打開二十世紀醫學的四面窗──從四個意外發現的醫學小故事談起 (下) 

 
 佛萊明所打開醫學的這面窗，是讓我們看到二十世紀人類和病原作戰的願景──一個乾淨、不受傳染病威脅的社會樂園。在此之前，病原有絕對的優勢，這也是在生態循環中人類絕滅或死後被分解的自然過程...
 
【文／江漢聲（作者為輔仁大學醫學院院長）】

青黴素終於能在戰場上發揮它殺菌的功效，不知解救了多少可能因敗血症死亡的傷兵；它和原子彈、雷達被譽為第二次世界大戰中最偉大的三項發明，然而只有它，完全是用來挽救人類性命，但如果從人類和病原的戰爭來看，卻是艾利虛當年的期盼，佛萊明找到了毀滅細菌的「奇妙砲彈」，也在二十世紀的中期，開始大量殺菌。第二次世界大戰後，不同的抗生素陸續研發，傳統可怕的細菌傳染病如結核、梅毒、淋病、肺炎等等也在幾年內受到控制，可說是人類對抗細菌第一回合的勝利。然而好景不長，1980年代有人開始發現青黴素對有些感染的個案似乎沒效，而且這些個案愈來愈多，經過研究才知道有些細菌會產生青黴素脢使青黴素失去作用，也就是所謂「抗藥性」的新細菌產生，這是細菌回擊人類的一個新面貌；所以科學家必須研發其他的抗生素，或是第二代、第三代的藥物來對抗抗藥性的各種細菌，到目前仍是細菌培養、在培養皿中加入不同的抗生素，看哪一種能抑制細菌的生長，就如當年佛萊明看到青黴素溶解葡萄球菌的現象一樣；對細菌的作戰，就這麼「道高一尺、魔高一丈」的持續下去。

佛萊明所打開醫學的這面窗，是讓我們看到二十世紀人類和病原作戰的願景──一個乾淨、不受傳染病威脅的社會樂園。在此之前，病原有絕對的優勢，這也是在生態循環中人類絕滅或死後被分解的自然過程，然而抗生素的出現使文明社會的傳染病減少或絕跡，人類壽命得以大幅延長，是十九世紀人的夢想。但病原這人類的天敵是永不歇手的，除了抗藥性細菌外，病毒早就是更可怕的殺手；十八世紀末起，種牛痘預防天花、狂犬病疫苗的發現，扼止了幾種常見的病毒傳染病；而在二十世紀初，1918年的流行性感冒之慘烈，似乎是人類和病毒另一場超大戰爭的開始，這時候，二十世紀初年開始的免疫學發展，成為醫學上能與病毒抗衡的憑藉。研究傳染病的專家前仆後繼在蠻荒和叢林探索病原，實驗室中另一批科學家日以繼夜地研發回應之道。從梅奇尼可夫的細胞免疫（Mechnikov，1908年諾貝爾獎）、貝林的體液說（Behring，1901年諾貝爾獎）到免疫化學的建立，以及開始運用到臨床，1930年代末泰勒（Theiler，1951年諾貝爾獎）終於通過小鼠和雞胚組織內連續傳代培養，成功地研製出黃熱病病毒的減毒株，這些減毒株沒有致病性，也就是疫苗。

疫苗的發展也在二十世紀中殲滅了小兒麻痺、黃熱病等等病毒，成為另一種對抗病原的武器。儘管抗生素對病毒是沒效的，佛萊明的靈感和發現，乃至於錢恩、佛洛里量產青黴素，形成了一個人類對抗病原的模式──我們從研究室中培養病原、仔細觀察中找到解藥、再以人類科技智慧和社會資源去量產、對需要的地區做立即的支援，已在二十世紀末接受各種新病原的挑戰，包括愛滋病、漢他、萊姆、SARS、狂牛症和未來的禽流感，佛萊明打開這面窗的同時，武裝了人類和病原作戰的能力，也提供了人類文明永續的保障。

一念間，在狗身上找到成千上萬病人的良方

班廷（Frederick G. Banting,1891～1941）是加拿大安大略郊區的診所醫生，在大學裡也兼課做研究。1920年10月底，他要上內分泌的課，對胰臟中胰導素這種物質如何影響糖代謝的問題不太懂，就開始找參考資料，意外發現一個實驗方法：「結紮胰導管就像膽管結石造成阻塞，會使胰腺萎縮，6到8週後，用萎縮的胰臟可提取完好的胰導液，或許可以治療糖尿病。」這個靈感他不僅記錄下來，而且決定身體力行；於是從1921年5月起，放棄看診教書，帶領一位醫學系二年級的學生貝斯特（Charles H. Best, 1899～1978）做助手，以狗來做實驗。經過無數次失敗，終於在一條編號92號、結紮胰導管成功的狗身上取出胰腺，又在這萎縮到原來三分之一的胰腺中萃取五毫升的溶液，注射到切除胰臟而成糖尿病的狗身上。他們發現這狗不僅沒有死於糖尿病的酸中毒，反而因血糖回升正常而健康起來；因此證明，胰導素萃取物可以治療糖尿病。班廷一念之間的靈感，在這條狗身上得到了驗證，也經由這隻狗，找出成千上萬糖尿病患者的治療良方。

