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这些植物,改变了人类的历史进程

说起植物,相信不少人心中的印象可能会是家中婀娜多姿的盆栽,也可能是路边整齐划一的参天大树,亦或是餐桌上令人食欲大振的美味佳肴。不过,你是否想到过,这些在我们身边看似平常无比的植物,也曾在人类历史上划上了浓重的一笔,甚至于改变了历史的方向?

实际上,上面的一番话并非空穴来风,很多有着妖娆容貌的植物,或是挽救了无数人的生命,或是制造了一场又一场的噩梦。它们以自己所独有的方式,向世人证明了小角色的大不同

那美丽的罂粟花,让人又爱又恨

估计绝大多数人都会对罂粟并不陌生,这种有着美丽花朵的植物和很多著名观赏花类(例如虞美人)都是亲戚,但它在人类历史上扮演重要角色可并不是因为美貌,而是其中所含的各类化学物质,既是挽救生命的良药,也是令无数人家破人亡的恶魔。


英国赫特福德郡盛开的罂粟花 图:ephotobay.com

早在几千年前,人类便认识到了罂粟在受伤时分泌的汁液(汁液在风干后,即是著名的阿片)的药用价值,在医学发展处于朦胧阶段的古代,阿片在西方倒一直是一种较为重要的药物,不过它的真正作用却一直没有被明确。直到医学得到了一定发展的工业革命时期,科学家们才得以发现阿片(及其中所含的各类生物碱,例如吗啡)是一种十分优秀的镇痛药物,能够令绝大多数形式的疼痛在短时间内消失无踪。当然,与此同时,他们也观察到了阿片在滥用时对人体的巨大危害,长期服用阿片的人会变得离不开它,身体也会逐渐羸弱,直至走向死亡。

不过,罂粟这种植物掀起大风暴,则主要归功于两件事——19世纪西方殖民主义者侵略中国所倚赖的鸦片战争,以及20世纪席卷全球的海洛因狂潮。在鸦片战争中,西方殖民主义者正是靠着向中国大量输入阿片受阻这件事挑起事端,达成了他们打开古老东方国度的大门的侵略目标;而从化学实验室的瓶瓶罐罐之中脱颖而出的海洛因,则在以药物身份畅销一段时间之后突然失控,直接掀开了毒品肆虐的恶魔时代

看到这里,可能有人会问:为什么小小的一朵罂粟花,就能够掀起如此巨大的风浪呢?事实上,罂粟之所以能够让人又爱又恨,主要归功于其中所含有的一类化合物,也就是医学上所成的阿片类生物碱。有着鲜明结构的阿片类生物碱,在进入人体后可以打开遍布于神经系统的(阿片受体),从而发挥其所具有的各类生理效应。一般而言,阿片类生物碱作用于人体,可以起到包括镇痛、镇静、止咳、改变平滑肌运动(例如阿片类生物碱作用于肠道,可以减缓肠道蠕动速度,从而起到止泻效果)在内的效果。不幸的是,阿片类生物碱也可以通过改变大脑,让瘾君子们体会到源源不断的欣快感(也就是俗称的“High”),更能够在长期持续应用时,使人体产生对它的依赖,这也正是海洛因令无数瘾君子沉迷于其中的原因。

随着目前各国对于罂粟和阿片类生物碱的管制日趋严格化、常态化、标准化,绝大多数阿片类药物已经被人们关入了牢笼之中,在严格管制的同时,保证患者能够及时地接受到合适的治疗。不过,尽管监管措施已经趋于完善,但我们距离天下无毒的目标,其实还有很远。

青青的黄花蒿,是远方孩童的希望

2015105日,2015年的诺贝尔生理学或医学奖如期揭晓,来自中国的药学家屠呦呦以发现治疗疟疾的新疗法这一成就获奖。在举国上下都为中国学者首次夺得诺奖而欢欣鼓舞之际,学术界倒是对这一消息并没有感到太过意外,这完全是因为由屠呦呦所领导的团队发现的青蒿素(Artemisinins),早已在国际舞台上大放异彩,甚至于成为了目前疟疾治疗的标准方案之一。

