张玮
【打开微生物世界】
1897年7月23日,汤飞凡出生于湖南醴陵。汤家家境并不宽裕。汤飞凡成长时,正值甲午战争失败后,举国求变,所以家里人没有让汤飞凡继续走科举之路,而是让他去学了“新学”——1912年,15岁的汤飞凡考入湖南甲种工业学校,学习金工科。如果不是在两年后的暑假里遇到了一个人,那么汤飞凡很可能会在工科这条路上一走到底。
1914年暑假,汤飞凡去邻乡的萍县煤矿观摩学习,遇见了一个“奇怪”的人——他和他的助手拎着个手提箱,里面装着一个奇怪的仪器,说要给工人们检查一种看不见的虫子。
汤飞凡饶有兴趣地看着那个人用那个叫“显微镜”的神奇仪器,在切片上找出了钩形虫的卵。很快,他在“怪人”的鼓励和指导下,学会了自己独立制作切片,并在显微镜下看到了奇妙的微生物世界。
这个“怪人”叫颜福庆,是美国耶鲁大学留学归来的博士,他当时有一个重要的任务:创办湘雅医学专门学校。因为很喜欢汤飞凡,所以颜福庆把这个消息告诉了他,希望他到时候能去报考。
本来就对工科不太感兴趣的汤飞凡,对治病救人、改变中国的兴趣明显要大很多,于是他很快就说服了家里人,中止了工科的学习,去报考湘雅医学专门学校。但到了考试的时候,汤飞凡却傻眼了:入学考试要考英语——汤飞凡连26个英文字母都不认得。
情急之下,汤飞凡找到主考官、美国医学博士胡美,提了一个请求:是否可以让我暂免英语考试,如果我能考取,届时让我补考?”汤飞凡的诚意打动了胡美,再加上有颜福庆的举荐,他成功通过了考试。
湘雅医学专门学校对学生采用“末位淘汰制”。入校后,汤飞凡遵守诺言,买来一本《韦氏英语词典》,每天废寝忘食地翻读背诵,直到把这本词典翻到“散架”。后来,汤飞凡已经能毫无障碍地听懂外籍老师的授课,他的两篇长篇毕业论文都是用英语写作的。
1921年,24岁的汤飞凡经过7年学习,以优异的成绩成为湘雅医学专门学校第一批十位毕业生之一,获得了“医学博士”学位(美国人认为这所学校的教学水平和当时美国国内的大学水平相当,所以授予“博士”学位)。
毕业后,不少人劝汤飞凡开业行医,从此可保衣食无忧,甚至不少富商愿意投资他,但他都拒绝了。因为在校学习期间,他对显微镜下的微生物学产生了浓厚的兴趣,他认为这是一个解决人类疾病的根本之法:“当一个医生,一辈子能治好多少病人?如果发明一种预防方法,可以使亿万人不得传染病。”此时的汤飞凡,已经决定要走上微生物学的求索之路。
【“我希望能尽绵薄之力”】
1925年,28岁的汤飞凡踏上了留美求学之路。在此之前,他考进了北京协和医学院细菌学系,在美籍德国人田百禄教授的指导下,潜心研修了三年细菌学。
赴美之前,汤飞凡解决了一件人生大事:结婚。他的新婚妻子叫何琏,比他小9岁。在汤飞凡的老家,汤家和何家是世交。何琏的父亲很喜欢汤飞凡的刻苦钻研劲儿,所以在他小时候一直教他算术和科学,等到汤飞凡长大后,就把自己的女儿何琏许配给了他。
婚后两个月,汤飞凡飞赴美国,进入哈佛大学细菌学系学习,师从著名的细菌学家和免疫学家汉斯·津瑟。在学习后不久,汤飞凡就发现了一个更具有挑战性的探索目标:病毒。自从1898年人类首次认识到自然界可能存在比细菌更微小的生命形式后,关于“病毒”的研究立刻成了热门学科。但在电子显微镜问世前,没有人知道“病毒”究竟长什么样,所以在汤飞凡接触“病毒”时,这门学科还处在拓荒发展期。
富有钻研精神的汤飞凡在病毒研究方面进步神速,他撰写的《疱疹病毒和脑炎问题》《对超滤的研究》等论文先后发表在美国的《实验医学》《细菌学》《免疫学》等杂志上,成为美国微生物学界一颗冉冉升起的明星。
