麥哲倫的船隊(duì)1521年完成環(huán)球航海,這個(gè)事件是貨真價(jià)實(shí)的“史上第一”,但他這個(gè)“史上第一”代價(jià)高得出奇。說(shuō)的不是時(shí)間。耗時(shí)三年固然不短,但真正慘烈的是生命的損耗:船隊(duì)出發(fā)的時(shí)候有二百七十人,三年之后完成環(huán)球旅行回到西班牙時(shí),總共只剩下十八人。除了一部分是航海過(guò)程中因?yàn)楦鞯赝林鴽_突而喪命,絕大多數(shù)船員死于壞血病。
他們患?jí)难?,因?yàn)槿狈S生素C。而缺乏維生素C的原因,很簡(jiǎn)單,就是因?yàn)楹I虾叫袥](méi)有新鮮蔬菜,也沒(méi)有新鮮水果。
那個(gè)時(shí)候,歐洲的航海技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá),航船載重量不錯(cuò),能裝幾百?lài)崠|西,有食物,有飲水,但新鮮蔬菜和水果不會(huì)太多,因?yàn)楫?dāng)時(shí)沒(méi)有冷藏技術(shù),保存時(shí)間有限。就那么一點(diǎn)水果蔬菜,還得優(yōu)先保證大小頭目。水手們分不到多少,或者根本就吃不著。沒(méi)有新鮮蔬菜和水果,就沒(méi)有維生素C的來(lái)源。
維生素C為什么重要?它是合成膠原蛋白必需的成分。膠原蛋白是所有人體組織的粘合劑。你用磚砌墻,必須有水泥才能把磚塊給穩(wěn)住了。人體各個(gè)地方的組織結(jié)構(gòu),必須有膠原蛋白才能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
這不是說(shuō)多吃點(diǎn)膠原蛋白就可以解決這個(gè)問(wèn)題。那時(shí)海上航行缺乏蔬菜水果,但并不缺少肉食,肉食里面有膠原蛋白,可是海員們照樣出現(xiàn)壞血病。原因在于,膠原蛋白吃進(jìn)肚子里之后,都會(huì)被消化分解,便不再是膠原蛋白,而只是零散的氨基酸分子。人體組織需要的膠原蛋白,都必須在體內(nèi)合成。
人有生命,生命的根本特征之一是新陳代謝:舊的細(xì)胞不斷死去,新的細(xì)胞產(chǎn)生來(lái)填補(bǔ)空缺。膠原蛋白也一樣,舊的膠原蛋白不斷老化,新的膠原蛋白不斷合成來(lái)填補(bǔ)空缺。要合成膠原蛋白,需要有氨基酸做建材,更需要有維生素C做催化劑。
因?yàn)檫@個(gè)機(jī)制,就算海員們天天吃豬蹄也幫不上忙。吃下去的豬蹄分解成氨基酸,這只能提供建材,但沒(méi)有維生素C,就沒(méi)法合成新的膠原蛋白。這種狀況超過(guò)六個(gè)星期,人就要出現(xiàn)壞血病。
人若是患上壞血病,最早看到的癥狀是牙齦腫脹,這是因?yàn)檠例l里的膠原蛋白消失,牙齦無(wú)法保持正常,嚴(yán)重的時(shí)候牙齒會(huì)全部脫落。
接下來(lái)會(huì)看到皮下出血。這是因?yàn)?,血管壁能形成一個(gè)密閉的管道靠的就是膠原蛋白。膠原蛋白不足,血管壁就出現(xiàn)縫隙,里面的紅細(xì)胞、血漿等等就會(huì)滲漏出來(lái)。當(dāng)然這種情況不僅僅出現(xiàn)在皮下,只不過(guò)皮下比較容易被看到,所以我們能看到病人皮下出血點(diǎn),出現(xiàn)瘀斑。血漿滲出還會(huì)造成身體組織浮腫。
關(guān)節(jié)是兩塊骨頭銜接的地方。這個(gè)地方的骨骼不能直接接觸,如果這么硬碰硬,很容易磨損。所以關(guān)節(jié)里有軟骨,起著襯墊緩沖和潤(rùn)滑的作用。軟骨的主要成分就是膠原蛋白。膠原蛋白不足,軟骨就變薄、變脆,甚至可能破裂。那么關(guān)節(jié)一活動(dòng)就會(huì)有劇烈疼痛。
這些情況如果不及時(shí)糾正,病人就會(huì)因?yàn)楦鱾€(gè)器官結(jié)構(gòu)崩塌、功能耗損而死亡,或是就因?yàn)閮?nèi)出血過(guò)多而直接死亡。
