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第18章 提取胰岛素的班廷

糖尿病是人类最大的杀手之一。一直以来,人们只能做到识别这种疾病,而全无任何应对方法。古印度人发现,如果谁的小便会招来蜂拥而上的蚂蚁,谁就肯定患上了这种疾病。

经过许多科学家的努力,终于确认了糖尿病与人体胰脏有一定关系。这为人类打开了一扇改变健康的大门。

1917年,一个叫班廷的加拿大人,拾起了这把掌握着人类健康命运的钥匙,一段胰岛素的传奇就此展开。起初,班廷看起来时运相当不济。1917年,他从多伦多大学毕业的时候,其实并未得到应有的完整的医学训练,因为当时全世界都受到第一次世界大战的影响,最后一年基本没上什么课,整年他只记了5页笔记,就被征召入伍成为陆军医官,并上法国前线参与了坎伯拉之役,战役中英勇负伤。当时有医生主张给班廷截肢,他非常倔:“我非要留下这只胳膊不行!我是一名外科医生,没有胳膊,就等于没有了生命!”事实证明他是对的。

战争结束之后,回国的他竟然找不到像样的工作,只能到一个边远的小镇开了个诊所,生意不怎么好。为了糊口,他又跑到当地一所医学院兼课,关于糖尿病的知识就是为了给学生讲课现学现卖的。1920年10月30日,班廷备课的时候读到一份病例报告,一个病人的胰脏导管被结石堵塞之后,分泌消化酶的消化腺萎缩了,可是胰岛细胞却依然存活良好。这次偶然的阅读却给班廷铸就了人类历史上的最伟大的发现之一。

胰岛所分泌的激素之所以难以提取,就是因为胰蛋白酶的存在——这种胰脏分泌的消化酶其实也是一种蛋白质,但是却能够降解其他的蛋白质。在班廷之前,早就有很多科学家认为胰蛋白酶会降解他们想要提取出来的那种神秘激素。班廷的灵感说来也简单,他想的是:要是模仿结石阻塞的状况,把狗的胰脏导管用手术结扎,等消化腺萎缩之后,再提取神秘激素不就行了!

小地方设备不够,班廷需要支持。于是,他跑回母校多伦多大学,找到当时的糖尿病权威麦克劳德教授。这对班廷来说可是破釜沉舟,他关掉了自己的诊所,辞去了兼课的工作,还要面对亲友同事的善意劝阻,可是麦克劳德却不冷不热。其实这也是有原因的,班廷要解决的是无数人前仆后继都未能解决的问题,这个二十几岁的小伙子怎么看都像是异想天开而已。最终,麦克劳德还是答应了班廷,不是因为他独具慧眼,而是因为班廷要的东西实在是太容易满足了——他只要十条狗,一个助手,八个星期。麦克劳德给班廷分了个阴暗狭窄的小房间,并派了个只有21岁的医科学生查尔斯·贝斯特,当然还有十条狗。两三年之后,这个叫查尔斯·贝斯特的傻傻地只知道听话的小伙子成了历史上运气最好的人之一。

试验的进展注定是不顺利的。给狗做胰脏导管结扎手术,对班廷来说显然是小菜一碟,贝斯特也是个勤奋认真的小伙子,可是他们从已经萎缩的胰脏中提取出来的物质并不起作用。他们要先把一只狗变成糖尿病狗,然后再给另一只狗做胰脏导管结扎手术,等到这只狗的胰脏萎缩之后,通过手术摘取出来,提取他们想要的物质,而后再注射到糖尿病狗的静脉中去——通过检测这条糖尿病狗的血糖水平来判断他们提取的物质到底是不是真的有用。

8周很快就过去,狗一条又一条地死掉,实验依然没有实质性的进展。贝斯特早看出班廷是不可能继续给自己开支的,就说:“反正我要跟你干完,将来有钱了呢,就把工资还给我;咱们要是没干成呢,就一笔勾销算了。”麦克劳德对班廷和贝斯特的进展倒是不闻不问,自顾自地去欧洲讲学去了。天气越来越热,实验环境越来越差,可是却出现了转机。有一天,贝斯特有点迟疑地说:“不知道我测的准不准,刚刚我们注射的那条狗的血糖降到了正常水平。”班廷和贝斯特死盯着那条狗,一小时内,眼睁睁看着那条糖尿病狗,从连头都抬不起到可以坐起来,再到可以站起来!

