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2015年是我国现代药物研究和植物化学创始人赵承嘏先生诞辰130周年。上海药物研究所开展了赵承嘏学术思想和科学精神的研究,以此纪念。相关人物评传:《中国植物化学和现代药物研究的开拓者——赵承嘏先生》即将发表于《中国科学:生命科学》2016年第2期,摘编如下:
1立志报国,求学欧洲
赵承嘏,字石民,1885年12月11日出生于江苏省江阴县北门一个中药铺主家庭。自幼努力学习经史之义,清末考中秀才,国学根基深厚,毕生喜爱书法。
1905年,赵承嘏年满20岁,他弃文从理,通过前清江苏省官费留学生考试,赴英留学。1906年进入曼彻斯特大学化学系学习,并于1910年获理学学士学位。
曼彻斯特大学有机化学首席教授小潘金非常赏识赵承嘏的学识和才能,指导他从事萜烯类化合物合成研究作为硕士毕业论文。1911年,赵承嘏获曼彻斯特大学理科硕士学位,毕业论文与导师共同署名,发表于英国皇家化学会志,这篇13页的长文可能是中国学者在西方科技期刊上发表的第一篇学术论文。
大学毕业后他进入日内瓦大学,在著名有机化学家毕诞(Amé.Pictet)教授指导下,完成了紫堇碱(延胡索甲素)的全合成,并于1914年获得博士学位。据考证,赵承嘏是中国第一位化学博士。毕业后,赵承嘏在日内瓦大学留校任教两年,成为在欧洲大学讲授科学(Science)课程的第一位中国人。
1916年,赵承嘏前往法国罗克药厂应聘,将2500公斤阿托品成功脱色。这是第一次世界大战爆发以来法国人获得的第一批阿托品,打破了德国的垄断,赵承嘏也因这项去除杂质的工作而获得了职位。
1922年,国内传来北洋政府摧残中医学的消息,他婉拒药厂的诚恳挽留以及老师和同事们的再三劝阻,决定回国工作,实现中草药化学研究的理想。他说: “祖国需要,刻不容缓,我不怕苦”。由于夫人不愿意离开法国,赵承嘏便毅然只身回到祖国。
2研究本草,卓有成效
1923年,赵承嘏回国受聘于南京高等师范学校,任数理化学部教授,讲授工业化学课程。著名化学家吴学周院士、柳大纲院士、朱任宏教授等都曾经上过他的课。
1925年赵承嘏离开东南大学,受聘于北平协和医学院,任药物化学教授,后兼任药理系代主任。北平协和医学院是当时国内研究中药的主要机构,被誉为“现代中药药理学研究创始人”的陈克恢(K.K. Chen)当时也在协和医学院做助教,并开展中药麻黄的药理研究。
陈克恢从中药麻黄中提取麻黄素,但药理作用不恒定,无法发表。赵承嘏首先用重结晶法提纯,重结晶25次之后,熔点仍不恒定,证明是混合物。后用溶媒法将其分离成麻黄碱和伪麻黄碱,经药理临床试验,证明是一种很有效的新药,最终麻黄素成分拟交感作用的研究成果震惊了世界。
两人志同道合,从此建立了默契的合作关系。陈克恢后来成为20世纪国际药理学的一代宗师,曾任美国药理与实验治疗学会主席、美国实验生物学联合会主席和国际药理联合会(IUPHAR)名誉主席,是当时国际上最有影响力的药理学家之一。赵承嘏和陈克恢两人的合作可谓化学和药理的“双剑合璧”,为用现代科技的手段研究中草药的有效成分和药理机制开辟了新路,扩大了世界对中药的了解。
在协和医学院,赵承嘏开始了应用化学方法对中草药进行系统研究,除了麻黄以外,自1928年起,赵承嘏还开始了中药延胡索的化学研究,陆续提取出13种延胡索素。
紫堇碱是1826年由德国化学家Heinrich Wilhelm Ferdinand Wackenroder从罂粟中提取的,出人意料的是,一百年后赵承嘏从延胡索中获得的天然产物延胡索甲素竟然就是紫堇碱,1911~1914年,赵承嘏用其导师毕诞1911年发展的芳香乙胺与醛的缩合反应(即著名的Pictet-Spengler反应)完成了这一天然产物的全合成。
这一时期,赵承嘏发表了10余篇论文,大多刊登在协和医学院主办的《中国生理学杂志》(Chinese Journal of Physiology)上。饶毅曾经评价赵承嘏和吴宪是20世纪20年代早期的中国真正能从事化学和生物学研究的科学家。
协和医学院当时的科研条件比较先进,为赵承嘏进行中草药有效成分的提取分离提供了施展才能的平台,赵承嘏也在此开启了中国植物化学研究的先河,为中国天然产物化学的发展奠定了重要基础。
3先驱奠基,创立体系