但是,這些是我們現(xiàn)在所知道的醫(yī)學(xué)知識(shí)。在麥哲倫那個(gè)年代,也就是十六世紀(jì)的時(shí)候,沒(méi)人知道壞血病是因?yàn)檫@個(gè)引起的。他們只知道出海的人,在海上待了大約兩個(gè)月之后,就會(huì)出現(xiàn)上面說(shuō)的這些恐怖癥狀。那個(gè)年代的船員不止一次講過(guò)這樣的離奇故事:在茫茫大海上看到一艘無(wú)目的飄泊的船,登船之后看到全體船員死亡,身上沒(méi)有暴力傷痕,如果仔細(xì)看,可以看到尸體都有腫脹的牙齦和脫落的牙齒。
關(guān)于壞血病本身的觀察已經(jīng)很有歷史了。希波克拉底在兩千五百年前記載的一些疾病,從癥狀看應(yīng)該就是壞血病。歐洲人在十字軍東征期間,對(duì)壞血病有明確的記載。十八世紀(jì)的時(shí)候,英國(guó)的海軍船艦建造得很不錯(cuò),戰(zhàn)斗力還是可以的,但是他們的水兵卻不斷有人死亡,不是在戰(zhàn)斗中戰(zhàn)死,而是因?yàn)榛忌蠅难?,病死的?/p>
壞血病的原因,一直到十八世紀(jì)都沒(méi)人知道。當(dāng)時(shí)比較流行的說(shuō)法是病人血液腐敗了,于是產(chǎn)生了“壞血病”這個(gè)名字。這本來(lái)是個(gè)舊時(shí)代產(chǎn)生的名詞,不過(guò)一直沿用下來(lái)了。
至于血液“腐敗”的原理,都是古代那種基于冥想的清談。清談大多聽(tīng)起來(lái)有道理,就是沒(méi)法用客觀檢驗(yàn)來(lái)證實(shí),結(jié)果就是每個(gè)大師都有一種不同的理論,誰(shuí)都說(shuō)服不了誰(shuí)。
病理知識(shí)糊涂,治療方法也就糊涂。醫(yī)生遇到壞血病人,就只能盲目嘗試各種東西,啤酒、威士忌、水芹、水苦荬,什么都試過(guò),為增加成功率,多半是十幾種,甚至幾十種東西一起給病人吃。有時(shí)候還真看到療效,比如他給病人吃的東西里有檸檬,那么這確實(shí)能讓壞血病好轉(zhuǎn)。問(wèn)題是,他給的東西太亂,即使看到癥狀好轉(zhuǎn),他也沒(méi)法判斷到底是里面哪種成分起了作用。
這么糊涂了幾百年,后來(lái)是一位叫林德(James Lind,1716-1794)的醫(yī)生改變了局面。
林德是蘇格蘭人,他少年時(shí)的志向是當(dāng)外科醫(yī)生。那時(shí)候的歐洲,要當(dāng)外科醫(yī)生,不是到醫(yī)學(xué)院上學(xué),而是跟外科醫(yī)生當(dāng)學(xué)徒。1731年,林德成了這樣的一名學(xué)徒。二十三歲那年,他出師了,取得外科醫(yī)生資格,就到英國(guó)海軍當(dāng)外科醫(yī)生。
海軍的心頭大患是壞血病,這在前面已經(jīng)提到,所以林德很快就面對(duì)大量壞血病人,這就必須想辦法。他試了許多當(dāng)時(shí)流傳的治療方法,沒(méi)看到療效。但他從文獻(xiàn)里看到,過(guò)去做過(guò)的各種嘗試?yán)?,確實(shí)曾經(jīng)有過(guò)見(jiàn)效的時(shí)候,說(shuō)明那些嘗試過(guò)的方子里,肯定包含有效成分,問(wèn)題在于怎么能把那個(gè)有效成分給抓出來(lái)。
于是,1747年,也就是我們這兒的乾隆十二年,林德設(shè)計(jì)了一個(gè)檢驗(yàn)。他找來(lái)十二個(gè)癥狀很?chē)?yán)重的壞血病人。這個(gè)人數(shù)本身就值得注意。古人探索藥物,都是盯著一個(gè)病人用藥,他卻一次找來(lái)十二個(gè)病人,這就是一個(gè)重要的思維方法突破。
接下來(lái)他給病人分組,分作六組,每組兩個(gè)人。這十二個(gè)病人,每天正餐內(nèi)容一樣,今天吃土豆就全吃土豆,吃面包就全吃面包。不同的地方是,他給每個(gè)組不同的輔助食物,行話叫輔食。每一組的輔食內(nèi)容是:
第一組,每天一杯蘋(píng)果酒;
第二組,每天一杯醋;
第三組,每天一杯二百四十毫升的水,里面加幾滴硫酸;
第四組,每天一杯海水;
第五組,每天一杯大麥茶加一點(diǎn)辣醬;
第六組,每天一個(gè)橘子、一個(gè)檸檬。
關(guān)于實(shí)驗(yàn)里用到硫酸,大家不用擔(dān)心病人會(huì)被灼傷。我們身體里的胃酸,成分其實(shí)是鹽酸。鹽酸跟硫酸都是強(qiáng)酸,但只要濃度足夠低,對(duì)人體并沒(méi)有什么傷害。
