维生素——让生命之树常青
维生素，又称维他命（VITAMIN），顾名思义，是维持生命不可缺少的物质。人和动物缺了它就不能正常生长，并会发生特异性病变——维生素缺乏症。
在古代，人们就已经察觉到某些疾病与生活方式，特别是饮食习惯有关。中国早在公元前2600年时，就已经知道脚气病是由于经常只吃一种食物所致。现在我们当然知道那是因为缺少维生素B1。同样，缺少维生素C则会引起嘴唇开裂、容易出鼻血等症状。
而世界上第一个把维生素作为一门学说提出来的是英国化学家霍普金斯。
1912年，霍普金斯在使用人工合成饲料喂养动物的过程中，发现单调食用高度精制饲料的动物，其生长速度要比吃复合饲料的动物慢。他分析其中原因，发现在酵母汁、肉汁中都含有动物生长发育和新陈代谢所必需的微量有机化合物，与脂肪、蛋白质、碳水化合物、无机盐及水同等重要，是维持生命不可缺少的物质。他将此类微量物质命名为维他命，又称维生素。从此，人类解开了因缺少这一微量物质而引起的特异疾病之谜，并为这些病的治疗找到了一条正确途径。由于这一重要发现，他与荷兰细菌学家、在米糠中发现维生素的艾克曼分享了1929年诺贝尔生理学医学奖。
霍普金斯和艾克曼等人的工作开辟了一个新的研究领域，具有极大的实用价值，吸引了许多科学家醉心于维生素的研究，形成了一种世界性趋势，使得对维生素的研究在数十年内获得重大突破。1915年，戴维斯指出，维生素可以分为两类，即脂溶性和水溶性的。1922年，科路曼从脂溶性维生素中分离出维生素A和D；同年发现了维生素E。1928年—1932年间，人们确切知道坏血病是由于严重缺乏维生素C引起的，并提炼出了维生素C。1933年发现了维生素B2。同年合成了维生素A。1936年合成了维生素B1，1948年发现了维生素B12。
此后，又发现了多种维生素。同时各种合成的维生素也相继产生。第二次世界大战结束后，对维生素的研究更加深入和广泛。到1960年，科学家逐渐弄清了维生素对机体复杂功能的深刻作用。这些研究不仅基本解决了维生素缺乏症的防治问题，而且使得人类对机体代谢的研究更加深入。
病毒克星——干扰素
如今，当我们面对各种凶险的细菌性传染病，使用一种家喻户晓的消灭细菌的良药——抗生素，就可以有力地控制或消灭病菌了。
可是在病菌领域内纵横驰骋、八面威风的抗生素，却对病毒引起的疾病束手无策。病毒是世界上最微小的生物，大的如痘病毒，直径也不过250纳米，小的病毒直径仅21纳米，可称得上是生物界的“侏儒”。
干扰素分子结构示意图别小看病毒，它可以隐身在细胞之内兴风作浪。几千年来如流感、天花、鼠疫等病毒，每流行一次便使几万甚至几千万人丧生。1918年的流行性感冒，就夺去了2000万人的生命。抗生素不能有效对付病毒，人类要想不损害细胞而消灭病毒，真是件十分困难的事，以致于医生们长期对肝炎、水痘、腮腺炎等病毒束手无策。
难道就让病毒飞扬跋扈、祸害人类吗？人们期待着一种能杀死病毒的良药出现。1957年，英国的科学家艾萨克斯和瑞士的林登曼在研究流感病毒时发现，当病毒感染生物时，生物的细胞就会产生和释放出一种物质。这种物质具有非常奇妙的作用，它能干扰和抑制病毒“为非作歹”，他们称这种物质为“干扰素”。