1928年6月蔡元培在南方创办了国立中央研究院,总部设在南京,研究所大多分布在南京和上海。1929年9月,李石曾创办了国立北平研究院,研究所大多建在北京(时称北平)。两个“国立”研究机构的建立,在中国近代科学史上扮演了重要的角色。
赵承嘏早年在法国与李石曾相识,李石曾邀请赵承嘏创办药物所,“以最新之科学方法,将中药的有效成分进行分析利用”的建所目的正是他孜孜以求的理想。赵承嘏欣然接受了李石曾的邀请,辞去协和医学院的职务,于1932年6月成立由北平研究院和中法大学合作共建的药物研究所,并出任所长兼专任研究员。经过短期筹备,药物所于9月1日开始工作。此后赵承嘏一直在药物所从事系统整理和研究中草药的工作,为中国现代中药研究和药物研发体系的建设奠定了坚实的基础。
从1929年成立到1937年抗战前被称为 北平研究院的“黄金时期”。药物所研究工作十分突出,虽然仅有赵承嘏一名专任研究员,但他在这9年期间发表了26篇论文,成绩斐然。张昌绍先生在评价近代中药研究历史时,也认为30年代“最重要而足以代表本年代特色的,当推赵承嘏氏的化学研究……发表论文质量俱属上乘;30年代尤为赵氏收获最丰之十年”。
这一时期,赵承嘏重点研究的中药有贝母、延胡索、除虫菊、麻黄、洋金花、细辛、曼陀罗、防己、人参、三七、钩吻(大茶叶)和雷公藤(菜虫药)等,并用他独创的分离方法,对植物成分,特别是生物碱进行分离结晶。赵承嘏发展了碱磨苯浸法,使提取物成分趋于简单,大大减少了进一步分离单体的困难,且往往能从一种植物中提取到多种结晶。在分离纯化的理论与技术尚未形成的20世纪30年代,进行这项工作有着难以言喻的困难,却也代表了中国当时中草药研究的最高成就。
当时,一些国外学者已经开始详细研究中草药,经赵承嘏重新研究后,往往又能分离到新的成分。他还摸索到通过草酸盐结晶溶解度的不同,分离麻黄素和复性麻黄素的方法。这个方法在很长一段时间内被工厂采用,作为生产麻黄素的工艺。
赵承嘏在人造药物和药物的合成方面也进行了大量探索,尝试用化学方法改变分子结构,从而改变其药理作用。同时,还在为配合司法独立建立国内完备的毒物试验所做了一些尝试,鉴定和改进了各种毒物试验方法。
药物所的制造部还从事药物的制造,出品有麻黄素、大枫子油露、止血素、维生素B等单质药品,以价格低廉、药品纯粹,广泛供应中外人士,也为研究所获得了一部分经济来源。
赵承嘏的研究成果奠定了他在国内学术界的地位,1926年起他就任中国生物学会主席,1935年当选为中央研究院评议员,这是当时科学界最高荣誉职务,化学方面只有他和庄长恭、侯德榜、吴宪4人当选为评议员。
4执着坚守,克难攻坚
北平研究院的良好发展势头由于"七七事变",北平沦陷而中断,1938年被迫南迁昆明。而在上海,药物所开始还以中法大学名义留在法租界内继续工作。至1941年12月太平洋战争爆发,上海租界沦陷,滞留在法租界的药物所也被迫停止工作。
此前由于赵承嘏的多年经营,药物所拥有精良的仪器设备,在远东地区也颇负盛名。对此日本人觊觎已久,研究所遭到日本宪兵的搜查。为保护仪器设备,赵承嘏多次被日本宪兵司令部传讯,他均无所畏惧,设法将全部仪器保护起来。期间同在福开森路395号的镭学所,一台价值近千英磅的感应电炉被日本宪兵扣压,赵承嘏不顾个人安危,邀法国公董局官员共同出面,以法国财产的名义与日本人力争,使得已到码头待运的仪器保留了下来,显示了一个爱国学者的凛然正气。
从1938~1941年,赵承嘏分别与梅斌夫、朱任宏、朱恒璧、陈克恢、朱子清等合作,继续对国产药材进行化学及药理学研究,包括细辛、三七、钩吻、大戟、羊角藕、蚯蚓、黄藤、菜虫药(雷公藤)、常山等,同样取得了令人瞩目的成就,在《美国化学会志》、《德国化学会志》、《中国生理学会志》等刊物发表论文10余篇。还受司法行政部法医研究所委托,对黄藤、菜虫药两种药材进行检验;与卫生署中央卫生实验院合作研究中药常山的抗疟作用,取得重要成果。
1944年夏,汪伪政权一度派人接管药物所和镭学所,但不久便因维持不下去,草草收场。之后赵承嘏封闭了两个所的全部研究室和物品,直到抗战胜利,两个所重回北平研究院。
抗日战争胜利后,在艰难困苦的条件下,赵承嘏及其领导的药物所创造出举世瞩目的成就。赵承嘏带领助手高怡生等,与药理学家张昌绍、陈克恢等人合作,继续研究常山的抗疟有效成分。他们从常山中分离到3种在一定条件下可以相互转化的异构体,并发现常山丙碱的抗疟作用为奎宁的148倍。这一研究成为20世纪40年代的世界常山抗疟热潮研究中的“高峰”,赵承嘏等人关于常山碱化学研究的论文发表于《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society),张昌绍等药理学研究论文发表于《自然》(Nature)和《科学》(Science),足见当时这一研究的水平之高。通过该项研究,还培养了高怡生院士和周廷冲院士等一流的化学和药理学人才。
