保罗·埃尔利希:致力于攻克疾病的化学家
606号化合物之所以被称为606,是因为它是保罗·埃尔利希(Paul Ehrlich)实验室合成并测试的第606种砷衍生物。大多数研究人员在测试到一两百种时就会停止,但埃尔利希没有。1909年,他与日本助手秦佐八郎(Sahachiro Hata)一道,发现了能杀死梅毒螺旋体且不损害患者健康的药物。多年来,他一直认为这样的物质必然存在,即“魔术子弹”(Zauberkugel),一种能寻找并消除寄生虫而不伤害宿主的物质。萨尔佛散(Salvarsan)证明了他的设想是正确的,并由此开创了化学疗法。
染料
埃尔利希于1854年3月14日出生在西里西亚的斯特雷伦(Strehlen),其父伊斯马尔·埃尔利希(Ismar Ehrlich)是一位旅馆老板、酿酒商,也是当地犹太社区的领袖。他从1872年起在布雷斯劳(Breslau)学习医学,随后在斯特拉斯堡、弗赖堡和莱比锡深造,并于1878年在尤利乌斯·科恩海姆(Julius Cohnheim)的指导下,凭借关于“组织染色理论与实践贡献”的论文获得博士学位。
该论文题目预示了他整个职业生涯的核心。19世纪70年代的德国拥有世界上最先进的合成染料工业,而埃尔利希对工业界视为技术麻烦的一个事实着迷:染料具有选择性。特定的染料可以染上一种细胞,而对邻近的细胞毫无影响。对埃尔利希来说,这并非麻烦,而是一个信号。选择性意味着“亲和力”;亲和力意味着细胞上存在染料结合的特定化学结构;如果一个分子能在组织中找到特定的细胞,那么理论上,就可以制造出一种分子来寻找体内的特定寄生虫。
直接的成效是实践上的。他的染色方法使人们首次能够区分不同的白细胞,这实际上确立了血液学作为一门诊断学科的地位;他发现了肥大细胞;1881年,他开发了埃尔利希试剂(Ehrlich's reagent),这是一种将伤寒与普通腹泻区分开来的检测方法。他于1886年在柏林的夏里特医院(Charité)获得讲师资格,并于1891年加入了罗伯特·科赫(Robert Koch)的传染病研究所。
侧链
基于同样的直觉,他提出了免疫学理论。埃尔利希提出,细胞表面携带结构——即侧链——通过化学契合与毒素结合,当细胞受毒素刺激时,会过度产生这些侧链,并将其释放到血液中,作为自由漂浮的结合体循环。这些循环的侧链就是抗体。
具体的模型已被后来的理论取代,但核心思想并未改变:免疫是互补的分子形状锁定在一起的问题,且细胞表面承载的受体是人体与作用于人体的一切事物之间的接触点。这是受体药理学的概念基础,也是当今大多数在用药物的理论依据。
该理论也有即时的商业应用。从1894年起,埃尔利希与埃米尔·冯·贝林(Emil von Behring)合作研究白喉抗毒素,正是埃尔利希解决了阻碍科研成果转化为药物的难题:如何测量血清的效价,以便医生能够给予确定的剂量。标准化使得大规模生产成为可能。据多数描述,贝林随后在利润分配上排挤了埃尔利希,两人的友谊也因此再未完全恢复。
法兰克福与第606次尝试
1896年,埃尔利希在柏林-施泰格利茨(Berlin-Steglitz)拥有了自己的血清研究与检测研究所;1899年,该机构迁至法兰克福并更名为实验治疗研究所,从1906年起,他还开始负责乔治·斯佩耶尔之家(Georg Speyer House)。他在那里建立了前所未有的设施:一个工业规模的筛选实验室,一台用于合成化学变体并对感染动物逐一进行测试的机器。
亚甲蓝(Methylene blue)这种普通的纺织染料对疟疾寄生虫显示出活性。锥虫红(Trypan red)攻击了昏睡病的锥虫。随后是砷剂,以及数百次艰苦的测试。606号化合物,即砷凡纳明(arsphenamine),被用于感染的兔子,随后用于患者;赫斯特公司(Hoechst)从1910年底开始以萨尔佛散(Salvarsan)为名进行销售,1912年又推出了耐受性更好的新萨尔佛散(Neosalvarsan)。它们共同构成了梅毒——一种在欧洲折磨、摧残并夺去无数人性命长达四个世纪的疾病——在20世纪40年代青霉素出现之前的标准疗法。
成功并不轻松。萨尔佛散具有毒性、给药困难且造成了人员伤亡;埃尔利希面临公众的抨击和指责,其中一些人是出于道德立场,反对治愈一种性病。他与埃利·梅契尼可夫(Élie Metchnikoff)共享了1908年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们“在免疫学方面的工作”,在此之前他已于1903年获得了普鲁士科学大金质奖章。1911年,他被任命为枢密顾问,这是普鲁士最高的平民荣誉;1914年,他在爱丁堡获得了卡梅伦奖(Cameron Prize),并在法兰克福担任全职教授。
为何保罗被称为天才
埃尔利希的独特之处在于类比的跨度——即将一个原则完整地从一个领域应用到完全不同的另一个领域,并发现其依然成立的能力。他观察到一种染料可以挑选一种细胞而忽略另一种,从这一普通的实验室事实中,他在三十年里推导出了免疫系统如何识别入侵者的理论,以及开发识别病原体的药物程序。关于特定化学亲和力的相同思想构成了侧链理论、血清标准化、受体概念和萨尔佛散的基础。很少有科学家能从单一洞察中获得如此多的成就,更少有人拥有将洞察转化为606次编号实验的毅力。
反面观点也真实存在。他所构建的侧链理论在细节上是不正确的。萨尔佛散是一种危险的化合物,他在公开场合淡化了其毒性,且其声誉也受到了公正的质疑。这种筛选方法虽然作为发现引擎非常出色,但更接近于系统的强力尝试而非优雅的演绎——这是当时对他提出的批评,而他大体上接受了这一点,因为目标是找到药物。1914年,他在“九十三人宣言”(Manifesto of the Ninety-Three)上签名,这是一份由德国知识分子为维护国家战时行为而发表的臭名昭著的声明。他是一位伟大的科学家,而非圣人,他的伟大之处恰恰在于他不甘心止步于605号。
遗产
他于1883年与海德薇格·平库斯(Hedwig Pinkus)结婚,育有两个女儿,斯蒂芬妮(Stephanie)和玛丽安(Marianne)。他于1915年8月17日突发心脏病,三天后在巴特洪堡(Bad Homburg)去世,享年61岁;德皇威廉二世(Kaiser Wilhelm II)写道,他享有“不朽的声誉,当代和后世皆对他深表感激”。德国联邦疫苗研究所冠以他的名字,一个细菌属、一个月球环形山以及德国医学界的主要奖项也以他的名字命名。他创造的短语——“魔术子弹”(magic bullet)——至今仍是药理学努力方向的标准简写。
.jpg)