1928年,汤飞凡顺利完成了在哈佛大学的学业,他的恩师津瑟教授非常希望他能留在美国继续做研究。美国方面给汤飞凡开出的优厚待遇,以及能提供的学术环境和开阔视野,对汤飞凡确实有非常大的吸引力。但这时,汤飞凡收到了一封来信,是他的恩师颜福庆从中国寄来的。颜福庆当时是国立中央大学医学院院长,他写信邀请汤飞凡回国帮他。
一边是优厚的待遇和优越的生活条件,一边是近乎一穷二白的祖国以及缺乏各种必要支持的微生物研究学科,汤飞凡却几乎没有犹豫就做出了选择:中国的科学事业很落后,我希望能尽绵薄之力。”
1929年春天,汤飞凡舍弃了在美国的一切,飞回国内,就任国立中央大学医学院细菌学副教授,实际上主持整个细菌学系的工作。虽然颜福庆在信中已经坦承“教研水平很困难”,但整个细菌学系的一穷二白程度还是出乎了汤飞凡的意料——就连显微镜也需要他把自己的捐献出来。
然而,就是利用这些简陋的设备,汤飞凡牵头开始了中国细菌学的搭建工作。1932年,已升任教授的汤飞凡兼职英国人开的上海雷氏德研究所细菌学系主任,利用那里完备的设备,开始对沙眼、流行性腮腺炎、脑膜炎、流感、致病性大肠杆菌肠炎、牛胸膜炎等方面开展研究,发表了极具价值的论文20多篇,在业内引起瞩目。
彼时,德国的罗伯特·科赫和法国的路易斯·巴斯德是世界微生物学界尊敬的偶像,日本的细菌学家北里柴三郎因为在血清学方面的研究贡献而被称为“东方的科赫”。而汤飞凡给自己立下的目标是:要成为“东方的巴斯德”。只要再给他几年时间,相信他是能达成这一目标的——如果没有后来的战争。
【奔赴前线救护】
1937年7月7日,卢沟桥事变爆发,日军全面侵华。
其实从1931年开始,汤飞凡就对日本侵略者充满愤怒。1935年,汤飞凡曾去英国进行一个短期的项目合作。在一个参观的场合,几个日本人想要和他握手,他断然拒绝:你们日本正在侵略中国,很遗憾我不能和你们握手,还是转告你们的国家,停止对我的祖国的侵略吧!”
1937年8月13日,淞沪会战爆发,汤飞凡和妻子住在上海租界内,暂时安全。但他已没有心思坐下来搞研究了。他对妻子说:“研究,研究,研究出再好的东西,做了亡国奴,又有什么用?”于是,他带着妻子一起奔赴前线,参加医疗救护队。在战况胶着的那些天里,汤飞凡工作的救护站好几次差点被日军的炮火击中,但身高1.6米的他却笑着安慰旁人:我干这个最合适,因为我目标小,炮火打不中我。”
汤飞凡或许能挽救一个个士兵的生命,却无法改变战局:上海沦陷,南京沦陷,东南半壁,岌岌可危。1938年,汤飞凡得到英国一家研究所的邀请:每月600大洋的报酬,去做微生物的研究工作。以当时的物价,600大洋的诱惑绝对不小,而且能脱离战火纷飞的环境也是很多人梦寐以求的。
正是这个时候,汤飞凡又收到了颜福庆的来信——当时颜福庆已被任命为国民政府卫生署署长。恩师来信的目的,是希望汤飞凡能去重建几近瘫痪的中央防疫处。和十年前类似的“二选一”情境又摆到了汤飞凡面前,而他又一次毫不犹豫地做出了选择:带着妻子直奔长沙,出任中央防疫处处长。
汤飞凡初到防疫处时,很多人都不服他,认为他是“开后门”来做处长的。但他很快就以自己的专业学识和作风让所有人肃然起敬。1938年6月,中央防疫处因战时需要,从长沙迁往昆明,但当时已经完全“断粮”,在昆明也没有落脚之处。关键时刻,汤飞凡把自己的积蓄捐了出来,并请岳父拜托云南省主席划出一块地,然后再去银行奔走贷款。
偏居昆明,从无到有。到了1940年春天,原本已经瘫痪的中央防疫处,在汤飞凡的牵头下重新恢复元气:不仅有了办公室和员工宿舍,还有了检定所、动物室、育苗室、菌苗室、血清室以及器材仓库等。
