科学是中药研究的必由之路
中药产业链环节多,问题复杂,从药材种植到临床使用,保障中药安全性和有效性一直是监管难题。中药监管的痛点在哪里?解决痛点的路径怎么找?如何才能促进产业发展、推动中药产业供给侧改革?“中药监管与产业发展”专栏,邀请监管部门、大专院校、科研机构和知名中药企业共同对此问题进行研讨。
今天,中药的研究,只有科学的道路,还是有不同于科学的道路?这是一个问题。与此相关,今天对于中药的标准,只能是科学的标准,还是有不同于科学的标准?也成为了一个问题。
如果审视科学,回顾历史,可以看到:中药的研究只能是科学的研究,中药的标准也必须是科学的标准。
现代医药来源于多个地区,现代科学传承多个文明
我们的中药传统历史悠久,但是世界上很多文化、很多人群、很多国家和地区都曾在不同程度上出现与医药相关的发现或发明。受古希腊科学传统影响的西方诞生了现代医学和现代药学,在中国有时被误称为“西医”“西药”。所谓“西药”吸收了人类文明发展过程中很多地区的成就,不仅是欧洲。
比如,在抗疟疾的药物方面,早就风靡全球的奎宁,并非起源于西方,而是起源于秘鲁的土著。他们知道金鸡纳树的树皮可以治疗疟疾,用糖水泡树皮可以减少树皮的苦味。17世纪的传教士将金鸡纳治疗疟疾的方法引入欧洲。在国王查尔斯二世用后,金鸡纳治疗疟疾的方法在英国一时流行。
1820年,法国科学家从金鸡纳树皮中提取出单体的化学分子奎宁,它是金鸡纳树皮抗疟的分子。奎宁可以化学合成,也可以从金鸡纳树皮中提取,曾经很长时间提取比合成在经济上更划算。以后科学家还合成了氯喹,避免奎宁的一些副作用。
但是,并没有人把奎宁称为秘鲁药,或者美洲印第安土著药。事实上,这只是一个例子,还有很多其他例子如牛痘免疫等等,说明现代医药是兼容并包的,在科学精神指导下,以科学的方法,按科学的标准,吸纳全世界所有民族和地区的经验,从植物、动物、矿物等等来源中得到治疗有效的药物。
有更多的事实证明,现代的科学也吸收全世界的成就,不是西方科学,而是世界科学。中国的科学传统虽然薄弱,但也对世界有所贡献。中国也积极吸收世界的科学,没人要独创中数、中物、中化、中生以区别于世界的数学、物理、化学、生物。
历史回眸:中药抗疟的现代化研究之路
对于中药的现代科学研究,19世纪的日本就有贡献。在内忧外患的艰苦环境中,中国人也前赴后继,用现代科学研究中药,例如今天大家熟知的诺贝尔奖得主屠呦呦先生。中药现代化的历史迄今已逾百年。
1923年~1925年,陈克恢在美国获得生理学博士后曾回国两年,在北平的协和医学院药理系工作。他的研究阐明了麻黄素的药理和临床作用,并分别于1924年和1926年发表了两篇英文论文。陈克恢是从他舅舅那里知道中药麻黄的重要性的。此前,麻黄的化学成分麻黄素已由日本人用化学方法提纯,而陈克恢发现药理和临床作用时只是一个刚刚获得美国哲学博士的年轻科学工作者。自那之后,麻黄素在全世界得到应用。
麻黄素和它的衍生物很可能是全世界销量最大的、从中药取得的单体化学药物。陈克恢所做的工作对此是有贡献的。陈克恢在中国工作两年后,回到美国又攻读了医学博士学位,后来历任礼来药厂研发部主任、美国药理和实验治疗学会主席、国际药理联合会名誉主席,成为百年来在全世界取得最高学术地位的华人药理学工作者。
在抗疟药方面,我国药理学家张昌绍教授是从中药提取化学抗疟分子的先驱。毕业于上海医学院的张昌绍,留学英国伦敦获药理学的博士学位,后在美国工作。20世纪40年代初,张昌绍离开环境优裕的美国,回到战争中的祖国,在重庆的中央卫生研究院和上海医学院任职。他放弃自己的神经药理研究,转而研究中国当时需要的抗疟药。因为在战争期间,大批中国军人、中国平民进入疟疾高发区,同盟国军队也在疟疾高发区作战,都迫切需要抗疟药。
