他发现了第一种治疗结核病的抗生素,却被助手告上法庭......

——医路诺贝尔系列(十五)
作者:胖瓜来源:蝌蚪五线谱发布时间:2020-07-22

“抗生素”的名称也来源于他哦!

医路诺贝尔系列:挖掘历届诺贝尔生理及医学奖得主的经历,为大家展示1901年至今医学界绚丽多姿、波澜起伏的科学画卷,见证现代医学每一次改变人类历史的进步。

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1952年,乌克兰科学家塞尔曼·瓦克斯曼(Selman Waksman)因发现了链霉素而获得了当年的诺贝尔医学奖。

链霉素是史上第一种对结核病有效的抗生素,而结核病是当时危害全球公共卫生的顽疾和绝症。在纳粹占领波兰的时候,曾经处决了三万多名结核病人,因为当时药石无医,这些病人便被直接当作了“死人”。瓦克斯曼的发现改变了结核病人的命运,并标志着结核病药物治疗时代的开始。

瓦克斯曼(Wikipedia)

瓦克斯曼(Wikipedia)

影响一生的童年

瓦克斯曼于1888年7月22日出生在乌克兰的一个偏远小镇上。在他的自传中,瓦克斯曼将他的故乡描述为“一个荒凉的小镇,只有无边无际的草原”。这里的土壤是黑色的,非常肥沃高产,连续多年种植也不会有任何减产。瓦克斯曼对这里的土地产生了热爱,而这种热爱无疑影响了他日后的职业选择:链霉素就是从土壤里的微生物中提取出来的。

瓦克斯曼不到五岁的时候,他的一个姐姐米莉雅姆因白喉病而夭折了。事实上,她原本是可以活下来的,可是小镇实在是太偏远了,救命用的青霉素要从200英里外的城市运过来,而药物送到的时候她已经死了。她悲惨和不必要的死亡深深地影响了瓦克斯曼。他在自传中这样写道:“当我看着她死去时,我年幼而敏锐的头脑里,可能已经意识到了抗生素有多么重要。”就是这样,冥冥之中,他第一次接触到了这个生与死的议题,后来亦将一生奉献在这之上。

白喉病

白喉病是一种主要感染儿童、表现为咽喉部出现白色伪膜的致死性疾病,治疗方法包括青霉素等(mingpao)

从土壤中寻宝

20世纪初,当地的犹太族裔开始受到挤兑和迫害,作为犹太人的瓦克斯曼决定效仿亲友、出走美国。1910年,22岁的他来到美国费城,在堂兄家的农场里度过了最初的几个月。在那段时间里,他原本想要申请罗格斯大学(Rutgers College)的医学院,但一位博士老乡说服了他,说那里的农业课程教得更好。

于是,不久后,瓦克斯曼便来到罗格斯大学,读农学专业。他研究的课题是土壤中的细菌,其中他最感兴趣的,要数一种特殊的丝状细菌。1916年前后,瓦克斯曼将它们命名为“放线菌”。

俗话说,出名要趁早,而科学研究也要趁早。谁能想到,这种藏在土壤里的、不起眼的小细菌,有朝一日,会让瓦克斯曼变得大名鼎鼎呢?

放线菌(fieldofscience)

放线菌(fieldofscience)

1916年,瓦克斯曼还做了一件重要的事,那就是和他的女朋友结婚了。他女朋友是他的老乡,和他来自乌克兰的同一条小村庄。他们养育了一个儿子,此子后来子承父业,长大后也成为了杰出的微生物学教授,在哈佛、耶鲁的医学院教书,不过这就是后话了。

年轻的瓦克斯曼(ACS)

年轻的瓦克斯曼(ACS)

发现链霉素

1928年,英国科学家弗莱明意外发现了青霉素,这是人类最早发现的抗生素。链霉素的意义不亚于青霉素,不过,和弗莱明不同,瓦克斯曼靠的不是运气,他是在地毯式的搜索后发现的链霉素。

在常年的研究中,他凭着经验大胆地推断:在土壤中可能会找到能够抑制其他细菌生长的微生物,从而提取出抗菌药物。可是,土壤里的微生物至少有几千种,到底哪一种才是真命天子呢?瓦克斯曼不知道答案,于是他选择了一个艰苦而有效的方法:一种一种地试。

从1937年开始,他率领着团队分离了几千种放线菌,然后逐一进行抗菌活性测试,截至1952年,他们找到了大约20种天然抗菌药物,其中大部分来自于放线菌。瓦克斯曼因此还发明了一个专业术语,来通称这些抗菌药物,那就是“抗生素(antibiotics)”。

瓦克斯曼决定从几千个样本中一一筛选(罗格斯大学)

瓦克斯曼决定从几千个样本中一一筛选(罗格斯大学)