那个无数医生、科学家梦寐以求的神秘物质终于被这两个年轻人揭开了面纱。他们俩为之取名为“岛素”——就是我们今天说的“胰岛素”。

实验只成功一次显然是不够的,必须能够重复成功才算是成功的实验。动物来源很快成了问题,也许只有真实面临困境,才能急中生智。班廷想到了屠宰场,他带着贝斯特跑了好几个屠宰场才搞到9只牛的胰脏。回来的路上,两个人才想到其实根本就不用什么胰脏导管结扎手术——现在拿到的直接是胰脏,那就可以用酸化酒精破坏消化液,防止胰岛素被降解。

接下来的实验过程中,两个人反复慨叹:这么简单的方法怎么才想到?其实相对于其他人来说,他们俩真的已经是无比的幸运了,因为尽管不停地遇到困境,但毕竟都在短短十几周内解决掉了。要知道有多少一点都不比他们笨、甚至可能比他们更勤奋的人努力了十几年、几十年,也依然一无所获……

果然,班廷和贝斯特把牛胰脏用酸化酒精处理之后提取出来的胰岛素果然好用,糖尿病狗的血糖在注射牛胰岛素之后直线下降。现在的问题是,这种动物身上提取出来的胰岛素能否用在人的身上呢?班廷决定先在自己身上注射,但贝斯特认为应当由他来冒险,理由是“你的技术更熟练,更应该受到保护的是你。”班廷当然不同意,两人争论不休,最后班廷表示再考虑一天,两人相约第二天再做决定。当天晚上,两人不约而同地各自偷偷在自己身上注射了牛胰岛素,完成了人体实验,确定牛胰岛素应用在人体是安全的,这种无私、无畏地精神也终将带给他们好运。

幸运接踵而来。1922年2月8日,班廷在医学院的一位同学利斯特由于患上了糖尿病,情况迅速恶化,生命垂危之际他抱着一线希望来到了班廷的实验室,请求在自己身体上试用仍在试验阶段的牛胰岛素。贝斯特为他注射了一针牛胰岛素,而后大家静观其效。时间一点一点过去,大家却观察不到任何效果。班廷按捺不住了,不敢正视利斯特的眼睛,直接跑出了实验室。他觉得自己从动物身上提取出来胰岛素对人体不起作用。而利斯特看着班廷冲了出去,明白过来,自己的最后一线生机其实只不过是良好的愿望,沮丧不已。犹豫中的贝斯特劝说利斯特再注射一定的剂量,而利斯特实际上已经连拒绝的力气都没有了。可奇迹发生了,仅几分钟的工夫,利斯特表示说自己感觉好多了;又过一会儿,利斯特说自己已经很久没有觉得脑子如此清醒,两条腿也不再沉重了……贝斯特冲出大门,把好消息告诉了正垂头丧气的班廷。

利斯特吃了一顿正常食量的晚餐——几年来的第一次。利斯特大喜过望,以为自己痊愈了,可第二天症状又出现了。贝斯特按照昨天的总计剂量又给利斯特注射了一针胰岛素,他再一次恢复。可是,困境马上又出现了——仅两次注射,利斯特已经用光了班廷和贝斯特所拥有的所有胰岛素。直到这个时候,麦克劳德才开始觉得坐不住了,没有任何理由再继续观望下去。麦克劳德丢下手中所有的工作,调动自己的全部资源,投入了胰岛素实验的后续工作。

随后,为了解决量产与杂质的问题,他们与美国的礼来药厂合作,成功地从屠宰场取得的动物胰脏中,分离出足以提供糖尿病患者使用的胰岛素。在不到两年的时间内,胰岛素已在世界各地的医院使用,取得空前的成效。

其实,班廷没明白一件事情:实际上,当初那个让班廷勇往直前的“灵感”根本就是错误的。给狗的胰脏导管做结扎手术,根本就是没必要的,甚至后来用酸化酒精处理牛胰脏也是没必要的——因为胰蛋白酶在没有被分泌出胰脏之前,是没有活性的,只不过是我们今天所说的“酶原”而已。

班廷时代的胰岛素现在看来只是粗制品。1955年,英国的圣格确定了胰岛素的结构,并完成了胰岛素的纯化工作,他也因此获得1958年的诺贝尔化学奖。再后来,班廷将胰岛素的专利以一元钱的价格转交给了多伦多大学,他用人类最伟大的精神“奉献”给自己的功绩画上了一个完美的句号。

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