格物

药物的故事——来源和本质

有一天，我和一个朋友在谈论制造药物和中药差别的时候，他问了我一个问题：“如果有一种物质可以用来治疗疾病，但是这种物质只存在于某种植物中，现在人类还没有办法对这种化合物进行人工合成，那你说怎么办？”
“哦，这个跟中药是不一样的。……”
“喔，是吗？”
“嗯，是的。你想想，是这样的。”
……

现在世界上用来治病的药物，大约有一半是人工合成的，一半是从动植物体中获得的。这些用来治病的药物，有的只能由人工合成，并不存在于自然界；有的即能从自然界获得，还能由人工合成；有的目前只能从自然界获取，还没有办法人工合成。不管这些被人类用来治疗疾病的物质是人工制造的还是从自然界直接获取的，它们能发挥人们期望的作用跟它们是怎么得到的没有因果关系。同一种药物，无论是人工合成的还是从自然界直接获得的，在其被用来治病的时候发挥的作用是完全相同的，不存在任何差别。每一种物质都有其独特的分子结构，这也是这种物质和其他物质存在区别的根本原因，人们也是根据结构上的这种差异来区分不同物质的。既然是同一种物质，那么不管是人工合成的还是从自然界直接获得的，它都具有相同的分子结构，因此当这种物质被送进人的体内，参与人体内的各种生化反应的时候，所起的作用是完全一样的。

理论上讲，某种药物无论是人工合成的还是从自然界直接获取的，在治病时发挥的作用是完全一样的。事实上，就目前人类的技术条件来讲，有些药物的来源还是会影响到它们的实际效用的，有些药物因来源不同导致的效用上的差异可以从用药剂量上来弥补有些则不可以。这种情况发生的根本原因还得归咎到药物的分子结构。

物质分子结构出现区别有着各种各样的原因。组成物质分子的元素不同，物质的分子及其结构肯定是不一样的；组成物质分子的元素完全相同，但是由于分子中各元素数量不一样，物质分子结构也是不一样的；组成物质分子的元素及其数量完全相同，但是各元素连接顺序不一样，物质分子结构依然是不一样的；组成物质分子的元素相同，而且在数量上和连接顺序上都一样，但是空间排列顺序不一样，物质分子的结构还是不一样的；……。组成世界上不同物质的基本元素在数量上是很有限的，但是我们这个世界上存在的物质种类看上去却几乎是无限的，根本原因就在于物质分子结构上的差异。由来源不同导致的药物效用的差异，归根结底是由于药物分子在空间排列顺序上的不同导致的。

一般来讲，结构决定性质，两种物质的分子结构不同，那么这两种物质的物理性质（如熔点、沸点等）和化学性质（跟其他物质反应的特性以及变成其他物质的特性等）上的差别足以使科学家把他们分离开来，得到纯粹的单种物质，而不是两种不同物质的混合物。不过有些物质分子在结构上虽然有差异，但是他们在物理性质和化学性质上却几乎没有差别，要得到纯粹的某种物质存在很大的困难，至少在目前的技术条件下对某些存在这种分子结构差异的物质是这样的。

物质分子在结构上的这种导致分离他们非常困难的差别就好像是左手和右手的差别，因此有时候人们也把分子的这种特性叫做分子手性。如果某物质分子具有手性，那么必然存在一个仿佛是它镜像的分子，即这两种分子就好像一个是实物，另一个是这个实物在镜子中的影像，科学家把这样的两种物质叫做光学对映体。这两种物质分子在物理性质上的唯一差别是，能使平面偏振光发生不同的偏转。在仪器上表现出来的可以被观测到的现象就是，一种物质能使平面偏振光往右偏转（在命名的时候，用“+”表示），称作右旋体，另一种物质使平面偏振光往左偏转（在命名的时候用“-”表示），称作左旋体。它们在化学性质上的差异只有在跟也具有手性的物质分子发生反应的时候才能表现出来。

