諾獎後又有突破，屠呦呦發現青蒿素是怎樣的貢獻
2015年，中國中醫科學院研究員屠呦呦因為發現治療瘧疾的新藥青蒿素，獲得諾貝爾生理學或醫學獎。2016年，屠呦呦又獲得了國家最高科學技術獎。今年年初，已經88歲高齡的屠呦呦再次刷屏。原來，獲獎以來她並沒有在家養老，而是在帶領團隊勤奮地工作，並又得到了壹系列重要成果，比如，發現雙氫青蒿素對治療紅斑狼瘡有明顯效果。
對於這位傳奇式的人物和這種傳奇式的藥品，有不少問題經常令公眾困擾。屠呦呦是第壹個獲得諾貝爾獎的中國科學家嗎？在所有的諾貝爾獎成果當中，這壹個的價值有多高？世界抵抗瘧疾的形勢怎麽樣？青蒿素是集體協作的成果，那麽屠呦呦的貢獻究竟是什麽？為什麽諾貝爾獎只發給屠呦呦壹個人？青蒿素是中醫的勝利，還是跟中醫毫無關系？……
下面，我們以答客問的形式，對這些常見問題進行分析，希望大家讀完以後，對於屠呦呦和青蒿素，以及更廣泛的，對於科學界的評價體系和思維方式，得到壹個清晰的大圖景。
在此需要先說明壹下，我對醫學和生物學的了解很有限，所以遠遠不敢說給出專業的答案。我的專業是理論與計算化學，青蒿素的分子結構以及提取和結構鑒定的方法都屬於化學的範疇，因此對這些方面我還可以看懂。下面我做的解讀，都是基於這些化學專業知識，以及更廣泛的，我對科學界運行方式的理解。如有淺陋錯誤之處，歡迎內行多多指正。
壹、問：屠呦呦是第壹個獲得諾貝爾獎的中國科學家嗎？
答：不是。1957年諾貝爾物理學獎得主楊振寧和李政道，在得獎的時候國籍都是中國。他們加入美國籍，是後來的事（楊振寧在1964年，李政道在1962年）。2015年，楊振寧又放棄美國國籍，恢復了中國國籍。
獲得自然科學諾貝爾獎的華人，還有丁肇中（1976年物理學獎）等多位，不過他們都是以美國籍或英國籍的身份得獎的。包括楊振寧和李政道在內，所有這些人的研究生教育都是在國外接受的。
而屠呦呦的本科是在北京醫學院（今北京大學醫學部），此後到中醫研究院中藥研究所工作。當時沒有研究生制度，著名生藥學家樓之岑相當於她的研究生導師。因此，屠呦呦受的教育都在國內，對她的描述應該是“第壹個中國本土培養的獲得諾貝爾自然科學獎的科學家”。
二、問：屠呦呦的成果，在所有的諾貝爾獎成果中屬於什麽級別？
答：二十壹世紀以來，青蒿素類復方藥成為治療瘧疾的主流藥物。世界衛生組織2015年9月發布《實現關於瘧疾的千年發展目標》報告，提到進入2015年，人類與瘧疾鬥爭的現狀與新千年開始時的悲觀預言完全相反：與2000年相比，全球瘧疾新增感染人數下降37%，死亡率下降60%，可折算為620萬人的生命被拯救。
這樣巨大的人道主義成就，用古人的語言，稱為“萬家生佛”也不為過。不過，這項成果用到的技術手段基本都是常規的，沒有開創新的理論或者新的實驗方法。因此，這是壹項比較孤立的成果，意義低於（比如說）發現量子力學或發現DNA的雙螺旋結構。當然，那些屬於人類知識體系的根基，本來就是可遇不可求的。我只是說，諾貝爾獎成果固然都非常重要，但壹定要分的話，重要性也有高低之分。
跟青蒿素比較恰當的比較對象，大概是弗萊明發現的青黴素、班廷發現的胰島素和多馬克發現的磺胺類抗菌藥。它們都是針對某些重要疾病的特效藥，屬於有重大應用價值的醫學成果。
三、問：世界抗擊瘧疾的形勢如何？
答：在屠呦呦的諾貝爾獎演講中，特意強調了這個問題。雖然青蒿素復方藥物治療（Artemisinin-based Combination Therapies，縮寫為ACTs）已經取得了巨大的成績，但全球97個國家與地區的33億人口仍在遭遇瘧疾的威脅，其中12億人生活在高危區域，這些區域的患病率有可能高於1/1000。2013年全球瘧疾患者約為1億9千8百萬，瘧疾導致的死亡人數約為58萬，其中78%是5歲以下的兒童。得不到ACTs治療的瘧疾患兒仍達5千6百萬到6千9百萬之多。
