胰岛素发现背后的传奇、纷争与历史飘零

胰岛素发现背后的传奇、纷争与历史飘零

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这期节目里呢,我们要跟大家聊聊著名的胰岛素发明背后,一些不为人知的故事。


其实之前我们在糖尿病那个专题里已经简单地跟大家聊过胰岛素的发现,但是那次我们讲的还是正史,就是模糊了历史上这些科学家的真实性格和境遇,包括他们之间的冲突,然后看起来大家每个人都很聪明、很高大、很正直,都是为了纯粹的科学而努力。


那事实真的如此吗?当然不是啦!因为科学家也是人嘛,有和我们普通人一样的恐惧、猜忌等等复杂的情绪。


我们都知道胰岛素的发现改变了整个糖尿病治疗,挽救了难以计数的生命,也以历史上最快的速度获得了诺贝尔奖。但是呢,为此做出重大贡献的几位科学家有的人污名加身,有的终身为名利而战,有人始终被猜忌所缠绕。


甚至作为核心人物之一的科学家科利普在离开团队十几年后公开发言说,如果时间能够倒回,他宁愿从未参与过这项工作。


那么究竟在胰岛素研发的过程中发生了什么事?这几位科学家之间又因为什么硝烟四起?今天我们就给大家揭开这段历史很多不为人知的故事。


那我们今天的故事从谁讲起呢?我们从一个乡下的小男孩讲起,这个小男孩就是胰岛素发明的核心人物之一——班廷。


班廷是1891年出生在加拿大安大略省乡下的一座农场,是家里五个孩子中最小的一个。班廷的成长可以说是毫无传奇性,就普普通通一个孩子读完中学之后就进入了大学。


班廷当时在大学学习的是通用艺术课程。但是班廷其实对艺术没有什么兴趣,所以进入大学三个月之后,他决定转而从医。


第一次世界大战后呢,班廷在多伦多病童医院谋得一份外科住院医师的职位。但是这份工作没有做太长时间,一年之后呢,班廷就离开了多伦多,来到一个名为伦敦镇的小镇上开设了一家私人诊所。


现在看来,这个决定就像是命运的召唤,因为这段经历会成为班廷人生的转折点。


但是对当时的班廷来说,只能是屋漏偏逢连阴雨。所以生活很诡异,在不同的时间点观察,看到的东西就完全不一样。


那班廷的诊所当时生意并不好,第一个月仅仅进账了四美元,还是来自一个喝醉酒只想开点解酒药的男人。


那日子快过不下去了怎么办呢?班廷只好费劲口舌在西安大略大学找了一份教职的工作,在哪儿给本科生讲课。


但是其实以班廷当时的资历,是完全够不上当个大学老师的。所以他就千方百计说服当时教学负责人米勒先生,获得了这份工作。


那既然这份工作来之不易,班廷自己也就很卖力,他不但拼命学习保持教学水平,闲暇时间还帮米勒做实验,而且他每次授课都认真备课,查找最新的科研进展,这一点为他的人生带来了最重要的转折。


1920年10月30日对班廷来说是一个神迹一般的日子,当天班廷为了准备一堂有关胰腺的课程,就翻看了最新的11月份的《外科妇产科》杂志,当期有一篇关于明尼苏达大学巴伦教授报告的一例胰脏结石的病例。


我们知道胰脏结石其实是十分罕见的,巴伦教授在解剖过程中发现,结石已经完全阻塞了主胰管,几乎所有的腺泡细胞都已经完全萎缩消失了,但是大多数的胰岛细胞都还完好无损。


巴伦在论文中提到,这与1901年发表的结扎胰腺导管实验结果是很类似的,也就是说腺泡细胞逐渐萎缩,胰岛细胞完好,实验动物没有尿糖。


因为当时科学界对糖尿病的认识还很浅,科学家也才刚刚发现胰脏与糖代谢之间存在关联,胰岛的关键作用大家还都不太清楚。


巴伦的这份病例报告实际上是给胰岛与糖尿病的关联提供了又一份证据,但是班廷却从中看出了另外一种可能性。


一直以来,研究者们尝试从胰脏中提取到能够调控糖代谢的物质,但是屡屡失败,会不会是因为腺泡细胞中产生的消化液破坏掉了活性成分呢?