药物的两种光学对映体在人体内发挥的作用是不同的。有些药物的左旋体能治病，右旋体不起作用；有些药物的右旋体能治病，左旋体却能给人体造成危害；有些药物的右旋体能治病，而左旋体却能抵消右旋体的作用。这跟人体内的生化反应具有高度的立体选择性有关，即特定结构的分子发生特定的反应，结构稍有变化，发生的反应就有变化，最后的结果也是不一样的。非常有意思的是，自然界往往只存在光学对映体中的一种，而人工合成分子的时候，往往是两种分子同时存在。合成或分离到纯粹的光学异构体对科学家来讲是一项充满挑战的工作，但是他们依然探索出了很多行之有效的合成和分离方法，取得了显著的成绩，现在每年仍然有很多科学家为此而不懈努力以寻找更好的方法。正是因为人工合成和天然产物的这种差别，药物来源不同就会导致其效用发生变化了。

当我们提起来源于自然界的药物时，国人的头脑中会立即浮现出“中药”两个字。就好像一则牙膏广告所宣传的伪科学那样：当广告词出现“中西药结合”的时候，画面上出现了物质分子的结构式和植物图像，意为物质分子结构式代表西药，植物图像代表中药。这是纯粹对消费者的误导，因为也有可能画面上的分子结构式就是旁边的植物中所含的活性物质的分子结构式。当然我这么说只是在讲个笑话，因为根据编剧敢于如此明目张胆地胡说八道，就可以断定他们对有关药物的基本科学概念一无所知。现代科学传入中国之前，由于国内与药物制造相关的科学领域基本处于无知状态，中国人治病往往是直接用水煎熬植物或者矿物质的根茎叶，最后服用煎熬的汤汁。这种原始的祛病方法在野生动物中也可以观测到，比如人们发现大象会在生病的时候去采食某种植物，不同的是懂得用火的人类会采用看上去更高级的方法——把植物放在砂锅里倒上水煮熬，然后把汤汁喝下去。然而这样做糟糕的是会毁坏本该起作用的活性物质，比如中药煎煮对青蒿素的破坏，就让本可以用来治病的植物丧失了应有的作用。有时候还会是多种植物中的化合物发生不可预料的反应，产生未知的变化。用现代制药技术从植物中提取活性物质，制作成可以治病的药品，跟中药是完全不同的。因为现代药物制造之前会对所要提取的活性物质从分子式、熔沸点等物理性质至其相关化学性质都有充分的了解，并且规定了药物中这些活性成分的数量；而中药在生产销售之后依然无法确定其准确成分及数量。

利用现代科学研究成果和技术方法人工合成的药物与从自然界获取的药物在研发、生产过程上所遵循的制药规则是一样的，中药特别是中成药的研发（如果有这个过程的话）、生产与它们所经历的过程是根本不一样的。从自然界获得的现代药物与中药有着质的区别，药品说明书就恰好对此有着很好的说服力。根据药品说明书我们可以知道，现代药物关注的是药物中在人体内起治病作用的活性物质在药品中的含量，而中成药关注的是药品中可能会起作用的某植物含量的多少。由于植物体中的活性物质含量非常稀少，往往数十千克的植物体才能提取出几毫克的活性物质，所以如果药片中某植物的含量为几十毫克的话，那么其中所包含的有效活性物质就非常稀少了，这就是人们常说的中药见效慢的原因——当然前提是该植物中确实含有相关的活性物质，然而这通常是连中成药的生产者都不知道的。

根据常识来推断，只有对药品中的活性成分进行过充分的研究，才能知道这些活性成分会对人体造成什么样的影响，才能知道多大剂量的该物质会对人体造成不可逆转的永久伤害。中成药中虽然表明了植物的分量，但是这些植物中的活性成分有多少是不知道的。草本药物的一个最大缺点是植物中所产生的活性物质含量是不稳定的，这些物质的成分受到温度、阳光、土壤、降雨量等因素的影响，真不知道生产者是如何确定一个生产标准的。如果没有标准，那就意味着每一批中成药中某种植物虽然含量一定，但是它的起作用的成分是根据生产批次的不同而变化的，那么这种植物在中成药中所起的作用是不稳定的。如果患者依照一个标准服用这种中成药，那么他所摄入的活性成分的剂量是很不稳定，有可能多，有可能少，什么时候符合用药剂量，这就谁也不知道了——当然了前提是这药里真含有可治病的活性物质。