更加令人擔憂的是，在壹些地區，惡性瘧原蟲已經出現對於青蒿素的抗藥性。據我理解，這其實是進化論的必然後果。因為藥物相當於對病原體的壹種自然選擇，不能抗藥的被殺死了，有抗藥突變的生存下來了，於是抗藥的基因所占的比例就壹代代地擴大。微生物的生命周期很短，進化得很快，因此這是壹場人類長遠而言幾乎註定要輸掉的鬥爭。藥學家就好像古希臘神話裏推石頭上山後石頭又自動滾落的西西弗斯，這是壹種悲壯的工作。
事實上，在青蒿素之前，人類就有治療瘧疾的重要藥物——奎寧。但瘧原蟲在與奎寧類藥物的幾百年較量中產生了抗藥性，從1960年代開始，惡性瘧疾又卷土重來。在越南戰爭期間，美軍由於惡性瘧疾死亡的人數遠遠超過陣亡人數。
因此，2011年，世界衛生組織制定了遏制青蒿素抗藥性的全球計劃。參與該計劃的100多位專家們認為，在青蒿素抗藥性傳播到高感染地區之前，遏制或消除抗藥性的機會其實十分有限。屠呦呦在諾貝爾獎演講中，呼籲全球抗瘧工作者認真執行WHO的這項計劃，可見遏制青蒿素抗藥性的任務已經迫在眉睫。
四、問：屠呦呦的貢獻究竟是什麽？
答：簡而言之，是證明了特效抗瘧藥的存在。
此前他們已經在中藥中做了反復的篩查，但都沒有找到特別有效的藥物。1971年9月，屠呦呦重新溫習古籍，進壹步思考了東晉著名道教學者葛洪（抱樸子）的《肘後備急方》中的這樣壹段記載：“青蒿壹握，以水二升漬，絞取汁，盡服之。”她由此想到，青蒿的有效成分可能需要在低溫下提取，以前的提取溫度太高，把有效成分破壞了。因此，她決定把提取的溶劑，從乙醇改成低沸點的乙醚。
這樣壹個改變，就帶來了奇效。他們發現，青蒿乙醚中性提取物對老鼠和猴子的瘧疾的抑制率，達到了100%。
當時他們參加的全國性抗瘧研究，代號叫做“523項目”。1972年3月8日，屠呦呦在523項目的會議上報告了這個結果，引起轟動。此後，經過多個研究單位十幾年的合作奮鬥，確定了有效成分及其化學結構，找到了大量制備青蒿素的方法，完成了臨床研究，建立了質量標準，1986年通過了新藥審批。
中醫研究院抗瘧藥研究團隊當年的簡要工作總結，其中藍底標示的是中醫研究院團隊完成的工作，白底標示的是全國其他協作團隊完成的工作，藍底向白底過渡標示既有中醫研究院也有協作單位參加的工作（摘自屠呦呦的諾貝爾獎演講）
五、問：既然青蒿素是這麽多單位和個人協作的成果，那麽為什麽諾貝爾獎只發給屠呦呦壹個人？
答：因為從0到1是最重要的突破，比從1到100重要得多。
外行看那麽多單位和個人長達十幾年的協作，可能會被大量的術語和人名繞得暈頭轉向，然後產生壹個印象：每個研究者都很重要，無法判斷誰的貢獻更重要。但這個印象是錯誤的。
實際上，現代科學界很少見到單獨壹個人完成的工作（數學除外）。妳如果去翻壹下科學期刊，就會發現絕大多數論文都不止壹個作者。而且隨著時間的推移，論文的平均作者數還有越來越多的趨勢。
青蒿素從發現到應用，是壹個牽涉很多專業領域的浩大工程，顯然不可能是壹個人、壹個機構就能完成的，必定是很多機構合作的成果。
然而，所有的這些努力，都建立在壹個認識的基礎上：存在壹種抗瘧的特效藥。如果沒有屠呦呦向大家展示這壹點，後面所有的這壹切都不會發生。
我們需要註意，抗瘧特效藥是否存在，絕不是壹個事先就可以確定的問題。在邏輯上，它完全可以不存在。正如妳現在問，是否存在抗癌癥的特效藥、抗艾滋病的特效藥、抗阿爾茲海默癥的特效藥？沒有人知道答案，很可能是不存在。
正如有些讀者指出的：“沒有個人的突破，集體就在做無用功，抗瘧藥物研發競賽中美國的集體就幹了這個事情。”事實上，在同壹時期，美國曾以陸軍研究院為中心，投入大量人力物力財力，篩選了30多萬個化合物，但壹無所獲。
中醫科學院院長張伯禮院士陪同屠呦呦到斯德哥爾摩領了獎，他認為：“雖然青蒿素是特殊時期團隊協作的結果，但屠呦呦的貢獻是非常關鍵的發現。在過去很長壹段時期，我們強調集體，忽視了對科學家首創貢獻的認可。”