找到这些抗菌药物之后,瓦克斯曼便马不停蹄地测试它们的毒性和药效。此时,链霉素脱颖而出了:它竟然可以抑制革兰氏阴性细菌的生长!“革兰氏”是一种针对细菌的染色测试,可以将细菌们分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,而革兰氏阴性菌恰恰就是青霉素的软肋!虽然青霉素横空出世时有着横扫一切的气势,但是它们对革兰氏阴性菌毫无作用。也就是说,链霉素拥有着能和青霉素平分天下的潜力。

根据细菌壁结构的不同

根据细菌壁结构的不同,可以将细菌分为革兰氏阴性和阳性两种(Wikipedia)

链霉素的滚滚利润

链霉素诞生后不久,就被发现可以有效治疗结核病。除此之外,它还可以治疗伤寒、霍乱、布氏鼠疫等等。1945年,在瓦克斯曼意识到链霉素即将成为医学救星的时候,他忽然担心起了一个问题:早在1939年,便把药物的专利权授予给了默克公司(因为链霉素的研发有着来自默克公司的资金赞助),而他现在开始担心,能够独家销售链霉素的默克公司可能会为了利润把药卖得很贵。

瓦克斯曼并不是一个贪财的人。在他的努力下,默克公司同意将能够挣大钱的专利权又让给了罗格斯大学,然后开始以较低的价格生产链霉素。但即便如此,链霉素还是立即带来了巨额的利润。瓦克斯曼把许多收益都用于创建微生物学基金会了。

链霉素带来的金钱和威望,很快就引来了新的争议。1950年3月,一个名为阿尔伯特·沙茨(Albert Schatz)的年轻人起诉了瓦克斯曼,认为瓦克斯曼夺走了他应得的荣誉。

1886年的一副画作,描述了结核病人的绝望和消瘦,画家本人也患有结核病(Wikipedia)

1886年的一副画作,描述了结核病人的绝望和消瘦,画家本人也患有结核病(Wikipedia)

助手的控诉

那么,这个名为沙茨的年轻人是什么来头呢?

1943年,年仅23岁的沙茨大学毕业后来到瓦克斯曼的实验室读研,正是他亲手分离出了链霉素,“链霉素”这个名字也是他取的,所以他理应得到链霉素发明者的荣誉。然而,瓦克斯曼却有不同的看法。

实验室里的沙茨(左)和瓦克斯曼(the-scientist)

实验室里的沙茨(左)和瓦克斯曼(the-scientist)

他指出,这个发现链霉素的课题早在1937年启动,而沙茨只是于1943年在实验室短暂地呆了3个月,他并没有作出什么特别的贡献,他的工作和实验室里其他50个学生、助手没有任何差别。当时有几千种微生物,每个人都要负责分离一部分,沙茨不过是凑巧分到了链霉素罢了。他认为沙茨不过是这项研究中一个小小的齿轮,如果这也要把发明权分他一半,那就太没有天理了。

瓦克斯曼的实验笔记本(纽约时报)

瓦克斯曼的实验笔记本(纽约时报)

平心而论,两个人各执一词,都有自己的道理,但是他们的立场却是没办法妥协的。吵了大半年,终于在1950年底被一锤定音了。

罗格斯大学的校长发表声明,说沙茨理应是链霉素的共同发明者。新的协议决定,沙茨可以得到链霉素专利权收益的3%,而瓦克斯曼可以得到10%(后来他自愿减到了5%),而其他所有参与研究的工作人员可以得到7%。尽管瓦克斯曼同意了这份和解协议,但他依然认为1950年是他人生中最黑暗的一年。

而对于沙茨来说,日子也不好过。在当时,其实大部分人是支持瓦克斯曼的,所以,沙茨算是被大家拉黑,此后再也没能进入任何一家顶级实验室。随着时间的逝去,科学界现在的主流观点已经转而承认沙茨的贡献了,美国还因此通过了一项法规,用来保护实验室里研究生和助手的权利。

晚年的瓦克斯曼致力于推动微生物学的研究,退休后也继续讲课和出版专著。1973年8月16日,他因为脑溢血逝世,在妻儿的陪伴下,结束了85年不平凡的人生。

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塞尔曼·瓦克斯曼Selman Waksman

Prize motivation: "for his discovery of streptomycin, the first antibiotic effective against tuberculosis."

1952年诺贝尔生理或医学奖获奖理由:“因为他发现了链霉素,这是第一种能够治疗结核病的抗生素”。

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参考文献:

1. Selman Waksman, My Life with the Microbes, (New York: Simon and Schuster, 1954)

2. Selman Waksman and Hubert Lecehevalier, "Neomycin, A New Antibiotic Active against Streptomycin Resistant Bacteria, including Tuberculosis Organisms, Science, 109 (March 25, 1949): 305-307.

3. William Kingston. Streptomycin, Schatz v. Waksman, and the Balance of Credit for Discovery. Journal of the History of Medicine and Allied Sciences 2004 59(3):441-462

4. Lawrence, Peter A. (2002). The misallocation of credit is endemic in science. Nature 415 (6874), 835-836.


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