1949年春,上海解放在即,李石曾来到药物所,告诉赵承嘏船已经准备好,要把药物所转移去台湾,遭到赵承嘏的断然拒绝。直到全国解放前夕,药物所仅剩4人,经费无以为继,赵承嘏设法与光明药厂合作,仍艰难支撑着药物所,直到新中国成立。
5老骥伏枥,志在千里
新中国成立不久,在原中央研究院、北平研究院等研究机构的基础上成立了中国科学院。由于药物所人员太少,被并入有机化学研究所,专设为药物化学研究室,赵承嘏任室主任。
此时,赵承嘏虽年近古稀,仍不辞艰辛,除了继续开展植物化学方面的研究,一心想着恢复药物所。他从加强科研力量着手,在国内外广罗人才。
1953年,中国科学院正式批准成立药物研究所,赵承嘏重新被任命为所长。很快药物所发展成为化学和生物两大学科互相渗透、互相配合、具有研发新药能力的国内为数不多的研究机构之一。他为新中国药学研究的发展奠定了基础,布局了未来,展示了一位科学大家的高瞻远瞩。
解放初期,美国等西方国家的经济封锁使中国几乎空白的医药工业举步维艰。赵承嘏多次接受人民政府的突击任务,帮助解决制药工业生产技术难题,为中国在短时期内填补空白,扩大药品生产的品种作出了重大贡献。
建国后,上海药物所的科研人员继承和不断发展了由赵承嘏建立的植物化学研究体系,并在他的领导下,对古老的中草药进行了系统的研究。其中,“中草药活性成份的研究——十二种新有效成份的发现”的科研项目取得重大成果,于1982年7月获得国家自然科学二等奖。
值得一提的是,1952年8月,中国科学院评定出首批特级研究员8人: 华罗庚、钱三强、庄长恭、赵承嘏、贝时璋、钱崇澍、冯德培、赵忠尧。特级研究员是比一级研究员和后来学部委员更高的学术荣誉。1955年,赵承嘏当选首批中国科学院数理化学部学部委员,并是全国人民代表大会第一届、第二届和第三届代表。
赵承嘏倾其毕生精力,不懈整理研究中药,耄耋之年仍孜孜不倦于寻找治疗疾病的新药,直至临终之日上午仍在实验室里工作。1966年8月6日,赵承嘏在上海武康路家中逝世,享年81岁。
6高山仰止,大家风范
作为中国植物化学和现代药物研究的先驱者,赵承嘏不仅为系统整理和研究中药奠定了坚实的基础,做出了卓越贡献,为我国医药界培养了一大批优秀人才,堪称科学大家。他还以科学报国、矢志不渝的爱国之心,严谨治学、执着坚韧的科学精神,勤奋节俭、克己奉献的高尚品质,成为一代爱国知识分子的典范。
赵承嘏热爱科学,研究工作占据了他整个心灵,一生绝大部分时间是在实验室里度过的。他是一位严肃、严格、严谨的学者:招聘新人注重文化修养,凡来药物所应聘的面试者,他都首先考写毛笔字,因为他笃信“字如其人”,讲究品格中正;他讲究实验的设计,每一步都考虑仔细再做,要求非常严格;他的论文不经反复验证,从不轻易发表,已发表论文,一经发现有误,必须立刻订正。
他十分重视实验室建设,千方百计筹措资金,为药物所添置了旋光计、显微镜、析光计、分子量测量仪、比色计及全套微量分析仪器等,购买各种欧美出品的有机溶剂,以及订购英、美、德、法、瑞士、日本等国的化学及药学杂志,对过期本也设法陆续补全,使药物所成为国内化学期刊最完整的科研单位之一。
与实验室建设的“大方”不同,赵承嘏在研究工作中却是十分节俭。他总是把极有限的经费,用在最需要的地方。对自己他更是公私分明,绝不混淆。他爱抽烟,平时都准备两盒火柴放在不同的口袋里,抽烟时使用他自己买的那盒,做实验点酒精灯时使用另一盒火柴。
赵承嘏的儿子赵体平回忆父亲时说过这样一段话: “我记不得他生前讲过什么豪言壮语,也记不起他有什么特别事情。他考虑一切事情都从一点出发,就是如何能不受干扰地坚持他的研究工作,埋头于发现新的药物品种。”这便是对赵承嘏一生恰如其分的写照。他以如此平常而又非凡的一生,为我们留下了一份药物研究宝贵的财富。
该人物评传全文已在线发表,《中国科学:生命科学》网站可免费阅读: http://life.scichina.com:8082/sciC/CN/abstract/abstract519420.shtml
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