为什么一定要在战时竭尽全力恢复防疫处的工作?汤飞凡知道,自己和团队是肩负使命的。
【打造免疫学基地】
从1929年美国人亚历山大·弗莱明第一次发表关于青霉素研究的论文开始,人类对青霉素的探索持续了十几年,到了1942年前后,青霉素的大批量生产已经成为可能。美国人迅速认识到这种抗菌素在战场上的作用,随即开始大批量生产,在战场上挽救了成千上万盟军官兵的生命。不过,在中国战场上,青霉素却是一剂难求——英美军方严格控制青霉素生产的各个环节,将其列为军事机密,以至于在当时的中国,一根金条只能买到一盒青霉素。
怎么办?汤飞凡领衔的中央防疫处决定自己研制。面对简陋的设施,很多人都认为他在说笑话,但他态度坚定:“哪怕只有万分之一的希望,我们也要尽全力而为之。”
这场自力更生的研发,是从1941年冬天开始的。汤飞凡首先带领团队去寻找能生产青霉素的菌株。他们找遍了各种容易发霉的东西:旧衣服、水果、古钱……最终在一双放置了很久的皮鞋上发现了一团绿霉,进而分离出了一株可以产生青霉素的菌株——这是当时国内第一次分离出青霉素。
在解决了菌种问题后,汤飞凡又找到了自己的朋友、英国著名生物化学家李约瑟。汤飞凡邀请李约瑟来参观昆明的防疫处,然后请他找英国红十字会斡旋,最终筹到了188万元的经费。李约瑟在参观汤飞凡的实验室后相当吃惊——那是一个连自来水都没有的生产车间。汤飞凡的团队需要乘坐一条破船到湖里取水,回来过滤,再用一台又旧又漏水的锅炉,给实验器皿消毒和制造蒸馏水。
就是在这样的条件下,1944年9月,汤飞凡的团队独立研制出了中国第一批青霉素粗制品。第一批只有5瓶,其中有2瓶送到了英国牛津大学和美国威斯康星大学鉴定——检测报告表明完全没有问题。
此后,中国研制的青霉素开始大批量生产,不仅有力支援了抗日战场,甚至还有部分供应给了欧美盟军。值得一提的是,当时有不少富人通过各种门路找到汤飞凡,有人甚至愿意用金条购买青霉素,但所有请托都被他拒绝了,他命令所有青霉素只能供给真正有需要的军民,收费为每支一元。
不仅仅是青霉素。在汤飞凡的带领下,中央防疫处成了当时中国唯一的免疫学研究基地,成批的狂犬疫苗、斑疹伤寒疫苗、牛痘疫苗被制造出来,送往全国各地,挽救了无数生命。
抗战胜利后,汤飞凡的团队迁回北平,但原本的中央防疫处已被日军毁坏。汤飞凡再度四处奔走呼吁,最终在1947年元旦又重新建成了占地一万平方米的新防疫处,并建立了中国第一座抗生素研究室以及第一座实验动物饲养场。但是,刚刚建好的防疫处再次面临毁灭的危险。1948年,国民党兵败如山倒,命令传来:摧毁中央防疫处,避免落入共产党之手。关键时刻,汤飞凡挺身而出——拒不执行。
人生的第三次重大选择也在这时摆在了汤飞凡面前:防疫处是走不了的,那么,自己走还是不走?
【“寄人篱下,我的精神不愉快”】
如果说,汤飞凡对前两次抉择都是毫不犹豫的话,那么面对第三次时,是踌躇的。当时摆在他面前的有三条路:第一条,去台湾;第二条,接受哈佛大学导师的邀请,带全家赴美,在大学任教;第三条,留下来参与新中国的建设。
汤飞凡对第一条毫无兴趣,很快就否决了。但第二条对他而言是有一定诱惑力的:倒不是因为美国良好的生活条件,而是那里能提供国内所没有的学术科研环境。出于各方面考虑,汤飞凡答应了导师的邀请,买好机票,收拾好行李,准备在1949年4月6日凌晨5点携全家先去香港,然后飞赴美国。
但就在4月5日深夜,汤飞凡夫妇却望着机票失眠了。沉思良久后,汤飞凡最终做出决定:离开自己的国家去寄人篱下,我的精神不愉快。”了解丈夫心思的何琏随即接口:“那我们不走好啦!”