這里面大部分東西都含酸,這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)流行的說(shuō)法是,壞血病由血液腐敗引起,而酸性物質(zhì)可以扭轉(zhuǎn)血液的腐敗。
第四組用的海水不含酸,林德之所以選它,或許是因?yàn)檫@東西對(duì)海員來(lái)說(shuō)唾手可得,如果真能有用就太方便了。第五組里的辣醬里含有一些醋。至于大麥茶,就不知道林德是怎么選中的了。從現(xiàn)在我們對(duì)它的了解來(lái)說(shuō),大麥的維生素B含量頗高,對(duì)腳氣病有好處。但大麥里的維生素C含量基本是零,對(duì)壞血病是沒(méi)有幫助的。
實(shí)驗(yàn)做到第六天,做不下去了,因?yàn)樗_(kāi)始實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,船出海已經(jīng)兩個(gè)月,儲(chǔ)備消耗了不少,到第六天,橘子和檸檬沒(méi)了。這個(gè)沒(méi)了,其他的幾個(gè)組也就沒(méi)必要繼續(xù)。好在這時(shí)候,他其實(shí)已經(jīng)看到了結(jié)果。什么結(jié)果?吃橘子和檸檬的那一組,其中一個(gè)人已經(jīng)恢復(fù)得很不錯(cuò),可以回去工作。另一個(gè)也幾乎完全康復(fù)。
至于別的組,除了喝蘋(píng)果酒的那組稍微有一點(diǎn)好轉(zhuǎn),另外的那四個(gè)組,病情都在繼續(xù)惡化。
林德把實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)成論文發(fā)表了,但是并沒(méi)有引起重視。他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果本來(lái)足可以說(shuō)明問(wèn)題,只是那時(shí)候的病理學(xué)知識(shí)還停留在古代水平,結(jié)果他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確,他給出的解釋卻是錯(cuò)誤的。他用當(dāng)時(shí)流行的“酸性”來(lái)解釋橘子和檸檬的療效:橘子和檸檬為什么能治療壞血病?因?yàn)殚僮雍蜋幟适撬岬?,這能讓病人的血液“酸化”。這么解釋就留下了漏洞。別人看到他的論文,就提出質(zhì)疑:如果是因?yàn)樗嵝栽谄鹱饔茫瑸槭裁春却缀土蛩岬哪莾山M沒(méi)有療效?
這林德就沒(méi)法解釋。
更糟糕的是,他后來(lái)試圖改進(jìn)橘子療法的時(shí)候,做出的努力弄錯(cuò)了方向。為便于讓海員攜帶,他把橘子榨汁,然后把橘汁加熱濃縮。那時(shí)候化學(xué)知識(shí)還很落后,林德不知道維生素C怕熱,一加熱就被破壞了。所以他建議海員喝濃縮橘汁,卻沒(méi)有看到預(yù)期的療效。結(jié)果林德在世期間,一直沒(méi)能說(shuō)服別人接受他的理論。
直到他去世之后,后人觀察到越來(lái)越多的實(shí)例,才覺(jué)得林德應(yīng)該是對(duì)的,于是有人重復(fù)他的實(shí)驗(yàn),最后證實(shí)柑橘類(lèi)水果確實(shí)能治療壞血病。那以后英國(guó)海軍就做出規(guī)定,遠(yuǎn)航船隊(duì)必須攜帶足夠的柑橘類(lèi)水果。后來(lái)民間船隊(duì)也模仿這個(gè)做法,又因?yàn)樾迈r水果不好攜帶,探險(xiǎn)家?guī)炜诉€找到一個(gè)更方便的做法,就是把檸檬汁加到朗姆酒里。
因?yàn)槟菚r(shí)沒(méi)有飲水消毒技術(shù),從河里取來(lái)的水時(shí)間長(zhǎng)了往往變質(zhì),滋生微生物和霉菌、水藻什么的,所以那時(shí)遠(yuǎn)航船的飲料很大一部分是酒。庫(kù)克把檸檬汁加到酒里,既可以讓檸檬汁不那么容易變質(zhì),又提供了維生素C的來(lái)源。從那以后,壞血病就慢慢給控制住了。