喜欢把吃中药当成爱中国的人们可能会说，中药要比西药（现代制造药物）要安全。事实上，从所含有的有效成分来看，服用过多制造药物自杀绝对比吃中成药要快捷方便。所以总会听到某个可怜的人服用过多的安眠药或者其他药品自杀，而没有听过有人通过服用大量的草药或者中成药自杀的，如果有谁听过，那么这个自杀的人一定是被撑死的。当然了，如果像中国的一些中药生产商那样为了提高自己产品的药效而往其中掺加制造药物但不进行标示的话，这些中药还是会起到相同的杀人作用的。中药与现代药物尤其是从自然界获取的现代药物的一个显著区别是，中药是大量不明物质的混合物，而现代药物则是成分明确的混合物或者化合物。当然这种“成分明确”是药品中活性物质的种类、含量以及其分子式等明确，而不是只知道这种药品中包含了多少种植物以及植物体的数量。一般来讲中成药中的物质种类比制造药物要复杂的多，制造药物中的物质种类通常是很单一的，这样我们总会发现制造药物的说明书上往往会列出药物的分子式，并且会注明药物可能会造成的各种伤害及相关的风险，而中成药的说明书则非常简单。这大概就是投入上亿英镑或美元进行现代药物研发和投资数十万人民币进行中药开发的最明显的区别。

那么中成药是不是因此而比制造药物更安全呢？不！也许你听过这样一个故事：有一只可怜的青蛙被一个坏人突然放到开水锅里后，它猛地一跃跳了出来，保存了生命；当这只青蛙被放到凉水锅里，但是这个坏人慢慢给水加热到沸腾的时候，可怜的青蛙不幸遇难，没有逃脱魔爪。中药对人体的危害就像这后一种情况，当我们发现身体受到伤害的时候已经到了不可挽回的地步了，比如那个什么龙胆泻肝丸就是这样一步一步地夺去了那么多人的生命。这并不是说，制造药物比中成药要安全，而是指中成药由于活性成分稀少，不会对人体造成即刻明显而剧烈的伤害——当然直接把中药送到血液里不算（如中成药注射剂），但是其对人体长期的缓慢的不可逆转的危害并不比制造药物轻。当某个不幸的人被毒蛇咬伤之后，医生如果知道是什么样的毒蛇，他会采取合适的措施来挽救他的生命；但是如果不知道是什么样的毒蛇，那么这个可怜人就危在旦夕了。如果同样是显著剧烈的中毒，制造药物引起的中毒就好比是前者，中成药引起的中毒就好比是后者，因为中成药的成分太复杂，医生没有办法采取合适的措施来挽救病人的生命。

虽然中国工程院的李连达院士把服中药比作吃烤鸭，但是一个有职业道德的医生或者药物专家是决不能要求病人这样做的。一个没有被污染的烤鸭，不会对一个知道何时该停止进食的人类造成生命危险的，但是一种药物是会在一个人的正常食量范围内杀死他的。药物的服用剂量是再怎么精确也不为过的。一个有职业道德的药物研究专家还应该知道某种被当作药品的化合物在人体内的存留时间，虽然一个人凭感觉知道自己什么时候饿了该吃烤鸭了，知道自己什么时候饱了，该停止吃烤鸭了，但是一个人绝对不能凭自己的感觉来判断什么时候药物已经在体内代谢完全或者体内药物的数量已经少到了应该再次服药了。当我们碰到一个医生或者什么院士根据自己的感觉要求我们何时服药，服用多大剂量的药物的时候，一定要赶紧离他远远得，而且要麻溜得！

克己明德
2009年3月10日