共修閱讀-37丨諾貝爾獎:所有的科學獎都是醫學獎

如果你注意我們每節課的案例,你會發現一個規律。我喜歡用諾貝爾生理學或醫學獎項目說明問題。

首先,它權威,其次,它代表了醫學研究的風向標。

在我看來,雖然諾貝爾生理學或醫學獎一直是爲別人的研究頒獎的,但是,它本身也是一座醫學的豐碑。

從1901年第一次頒獎到2018年,諾貝爾生理學或醫學獎一共頒發109次,中間因爲戰爭暫停過9次。

這節課,我們就通過百年的獲獎項目,梳理一下醫學的發展方向和趨勢。

自然科學的成果爲醫學所用

先從一個人說起——叫桑卡(Aziz Sancar),他是一名美國遺傳學科學家。

你對桑卡不瞭解,但你一定還記得咱們講過的“基因修復機制”,也就是人體基因會突變,爲了自我保護,人體就會自動修復突變。這個機制在研究衰老、癌症和遺傳病方面都有巨大的價值。

桑卡就是發現這個機制的關鍵人物之一。

有這麼突出的貢獻,所有人都覺得他肯定能得諾貝爾生理學或醫學獎。

2015年10月5日,諾貝爾生理學或醫學獎隆重公佈,把獎頒發給中國科學家屠呦呦,以及另外兩名外國的科學家,表彰他們在寄生蟲治療領域做出的貢獻。根本沒提名桑卡。

太讓人失望了。

兩天後,也就是10月7日凌晨5點,桑卡的妻子接到一個電話,然後對桑卡說,這個電話非常重要,要他親自接。

接到這個電話,桑卡說話都變得語無倫次了。原來是諾貝爾化學獎委員會打來的電話:“桑卡教授,祝賀你,得了今年的諾貝爾化學獎。”

爲什麼要講這個故事呢?

所有人都認爲,DNA修復肯定是醫學,怎麼得了化學獎呢?是不是發錯了?

沒有發錯。在我看來,桑卡同時也獲得了醫學獎。

因爲發展到今天,這些頂級研究已經很難完全區分到底算化學、物理,還是醫學了。

最開始爲了研究的效率,人爲地把自然科學分成了不同學科。研究到最後才發現,大家都是在爲生命服務。

不論是什麼學科,只要是真的技術、科學的理論,都被醫學借鑑了。

你肯定注意到了,這節課的題目不是“諾貝爾生理學或醫學獎”,而是“諾貝爾獎”。100多年來,有近一半的醫學獎都涉及到多個學科。

比如,2018年的物理獎頒給了激光鑷子和激光刀。

乍一看屬於物理領域,但其實,激光鑷子就是用激光“捏住”病毒、細菌、細胞、分子、原子這樣的小東西,而且不損傷它們。這個技術給醫學研究甚至治療,打開了無限的空間。

激光鑷子(紅)“捏住”原子示意圖

激光刀就是通過改變激光的脈衝和強度,讓激光變成刀。

這個技術已經被醫學廣泛利用,每年有無數次的眼科手術是由最鋒利的激光刀完成的,不僅精細,而且創傷小。

物理技術也是爲醫學所用,難道不能得醫學獎嗎?

再比如,2018年的化學獎頒給利用生物遺傳變異和選擇的原理,讓微生物製造對人體有益的蛋白質的技術。它的成果用在哪裏呢?

還是在醫學上。

你可能知道牛皮癬、類風溼關節炎,還有其他自身免疫病,這些病非常難治。現在,有一種抗體藥物可以治療這種病,藥的治療原理就是這個獲獎的化學技術。這個技術給無數在痛苦中掙扎的患者,帶來了福音。

這到底該算化學,還是醫學呢?

很多化學家抱怨,得諾貝爾化學獎的研究都是跟醫學相關的,乾脆把化學和醫學合併算了。

雖然這是句玩笑話,但是毫無疑問,再好的研究必須解決人類的實際問題。

這就是醫學發展的第一大特點:醫學借鑑了所有科學的精華,所有自然科學的進步,都終將爲醫學所用。

基礎研究推動臨牀技術的飛躍

我統計了100多年來的醫學獎,又發現了另一個特點。

也就是大部分獲獎項目都是基礎研究,很少有臨牀項目獲獎。只有在早期,有些臨牀項目還能獲獎,但是越到後來越難。

雖然諾獎委員會承諾,以後會增加臨牀項目的獲獎比例,但是我認爲不太可能。

這就是醫學發展的第二個特點:以病因和機制研究爲主的基礎醫學,始終是醫學研究的熱點。

具體到諾貝爾獎項,能夠獲獎的臨牀項目鳳毛麟角,獲獎項目大多數都是基礎研究。

講到這裏你可能會有疑問:臨牀技術是能直接用在病人身上的,是直接讓病人獲益的,爲什麼不多給這些項目發獎呢?