荷兰殖民者在印度尼西亚的爪哇岛大量种植金鸡纳树,到20世纪30年代其种植量占世界总量的97%。日本占领爪哇岛后,金鸡纳树的产地被日本控制。盟军丧失了抗疟药原料来源,所以盟军在当时非常希望发现新的不依赖于金鸡纳树的抗疟药,美国、英国、中国都在研究新的抗疟药,只是开始没人相信中国会有重要发现。
当时美国不仅科学发展水平比中国高,而且本土没有发生战争,而中国很多科学家生活都有困难,包括西南联大一些教授的太太都在外面摆地摊,补贴家用。有一些科学家没有玻璃试管,而是用竹子做试管,在这样的情况下要发现抗疟药近乎天方夜谭。
中国和外国(如越南、印度)都流传过植物常山可以治疗疟疾的说法,常山也出现于抗疟中药复方中。在其他科研工作者做类似研究的同时,张昌绍带领他的学生周廷冲和技术员们做出了一系列贡献。他们与化学家赵承嘏和高怡生等合作,成功地从常山中获得了单体化学分子常山碱和常山新碱,并证明了其抗疟作用。他们从1943年~1948年发表了一系列原创性论文。
陈克恢关注到中国的药物研究,他让美国空军从中国运常山到美国,供美国药厂和大学进行研究,其中加州理工学院的两位化学家也分离出了常山碱,但晚于张昌绍、赵承嘏。虽然当时中美在抗疟药物研究总体上是合作,但实际也出现了竞赛,而且以张昌绍为代表的中国科学家居然领先。
常山碱没有得到应用的原因非常简单,因为它有非常强的催吐作用。常山作用于疟原虫治疗疟疾,而作用于人导致呕吐。后人希望把抗疟作用和呕吐副作用分开,可惜迄今没有成功。但是从中药里找到单体抗疟分子,张昌绍等人为包括屠呦呦在内的后辈中国科学家提供了榜样。
张昌绍长期主持上海第一医学院药理系工作,直到1967年在“文革”中含冤去世。但是张昌绍以及与他相类似的一批留学西方的科学家不仅身体力行,还培养了一批后来的科学家。屠呦呦在北京大学医学院药学系的老师之一楼之岑,就是留学回国用现代科学研究中药的、众多科研工作者中的一员。
在20世纪60年代中期,中国再次出现对抗疟药的需求。当时中国与越南并肩抗击美国军队,无论是美军,还是越南和中国军队,在越南战场上战斗力下降的最大因素不是战斗损失,而是疟疾。
双方都希望找到新的抗疟药。
屠呦呦和她的同事们在前人的基础上做了一系列工作,确定了青蒿的抗疟作用,分离纯化获得单体化学分子青蒿素,并证明了单体分子的抗疟作用。在这一系列工作中,屠呦呦毫无疑问最具代表性,她当之无愧地获得了2015年的诺贝尔生理学或医学奖。发现青蒿素有抗疟作用以后,其他的化学家、生物物理学家,包括上海有机所、上海药物所、中国科学院生物物理所的研究人员也都做了大量相关工作。这些都是用现代科学推进青蒿素相关药物的研究和发展的生动实例。
20世纪70年代的中国,另一个从中药获得的重要科学发现是哈尔滨医科大学第一附属医院中医科张亭栋先生做出的。在20世纪70年代初期,黑龙江省有位乡村医生用砒霜、蟾酥和汞的复方治疗各种各样的患者,包括感染的患者和癌症患者,其中有些人好像取得了治疗效果。
哈尔滨医科大学第一附属医院药剂科的韩太云药师做了一个制剂,叫癌灵1号,含砒霜、蟾酥和汞,居然把一些癌症患者给治好了。砒霜有毒,如何用作药物是一个很难的问题。西方和中国都有人用过砒霜,可是这些人不能真正算是发现者,因为他们没有确定砒霜到底是用于治疗什么病,一不小心可能毒死人而不是治病。只有“以毒攻毒”这个哲学概念是远远不够的。
张亭栋是在其他人的工作基础上做了一系列工作,从1973~1979年确定了砒霜单体化学分子三氧化二砷能够治疗急性早幼粒白血病(APL)。这一方法于20世纪90年代以后在全国迅速推开,而后在全世界推广,挽救了白血病患者的生命。正如张昌绍是常山碱最有代表性的发现者、屠呦呦是青蒿素最有代表性的发现者一样,张亭栋无疑是确定砒霜治疗癌症最重要的代表人物。
百年来,我国建立了现代科学研究中药的系统方法,以现代化学方法从中药得到分子,用现代药理学研究这些分子的作用,在实践中获得成功,形成了中药科学研究的传统,证明了现代科学研究中药的有效性。
可能存在不符合科学的中药吗?