选择留下的汤飞凡,立刻带领团队挑起新中国的防疫和疫苗研发重担。1949年10月,河北省暴发鼠疫,在鼠疫减毒活疫苗只能从苏联进口的情况下,汤飞凡带领团队突击研发,在两个月时间里赶制出900多万毫升的减毒活疫苗,有效遏制了疫情蔓延。
1951年,在汤飞凡的建议下,中国首次成立了“中央生物制品检定所”,他作为所长,主持制定了新中国第一部《生物制品制造检定规程》,创立了中国第一套生物制品质量管理的统一体制。
利用汤飞凡建立的“乙醚杀灭杂菌”方法,中国生产出了大批优质的牛痘疫苗,每天产量超过10万支。世界卫生组织在1979年宣布全世界“天花”病毒灭绝,而中国早在1961年就完成了这个目标。
汤飞凡利用1947年从美国获得的无毒病毒株17-D,研制出黄热病减毒灭活疫苗,一下缓解了中国海港检疫无法接种黄热疫苗的问题。在他的主持下,中国的白喉类毒素、卡介苗、百日咳菌苗、丙种球蛋白等制剂的质量和产量都大幅提升。
从1949年到1954年的短短5年时间里,中国的各种烈性病均得到了有效控制,连导致儿童小儿麻痹症的脊髓灰质炎的发病率,也因为麻疹活疫苗的出现而迅速下降。
这一切的背后,是汤飞凡领衔的中国抗疫防疫团队在默默努力。此时的汤飞凡,已经被人们尊称为“中国疫苗之父”,不过,他即将取得一个更大的成就。
【以身犯险研究沙眼】
汤飞凡很早就开始研究沙眼。沙眼是一种慢性传染性结膜角膜炎,因为会在睑结膜表面形成粗糙不平的外观,看似沙粒,故得名。沙眼严重的话会引起失明。在20世纪早期,沙眼是一种全球流行病,全世界大约有25%的人患有沙眼,中国的沙眼发病率高达55%,农村地区高达80%,有“十眼九沙”之说。
关于沙眼的成因,以前一直有争议:德国的科赫认为是细菌导致的,而另外一批人认为是病毒导致的。1928年,日本微生物学家野口英世宣布在沙眼材料里分离出了“颗粒杆菌”,从而证明“沙眼的病原是细菌”,引起业界轰动。但汤飞凡不太相信这个结论,于是他找来11名志愿者,连同自己在内,把野口英世分离出的“颗粒杆菌”滴到自己的眼睛里,结果并没有导致沙眼,从而推翻了这一结论,日本教科书只能将这段内容撤下。
那究竟是什么引发了沙眼?在被战火中断了20年研究后,汤飞凡带领团队在新中国再次开始探索。在经历了无数次失败后,1957年,汤飞凡及其团队用一种全新的实验方法,第一次成功分离出沙眼病原体——这也是全世界第一株沙眼病原体。
汤飞凡随即将研究成果发表在《中华医学杂志》的英文版上,引起国内外轰动。但质疑也随之而来,汤飞凡知道,自己也面临和野口英世一样的问题:如果无法用实验证明,那么自己的成果也是错误的。
怎么证明?那只有人体实验。但沙眼是有概率导致失明的,所以这一回汤飞凡没有找志愿者,而是不顾众人阻止,让助手把病原体滴入自己的眼睛里,他认为:“如果科学研究需要用人做实验,研究人员就要首先从自己做起。”
滴入病原体后,汤飞凡的一只眼睛几天后就红肿了起来,形成了典型沙眼。但为了实验结果的准确性,汤飞凡坚持不用药,带着这只红肿发炎的眼睛坚持工作了40天,完整记录了沙眼的病程。此后,包括美国、英国、以色列在内的十几个国家实验室都宣布确认汤飞凡的研究成果。汤飞凡把自己分离出的这株病原体称为“TE8”,而国际上更愿意称之为“汤氏病毒”——证明是汤飞凡的研究成果。
沙眼病原体分离出来后,全世界对沙眼的研究一下被推向高潮,沙眼病原体最终被确认为是介于细菌和病毒之间的一种微生物,于是人类微生物学的分类正式增加了一个体目——衣原体。
汤飞凡的研究成果使沙眼的预防和治疗有了科学依据,新的治疗药物很快问世。全世界的沙眼患者迅速减少。在不到两年时间里,中国的沙眼发病率下降到了不到6%。
1957年,60岁的汤飞凡当选为中国科学院学部委员,本来,以他当时的精力和斗志,还可以做更多的研究和贡献。可惜的是,1958年9月30日,汤飞凡不幸离世,留下一系列未竟的研究。
1992年,中国专门为汤飞凡发行了纪念邮票。这位曾经的“隐形守护者”,为国人所知,被世人纪念。
(作者系资深媒体人)