这个想法让班廷异常激动,彻夜难眠,他认为,可以通过结扎胰管使腺泡细胞萎缩,这样呢,就能够获得不被胰蛋白酶和其他酶破坏的胰岛细胞分泌物了。


这就是班廷最初的灵感。现在来看,班廷的“灵感”也是多此一举,因为胰腺产生的消化酶,需要在小肠环境内激活才能发挥破坏的功效。


而且在战争发生之前,已经有多个科学家成功提取到了能够降低动物血糖的提取物。但是这些研究无一例外,在实验对象症状缓解之后就立刻产生了毒性反应,所以,只能以失败告终。但是这些进展,班廷直到登上诺贝尔领奖台,也是完全不知道的。


对班廷来说,不知道没关系,他敢闯就行,然后班廷就带着异常兴奋的心情把自己的想法跟米勒说了,米勒听完给班廷一个建议,让他去找麦克劳德教授。


那麦克劳德是何许人也呢?他当时在多伦多大学担任生理学系的主任,是糖代谢领域的权威。


麦克劳德接受教育期间,传统观点认为神经系统在调控生理功能方面占据了首要的地位,而糖代谢核心是肝脏。所以呢,他认为糖尿病应该归因于肝脏中糖原形成和存储的失败,研究重点也放在寻找大脑调控糖代谢的中枢上。


但是班廷对这些事儿可以说是一无所依,正所谓无知者才能无畏嘛,班廷不管三七二十一,直接动身去找麦克劳德教授了。


事实上,这次见面并不愉快。其实我们也很容易理解为什么麦克劳德对班廷不以为然。


因为班廷作为依据的几份论文,麦克劳德也都读过,并持怀疑态度。在交谈的过程中,麦克劳德发现班廷对糖尿病和胰腺提取物知识非常的粗浅,而且完全没有实验相关的经验。


另外一方面呢,班廷背景看上去也非常的不好。他没有高级学位,没有论文,也没有荣誉称号,没有科研经验,教学经验也不值一提。


作为医生呢,也没有手术的经验。除了在部队当过短暂的医官,他连私人执业医师的执照都没有。


由于缺乏专业的培训和相关的知识,班廷其实也不了解领域内其他人取得的进展,也看不出自己研究方法的局限。所以在麦克劳德眼里呢,班廷差不多就是一个民科。


不过这儿有个特别有趣的事情,就是,后来班廷不止一次承认,如果完全了解了背景知识,他可能根本不会开始研究。


他原话是这样说的,“看太多文献”“对于多样的观点和复杂的思绪是很不明智的”。


其实它这个观点我在某种程度上是还是非常认可的,很多事情如果你在开始之前就了解了所有的困难,那你基本上是不会开始去做的。


第二次见面的时候呢,麦克劳德就给了班廷一些有关实验技术的建议,并且明确告知他的想法可能会耗费很长的时间验证,而结果也可能是失败的。


在这个前提下,麦克劳德愿意提供一些实验的器材。之后的故事我们都很熟悉了,麦克劳德提供了实验室、实验动物和实验助手,自己也亲自参与了实验设计,提出了关键的冰盐水提取的方法,还亲自示范了手术方法。


一个月后,麦克劳德出发去度假,班廷则与贝斯特开始了初步摸索。对于没有动物实验经验的人来说,这个任务是异常艰巨的,两人历经各种失败,终于在7月底成功得到了一只糖尿病狗和一只腺泡萎缩的狗。


