客观日本

【日本人与诺贝尔奖】大村智:罕见的拥有四重“身份”的科学家

2021年05月21日 宏观政策与科学奖

作为新冠病毒治疗药物伊维菌素再次受到关注

正在全球蔓延的COVID-19(新冠病毒感染症)尚未开发出特效治疗药,还看不到平息疫情的道路。不过,最近以发展中国家为中心,有关抗寄生虫药物伊维菌素对COVID-19有治疗和预防效果的临床试验,已经发表了约80篇论文。

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大村博士从瑞典国王手中接过诺贝尔奖证书

由此,因发现伊维菌素而于2015年获得诺贝尔生理学或医学奖的北里大学特别荣誉教授大村智再次受到了关注。当年同样获得诺贝尔生理学或医学奖的还有开发出疟疾治疗药物青蒿素的中国中医科学院首席科学家、终身研究员屠呦呦女士。

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诺贝尔奖授奖典礼上的大村博士(左3)以及屠呦呦女士(左4)

伊维菌素对COVID-19有效确定无疑,但尚不确定是否能作为治疗药物。

罕见的拥有四重“身份”的科学家

大村智曾经是高中夜校的教师,是日本第一位来自私立学校的获奖者,他在美术和绘画方面的造诣也远远超出了兴趣爱好的范畴,为其研究生活增添了多彩的光环。

大村智的第一重身份是研究人员。从山梨大学毕业后,他先在一所都立高中的夜校当老师,后来转为研究人员,之后发现了多种抗生素,几乎根除了一些严重的热带疾病。他还主导推进了国际化产学合作,将大约250亿日元的专利费回馈到研究一线,这项壮举在全球也是顶级的,今后估计也不会轻易被打破。

他的第二重身份是经营者。他重振了因长期不当经营而奄奄一息的北里研究所,并建造了新的医院。他自学的财务知识在经营中发挥了至关重要的作用,连专业人士也认可他的经营感觉。

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北里研究所北里大学特别荣誉教授大村智博士(照片取自大村智纪念研究所(研究部)官网)

第三重身份是各界的领导者。大村在美术方面有很深的造诣,还是知名的绘画收藏家,他受邀担任女子美术大学理事长达14年。

他还创立了公益社团法人山梨科学院,积极推进了家乡的科学启迪工作。

第四重身份是人才培养者。大村研究室取得了超凡的成绩,共培养出了31位教授,120多人在该研究室取得了学位。大村公平地给每个人机会,只要学生愿意研究,他就毫不吝啬地提供支援。他的指导能力出类拔萃。

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大村智纪念学术馆里展示着大村博士的山梨大学学艺学部(现教育学部)毕业论文、大学时代的照片、各项研究成果,以及诺奖获奖资料等(照片取自山梨大学大村智纪念学术馆官网)

消灭热带传染病

大村最大的一项研究成就是他发现并开发了治疗非洲等热带地区蔓延的河盲症(盘尾丝虫病)的特效药伊维菌素。他与美国制药公司默克共同研究了从高尔夫球场附近的土壤中采集的微生物所产生的化学物质,开发出了能极大地消灭动物寄生虫的抗生素。盘尾丝虫病只需使用少量的伊维菌素一次就能驱除丝虫的幼虫,世界卫生组织(WHO)每年从默克公司免费获得3亿人份药物发放给需要地区。

不仅如此,大村等发现的化合物多达近500种,其中26种作为医药、动物药物和研究试剂实现了实用化,这其中包括很多用于医学基础研究的试剂。他的团队发现和制作的化合物的首字母从A到Z都有,介绍这些化合物的书籍由于封面为黄色,所以又被称为“Yellow Book”,供全球的化学研究人员使用。

大村拥有非同寻常的“研究直觉”

大村29岁进入北里研究所,曾当了一段时间的所长助手。他每天早上6点就到研究所,帮所长誊写论文,并为当天的实验做准备等,等其他人9点上班时,他已经完成不少工作。大村为了在国际上推广自己的研究成果,因此他的论文全部决定用英文撰写。这是他最初的研究直觉。

大村的研究从分离抗生素到结构测定,接连取得多个成果。在高中夜校当老师时,他为了重新学习,曾进入东京理科大学研究生院深造,利用核磁共振(NMR)实施了结构测定的研究,这些知识和技能在后来的研究中发挥了重要作用。大村在东京大学取得了药学博士学位,东京理科大学则授予他理学博士学位,但大村并没有满足。

为扩大研究范围,大村决定除了化学物质的结构测定,还把研究范围扩大到了发现物质上。从微生物产生的化合物中发现对人类有用的化合物。除伊维菌素外,他还发现了开发抗癌药物的基础、得到诺奖得主等众多生命科学研究者使用的星形孢菌素、乳胞素和三氮菌素等,另外,还全球首次通过基因工程创造出了新的抗生素。这些杰出的成就还有望让大村今后获得诺贝尔化学奖。