天才如爱因斯坦可以颠覆牛顿力学,但他并未推翻物理学,而是发展。这也证明了科学精神、科学标准、科学原则都能够经受考验,包括某些学科、理论被颠覆的考验。中药如果超出科学,那等于是要我国有很多远远超过爱因斯坦的人,否则恐怕是异想天开。
中药有复方、个体化的说法,既有道理,也有问题。现代科学,包括现代医学和药学,都完全可以包容复方、整体、个体等。
现代医药学并不排除用复方,用抗癌药杀灭癌细胞的同时,也用升高白细胞的药,减少抗癌药物的副作用。这是很多科学家、很多药厂做了很多动物和人体试验后证明的。但迄今为止一般仅两个药或少数几个药需要联合应用。
而中药复方经常由很多味药组成,是否需要这么多?是否一定需要复方?常山、青蒿都见于古书的抗疟复方中,但严格的现代科学研究证明,它们都单独起作用,复方中的其他中药对于治疗不是必需的。
可能有少数中药复方确实是对的,但绝大多数复方缺乏足够证据。可以从统计推算:中医的复方常常是十几、二十几味药,每一味药里面含成千上万个化学分子;谁有足够资料证明某个23味药的复方里面一定不能减掉3味,而必需20味,有没有可能甚至减掉20味,只要3味?
确定一定要23味药的复方,需要多少患者作为样本。而一个复方需要很多人验证,中药书里面的复方数量很多,如果以此计算用多少人做样本,恐怕全世界有史以来没有出生过那么多的人。何况,人不是一般实验动物,也难于进行大规模的严格研究,特别在科学缺乏的中国古代。
所以,不宜简单地说中国的药物都是上千年实践检验的结果,有很多检验不够严格,不足以证明其作用。以青蒿为例,有的古书抗疟药方里面根本没有,而有的古书即使有,也常常不能明确方子,或者写错了制作方法,比如用加热的方法,就会导致青蒿素失去活性,根本不可能治疗疟疾。
中药现代科学研究并非只能分离、纯化单体化学分子,如果是多个化学分子起作用,也可以通过现代科学发现多个分子,证明它们在治疗上相辅相成,或者可以控制副作用。这在化学、生物化学、药理学都可以做到,虽然工作量大一些。
所谓中医个体化治疗问题更多。现代医学也希望个体化治疗,而且确实做到了针对少数患者,可以因为其基因不同而用不同的药物,这是现代遗传学和基因组学对医药的重大贡献,开启了个体化医学或精准医学的道路。
但现代医药学的个体化治疗不会因为医生不同而用不同方法,大多数医生都是用同样的标准诊断和治疗患者,当然有些医生水平特别好,有些特别差,但大多数医生的标准是一样的,不会单独为自己设立标准。中医中药中,出现的一个很大问题是,常常对于同一个疾病、同一个患者,用的中药却不一样,恐怕不是个体化,而是诊断、治疗标准的问题。
有些公司试图推动药品监管部门针对中药建立所谓不同于“西药”的标准,但需要明确说明什么不同,如不慎重,可能出问题。无论什么药物,一定需要遵循有效性和安全性两个基本标准,不能脱离疗效和安全性设置其他标准。
科学工作者宜认认真真、扎扎实实用现代科学研究中药,推出对中国和世界有用的药。
科学是中药研究的必由之路。 (饶 毅)
今天,中药的研究,只有科学的道路,还是有不同于科学的道路?这是一个问题。与此相关,今天对于中药的标准,只能是科学的标准,还是有不同于科学的标准?也成为了一个问题。
如果审视科学,回顾历史,可以看到:中药的研究只能是科学的研究,中药的标准也必须是科学的标准。
现代医药来源于多个地区,现代科学传承多个文明
