我佩服屠呦呦的實幹精神,腳踏實地,百折不撓,終獲成功。青蒿素的成果造福數百萬人,她是配得諾貝爾獎的。我讚成清衣江對 Dr. Kolff 的評價和推崇。諾貝爾評獎委員會由人組成,免不了遺漏和不公。
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下麵是轉貼正文,發表於 2015 年 10 月 08 日 由 清衣江
屠呦呦女士獲諾貝爾生理學醫學獎, 使我想起腎髒學界以及整個醫學界的泰鬥, Dr. Willem Johan Kolff 。
Dr. Willem Johan Kolff (February 14, 1911 – February 11, 2009) 被稱之為人工器官之父。是人工腎髒、人工心髒、人工肺髒的發明者。
年輕時
Kolff 出生於荷蘭Leiden 鎮,5兄弟中排行老大。Dr. Kolff 小時候有閱讀障礙,曾經和一個木匠一起去周末學校。也許因為這段經曆,他動手能力特別強。1938 年, Kolff在當地醫學院畢業,隨後在Groningen University 內科作實習生。實習期間,一個22歲的病人,急性腎功能衰竭,緩慢地死去。這個病人使他產生了製造人工腎髒的念頭。
腎髒是身體的排泄器官,主要的結構是腎小球。腎小球就是一堆毛細血管。毛細血管壁可以說是一層半透膜。血液流經腎髒,水、小分子包括代謝廢品、電解質,從管壁濾過。然後流經腎小管結合管,99%的水分電解質重吸收,其餘排出體外。成年男性,一個腎髒重約125-170克。
腎功能衰竭,病人體內的代謝廢物,多餘的水分、電解質不能排出,導致死亡。慢性腎衰,腎髒已經完全摧毀,無法恢複。急性腎衰,往往是一過性腎髒功能下降。引起腎衰的疾病往往可以治愈,至少可以控製。腎髒功能也往往恢複正常,或接近正常。如果能夠在腎髒功能最低下的幾天十幾天,用機器行使腎髒功能,病人不但不至於因腎衰而死亡,而且常常恢複正常,包括正常的腎功能。
Kolff 到圖書館搜索資料,找到一篇關於動物血液透析的文章,發表於1913年。作者John Abel是著名的藥理學家, 在Johns Hopkins University 任教。
受到啟發, Kolff 開始作人工腎髒的實驗。香腸腸衣是半透膜。他把香腸腸衣裏灌滿血液,排掉空氣,加入尿素。然後浸入裝滿鹽水的浴缸。5分鍾以後,香腸裏的尿素都轉移到了鹽水裏。
二戰爆發。1940年5月10日,納粹進攻中立的荷蘭。5月15日,納粹占領荷蘭。荷蘭政府、王室流亡英國。6月11日,王妃Juliana 遠逃到加拿大Halifax。1943年1月19日,在Halifax 加拿大贈送的荷蘭飛地上,Juliana生下小王妃Margriet Francisca。 1945年5月8日,二戰在歐洲結束。 荷蘭王室返回。不久,王妃Juliana 贈送加拿大10萬鬱金香花球。渥太華從此年年慶祝鬱金香節。
納粹占領初期, Kolff 在Groningen University 的導師,醫學係主任Professor Daniels不願意為納粹服務,夫妻雙雙自殺。納粹指定了一個新的主任。Kolff不願意在這人手下幹事。他離開Groningen University,來到小鎮Kampen,在鎮上的社區醫院工作。同時繼續製造人工腎髒。1942年, Kolff 發明了第一個成功的人工腎髒。