按照麦克劳德的指示,两人把退化的胰腺放进冰盐水研磨过滤,滤液注射给糖尿病狗。狗的血糖在一小时内从0.2%降到0.12%。


其实这个实验效果也并不太好,改善只保持了很短的一段时间,再注射提取物血糖反而会升高。


但是呢,8月9日,班廷给麦克劳德写信,“我有很多事要告诉你,我都不知道从何说起”。


他在信里宣称提取物“总是”能够降低血糖,能够改善临床症状,话里话外,意思就说我们搞定这个神秘的提取物了。


9月21日,麦克劳德就回到了实验室,他检查过数据之后,首先就表示了怀疑。他觉得在这么短时间内完成实验好像是不太可能的,而且他觉得数据处理上好像也有一些问题。


当然麦克劳德这时候的质疑完全是出于一个严谨的科学家应该有的质疑,但是这种质疑却把班廷给惹毛了。


班廷这个人呢,有灵感、有热情,但同时也不是一个好脾气的人,麦克劳德的疑问被他认为是对他诚信的质疑,随后在两人之间爆发了一场激烈的争论。


虽然呢,后来朋友的介入暂时终止了这场争吵,但是猜忌的种子已经深埋在两人心里,而且从此之后再也没有消失过。


至于实验,麦克劳德希望可以重复实验以确定结果,并且进行下一步的纯化和分析。但是班廷却趁机要求加薪水、还要单独的实验室和更多的助手。


因为麦克劳德人家也有自己的试验要做,所以就拒绝了班廷的要求。这事儿差点燃起另一场战火。班廷威胁道自己将会去梅奥诊所或者洛克菲勒研究所,麦克劳德嘴上说你走吧走吧,我看你怎么上天,实际上两天后便给班廷提供了薪水和职位,也给贝斯特补发了这几个月的工资。


然后大家伙儿就接着干吧,那在这个阶段大家解决了一个重要的问题,就是把胰岛素提取的方式从原来结扎狗胰腺,变成用胎牛胰腺,详细的技术过程我们就不在这里讲了。


然后事情进展的这个阶段的时候,就发生了一件事情,其实这个事情本来也不大,但是让班廷和麦克劳德两个人的关系进一步恶化了。


什么事情呢?就是在1921年11月份的时候呢,麦克劳德邀请班廷和贝斯特出席生理学期刊俱乐部的活动。


在这个活动上呢,麦克劳德就邀请班廷给大家介绍一些研究的进展。但是因为班廷从来没有做过公开演讲,所以非常紧张,发挥的自然就很差。


这个事儿就让班廷感觉很差,进一步他就觉得麦克劳德这么做没按什么好心。紧接着美国生理学年会召开,麦克劳德是当年的生理学会主席。


然后这个会议上来了很多糖尿病领域的领头学者,面对这些专业学者的提问,班廷在学术水平上的不足就完全地暴露了出来,他表现得支支吾吾、语焉不详,而且报告时也没能说清研究真正的意义。


反观麦克劳德,发言非常漂亮,及时拯救了班廷的困境,而且也客观地回复了来自其他学者的质疑。


我们想这事儿其实是好事儿啊!但是这事儿让班廷非常的恼火了,他就觉得麦克劳德让他出了丑,再加上麦克劳德言语间反复使用的“我们的工作”。


“我们”这个词就让班廷听着特别难受。班廷心想,麦克劳德明明没有单独做过任何一个实验,凭什么表现得像这个研究的主人呢?班廷在联想到之前两人之间的种种不和谐呢,就开始跟周围的朋友们抱怨,说麦克劳德要窃取他的实验成果和应有的名声。


虽然矛盾在进一步激化,但是研究工作还是在往前推进。他们进一步升级了提纯的方法,用95%的酸化酒精萃取得到的新产物能够将糖尿病狗的血糖在3小时之内从0.46%降到0.18%,这是一个大进步。


而且采用这种方法萃取呢,也不需要胎牛胰腺了,新鲜的全牛胰腺就可以。


现在解决了最关键的材料来源问题,有了大批量生产的条件,一切都应该加快。这个时候,麦克劳德也终于认同了这项研究的成果,他停止了自己有关缺氧症的研究,把实验室的所有资源都投入了新研究中。


麦克劳德也同意了班廷的所有要求,包括邀请阿尔伯塔大学经验丰富的化学家科利普加入。有了科利普的帮助,纯化工作如虎添翼。


随后科利普发现了一个关键的条件。就是在90%浓度的酒精中,活性物本身就会沉淀。利用这个临界点,能够提取到比以前更纯净的胰岛素。


在兔子身上做了实验之后,科利普确信这种提取物已经纯净到足够给人体使用了。但是这时候班廷认为,自己才是研究的关键,首次临床试验应该使用自己和贝斯特提取到的物质。


这时候班廷的身份背景再一次成了阻碍。因为他不是生理学家、不是化学家,更不是临床医生,他接受的有限的教育是关于外科技术的,完全没有实验的经验。以班廷的履历,是没有资格进行临床试验的。最终还是麦克劳德从中斡旋,让让班廷如愿能够进行试验。但班廷对于这件事情没有感激之情,他感受到的只有更多的不公平。