我们的中药传统历史悠久,但是世界上很多文化、很多人群、很多国家和地区都曾在不同程度上出现与医药相关的发现或发明。受古希腊科学传统影响的西方诞生了现代医学和现代药学,在中国有时被误称为“西医”“西药”。所谓“西药”吸收了人类文明发展过程中很多地区的成就,不仅是欧洲。
比如,在抗疟疾的药物方面,早就风靡全球的奎宁,并非起源于西方,而是起源于秘鲁的土著。他们知道金鸡纳树的树皮可以治疗疟疾,用糖水泡树皮可以减少树皮的苦味。17世纪的传教士将金鸡纳治疗疟疾的方法引入欧洲。在国王查尔斯二世用后,金鸡纳治疗疟疾的方法在英国一时流行。
1820年,法国科学家从金鸡纳树皮中提取出单体的化学分子奎宁,它是金鸡纳树皮抗疟的分子。奎宁可以化学合成,也可以从金鸡纳树皮中提取,曾经很长时间提取比合成在经济上更划算。以后科学家还合成了氯喹,避免奎宁的一些副作用。
但是,并没有人把奎宁称为秘鲁药,或者美洲印第安土著药。事实上,这只是一个例子,还有很多其他例子如牛痘免疫等等,说明现代医药是兼容并包的,在科学精神指导下,以科学的方法,按科学的标准,吸纳全世界所有民族和地区的经验,从植物、动物、矿物等等来源中得到治疗有效的药物。
有更多的事实证明,现代的科学也吸收全世界的成就,不是西方科学,而是世界科学。中国的科学传统虽然薄弱,但也对世界有所贡献。中国也积极吸收世界的科学,没人要独创中数、中物、中化、中生以区别于世界的数学、物理、化学、生物。
历史回眸:中药抗疟的现代化研究之路
对于中药的现代科学研究,19世纪的日本就有贡献。在内忧外患的艰苦环境中,中国人也前赴后继,用现代科学研究中药,例如今天大家熟知的诺贝尔奖得主屠呦呦先生。中药现代化的历史迄今已逾百年。
1923年~1925年,陈克恢在美国获得生理学博士后曾回国两年,在北平的协和医学院药理系工作。他的研究阐明了麻黄素的药理和临床作用,并分别于1924年和1926年发表了两篇英文论文。陈克恢是从他舅舅那里知道中药麻黄的重要性的。此前,麻黄的化学成分麻黄素已由日本人用化学方法提纯,而陈克恢发现药理和临床作用时只是一个刚刚获得美国哲学博士的年轻科学工作者。自那之后,麻黄素在全世界得到应用。
麻黄素和它的衍生物很可能是全世界销量最大的、从中药取得的单体化学药物。陈克恢所做的工作对此是有贡献的。陈克恢在中国工作两年后,回到美国又攻读了医学博士学位,后来历任礼来药厂研发部主任、美国药理和实验治疗学会主席、国际药理联合会名誉主席,成为百年来在全世界取得最高学术地位的华人药理学工作者。
在抗疟药方面,我国药理学家张昌绍教授是从中药提取化学抗疟分子的先驱。毕业于上海医学院的张昌绍,留学英国伦敦获药理学的博士学位,后在美国工作。20世纪40年代初,张昌绍离开环境优裕的美国,回到战争中的祖国,在重庆的中央卫生研究院和上海医学院任职。他放弃自己的神经药理研究,转而研究中国当时需要的抗疟药。因为在战争期间,大批中国军人、中国平民进入疟疾高发区,同盟国军队也在疟疾高发区作战,都迫切需要抗疟药。
荷兰殖民者在印度尼西亚的爪哇岛大量种植金鸡纳树,到20世纪30年代其种植量占世界总量的97%。日本占领爪哇岛后,金鸡纳树的产地被日本控制。盟军丧失了抗疟药原料来源,所以盟军在当时非常希望发现新的不依赖于金鸡纳树的抗疟药,美国、英国、中国都在研究新的抗疟药,只是开始没人相信中国会有重要发现。
当时美国不仅科学发展水平比中国高,而且本土没有发生战争,而中国很多科学家生活都有困难,包括西南联大一些教授的太太都在外面摆地摊,补贴家用。有一些科学家没有玻璃试管,而是用竹子做试管,在这样的情况下要发现抗疟药近乎天方夜谭。
