探寻生命必不可少的神秘因子

　　人类在发展历史上遭遇过很多次疾病的打击，大航海时代，人们被坏血病、脚气病困扰。幸运的是，有许多人锲而不舍地探寻，最终他们发现了真相，为人类的健康做出了极其伟大的贡献。

　　大海上的隱形“殺手”

　　继克里斯托弗·哥伦布发现美洲之后，探索未知世界的冲动和发掘更多财富的渴望，驱使着欧洲强国纷纷派遣船只远渡重洋。在那个年代，因为船队常常一连漂泊许多日子都见不到陆地，旅途中陆续显现的严重问题，往往冲淡了伴随“地理大发现”而来的狂喜。

　　1497年至1499年之间，葡萄牙航海家瓦斯科·达·伽马，从欧洲绕好望角到印度航线的开拓者，在返航的时候遭遇了持续的逆风，他不得不下令逆风航行。船队硬挺了3个月才到达非洲海岸。这期间，许多船员得了一种可怕的疾病——他们牙龈出血、肌肉疼痛、浑身无力，直至衰弱得无法工作，最后陆续死去。这种病被叫作“坏血病”（又称“败血症”）。当船队返回里斯本时，跟随达·伽马出航的170人中，只剩下44人。

　　20多年后的1519年，另一位葡萄牙航海家费迪南·麦哲伦开始了人类首次环球航行探险。在闯出（今天所称）麦哲伦海峡，找到从大西洋通向太平洋的航道，到达马里亚纳群岛之关岛的98天航行中，绝大多数船员也患上了坏血病。有的患者牙龈肿胀犹如海绵，甚或变得像石灰一样，接着牙齿脱落，然后流出腐臭的血水，或者丧失工作能力，或者呜呼哀哉，十分痛苦。当时，有许多关于无人驾驶的船只在海上漂浮游荡的故事——据说船上所有的人都因坏血病而送了命。

　　1536年，法国探险家雅克·卡蒂埃赴加拿大探险，沿圣劳伦斯河逆流而上。在岛上过冬期间，他的随员中有110人患了坏血病。土著印第安人闻悉，友好地送来用当地常青针叶植物浸泡过的水，让患者喝，结果出现了惊人的疗效。一天后，患者的病状竟然奇迹般地消退，身体也逐渐康复。不过，这当中究竟有何奥秘，人们并不知晓，也没多想。

　　新奇古怪的“偏方”

　　将近两个世纪过后，1734年，一支奥地利军队流行坏血病。正在服役的一位医生J.克拉默注意到，发病的全是普通士兵，没有一名军官。通过对比军官和士兵的膳食，他得出结论：军官们不得病，是因为他们除了面包和豆子外，还能额外吃到水果和蔬菜。于是他写了一份报告，提出吃水果和蔬菜能预防坏血病。但是，上方不以为然，置之不理。

　　10多年后，一位英国医生詹姆斯·林德偶然发现了克拉默的报告，同时也开始关注一些病例和有关坏血病的记载。1747年，林德着手在军舰上对患坏血病的水手进行实验观察，看怎样的饮食安排能够缓解症状。他发现，柑橘类水果和柠檬见效最快。因此，他建议英国海军在水手的伙食中增加这类果汁。

　　不过，林德的报告同样没有被采纳。当时的人们都把坏血病归咎于吃了太多的腌肉或吃了太少的新鲜肉类，而与水果、蔬菜的摄入没有关系。此外，还有一个实际问题：航行中储存果蔬的成本高昂。直到1795年，英国海军当局终于决定采纳林德的建议，给水兵食用酸橙汁，从此坏血病就在英国水兵中没了踪影。

　　又一種“怪病”現身

　　大半个世纪过后，在新组建不久的日本海军中也出现了类似的问题。

　　当时，一些日本水兵经常被一种叫作“脚气病”（beriberi）的怪病所折磨。此病名称来源于锡兰岛上所用的语言，意即“乏力”（另说系僧加罗语“我不能”的意思）。患者出现肌肉和心脏衰竭现象，全身疲乏，胳膊和下肢像瘫了似的，严重者变成残疾，直至死亡。1878年，在脚气病肆虐的日本军舰上，竟有1/3的水兵失去了战斗力。

　　一位名叫高木兼宽的高级军医官注意到，航行在同一海域中的英国船只并没有流行脚气病。这位精明的医官随即比照了两国水兵的日常饮食，发现了差异：日本兵主要吃白米饭，英国兵的主食则是大麦之类的其他粮食。高木获准做了一个试验：在两艘各载300人的出海舰船中，一艘船上的水兵依常规主食吃精细大米，另一艘船上的水兵则依英国水兵的食谱吃燕麦，也配给肉干、鱼干、蔬菜和罐装牛奶。

　　返航后的检查结果清楚地显出了差异：以精细大米为主食的水兵2/3患上了脚气病，而吃“英国饭”的水兵只有4人得了脚气病——仔细查问得知，这4人因不适应新的饮食，曾违令偷偷地吃大米。于是高木提议将单调的大米饭改为多样化的膳食，得到军需部门的采纳。从那以后，日本水兵中的脚气病就消失了。

　　某種人體需要的東西

　　1896年，荷兰医生克里斯蒂安·艾克曼被派往当时荷属的东印度（今印度尼西亚）研究和调查脚气病。起初他采用细菌学的方法来研究这个问题，但一件偶然发生的事情引发了他的思考，并改变了研究路径。