班廷萃取治療糖尿病的胰導素雖來自意外發現的靈感，然而從他進行動物實驗到胰島素普遍用在病人身上，卻是非常緊湊而有效率的現代藥物開發史。當時班廷向多倫多大學的胰臟生理病理權威麥克勞德求援，供應他動物實驗的狗來進行研究；初步知道胰島素有效之後，又面臨萃取量太少、無法運用的困難，於是採用未滿五個月的牛胎胰臟（此時胰腺未發育，只有胰島組織），量還是不夠；後來知道酒精能破壞胰脢，才以酒精萃取大牛胰臟純淨的胰島素，也才能接續進行人體試驗。他們偷偷自我注射一些胰島素，知道沒什麼毒性反應，也找來第一位糖尿病患者做試驗；這位14歲、瀕臨病危的糖尿病少年被治療成功之後，又以濃縮的胰島素治癒6位成年患者。班廷也透過更多的臨床觀察，確定胰島素治療的低血糖副作用以及補救之道，在當時可說是很完備的臨床試驗，也使得全世界各地都派人至多倫多學習如何治療糖尿病。而班廷在1922年3月開始發表研究成果之後，在1923年就得到諾貝爾獎，更是罕見的快速成就。胰島素這個藥物也一直是現代醫藥發展的指標；長期為人使用、取之於牛的胰島素，在1950年代確定了它的胺基酸排序。醫學上再花15年的功夫，將構成天然胰島素的A、B兩條蛋白質鏈拆開、重組，並以人工合成來量產。而在二十世紀後半，又以大腸桿菌重組DNA的基因工程完成更純淨的胰島素，做出第一個基因重組的藥物；這些全都是多位諾貝爾獎得主的歷來功勳。

二十世紀初期是各種藥物開發的蓬勃期，在班廷發現胰島素之前，其實已經有止痛藥、維生素和一些荷爾蒙藥物研究和開發成功，為什麼我認為班廷打開了醫學的這面窗是特別有意義呢？一則是他以臨床教學研究起始，開發出胰島素嘉惠千萬糖尿病患者，為二十世紀奠定新藥開發最美好的標準模式。班廷原本是診所開業醫師，能在教學中發現了研究的樂趣，並且得到醫院和專家麥克勞德的支持，而後，更有產業界的配合，以最快的時間量產並銷售到全世界各地，在二十世紀面對廣大人口的疾病，有效藥物的開發和運用，因此就形成了一種新的文明。從醫學院裡的離體和動物實驗，到醫院裡的檢驗和人體試驗，乃至於藥廠的藥物研發、生產和銷售，成為今天醫療的新圖相，也是前人想像不到的景觀。我們可以推測，在分子生物學快速發展，資訊和經營突飛猛進之下，這部分的生技產業不但是繁榮經濟的指標，未來帶領醫學的前進也將是日新月異。

班廷意外的靈感在醫學上另一面的成就是以他人性的光輝，為後世醫療樹立了典範。當這位年輕的醫學工作者在很短的時間內得到輝煌的成功，榮耀和財富並未使他迷失了方向，班廷從小立志學醫是因為看著母親病痛纏身，所以他功成名就之後還保有這赤子之心。1923年諾貝爾獎宣布頒給班廷和麥克勞德所引起的爭議是為什麼自始至終同甘共苦的醫學生貝斯特沒份？班廷在拿到獎金時馬上分了一半給貝斯特，而且當眾宣布他的任何榮耀有一半是貝斯特的；於是同時麥克勞德也分了一半獎金給參與萃取的生化學家科利普（J. B. Collip）可說是諾貝爾獎歷史中的美譚。班廷瞭解世界上有那麼多痛苦的人等待胰島素，所以他馬上就以很低廉的價格直接把專利賣給了美國禮來（Lilly）藥品公司，這也是為什麼胰島素很快就能量產、普及到世界各角落的主要原因。班廷在得諾貝爾獎之後除了仍繼續研究發表論文之外，也在多倫多和美國辦了許多糖尿病治療培訓班，免費培訓許多醫生，教他們用胰島素、處理胰島素治療病患的種種問題。班廷在1941年因飛機失事以50歲的英年離開人間，他仁心仁術的事蹟最值得世人緬懷；而我個人認為，在他為二十世紀醫學所打開這面窗的所見，全人關懷是最有意義、最要永續經營的一道彩虹。

結語

要談二十世紀的醫學，可能有講不完的故事，比一千零一夜的故事還要多、還要精采；要看二十世紀的醫學發展，也可能有看不完的面相，就如萬花筒一樣千變萬化；然而，我們還是可以透過四個醫學小故事，就像打開二十世紀醫學的四面窗；去看看二十世紀初的醫學概況，雖然不是全貌，但已有今天的榮景，也讓我們知道推開這四面窗背後的偉人，又是如何把十九世紀醫學的簡陋帶入繁花遍地的新紀元，更而展望無可限量的將來。

這四個小故事都是在說意外發現、突然而來的靈感造就醫學的永恆；其實相關醫學發展的故事多半也來自醫學工作者福至心靈的一個想法，只是沒那麼廣為人知而已。難道成就大部分靠的是運氣？絕非如此，著名的醫學教育家威廉‧歐斯勒（William Osler）曾說：「機會是留給有萬全準備的人。」這四位偉人，其實在意外發現之前都已在本行有了萬全準備，而在意外發現之後又屹屹地努力，也要因此啟發後世的年輕人，用這種精神去捕捉靈感，有更多意外的發現，也因此打開更多面的醫學之窗！

【本文摘自歷史月刊244期】