成功培養出破傷風菌,發現抗毒素
歷史上長期處於中國醫學影響下的日本醫學界,到了江戶時代才開始通過長崎出島這扇唯一的窗口引進蘭學,不過這段歷史我們暫且不表。要說到明治維新以後,日本醫學界完全轉向西洋醫學後出現的第一位天才,那就非北里柴三郎(1853—1931)莫屬了。
北里出生於肥後國阿蘇郡北里村(現在熊本縣阿蘇郡小國村),先後在古城醫學校(現在的熊本大學醫學部)、東京醫學校(現在的東京大學醫學部)修習醫學。之後,進入內務省衛生局供職,在古城醫學校的恩師荷蘭軍醫Mansveldt(1832—1912)的勸說下,北里前往德國留學,1885年到1892年,他跟隨當時的細菌學第一人羅伯·柯霍(Robert Koch,1843—1910)學習醫學。
在柏林的柯霍研究所,北里靠著自身的努力和堅韌不拔,以及銳意進取的精神,終於在1889年,成為全球首個成功完成破傷風芽孢桿菌純培養的科學家。而在此之前,破傷風芽孢桿菌的純培養都被視為不可完成的任務。緊接著下一年,北里發現了破傷風菌的抗毒素(毒素抗體),一夜之間就在國際上打響了名號。1890年,他還在抗毒素這一新思路的基礎上,與貝林(1854—1917)一起率先發明了治療白喉等疾病的血清療法,也展示出了北里研究的獨創性。血清療法是指將含有抗毒素的血清用於疾病的治療和預防的一種方法。貝林憑藉這一成績,獲得了第1屆諾貝爾生理學或醫學獎。當時還沒有把同一個獎項頒給多人的做法,如果有的話,北里當時可能就一起獲獎了。不過之後,北里自己也成為了諾獎候選人。
利用免疫系統展開治療的「抗體藥物」
北里發現的「抗毒素」相當於今天的「抗體」,作用是幫助排除從體外進入體內的細菌等異物。被細菌和病毒感染的患者血液中,會形成一種名叫抗體的蛋白質,這種蛋白質在同種細菌或病毒企圖從體外入侵體內的時候,就會出擊迎敵。這種利用人體本身具有的免疫系統(抗原抗體反應的原理)來研發新藥的思路,毋庸置疑對之後醫學醫療的發展做出了巨大貢獻。
對於震撼全球的新型冠狀病毒,目前尚未研發出有效的疫苗和特效藥。但可以肯定的是,我們早晚會在這種抗體思路下,用弱病原性或完全沒有病原性的疫苗抗原開發出治療藥物。換句話說,現在各國醫療機構爭相研發新冠疫苗的藥物研發競賽,都是在北里等人提出的抗原抗體反應的理論基礎上展開的。此外,利用血液中的抗體研發出的藥物,除了破傷風,還應用在了抗生素無效的重症傳染病和疑難雜症治療等領域。該原理的根基「血清療法」的奠基人就是北里,這類藥物被稱為「抗體藥物」,如今全球正在研發中的新藥實際上有一半都是這類藥物。
在香港發現鼠疫桿菌
此外,1894年北里還在香港與法國巴斯德研究院的亞歷山大·耶爾森(1863—1943)同時在同一家醫院內分別發現了鼠疫桿菌。被世人稱為黑死病的這種疾病在14世紀肆虐歐洲,之後直到18世紀都反覆爆發流行,給全球屢屢帶來極大危害。其結果導致該急性傳染病給當時的政治、經濟、社會、文化都造成顛覆性的變化。19世紀後半葉,鼠疫重新在中國東北地區開始流行,想要找出病原體的北里等人在香港的嘗試獲得了成功。這次嘗試採用了「柯霍法則」的細菌學方法論,取得了巨大成功。柯霍法則包括4個條件,即「某個疾病肯定有某種微生物可以被抽出」、「對該微生物可以進行分離和純培養」、「新的個體感染後,能夠出現相同的疾病」、「從其病灶中可以分離出相同的微生物」。
之後,志賀潔(1871—1951)發現痢疾桿菌(志賀菌)、理查·紹丁(1871—1908)和艾瑞克·霍夫曼(1868—1959)發現梅毒菌等等,細菌學陸續又有了一些新的發現,但此時,細菌學本身已經開始迎來向下個階段的微生物學轉型的時代了。微生物學認為還存在比細菌更小的微生物,如今我們稱之為「病毒」。
還牽頭創建研究所、醫學部、藥物廠商
北里的另一個豐功偉績是在發現鼠疫桿菌的2年前,即1892年,在福沢諭吉(1835—1901)、醫療官僚長與專齋(1836—1902)、實業家森村市左衛門(1839—1919)等人的幫助下,創立了日本第一個傳染病研究所。該大日本私立衛生會附屬傳染病研究所不久成為國立傳染病研究所(內務省管轄),後來與巴斯德研究院、洛克菲勒醫學研究所(美國)並稱為世界三大傳染病研究所,獲得極高評價。
不過,1914年原本在內務省醫務局管轄下的傳染病研究所不顧北里的意願,忽然被轉移到文部省(現在的文部科學省)的管轄之下,成為東京帝國大學(現在的東京大學)的下級機構。此舉惹得北里震怒,他帶領全體所員一起辭職,辭去了傳染病研究所所長的職務,並自掏腰包成立了私立北里研究所與之分庭抗禮。之後,傳染病研究所與北里研究所之間的學術交鋒不斷上演,大大促進了日本醫學研究的發展。可以說,這兩所研究所的存在對於日本醫學界而言,其影響也不都是負面的,從正面展開學術交鋒這點來看,它們對日本該學科的發展也是頗有貢獻的。
北里除了私立北里研究所,還在1916年創立了日本醫師會,1920年創立了私立大學中的第一個醫學部——慶應大學醫學部,1921年創立了生產溫度計等醫療器械的泰爾茂株式會社,1923年創建了日本結核病學會等,無論是創業還是創立行業組織,他都淋漓盡致地發揮出了自己的領導能力。
也曾基於錯誤假說研製疫苗而誤入歧途
只可惜當時的世界尚處於細菌學的時代。北里在錯誤的假說的指導下拼命開發疫苗實在讓人非常遺憾,但也只能說這是當時科學知識和時代的局限性造成的。比細菌小很多的微生物「病毒」的存在,是在電子顯微鏡發明之後的1933年,也就是北里病逝兩年後才被發現的。北里終其一生都獻身於細菌學的發展,直到他去世後,病毒研究的時代才姍姍來遲。
雖然也曾誤入歧途,但北里柴三郎當初埋下的種子,如今也結出了累累碩果,學校法人北里研究所也培養出了一批又一批的引領世界的醫學家和研究者。
北里柴三郎的足跡