中国和外国(如越南、印度)都流传过植物常山可以治疗疟疾的说法,常山也出现于抗疟中药复方中。在其他科研工作者做类似研究的同时,张昌绍带领他的学生周廷冲和技术员们做出了一系列贡献。他们与化学家赵承嘏和高怡生等合作,成功地从常山中获得了单体化学分子常山碱和常山新碱,并证明了其抗疟作用。他们从1943年~1948年发表了一系列原创性论文。
陈克恢关注到中国的药物研究,他让美国空军从中国运常山到美国,供美国药厂和大学进行研究,其中加州理工学院的两位化学家也分离出了常山碱,但晚于张昌绍、赵承嘏。虽然当时中美在抗疟药物研究总体上是合作,但实际也出现了竞赛,而且以张昌绍为代表的中国科学家居然领先。
常山碱没有得到应用的原因非常简单,因为它有非常强的催吐作用。常山作用于疟原虫治疗疟疾,而作用于人导致呕吐。后人希望把抗疟作用和呕吐副作用分开,可惜迄今没有成功。但是从中药里找到单体抗疟分子,张昌绍等人为包括屠呦呦在内的后辈中国科学家提供了榜样。
张昌绍长期主持上海第一医学院药理系工作,直到1967年在“文革”中含冤去世。但是张昌绍以及与他相类似的一批留学西方的科学家不仅身体力行,还培养了一批后来的科学家。屠呦呦在北京大学医学院药学系的老师之一楼之岑,就是留学回国用现代科学研究中药的、众多科研工作者中的一员。
在20世纪60年代中期,中国再次出现对抗疟药的需求。当时中国与越南并肩抗击美国军队,无论是美军,还是越南和中国军队,在越南战场上战斗力下降的最大因素不是战斗损失,而是疟疾。
双方都希望找到新的抗疟药。
屠呦呦和她的同事们在前人的基础上做了一系列工作,确定了青蒿的抗疟作用,分离纯化获得单体化学分子青蒿素,并证明了单体分子的抗疟作用。在这一系列工作中,屠呦呦毫无疑问最具代表性,她当之无愧地获得了2015年的诺贝尔生理学或医学奖。发现青蒿素有抗疟作用以后,其他的化学家、生物物理学家,包括上海有机所、上海药物所、中国科学院生物物理所的研究人员也都做了大量相关工作。这些都是用现代科学推进青蒿素相关药物的研究和发展的生动实例。
20世纪70年代的中国,另一个从中药获得的重要科学发现是哈尔滨医科大学第一附属医院中医科张亭栋先生做出的。在20世纪70年代初期,黑龙江省有位乡村医生用砒霜、蟾酥和汞的复方治疗各种各样的患者,包括感染的患者和癌症患者,其中有些人好像取得了治疗效果。
哈尔滨医科大学第一附属医院药剂科的韩太云药师做了一个制剂,叫癌灵1号,含砒霜、蟾酥和汞,居然把一些癌症患者给治好了。砒霜有毒,如何用作药物是一个很难的问题。西方和中国都有人用过砒霜,可是这些人不能真正算是发现者,因为他们没有确定砒霜到底是用于治疗什么病,一不小心可能毒死人而不是治病。只有“以毒攻毒”这个哲学概念是远远不够的。
张亭栋是在其他人的工作基础上做了一系列工作,从1973~1979年确定了砒霜单体化学分子三氧化二砷能够治疗急性早幼粒白血病(APL)。这一方法于20世纪90年代以后在全国迅速推开,而后在全世界推广,挽救了白血病患者的生命。正如张昌绍是常山碱最有代表性的发现者、屠呦呦是青蒿素最有代表性的发现者一样,张亭栋无疑是确定砒霜治疗癌症最重要的代表人物。
百年来,我国建立了现代科学研究中药的系统方法,以现代化学方法从中药得到分子,用现代药理学研究这些分子的作用,在实践中获得成功,形成了中药科学研究的传统,证明了现代科学研究中药的有效性。
可能存在不符合科学的中药吗?