　　当时的情况是：在雅加达实验室里饲养的一些鸡病了，它们弱得站立不稳，时常摔倒，进而瘫痪在地，其症状跟人得脚气病时的表现极为相似。艾克曼开始在病鸡身上查细菌，抽取它们的血液注射到健康的鸡身上，看后者是否会被传染。奇怪的是，实验还在进行中，那些病鸡居然一下子就全都康复了！

　　经查问，艾克曼得知，在鸡患病之前，负责喂养的人是用军事医院病房扔掉的白米饭做饲料（此举显然能省钱并让喂养人从中得利）。其后不久，此人因故调走，新接替的喂养人没有玩花活，他用的是正常鸡饲料（带壳的稻谷）来喂鸡——差别就在这里。艾克曼用白米和糙米反复做了几次喂养试验后断定：白米的谷粒中含有某种使人或鸡致病的毒素，而谷皮中必定含有某种可以中和毒素，使人和鸡恢复健康的东西。

　　然而，艾克曼的荷兰同事盖里特·格里金斯却持有不同意见，他于1901年提出：问题可能在于白米中缺少谷皮中所含有的某种人体需要的东西，从而第一次正确地指出脚气病是一种营养缺乏症。以前人们就已经发现有些疾病的症状可因补充食物而减轻，现在总算才真相大白。

　　这两位荷兰同胞随即着手探究，到底是稻壳里的什么物质防止了脚气病的发生。他们用水成功地从稻壳中溶解出关键性因子，并发现这种物质可以通过蛋白质不能通过的膜，可见它一定是一种非常小的分子。

　　“輔助食物因子”

　　在20世纪的头10年里，英国生物学家、生物化学的创始人之一霍普金斯通过实验得出结论，在饮食中存在少量特殊的复杂化学成分对人体健康是极其重要的。他将这种人体本身不能产生，并且非常少量的特定物质称为“辅助食物因子”。

　　1912年，当时在英国工作的波兰生物化学家卡西米尔·丰克猜测，坏血病、脚气病、佝偻病和糙皮病，都是需要在食物中加进一些有机含氮碱才能预防的疾病。由于这是一些为维持生命所不可缺少的胺类，所以他建议称之为“维生素”（vitamine）。该词的前半部源自拉丁词vita，意为“给予生命”，后半部amine则为英语中的“胺”。因此，vitamine的本意便是“生命之胺”。在汉语中将它音译成“维他命”，或意译成“维生素”。

　　然而，不久人们弄清楚了，这些神秘的化学物质大部分都不是胺，于是就去掉了vitamine一词的最后一个字母e，以减少它与amine（胺）在词形上的联系。由此，在英语中维生素这个词就变成了vitamin。

　　至此，维生素这个名字正式进入营养领域，沿用至今天。对维生素的探索过程，实际上也是探索人类自身的奇妙旅程。

　　研究维生素的丰硕成果

　　探索维生素的下一步工作，主要就是确定各种维生素的化学组成和结构。这个艰难的历程产生了丰硕的成果。

　　对眼睛有益的维生素A

　　1913年，美国生物化学家埃尔默·麦考伦和马格利特·戴维斯在实验中发现，当用某种以糖类、蛋白质、矿物质混合配制的的食谱饲养白鼠时，白鼠停止了发育（同年又有两位美国化学家发现，饮食中缺少脂溶性物质的白鼠眼睛也出了毛病）。然而，如果在食谱中增加一点黄油或蛋黄的话，它们便能健全地发育、活动。

　　由此，麦考伦和戴维斯发现了一种溶于脂肪性物质、对健康非常重要的微量因子，麦考伦称之为“脂溶性物A”，而把抗脚气病的因子称为“水溶性物B”。1920年，英国生物化学家J.C.德拉蒙德提议把两种命名方式结合起来，改称“维生素A”和“维生素B”。

　　种类繁多的维生素B

　　后来的研究还发现，维生素B的构成十分复杂，其复体是一个至少由8种已知的维生素组成的全族，其中每一种都有自己独特的化学成分和不同的生理功能。它们通常被称作维生素B复合物或复合维生素B。比较著名的“单体”有如：预防脚气病、食欲不振和消化不良的维生素B1（硫胺素），在细胞中起催化反应作用，缺少它常导致嘴角破裂乃至阻碍发育的维生素B2（核黄素）。

　　维生素家族的其他成员

　　德拉蒙德还指出，抗坏血病因子是第三种这类物质，可称为“维生素C”。抗佝偻病的物质与维生素A虽然都是脂溶性的，但又有所不同，于是被称为“维生素D”。维生素B和维生素C都是水溶性的。接下来，维生素E（生育酚）、维生素K（凝血维生素）等也先后被发现和命名（原先被命名的维生素K后来被证明不是维生素，维生素H被证明是维生素B复合物的一种成分）。

　　克里斯蒂安·艾克曼

　　克里斯蒂安·艾克曼(Christiaan Eijkman，1858－1930)。荷兰生理学家、营养学家和细菌学家。出生于一个教师家庭。1875年开始在阿姆斯特丹大学医学院学习，1883年作为随军医生前往当时被荷兰占领的印度尼西亚当军医，后因患疟疾退役回国。之后做医生，并以研究神经两极化现象的论文取得医学博士学位。1886年他以脚气病对策使节团成员身份重返印尼爪哇，担任病理学研究所所长及医学院院长，从事脚气病研究。1898年，成为乌德勒支大学卫生学、法医学和细菌学专业教授。1929年获诺贝尔生理学或医学奖。

　　撰文/尹传红 绘图/骆玫