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早在2 000多年前，古埃及人、古希腊人和中国古人就发现了服食柳树的叶子和树皮可以止痛。但在此后的2 000年里，各国医生虽然一直用柳树叶、柳树皮及其制剂给病人缓解疼痛，但无人知晓其中的有效成分。
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直到1828年，法国药剂师亨利·勒鲁克斯（Henri Leroux）和意大利化学家约瑟夫·布希纳（Joseph Buchner）首次从柳树皮中提炼出黄色晶体物质，将其命名为水杨苷（salicin）。水杨苷水解后生成葡萄糖和水杨酸（salicylic acid），水杨酸正是柳树中起止痛作用的有效成分。1838年，意大利化学家拉菲里·皮利亚（Raffaele Piria）通过水解水杨苷得到了水杨酸，将其用于止痛退热。1852年，法国化学家查理斯·戈哈特（Charles Gerhart）首次发现了水杨酸分子的结构，并通过化学方法合成水杨酸，水杨酸也成了第一种人工合成的药物。
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但药用的水杨酸存在着稳定性差、副作用强等缺点。1897年，就职于德国拜耳（Bayer）公司的青年化学家费利克斯·霍夫曼（Felix Hoffman）因其父亲患有类风湿性关节炎，需要经常服药止痛，决心为父亲研发一种效果稳定、副作用小的止痛药，他给水杨酸添加了一个乙酰基团，制造出临床效果更好的乙酰水杨酸（acetylsalicylic acid）。乙酰水杨酸在注册专利时被命名为阿司匹林（Aspirin）。
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除了止痛，医学研究者还在积极发掘阿司匹林的其他用途。1971年，英国医学家约翰·范恩（John Vane）发现了阿司匹林止痛作用的机理，它还能阻止血小板凝聚、预防血栓，有保护心血管的作用，研究成果发表在《自然》杂志上。1982年，范恩因为对阿司匹林的研究获得诺贝尔生理学或医学奖，并被授予英国爵士头衔。
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此后，阿司匹林的其他药用价值被医学界源源不断地发掘出来：预防阿尔茨海默病，治疗先兆子痫，抑制肿瘤的发生，延缓衰老，抗抑郁等。
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“古歌旧曲君休听，听取新翻杨柳枝。”阿司匹林作为止痛药已有百年历史，近年来更是因为在肿瘤、心血管疾病等方面的新应用而广受关注，成为热门研究药物。而阿司匹林的最早雏形——柳树皮、柳树叶，也许同样有着更多的神奇药效，等着人类去发现。
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青蒿中的抗疟疾灵药
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2015年，中国女科学家屠呦呦因为发现青蒿素（Artemisinin）被授予诺贝尔生理学或医学奖。其实早在2011年，她已凭此发现获得拉斯克临床医学奖，当时就有人预言，她获得诺贝尔奖只是早晚的事。
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在温暖湿润、蚊虫横行的地区，疟疾一直是当地人的噩梦。这种由蚊子传播疟原虫（Plasmodium）造成的恶疾，使患者发冷、发热、贫血、脾肿大，严重时还会引发一系列综合征，使人昏迷甚至死亡。疟疾流行地区的地中海贫血症和镰刀型贫血症发病率往往比其他地区的更高，因为这两种疾病的患者不易被疟原虫寄生，更容易在疟疾的威胁下存活。这种杀敌一千自损八百的演化策略实属无奈之举，并非对抗疟疾的良策。
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比较有效的方法是药物治疗。第一种被提纯的疟疾特效药物是奎宁（quinine），这种物质提取自金鸡纳树（Cinchona ledgeriana）的树皮。美洲的印第安人自古以来一直用金鸡纳树皮治疗疟疾，17世纪的西班牙殖民者在美洲发现了这种树皮的功效，将其视为灵丹妙药广为推广，欧洲传教士甚至把它带到中国，治愈了康熙皇帝的疟疾。1820年，法国医学家从金鸡纳树皮中提纯了奎宁，使疟疾的治疗更为方便、精准。
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此后，科学家们又研制了氯喹（chloroquine）等疟疾药物。然而随着这些抗疟疾药物的长期使用，不少地区的疟原虫对这些药物产生了抗药性，以往的灵丹妙药对疟疾已经不再有效。于是在1967年5月23日，中国政府进行了“5·23抗疟计划”，研发抗疟疾的新药。1969年，北京中药所也加入了该计划，北京中药所屠呦呦率领的研究小组从中国古籍中搜集了2 000多份治疗疟疾的中医古方，对这些方子提及的200多种中药进行重点研究。
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青蒿（Artemisia carvifolia）作为药用植物，在中国已有千年种植历史，古人用它治疗疟疾、中暑、皮肤瘙痒、荨麻疹、脂溢性皮炎等疾病，还物尽其用地焚烧青蒿用于驱蚊。虽然不少古籍都提到青蒿治疗疟疾有奇效，但研究小组在用青蒿提取物杀灭疟原虫时，发现青蒿提取物的效果非常不稳定，似乎并非理想的抗疟疾药物。1971年，屠呦呦从东晋葛洪《肘后备急方》中得到了灵感，书中治疗疟疾的方子是“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”，处理青蒿的方法是绞汁，而非传统的煎药。她便想到，也许青蒿中的有效成分不耐高温，于是她改用低沸点溶剂的提取方法，得到了具有生物活性的提取物。
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1972年，研究小组成功从青蒿提取物中提纯了有效物质的结晶体，并将其命名为青蒿素。次年，屠呦呦又率领研究小组合成了更加强效、稳定的双氢青蒿素。为了防止疟原虫对新发现的青蒿素也产生抗药性，屠呦呦提出青蒿素联合疗法，将青蒿素与其他药物配合使用，可以防止和延缓抗药性。这是个非常有前瞻性的建议——多年之后，医学刊物《柳叶刀》（The Lancet）于2005年发表文章，指出在使用单方青蒿素的地区，疟原虫对青蒿素开始出现抗药性，世界卫生组织也开始全面禁止使用单方青蒿素。
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中药青蒿
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为了解决疟原虫对青蒿素的抗药性问题，屠呦呦研究团队花了三年多的时间，于2019年6月研究出新的治疗方案：更换青蒿素联合疗法中已产生抗药性的辅助药物，并适当延长用药时间。此外，该团队还发现，青蒿素对部分红斑狼疮也有良好疗效。
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青蒿素的临床应用，使我国疟疾患者从20世纪70年代的2 400多万减少到目前的数10万，在非洲的发展中国家，含有青蒿素的抗疟疾药物救了数百万人的生命。
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为了高效、低成本地生产这种救命药，科学家可谓煞费苦心。2013年，美国加州伯克利分校的杰伊·科斯林（Jay Keasling）教授和Amyris生物公司合作，培养出能生产青蒿酸的新型酵母，其生产的青蒿酸能被光化学催化为青蒿素，每升酵母培养基产生的青蒿素高达25克。这种生产青蒿素的方法，效率、成本都优于传统的植物提取、人工合成等方法。
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屠呦呦并不满足于以往成绩，她认为从中药中提取的有效成分可用于治疗阿尔茨海默病、动脉粥样硬化等疾病，造福全世界人民。说不定在将来的诺奖成果上，还会再次出现中药的身影。
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参考文献
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