根据几年后的回忆记载,当时使用的提取物是“一种含有大量沉淀的浑浊的棕色液体”。1922年1月11日下午,这种神秘的液体被注射到一名14岁的糖尿病男孩体内。


遗憾的是,治疗并没有观察到临床收益,反而给男孩带来了严重的过敏反应,就这样首次试验以失败告终。


这项临床试验就引起了一家媒体的关注。面对采访,麦克劳德强调这只是初步的探索。


但是这篇报道让班廷就感觉更不爽了,他控诉麦克劳德在媒体采访中窃取他的研究成果。这一年的冬天里,班廷把麦克劳德的每一个朋友都当作死敌,并大肆宣扬所谓的阴谋论。


事情发展到现在,科利普也很不爽,因为班廷坚持用自己纯化的产品做临床试验结果失败了,结果反过来还把怨气发泄给麦克劳德。于是科利普一度扬言退出,因为这个时候他已经发现了更好的纯化方法。


关于争议的细节呢,鉴于当事者的叙述不一,我们已经不得而知了。所有的怀疑、妄想、不信任和竞争,在这个时候就完全公示在世人面前了。


1922年1月23日,第二次临床试验就开始了。上次参与试验的男孩儿这次被注射了经过科利普纯化的全新提取物。注射之后病情立刻得到了改善,血糖从0.52%降到0.12%,尿糖也大幅度减少,丙酮尿症状也消失了。这也是人类在战胜糖尿病历史上迈出的重要一步。


随后的2月份呢,又有另外六位患者接受了治疗,效果都非常好。可以说胰岛素真的成功了。


但是这一切看来都与班廷没有什么关系了。因为在这一系列的实验中,班廷与贝斯特几乎没有发挥任何重要的作用,都是麦克劳德在组织协调一切工作,并且既没有与他们讨论实验结果,也没有提及未来的实验计划。


班廷这个时候是既愤怒又迷茫,他还曾一度整日的酗酒,这时候班廷的一位朋友为他引荐了媒体的记者,随后就准备了一篇长篇文章,详细叙述了班廷和贝斯特在研究中的工作和贡献。这篇文章把研究称班廷和贝斯特主导的成果。


随后呢,在5月份,在华盛顿举行的美国医师协会会议上呢,麦克劳德就发表了团队成员共同撰写的迄今为止的工作总结,他们首次给提取物命名为“胰岛素”。


这篇论文当然是大受欢迎,得到了前所未有的热情的反馈。团队对胰岛素的治疗价值充满了信心,他们制定了大规模生产胰岛素的计划,由科利普去指导生产,康诺特实验室提供资金。


但是令所有人感到沮丧的是,生产的并不顺利。因为我们知道,从小规模生产到大规模生产,往往会遇到很大的挫折。


在开始的2个月的时间里,研究人员完全制造不出具有药物效力的提取物。研究者们意识到自己需要帮助,于是接受了礼来公司提供的合作协议。


班廷和贝斯特与礼来的科学家们共同工作了一段时间进行了交接,此后呢,科利普离开团队回到了阿尔伯塔大学。


当然,礼来的商业化起初不太顺利,产生的胰岛素质量也不好,许多患者都产生了过敏反应,提取物中含有的盐也使注射带来十分剧烈的疼痛。药品批次之间的差异也非常大,药效能相差25%之多,临床医生不得不随时盯着患者,以免产生低血糖。


在胰岛素成为一款真正的商业药物的过程中,礼来的首席化学家华尔顿起到了莫大的作用。他发现,胰岛素在pH4.0-6.5的范围内具有最小的溶解度。利用这个特性,他成功找到了新的方法,成品胰岛素的稳定性和纯度比之前的产品提高了10-100倍。