人生转折点的美国留学与“大村方式”

对大村来说,人生最大的转折点是到美国东海岸的卫斯理大学留学。他在那里遇到了马克斯·蒂斯勒教授,并在其手下担任客座教授,由此得以与世界顶级的化学和医学研究人员频繁地进行学术交流。这对大村后来的研究有很大的帮助。

1975年4月,大村被从卫斯理大学回国,担任北里大学药学部教授。回国之前,大村走访了多家美国的制药公司,就与制药公司开展联合研究以及恳请制药公司提供研究经费进行了多方交涉,最终与默克公司达成了产学合作协议。与默克签订的产学合作协议的内容包括:①开发适合动物的抗生素;②默克在未来3年每年提供8万美元的联合研究经费;③默克独家享有研究取得的专利,并持有二级专利权;④在专利产品上市销售时,默克将按照全球通用的专利使用费率从销售额中向北里研究所支付专利使用费。

伊维菌素的效果从动物扩大到人身上

大村在高尔夫球场附近采集的微生物产生的物质最初是作为杀死家畜身上蜱虫的兽用抗生素。对此,大村回顾到:“用于人的抗生素基本都被开发出来了,作为后来者的我们即使开展研究,胜算也很小。因此想开发尚未被开拓的兽用抗生素”。

给家畜用药恰好相当于动物实验,在动物身上见效的话,就有望用于人类的临床应用。这种研究直觉也相当精准。

只需让动物少量服用或注射一次伊维菌素就能显著杀死寄生虫。这自然会让人思考能否将其用于人类。默克公司在确认过此药对人类的毒性和副作用等安全性后,将其制成了治疗热带地区蔓延的盘尾丝虫病的特效药。

此外还发现,伊维菌素对东南亚和非洲等地的地方病——淋巴丝虫病、粪类圆线虫病和蜱虫引起的疥癣等也有显著的效果,这项成就让大村与默克公司的研究人员威廉·坎贝尔共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。

作为经营者大显身手

如果说积极开展研究活动是大村为人所知的身份,那么作为经营者的才能应该可以算作是他鲜为人知的另一重身份。大村1981年4月成为北里研究所的监事,开始详细确认研究所的经营内容,他首先为研究所重建了健全的财务体系。

之后他又规划在埼玉县北本市建设拥有440张床位的北里研究所医疗中心(KMC)医院。为此收购了之前是荒野和原始森林的国有土地,在这里不仅建造了综合医院,还开设了护理学校、研究所和资料馆等。

医院的墙壁上挂着大村收集的绘画,还被称为美术馆医院。另外,大村还在自己的故乡山梨县韭崎市开设了韭崎大村美术馆,并捐赠给了韭崎市。

最后大村又合并了北里研究所与北里大学的法人,在完成这项重任后,他卸下了研究所理事长的职务。

作为各界领导者的身份

在大村的多重身份中,大放异彩的是他连续担任了14年的女子美术大学理事长。虽然中间一度因为太忙而辞职,但在众望所归之下,很快就又重新担任了理事长。

作为女子美术大学的理事长,大村在该校建校100周年纪念活动方面发挥了领导才干。韭崎大村美术馆有一个特点,即是全日本唯一展示女性艺术家画作的美术馆,这可能也与女子美术大学有关系。另外,为纪念一直在背后支持大村,为女子美术大学付出诸多的妻子文子,大村还在女子美术大学设立了大村文子纪念奖和大村文子基金。这也是大村特色的纪念方式。

大村经常说科学与艺术的共性是“直觉和灵感”,认为二者如果缺少独创性的话,就没有任何价值。

卓越的人才培养者

大村的研究室共培养出31位教授,120人在这里取得了学位,这在日本是非常杰出的成就。大村的学生之一、北里大学前教授高桥洋子至今仍然非常感谢大村,她说:“大村老师经常给我们提供机会。比如提交论文时、职位调动时、想申请学会奖时。他就是要让我们挑战,而当我们实际进行挑战时,他就会在私下毫不吝啬地支持我们”。

高桥当时在北里卫生专门学院二部学习,白天担任大村研究室的研究助理。她积极努力,掌握了分离菌株的技术,于是大村建议她攻读学位。最终只有高中学历的高桥取得了大学毕业资格,并在北里大学医疗卫生学部获得了保健学博士学位。

高桥想去美国留学时,大村也积极斡旋,为她开辟了道路。

大村在指导研究室成员时,以不分性别,只看研究内容和成果而闻名。

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本文作者撰写的大村智博士书籍。左:《大村智——让2亿人免受病魔折磨的化学家》(日语单行本、中央公论新社 2012年2月9日出版),右:《大村智的故事——道路艰难的人生才有趣》(日语单行本、每日新闻出版社 2015年12月10日出版)

日文: 马场錬成(科学记者)
中文:JST客观日本编辑部