如果用今天的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量,林德的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不算完美,但在那個(gè)時(shí)候,卻是個(gè)非常好的開(kāi)端。因?yàn)?,他的這個(gè)實(shí)驗(yàn),是歷史上第一次嘗試用系統(tǒng)方法檢驗(yàn)藥物療效。
什么叫“系統(tǒng)方法”?通俗地說(shuō),就是用一切能想到的方法來(lái)排除偽療效。
醫(yī)學(xué)跟物理學(xué)等自然科學(xué)最不一樣的地方是,人體有免疫系統(tǒng),人腦受心理暗示。免疫系統(tǒng)能消滅入侵微生物,讓疾病自然康復(fù)。比如有一種病毒,感染人之后,97%的情況下,人都可以靠免疫系統(tǒng)的反擊而自然康復(fù)。如果這段時(shí)間病人正在吃香蕉,他可能就以為是香蕉治好了他的病。這就是偽療效。
而人如果對(duì)某個(gè)治療方法特別有信心,即使這種療法并沒(méi)有療效,他的信心也可以讓癥狀暫時(shí)減輕。這是另一種偽療效,醫(yī)學(xué)上叫作“安慰劑效應(yīng)”。藥物療效的系統(tǒng)檢驗(yàn)方法,就是從各個(gè)角度挑戰(zhàn)自己的結(jié)論,為的就是怕自己被偽療效蒙蔽了。
林德是最早嘗試系統(tǒng)檢驗(yàn)的,他的做法還很粗糙,但已經(jīng)有了系統(tǒng)檢驗(yàn)的若干要素,具體來(lái)說(shuō)有這么幾條:
第一,他不是只用一個(gè)病人做治療,而是同時(shí)用十二個(gè)病人。在現(xiàn)代研究方法學(xué)里,這個(gè)概念叫作“大樣本”。大樣本的意義在于能夠減少意外因素的干擾。如果實(shí)驗(yàn)里只用一個(gè)病人,這個(gè)病人有可能是誤診,不是真的壞血病而只是口腔潰瘍。如果是這種情況,你就算只給他喝白開(kāi)水,過(guò)幾天他的牙齦也就不腫了。但是這不能證明白開(kāi)水可以治療壞血病?;蚴沁@個(gè)病人患病不是因?yàn)槌圆坏剿?,而是因?yàn)槲改c有問(wèn)題,不能吸收維生素C。那么你給他吃多少橘子都不行,必須繞過(guò)胃腸道,從血管注射維生素C才可能解決問(wèn)題。而這種情況并不能否定“橘子可以治療壞血病”的結(jié)論。為了避免這些干擾情況,就需要找來(lái)多個(gè)壞血病人,同時(shí)治療。畢竟這么多人,個(gè)個(gè)都誤診或是個(gè)個(gè)都有胃腸吸收問(wèn)題的可能性是非常低的。
第二,實(shí)驗(yàn)對(duì)象分成若干個(gè)組,以便對(duì)比治療效果。這就是“對(duì)照組”概念的雛形。在古代,醫(yī)生們不停嘗試各種物質(zhì),試圖找到治療作用,一旦看到癥狀減輕,就認(rèn)為是治療有效,卻沒(méi)想到用對(duì)照組來(lái)重復(fù)檢驗(yàn)。實(shí)際上這樣的療效一旦用對(duì)照組來(lái)檢驗(yàn),很容易就能看到,同一種疾病,不管吃不吃哪種草,都是過(guò)這么幾天癥狀就會(huì)好轉(zhuǎn)。當(dāng)初之所以看到那樣的療效,其實(shí)只是因?yàn)槊庖呦到y(tǒng)在起作用,或者僅僅是一時(shí)的安慰劑效應(yīng)。
第三,參與實(shí)驗(yàn)的十二個(gè)病人,除了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)里要試用的六種待檢驗(yàn)輔食不一樣,其他的條件都盡量地一致:正餐的內(nèi)容一樣,生活起居規(guī)律一樣。六個(gè)組里病人的病情輕重也大致對(duì)等。這一點(diǎn)也很重要,學(xué)術(shù)上叫作“條件控制”。如果沒(méi)有這樣的條件控制,讓病人自己決定每天的主食吃什么,那么今天約翰可能吃土豆,馬克可能吃燕麥粥。這么隨便吃,等到第六天,看到病情好轉(zhuǎn),我們就沒(méi)法知道病人是吃柑橘吃好的,還是吃燕麥粥吃好的。為避免這樣的混亂,實(shí)驗(yàn)期間就必須嚴(yán)格控制條件,排除這些干擾因素。那么如果療效有區(qū)別,就只能用這些輔食來(lái)解釋了。
