還記得去年,美團、阿里、京東、拼多多等網際網路巨頭紛紛入局“賣菜”,不禁令人感嘆“這到底是改善了人民的生活,還是搶了平民百姓以賣菜為生的攤主飯碗?”
令人欣喜的是,比起從菜場小攤販中搶奪白菜錢,我們這個時代,仍有許多有責任感的聰明腦袋,將畢生的精力投入在能造福人類的創新科研事業上,並且從未停下過他們的腳步。
屠呦呦、陳薇、Drew Weissman、Katalin Kariko……今天就來說說這些心懷夢想的科學家們的故事。他們為守護人類健康鍥而不捨、艱苦奮戰,創新從他們的努力中誕生。
屠呦呦:諾獎獲得者,青蒿素髮明人
談起中國醫學界的科研創新,屠呦呦是一個繞不過的名字。她在2015年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。這是中國醫學界迄今為止獲得的最高獎項,也是中醫藥成果獲得的最高獎項。
從那時起,屠呦呦作為抗瘧新藥青蒿素的第一發明人,聞名世界。
而屠呦呦與青蒿素的故事,則要從1969年開始說起。
20世紀60年代,在氯喹抗瘧失效、人類飽受瘧疾之害的情況下,屠呦呦於1969年接受了國家瘧疾防治專案“523”辦公室艱鉅的抗瘧研究任務,擔任中藥抗瘧組組長。
透過整理中醫藥典籍、走訪數名老中醫,她彙集出了以640種中草藥為主的《抗瘧單驗方集》。
在提取物實驗藥效不穩定的情況下,出自東晉葛洪《肘後備急方》中的“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之”,給了屠呦呦新的靈感。
透過改用低沸點溶劑的提取方法,多次實驗後,屠呦呦終於在1971年10月4日,從編號191號的乙醚中提取到了樣品。這個樣品就是青蒿素,對鼠瘧和猴瘧的抑制率都達到了100%。
但在青蒿素的動物實驗中,屠呦呦在個別病理切片中發現了藥物的疑似毒副作用,但是隻有完全確證青蒿素的安全性後才能將它推向臨床應用。面對這一困境,她乾脆地提交了志願試驗報告:“我是組長,我有責任第一個試藥!”
1972年7月,屠呦呦等3名科研人員住進醫院,擔當“小白鼠”。
從1969年承擔任務,到1972年將青蒿素推向臨床,到1999年世界衛生組織將青蒿素列入“基本藥品”名單進行世界範圍的推廣,屠呦呦花了整整三十年時間,經歷了無數次的失敗,才最終贏得了這場看不見硝煙的“戰役”。
據世衛組織不完全統計,在過去的20年裡,青蒿素作為一線抗瘧藥物,在全世界已挽救了數百萬人生命,每年治療患者數億人。獲諾貝爾獎後的這些年,屠呦呦這位年近90歲的科學家沒有停歇,依舊把所有的精力都放在了科研上。
“雖然發現青蒿素快半個世紀了,但其深層機制還需要繼續研究。”這是她的期盼。
陳薇:全球首個進入臨床的新冠疫苗的研發者
2020年3月,作為全球第一個進入臨床試驗的新冠疫苗的研發者,陳薇的名字在一夜之間傳遍了中華大地。
但事實上,陳薇投身對抗病毒的工作,已經長達30年之久,很多抗疫“戰場”上,都有她的身影。
她為抗疫做出了很多創新。2003年“非典”時期,她帶領團隊研發出的重組人干擾素ω,對SARS病毒的攻擊有較好的防護作用;2014年,西非大規模爆發埃博拉病毒,陳薇帶領團隊奔赴西非,同年12月,研發出世界首個2014基因型埃博拉疫苗,該疫苗也是首個凍幹劑型埃博拉疫苗。
在中國抗擊新冠疫情的過程中,陳薇在武漢封城後率隊緊急奔赴,並迅速開展應急科研攻關。她指揮搭建負壓帳篷式移動實驗室,迅速提升日核酸檢測量;快速建立病毒鑑定鏈條,精準診斷臨床患者感染型別;爭分奪秒開展腺病毒載體疫苗研究。
2021年2月10日,陳薇院士和康希諾生物聯合研發的疫苗在三期臨床試驗中期分析結果顯示,單針接種疫苗28天后,疫苗對重症新冠肺炎的保護效率為100%,總體保護效率為74.8%,未發生任何與疫苗相關的嚴重不良反應。
“陳薇,人民英雄。長期從事生物危害防控研究,新冠疫情爆發後,聞令即動,在基礎研究、疫苗、防護藥物研發方面取得重大成果,為疫情防控做出重大貢獻!” 這是陳薇被授予“人民英雄”稱號時的頒獎詞。
英雄稱號背後,是一顆心,帶著赤誠,勇敢創新。
Weissman和Kariko:mRNA疫苗技術發明人