既然胰岛素走上商业化的进程,科学家们也就纷纷退场了。科利普回到大学,贝斯特担任了胰岛素生产的总监,而麦克劳德也就回到自己的研究中去。


因为大家都撤了嘛,所以班廷就恢复了自信,他重回聚光灯下,以胰岛素真正发现者的身份出现在很多的头条新闻中。


9月,多伦多一家媒体引用了伦敦大学学院贝利斯教授的一封信。贝利斯是英国心血管领域顶尖的生理学家之一,也是麦克劳德的好朋友。他在信中不承认班廷发现者的身份。


因为麦克劳德不喜欢参与媒体的争议,所以就没有去做回应,但是班廷认为麦克劳德此举是要跟他抢功劳。于是呢,带着记者冲到麦克劳德的办公室,要求他对贝利斯的言论进行更正。


事情发展到这个程度已经变成闹剧了。于是康诺特实验室的赞助人就要求班廷、贝斯特和麦克劳德三人各写一份自述,想看看是不是有方法去消除他们的误解。


麦克劳德的自述是最长的。他详细地讲述了自己在每一步给班廷的帮助、支持和建议,为了肯定年轻人的实验成果,他没有在第一篇论文中署名,这已经是退了一步了。


而在其他的私下交流和公开报道中,麦克劳德也谨慎地肯定了班廷对发起研究的贡献,并赞扬了科利普在纯化上的工作,这是临床试验成功的关键。


但是班廷的自述就完全不一样了,他坚持认为是他一个人的灵感最终带来了胰岛素的发现,麦克劳德除了批判和阻碍他的工作之外,没有任何贡献。胰岛素的发现,完全是他和贝斯特两个人的功劳。


 


此后呢,班廷对麦克劳德的恨意持续了很多年。班廷不断地去跟朋友讲述这些故事,班廷的朋友们又讲给记者们,麦克劳德就被描述为“控制欲强、自私、欺骗、利己主义和缺乏真相……寡廉鲜耻……一个软弱的懦夫”等等等等。


但是认识麦克劳德的人都说,他是一位温和、诚实、敬业的科学家,可能有些腼腆和保守,或许有些虚荣,但是他温文尔雅、虽然他不算很聪明或者说很有想象力,但是他是一位严谨的科学家,具有很强的组织能力和高标准的科研能力。


不过呢,麦克劳德始终看不起班廷很可能是真的,因为在麦克劳德看来,班廷举止粗俗、不修边幅、不善演讲、有口音,同时对于真正的科研可以说是很无知。


随着媒体的持续曝光,班廷一跃成为了明星的科学家,他成为了世界上大多数主要科学和医学团体的荣誉成员,各种荣誉、奖项接连不断。


各类媒体大肆宣扬班廷的传奇。在公众眼中,班廷被描述为“实验室巫师”,好像每分每秒都会有新的奇迹出现。班廷也很受政界的欢迎,他在去英国旅行的时候呢,英王乔治五世也要见他。


当然这一切,也给班廷带来了非常可观的财富。但是真正的班廷实际上还是那个来自乡下的男孩。他害羞、朴素,讨厌演讲、宴会和一本正经的服装。他讨厌采访,对待记者非常粗鲁。


在进行了反复的练习之后呢,班廷的公开演讲能力有了很大的提升。但是这一切并没有使他更像一个科学家,而是更像一个商人。光环笼罩着班廷,这是班廷希望的结局。


但是班廷的簇拥者并不知道,其他几位科学家在随后的科学生涯里都做出了不凡的贡献,只有班廷终其一生再无任何发现。这一定程度上也说明了班廷作为一个研究者的独创性是有局限的。


在一生中,班廷都试图重复胰岛素模式——一个突然的灵感,一个奇妙的方法。在各种医学研究的讨论中,他总是反复强调这些灵感的重要性,而不是踏踏实实地埋头做实验。


班廷余下的一生活在媒体和公众的期待里,所有人都希望他重复胰岛素的胜利,总是询问他接下来要做什么,直到班廷后来在二战中的一次坠机事故中身亡。


胰岛素发现背后的故事我们就讲到这里。其实这些史料我看完还是相当感慨的、但是这里我就不多说了,其中各种情绪大家各自回味吧。


好了,那我们今天的节目就到这里,如果大家觉得我们的节目不错呢,欢迎大家也分享给周边的朋友。


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用户评论
  • lisi1102

    真是想不到,班廷还有这样的故事