第四,針對(duì)同樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)(這里就是壞血?。萌舾煞N不同的(但是根據(jù)現(xiàn)有理論,似乎是很有希望的)備選藥物來(lái)進(jìn)行“攻擊”,對(duì)比變化,找出最有效的藥物。這有點(diǎn)亂槍打鳥(niǎo)的味道,但確實(shí)可以提高檢驗(yàn)效率。實(shí)際上,即使在技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,這種做法仍然是探索新藥的一種重要方法。如今藥物研究的尖端技術(shù)之一——高通量篩選,其實(shí)就是大規(guī)模的排槍掃射。
這些檢驗(yàn)原則后來(lái)進(jìn)一步完善,有了更多的堵塞偽療效的做法,這里介紹其中比較重要的三個(gè):
1.隨機(jī):樣本選取應(yīng)該隨機(jī)。就是說(shuō),不能只挑選具備某種品質(zhì)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。比如,若檢驗(yàn)一種藥是不是能讓人有力氣,要是選來(lái)做實(shí)驗(yàn)的人全都是特種兵,這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就毫無(wú)意義。
2.量化:測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)必須是可以測(cè)量的。比如壞血病的檢查,應(yīng)該包括牙齦腫脹是幾個(gè)毫米,甚至牙齦的顏色也可以用比色表來(lái)量化。能量化的檢驗(yàn)才可能提供可靠的結(jié)論。無(wú)從量化的描述,比如“皮膚比以前更年輕了”,能讓關(guān)注容貌的潛在買(mǎi)家動(dòng)心,但是得不出科學(xué)的結(jié)論。
3.可重復(fù)性:真正科學(xué)的結(jié)論,最根本的特征就是可以重復(fù)。誰(shuí)號(hào)稱(chēng)一個(gè)驗(yàn)證得到了陽(yáng)性結(jié)果,那么別人照著他描述的方法再做一遍,應(yīng)該也能得出同樣的結(jié)果才行。所以科學(xué)檢驗(yàn)都必須有完整的實(shí)驗(yàn)步驟。倘若只是說(shuō)“我們已經(jīng)通過(guò)獨(dú)家操作去掉了這種成分的毒性”,那只能算營(yíng)銷(xiāo)用語(yǔ),不是科研。
林德受當(dāng)時(shí)錯(cuò)誤醫(yī)學(xué)理論的限制,并沒(méi)能立即說(shuō)服人們用橘子治療壞血病,但他的實(shí)驗(yàn)仍然被后人認(rèn)作醫(yī)學(xué)史上的一個(gè)重要里程碑。因?yàn)?,他最大的功勞不是發(fā)現(xiàn)橘子的療效,而是引領(lǐng)了科學(xué)檢驗(yàn)藥物療效的方法。
對(duì)于林德來(lái)說(shuō),沒(méi)能證實(shí)橘子的治療功效,大致相當(dāng)于失去了一條魚(yú)。而他開(kāi)創(chuàng)了藥物療效的科學(xué)檢驗(yàn)方法,可以說(shuō)相當(dāng)于找到了一種全新的打漁技術(shù)。林德當(dāng)時(shí)沒(méi)能用這種打漁技術(shù)打到那條大魚(yú),并不是說(shuō)他的方法不對(duì)。他的挫敗只是因?yàn)闅v史條件的限制,而且他自己對(duì)這種全新打漁法也還沒(méi)太熟練掌握。人類(lèi)歷史上無(wú)數(shù)革命性的科學(xué)技術(shù)和科學(xué)研究方法,在剛剛誕生的時(shí)候都是很粗糙的。但是對(duì)于這些技術(shù)和方法來(lái)說(shuō),最珍貴的不是后來(lái)的發(fā)展和完善,而是當(dāng)初有人能“想到這一點(diǎn)”。
林德就是這樣的一個(gè)人。他想到的系統(tǒng)檢驗(yàn)藥物療效的方法,讓醫(yī)學(xué)擺脫了個(gè)人感悟時(shí)代,走進(jìn)了科學(xué)驗(yàn)證時(shí)代。這樣的檢驗(yàn)技術(shù),讓醫(yī)學(xué)界能摒棄那些謬傳幾千年的無(wú)效古方,探索出真正有效的現(xiàn)代藥物。
(奕辰摘自新星出版社《醫(yī)學(xué)大神》)