疟疾这种频繁在亚热带和热带地区肆虐的疾病,一直以来都是人类健康的重大威胁。这一方面是因为疟疾的分布地带十分广泛、每年受影响人口(尤其是受影响的贫困人口)众多,也和疟疾难于治疗、死亡率高离不开关系。可惜的是,一直以来人类都缺乏面对疟疾的有力武器,来源于南美洲金鸡纳树的奎宁,和人工合成得来的氯喹在很长一段时间之内都是治疗疟疾的不二选择,但随着全球范围内(主要为非洲和东南亚)针对这两种药物的耐药越发广泛,我们也开始面临无药可用的危急局面。


黄花蒿 图:University of Oxford

就在人类征服疟疾的战斗进入了白热化阶段之时,青蒿素的来临,无疑为这场艰苦卓绝的斗争注入了新鲜活力。青蒿素类化合物几乎均来源于黄花蒿这种看起来并不起眼的植物(有些化合物是通过进一步的合成得来的),而它们对抗疟疾则正是靠着其中的特殊结构——内过氧化物桥,内过氧化物桥可以对疟疾病原体疟原虫的细胞结构发动攻击,从而使疟原虫受到严重破坏,最终只能一命呜呼。

而在如今,青蒿素类化合物也在经历着更新换代的过程,传统的药效较弱、容易产生耐药的青蒿素单方制剂,正被科学家们全新研发的复方药物(例如由我国军事医学科学院研发的蒿甲醚-本芴醇)所取代。而相信在以后的很长一段时间之内,青蒿素类化合物都将继续服务于全世界。

彼岸盛开的红豆杉,掀起抗击肿瘤的大潮

对于绝大多数人而言,癌症始终是一个无法绕开的话题,毕竟这种发病率并不低的致命性疾病,距离我们并不遥远。而从人类对癌症有着朦胧的认识开始,不少人便致力于研究治疗癌症的有效疗法,虽然这条路上有着无数的坎坷和失败,但幸运的是,我们如今已经能够让相当一部分癌症患者通过治疗而得以痊愈,或是在拥有较高生活质量的同时长期生存。在这一场人类与癌症的战争之中,紫杉醇的角色绝对是不容忽视的。


盛开的某种红豆杉

作为一种行之有效、在临床上应用了多年的抗癌药物,紫杉醇这种来源自红豆杉的复杂化合物,一直以来都备受科学家们的关注。不过相比于它的抗癌功效,科学家反倒是更加关注它的合成——因为紫杉醇的化学结构实在是太过复杂,人工全合成在很长一段时间内都是几乎无法解决的难题;但倘若全部从天然来源(红豆杉的树皮)中提取,不仅效率低下,又会严重破坏环境(例如目前就有几种红豆杉因盗伐而成为了濒危物种)。


紫杉醇的复杂结构,注定了它难以合成的命运 图:Wikipedia

不过,正所谓车到山前必有路,紫杉醇的合成并没有成为太过于困扰科学家的问题,因为他们很快便找到了一条捷径:在紫杉醇的枝叶之中,含有一种名为10-脱乙酰巴卡亭的化合物(而且含量很高),该种物质只需要经过不太复杂的有机合成,即可转化成为紫杉醇。这样一来,科学家们巧妙地在合成抗癌药物的同时,也做到了对环境的保护。

当然,针对紫杉醇的人工合成,仅仅是科学家靠有机合成来生成抗癌药物的开始。随着有机化学的不断发展,我们可以靠有机合成来生产大量难以提取(如在动植物体内含量极少、提取会破坏环境)的优秀药物,相信用不了多久,一些在此前看来不可能完成的目标(例如人工全合成紫杉醇),也能够得以实现了。


果脯网编辑:果汁

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