身居小鎮,又是戰爭期間。Kolff的人工腎髒,就地取材,因陋就簡。36 米腸衣,構成2-2.5平方米的半透膜,一圈一圈繞在床板作的滾筒上,連上五花八門的管道、接頭。滾筒隻有下部1/4浸入浴缸的透析液裏,可以進行交換。透析液的成分是氯化鈉,尿素。 還有高濃度葡萄糖以吸收血液的水分。滾筒轉動,重力把血液從動脈抽入腸衣。交換後的血液,用水泵送回靜脈。水泵的動力,由一個福特發動機提供。其它材料還有縫紉機、德國戰鬥機鋁片等等。
第一台人工腎髒
今日透析機
透析機主要部件:透析管(Dialyzer)。相當於Kolff 的腸衣滾筒浴缸。
人工腎髒造出來以後,沒有經過任何動物實驗,直接用於病人。前15個病人都失敗了。但是他們至少多活了幾天,有的還從昏迷中短暫蘇醒。
Kolff 改善了血液抗凝,45年作了第16個病人。病人名叫Maria Schafstad,67歲,是個納粹分子。鎮上很多人要他放棄治療,讓這女人死掉算了。透析了11小時。Maria從昏迷中醒過來,第一句話是:“ 我要和我丈夫離婚”。Maria和丈夫離了婚,又活了6年,死於其它疾病。
隨後,Dr. Nils Alwall 改進了Kolff的人工腎髒,把透析管裝入密封的不鏽鋼罐,從而可以施加負壓,吸出血液的水分。這是第一個實用的人工腎髒。1946年9月3日,Dr. Nils Alwall給他的病人作了第一個透析。
Maria Schafstad 的治愈,是醫學史上的裏程碑。Kolff 憑借個人的觀察、發明,沒有經過動物實驗,沒有經過臨床隨機雙盲實驗,開創了一個治療腎衰的全新領域。開創了醫學/生物醫學工程的新時代。
也許一旦腎衰,隻有等死。不對照也知道對照的結果是什麽,沒必要對照。
戰後幾年, Kolff 沒閑著。他製造了幾個透析機,免費送給英國、加拿大和美國的同行;完成了在Groningen University 的實習生訓練,獲得內科Ph. D學位;同時繼續在Kampen 行醫;在University of Leiden講課。
荷蘭水太淺。1950年,Kolff來到美國。
到美國後,Kolff 把他的人工腎髒設計圖,寄給了波士頓Peter Bent Brigham Hospital 的 George Thorn。新一代透析機開始批量生產,商品名Kolff-Brigham Kidney。透析機隨之在朝鮮戰場廣泛使用。
Kolff的研究發明,並不限於人工腎髒。
1956年, Kolff在Cleveland Clinic發明了第一台心肺機,使第一台心髒手術成為可能。他的人工氧氣交換膜,至今用於體外循環。
1957年, Kolff 製造了第一個人工心髒,植入一條狗中。狗活了90分鍾。
1961年,他設計了主動脈內氣囊泵(intra-aortic balloon pump)治療急性心肌缺血。幾年後,主動脈內氣囊泵被廣泛使用,至今是搶救重危心髒病人的重要手段。
Kolff關於植入性人工器官的文章,被一係列的醫學雜誌及協會拒絕。
有一次,Kolff 主持美國人工內髒器官協會(the American Society for Artificial Internal Organs ASAIO) 一個學術會議分會場。會前他向這個分會送去摘要,被拒絕。他把發言後的問答,由5分鍾改為隻問一個問題。所有人發言完畢,他說:會議提前結束,我想Dr. F 是否願意提幾點建議? Dr. F 上台,宣讀Kolff 的文章,包括一套幻燈片和10分鍾的問答時間。
1967年,Kolff 離開Cleveland Clinic, 來到University of Utah,主管人工器官部門。部門由175個內科醫生,外科醫生,工程師,化學家,及其它專家組成。部門有若幹項目。Kolff規定,項目的人工器官,以項目負責人姓氏命名。