這麼理解就想簡單了。

基礎研究是人類智慧不斷累積和迭代的結果。只要研究透徹,必將帶來臨牀技術的飛躍。

臨牀項目只是對基礎研究的運用,沒有一個臨牀項目會永垂不朽。甚至,臨牀獎項還有可能發錯。

比如,我在《第33講 氯丙嗪:精神病治療的第一道曙光》這節課裏提到過,1949年的諾貝爾生理學或醫學獎,頒給了用腦葉白質切除術治療重度精神病的項目。後來發現它的副作用太大,病人太痛苦,療效也不好,這個獎發錯了。

但是,只要基礎研究越來越深入,對生命的認識就會更透徹,醫學的地基就會打得越來越牢,醫學這座大廈也就能越建越高。

比如,1946年的獲獎項目是,發現用X射線輻射的方法,能夠讓細胞突變、死亡,這就是基礎研究。在它的基礎上,發展出了癌症的放射性治療,簡稱放療。放療就是一項治療腫瘤的臨牀項目。

再比如,1971年的獲獎項目是,發現激素的作用原理,這也是基礎研究。在它的基礎上不斷深入發展,纔有了今天乳腺癌的內分泌治療,更年期雌激素補充,前列腺癌的激素治療等等這些臨牀項目。

還有2008年的獲獎項目是,艾滋病病毒的發現,這也是基礎研究。找到了病毒,人類纔有了後來的逆轉錄酶抑制劑(NRTI),以及高效抗逆轉錄病毒治療的方法。今天的艾滋病病人在強效的抗病毒藥物作用下,預期壽命已經接近正常人了。

這就是醫學發展的第二大特點:基礎研究始終是醫學研究的熱點。

醫學研究越微觀,越治本

縱觀100年的諾貝爾獎的獲獎項目,我認爲1962年是個時間節點。

在這一年,諾貝爾生理學或醫學獎頒發給了發現DNA雙螺旋結構的科學家。雖然,當時獲獎人之一詹姆斯·沃森(James Dewey Watson)後來因爲發表種族歧視言論,受到了嚴厲批判,但他的獲獎研究還是很靠譜的。

DNA結構的發現,給醫學研究從宏觀到微觀帶來了可能。

近20年,75%的諾貝爾生理學或醫學獎,頒給了基因和分子層面的微觀研究。

比如,人體生物鐘的分子機制,證實只有順應生物節律,別熬夜,才能保持健康的體魄。

再比如,染色體和端粒的研究,證實人類的壽命極限是“寫”在染色體上的。

所有這些微觀的研究,都爲宏觀的認知生命和疾病帶來了基礎。

講到這裏,我和你分享一個令人激動的病例。

急性淋巴細胞性白血病是兒童白血病的一種常見類型。在以前,治療主要靠化療。

儘管化療很痛苦,但是仍然有15%-20%的病例效果不好,會復發。

美國女孩兒艾米麗·懷特海德(Emily Whitehead),就是這樣一個反覆化療失敗的例子。到了疾病後期,她已經走投無路了。

這個時候,一種叫做CAR-T的免疫療法出現了。

咱們在前面的課程裏說過,CAR-T的原理就是把病人殺腫瘤的T細胞抽出來,在體外進行修飾,加上一個專門尋找癌細胞的“GPS”,然後,把這些加了“導航”的細胞擴增,再回輸到艾米麗體內,讓它們攻擊癌症細胞。

生命垂危的艾米麗,在賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)醫院接受了試驗性CAR-T治療。這是全球第一例接受試驗性CAR-T療法的兒童患者。

治療一週後,艾米麗從昏迷中醒來。奇蹟出現了,她的白血病細胞消失了,至今沒有復發。

艾米麗接受CAR-T治療前、治療後1年、2年、3年、4年的照片

爲什麼要講這個病例呢?

CAR-T治療是由一系列微觀研究促成的。包括癌症基因的研究、免疫細胞的研究、細胞表面受體的研究,以及免疫細胞如何識別癌細胞,這些都是微觀研究。

在今天,宏觀的可以救命的CAR-T治療,正是百年來無數微觀研究的成果。

 劃重點

1. 所有自然科學的進步,都終將爲醫學所用。

 2. 基礎研究是地基,臨牀項目是應用。基礎越紮實,臨牀就越可靠。

 3. 微觀是宏觀的基礎,醫學研究越深入越微觀,也就爲認知和治癒疾病帶來了無限可能。

思考題

我們經常聽到有些“偏方”或者“祕方”聲稱可以治癒癌症,甚至聲稱正在申報諾貝爾生理學或醫學獎。聽了今天的課,你能說說爲什麼它們不靠譜嗎?

  不靠譜,醫學是以基礎科學爲基礎,醫學借鑑了所有科學的精華,所有自然科學的進步,都終將爲醫學所用。基礎研究是人類智慧不斷累積和迭代的結果。醫學研究越微觀,越治本。

    以前看到包治百病的祖傳配方這樣的廣告,就認爲是騙人的,學了這節課更加明白爲什麼這些“偏方”或者“祕方”是騙人的。在醫學科技這麼發達的情況下,對於癌症的治療,從基因上的分析到採用醫療器械、免疫療法等等最爲先進的手段都可能暫時無法解決的問題,一個“偏方”或者“祕方”沒有經過基礎科學研究論證,沒有經過臨牀試驗,就直接說有治癒功能,甚至申報諾貝爾獎,這個讓稍微有些基礎科學知識的人,都會覺得是騙人的。

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