隨著新冠疫苗的獲批註射,一種運用新型技術的新冠疫苗——mRNA疫苗——進入了大眾的視野。
相較於其他傳統技術的疫苗,mRNA疫苗具有安全性好、研發效率高、免疫原性好、易於大規模量產等優勢,引發普遍關注。但事實上,這種突破性技術業已存在長達20多年之久了。
Drew Weissman博士和Katalin Karikó博士
早在1990年,美國科學家Jon Wolff等人發表的論文證實,將體外轉錄的mRNA注射至小鼠骨骼肌內,可以在其肌肉細胞內產生相應表達的蛋白質,併產生免疫反應,科學界為之振奮。
當時,賓夕法尼亞大學的Katalin Karikó教授提出,在基因療法領域,mRNA療法也許可以成為DNA療法的替代。但由於mRNA注射到體內所引發的安全隱患及其本身的不穩定性,成為限制技術發展的兩大難題,當時極少有人對mRNA產生興趣。
Karikó教授是少數派之一,即便歷經嚴重的財政壓力,她也一直堅持研究mRNA,從不動搖。後來, Karikó遇到了合作伙伴Drew Weissman博士。
2005年,經過長達8年的研究之後,兩人迎來突破性的發現:如果將mRNA核苷部分進行簡單的修飾,產生“假尿嘧啶”,就能逃脫免疫系統的監控。這就解決了mRNA引發嚴重炎症的問題。
mRNA相關研究隨即獲得廣泛關注。Karikó和Weissman將mRNA作為疫苗進行試驗,獲得了比預期更好的效果。
在過去的16年裡,這項技術被證明對許多其他病毒都有效。Weissman表示,多年來,他與Karikó博士在許多不同的動物體上,為30種不同的病原體研製了30種不同的疫苗,從瘧疾到流感到埃博拉等很多不同的病毒。而幾乎每一個實驗中,他們都獲得了100%的效果。”
2015年,賓夕法尼亞大學醫學教授、mRNA療法專家Norbert Pardi和Weissman首次描述了將脂質奈米顆粒(LNP)作為mRNA的載體。用LNP的作用保護mRNA,防止其降解,同時幫助mRNA順利進入細胞。這解決了mRNA所面臨的第二個問題。
如今,在世界範圍內廣泛接種,由BioNTech以及Moderna公司研發的兩種新冠疫苗均是在Weissman等人的研究基礎上進行轉化落地的。當Weissman看到試驗結果顯示,BioNTech和Moderna的新冠疫苗有效性均超90%時,他表示,“這真的是鬆了一口氣。” 他們花費了幾十年的時間來研究的這項技術,終於取得了預期的成果。
Weissman對mRNA疫苗非常有信心,他讓妻子和女兒參加BioNtech新冠疫苗的第三階段試驗。Karikó和Weissman也在2020年12月進行了疫苗注射。
進入2021年,雖然新冠疫情尚未結束,但創新的速度並沒有因此而減緩。
2021年1月5日,新年伊始,上海交通大學系統生物醫學研究院的蔡宇伽團隊在《自然-生物醫學工程》(Nature Biomedical Engineering)雜誌上發文,發明了一種介於病毒載體與非病毒載體之間的類病毒體(virus-like particle, VLP)遞送技術。
遞送之於基因編輯治療的重要性如同火箭之於登月。一直以來,遞送就是基因編輯治療的掣肘。
蔡宇伽團隊研發這種VLP-mRNA技術是一種通用型的、瞬時性的CRISPR遞送工具,兼具高效和安全的優點,該技術無疑大大助力CRISPR體內基因編輯治療時代的真正來臨,為無藥可治或有藥難治的遺傳性、獲得性以及感染性疾病的患者帶來新的希望。
小結:
創新有多難?普通人大概難以理解。
但我們知道,屠呦呦在專注研究青蒿之前,已經研究過190種樣品,但都沒有得到理想的結果;陳薇在研發新冠疫苗之前,已經投身疫情防控領域長達30年之久;Katalin Karikó在研究出mRNA相關成果之前,已經坐了多年的“冷板凳”……
當一項項突破性創新出現時,除了發自內心的感激,更應該發揚與推崇這種堅持不懈為了全人類謀福祉的精神。
通常,驅使這些科學家推動世界進步的不是名利,而是強烈的使命感,以及可貴的伴隨終生的好奇心。
美國哲學家艾默生說過:一個一心向著目標前進的人,全世界都會給他讓路。這些心懷夢想的人們,為守護人類健康而戰。他們,是這個時代最閃亮的“星”。