Kolff繼續改善他的人工心髒。此後十幾年中,將人工心髒植入小牛公牛中,植入後生存時間越來越長。與此同時,繼續改善人工腎髒。1975年,他引入可攜式人工腎髒,重量8磅, 附加一個18磅的水箱。
1981年,Kolff向FDA申請將人工器官植入人體。
1982年,第一台人工心髒植入人體手術成功。手術由Kolff的人馬完成。他發明的人工心髒,the Jarvik-7,植入病人Barney Clark體內。Jarvik是他的人工心髒項目負責人。病人活了112天。 這是痛苦的112天。Clark 又作了3次手術,調整設備,替換有缺陷的瓣膜。他時時昏迷,多次出血。病人幾次要求讓他死亡。
病人?還是豚鼠? 受益者?還是受害者?也許這就是醫學發展的代價。代價還是很小的。看你從什麽角度。最後,Clark 死於多器官衰竭, Jarvik-7一直運行到他生命最後一刻。
Kolff還與Dr. William Dobell合作,研究人工眼睛。
1986年, Kolff正式退休。但是他在University of Utah 的實驗室,一直工作到1997年。2005年,94歲時,才完全放棄研究工作。86年後,有什麽成果不清楚。
醫學,生物醫學工程,現在是診斷、治療不可缺少的部分。Kolff的發明首先證明,機器可以代替人體器官。他的發明,開創了醫學、生物醫學工程時代。
1990年, Life Magazine 把Kolff 列為20世紀100個最重要的美國人之一。
2002年, Kolff 90歲,獲Lasker 獎。評獎委員會說:Dr. Kolff 的 “腎髒血液透析的發明,使腎髒衰竭由一個致命的疾病,變為一個可以治療的疾病,延長了幾百萬病人有用的生命。”
2003年,據若幹美國研究所估計,從1943年開始, Kolff 的發明使超過2千萬人生命得到挽救,恢複,或生活質量極大改善。
Kolff 至少4次被提名諾貝爾獎,最早一次是1947年。終與諾貝爾獎無緣。
Kolff 使我想起屠呦呦。
屠呦呦對發現青蒿素的功勞是什麽?
1. 選擇了青蒿。為什麽選擇了青蒿?因為在其他人篩選了4萬化合物草藥的前提下,又篩選了2千多方藥,最後從200多草藥中提出380 藥品。 排排坐,吃果果,終於排到青蒿。如果說她從幾十種或十幾種草草藥裏,一下子就選中了青蒿,我倒是要佩服她。
2. 用乙醚提取青蒿素。乙醚提取有效成分,是藥物學的常規方法之一,不是屠呦呦的發明。其它方法無效,自然要試一試乙醚。
從這些功勞,我看不出有什麽過人的聰明才智,也看不出有什麽理論技術的突破,看不出能夠借鑒什麽。
如果說中醫藥是一個偉大的寶庫,挖出了青蒿素這塊50萬美元的金子。以後怎麽挖? 像挖青蒿素一樣挖?還是有其他什麽辦法?是否應該先建立一個標準,那幾萬個草草藥藥方,符合標準的,才進行試驗?什麽標準?有多少能符合標準?
講知識、才能、創造力,屠呦呦與Kolff 相差豈止十萬八千裏。即使講貢獻,也不是一個數量級。有多少新藥,其意義超過青蒿素?青黴素,Captopril, Lipitor? 有多少人,多少發明,能超越Dr. Kolff 的人工腎髒,人工心髒。
人工腎髒、人工心髒之後,有心髒起搏器,有植入性除顫器,有Stent。青黴素之後,有鏈黴素、紅黴素、氯黴素…..。 Captopril 之後,有Enalapril、Ramipril、Lisinopril……。 Lipitor 之後,有 Pravastatin, Zocor, Crestor ……。
青蒿素之後,有誰能根據青蒿素發現的理論、模式,再發現、發明一個抗瘧藥?
屠呦呦獲得諾貝爾獎,Dr. Kolff幾次錯過。
我對諾貝爾獎委員會很失望。不過,屠呦呦好歹比莫言強。