天才如爱因斯坦可以颠覆牛顿力学,但他并未推翻物理学,而是发展。这也证明了科学精神、科学标准、科学原则都能够经受考验,包括某些学科、理论被颠覆的考验。中药如果超出科学,那等于是要我国有很多远远超过爱因斯坦的人,否则恐怕是异想天开。
中药有复方、个体化的说法,既有道理,也有问题。现代科学,包括现代医学和药学,都完全可以包容复方、整体、个体等。
现代医药学并不排除用复方,用抗癌药杀灭癌细胞的同时,也用升高白细胞的药,减少抗癌药物的副作用。这是很多科学家、很多药厂做了很多动物和人体试验后证明的。但迄今为止一般仅两个药或少数几个药需要联合应用。
而中药复方经常由很多味药组成,是否需要这么多?是否一定需要复方?常山、青蒿都见于古书的抗疟复方中,但严格的现代科学研究证明,它们都单独起作用,复方中的其他中药对于治疗不是必需的。
可能有少数中药复方确实是对的,但绝大多数复方缺乏足够证据。可以从统计推算:中医的复方常常是十几、二十几味药,每一味药里面含成千上万个化学分子;谁有足够资料证明某个23味药的复方里面一定不能减掉3味,而必需20味,有没有可能甚至减掉20味,只要3味?
确定一定要23味药的复方,需要多少患者作为样本。而一个复方需要很多人验证,中药书里面的复方数量很多,如果以此计算用多少人做样本,恐怕全世界有史以来没有出生过那么多的人。何况,人不是一般实验动物,也难于进行大规模的严格研究,特别在科学缺乏的中国古代。
所以,不宜简单地说中国的药物都是上千年实践检验的结果,有很多检验不够严格,不足以证明其作用。以青蒿为例,有的古书抗疟药方里面根本没有,而有的古书即使有,也常常不能明确方子,或者写错了制作方法,比如用加热的方法,就会导致青蒿素失去活性,根本不可能治疗疟疾。
中药现代科学研究并非只能分离、纯化单体化学分子,如果是多个化学分子起作用,也可以通过现代科学发现多个分子,证明它们在治疗上相辅相成,或者可以控制副作用。这在化学、生物化学、药理学都可以做到,虽然工作量大一些。
所谓中医个体化治疗问题更多。现代医学也希望个体化治疗,而且确实做到了针对少数患者,可以因为其基因不同而用不同的药物,这是现代遗传学和基因组学对医药的重大贡献,开启了个体化医学或精准医学的道路。
但现代医药学的个体化治疗不会因为医生不同而用不同方法,大多数医生都是用同样的标准诊断和治疗患者,当然有些医生水平特别好,有些特别差,但大多数医生的标准是一样的,不会单独为自己设立标准。中医中药中,出现的一个很大问题是,常常对于同一个疾病、同一个患者,用的中药却不一样,恐怕不是个体化,而是诊断、治疗标准的问题。
有些公司试图推动药品监管部门针对中药建立所谓不同于“西药”的标准,但需要明确说明什么不同,如不慎重,可能出问题。无论什么药物,一定需要遵循有效性和安全性两个基本标准,不能脱离疗效和安全性设置其他标准。
科学工作者宜认认真真、扎扎实实用现代科学研究中药,推出对中国和世界有用的药。
科学是中药研究的必由之路。 (饶 毅)