，他在學術界獲得的唯一榮譽是1989年日本質譜協會的一個研究獎。他只在一些不很重要的會議和雜誌上，發表過屈指可數的幾篇論文。2002年諾貝爾獎的消息傳來時，日本文部省一片混亂，因為在資料名單中找不到田中耕一的名字，教授們在記者面前也答不出田中耕一是何許人也。

　　總而言之，此人就是個奇葩啊，幾乎違反了所有的常規，可是諾貝爾獎委員會並沒有因為他沒有博士學位就不給他，也沒有因為他的基礎知識不紮實而不給他，也沒有因為他未曾提出一套系統的理論而不給他，也沒有因為他的職位很低而不給他，也沒有因為他在學術界幾乎沒人認識而不給他，還沒有因為他的發現是撿來的而不給他，更沒有因為他的論文很少而不給他，僅僅因為他為後來成功的方法最早提出思路，就把獎給了他。

　　科學界的評價標準，就是這樣。

　　拉斯克臨床醫學獎是醫學界的另一個大獎，2011年授予了屠呦呦，當時就有許多人把這看作諾貝爾獎的風向標。據說拉斯克獎的評獎委員會向每一位宣稱自己對青蒿素有重大貢獻的人，都問了一個問題：除了你之外，你認為還有誰應該得獎？結果每個人都提到了屠呦呦。這說明，即使是「多士爭功」，大家還是有基本的學術判斷的。

　　屠呦呦團隊在做出初始的關鍵發現後，又做了很多工作。不過，即使她在發現抗瘧效率100%的樣品後就退出了這項研究，所有的後續工作都是別人做的，諾貝爾獎也應該屬於她。事實上有些傑出的科學家就喜歡這樣，在一個很少人關注的領域做出開創性的成果，等到許多人跟著進來了，他就退出了，到另一個領域去開荒。

　　如果把科研貢獻理解成「沒有功勞也有苦勞」，搞成苦勞的比較，「誰能比我慘」，那就被帶偏了。

　　我們需要明確地指出，功勞比苦勞的重要性高一個層次。同時也需要強調，從1到100也是重要的科研工作，事實上在這個過程中，也有許多子領域的從0到1。

六、問：青蒿素跟中醫究竟是什麼關係？

　　答：屠呦呦的靈感來源，是葛洪記載的藥方。因此，正如她的諾貝爾獎演講標題所說，青蒿素是中醫藥給世界的一份禮物。這是恰如其分的評價。

　　有些人認為，青蒿素跟中醫毫無關係，因為屠呦呦的提取、檢測以及後續的一系列處理，都是現代科學的方法。這種觀點，實在太強詞奪理。難道只有全盤照用傳統中醫的方法，才算跟中醫有關係？用到中醫的材料，就不是關係？這就像那個「沒有真正的蘇格蘭人」的邏輯謬誤一樣，通過把判斷標準推向極端來保持口頭的邏輯一致性，是很可笑的。

　　又有一些人認為，青蒿素證明了中醫是一門科學，對此我也不能同意。我完全同意中醫可以是有療效的（部分中醫，不是全部），但是陰陽五行的基礎理論，至少目前，是沒法和已知的科學體系兼容的。不科學並不意味著必然沒有療效，只不過我們要認清它不是科學。

　　因此，諾貝爾獎委員會成員、發言人漢斯·弗斯伯格的下述表態十分正確：

　　「非常重要的是，我們不是把本屆諾獎頒給了傳統醫學。我們是把獎項頒給被傳統醫學啟發而創造出新葯的研究者，今天我們能夠將這種新葯推廣到全世界。這是本屆獎項的意義。因此你可以說受到了傳統醫學『啟發』，但這個獎項並不是給傳統醫學的。」

　　在我看來，可以把中醫理解為一種「唯象理論」，或者稱為「前科學」、「潛科學」。唯象理論的意思是，對實驗事實做現象性的描述，沒有原理性的解釋。在科學史上，唯象理論屢見不鮮，這是科學發展的必經階段。例如愛因斯坦的自發輻射與受激輻射理論、開普勒的行星運動三定律，在提出之初都只是現象，沒有原因，後來分別得到了量子電動力學和牛頓運動定律的定量解釋。對於唯象理論，一方面不應該滿足於對現象的描述，應該繼續尋求深層次的解釋，另一方面也不應該因為其唯象就否定其價值，將其一概抹殺。

　　中醫現代化有多個可能的層次。青蒿素的例子，屬於最淺也最容易接受的層次，即從中藥中尋找有效成分。這是所有人都不會反對的。最近屠呦呦再次刷屏，發現青蒿素對紅斑狼瘡的治療作用，也是這個層次的成果。

　　較深的層次，例如對經絡、穴位的解釋，我知道不少研究者做出了努力，提出了多種理論。這些都很有趣，不過這些努力能否取得公認的成果，現在還不明朗。至於最深的層次，即中醫基礎理論的現代化，能否成功就更不清楚了。無論如何，我支持這方面的研究。

七、不用問了，我來說一個大多數人也許不會想到、但我認為很重要的要點。

　　屠呦呦是一位女士，但在媒體對她的報道中並沒有特彆強調這一點。中國的男士們沒有捶胸頓足反思自己「連女人都不如」，也沒有人去抨擊她說女人不該上學受教育、不該拋頭露面，更沒有人對她發出死亡威脅了。大家的心態都很平和，認為女士讀書、工作、在事業上超越男士，都是很正常的事。這本身其實就很了不起，反映了中華人民共和國的社會改造成果。

　　屠呦呦的老伴李廷釗，曾在國家冶金工業部和鋼鐵研究總院工作，是教授級高級工程師。有朋友戲稱，他與屠呦呦的結合是現代（鋼鐵）與傳統（中藥）的融合。他在自己的領域也是重要的專家，但總沒有像屠呦呦這樣出類拔萃。不過，這又有什麼大不了的呢？有誰規定一定要男主外女主內？男方在生活上照顧女方，幫助女方在事業上達到更高的高度，又有什麼不好？

　　屠呦呦不擅長做家務，家中大小事務基本由李廷釗全包。不但如此，屠呦呦親自服藥做實驗，患上中毒性肝炎時，李廷釗也服下藥物作「試驗品」。不過他對記者立馬話鋒一轉，「她獲獎和我沒關係的」。

　　好吧，有一種愛，叫做和你一起當小白鼠……

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編輯| 曹雪、史文慧

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