这一发现震动了科学界。经过20多年的研究，初步弄清了干扰素的性质和防病的机理。干扰素是由不同氨基酸按一定数目和排列次序组成的复合体，其中起抗病毒作用的是蛋白质部分。目前，科学家已使用一种“手术刀”——切割酶，把它切成一段一段，并用蛋白质分析序列器测定它的氨基酸联结方式，证明它的分子量在1万到3万之间，由约500个氨基酸分子组成。
干扰素神通广大，能制服多种病毒。临床试验表明，干扰素对感冒、肝炎、麻疹、带状疱疹、角膜炎、水痘、狂犬病等病毒所引起的疾病都有一定疗效。例如，干扰素用于治疗流行性感冒治愈率达98％，治疗水痘治愈率可达99.9％。它的功效大、时间快，可谓药到病除。
1972年，美国医学委员会对志愿参加试验的感冒病人，每天注射一定量的干扰素，疗效显著。斯坦福大学医学院给严重水痘病人每天注射百万单位的干扰素，病人很快就痊愈了。
干扰素为什么能置病毒于死地呢？原来，当人体细胞接到病毒侵入的信息时，细胞就发布紧急命令，放出干扰素这个法宝。干扰素很快附在病毒上，在病毒体内产生两种酶：一种酶会把磷酸盐引进病毒，使病毒无法进行自身蛋白质的合成；另一种酶会破坏病毒里的核酸，使病毒失去传宗接代的能力。这样，双管齐下，病毒只得“投降”。
今天，科学家已发现三大类干扰素：第一类叫α干扰素，它是由166个氨基酸组成的糖蛋白；第二类叫β干扰素，由结缔组织中纤维细胞产生，也称纤维细胞干扰素，也由166个氨基酸组成；第三类叫γ干扰素，由T淋巴细胞产生，由146个氨基酸组成。以γ干扰素的抗病毒本领最大，故又有“免疫干扰素”的雅称。
最近，有些国家的研究表明，干扰素对恶性肿瘤细胞也有抑制作用，是抗癌的生力军。
干扰素对人体的免疫能力也有刺激作用，能增进抗体的产生，从而加强人体巨噬细胞杀伤侵入病菌的功能。据临床证明，干扰素对骨癌、淋巴癌等10多种癌症都有治疗效果。
1975年，瑞典卡劳林斯卡研究所的医师曾对21个患严重骨癌的病人做试验，每天注射200万～300万单位干扰素，每周3次。过了18个月，病人寿命延长，药效显著。法国医疗研究机构用干扰素来治疗肺癌，也有疗效，使一些肺癌病人延长了寿命。目前使用的一些抗癌药物，毒性大，在杀死癌细胞的同时，也会杀伤正常细胞。而干扰素是细胞的一种自然产物，对正常细胞毒性很小，使用安全。
可是到现在干扰素的应用还不很普遍，这是由于价格和提纯方法等原因造成的。干扰素得来极不容易，20世纪60年代前，它是从人体血液中提取的，每提炼100毫克，要用3万升人血，这样昂贵的代价，使干扰素不易大量获得，无法得到普遍应用。据法国医疗单位计算，治疗一个感冒病患者要花费1万法郎；而医治一个癌症病人，就得耗费5万法郎。芬兰科学家肯特尔，利用输血站的一种副产品——白细胞层为原料，用病毒作为干扰素诱生剂，生产出粗制干扰素，然后制成干扰素的注射剂。中国医学科学院病毒所也用类似的方法制成了干扰素，质量已达到国际标准。
随着人类对干扰素的认识不断深化，1979年，瑞士苏黎世大学生物学教授和一些科研人员根据遗传基因的结构原理，从生物体白细胞中取出同干扰素相对应的遗传基因，移植到大肠杆菌中，让细菌源源不断地制造干扰素，终于用生物化学方法大量产生出了干扰素，为人工培养制取干扰素开创了一条新的简易途径。但是，用这个方法制得的干扰素，杂质很多，提纯又困难。美国约翰逊公司准备在太空创办第一个生产干扰素的工厂，利用那里无重力、无污染的特点，为人类生产更多合格的干扰素。
此外，美国科学家在了解干扰素的化学分子结构后，正在用人工合成的方法来制造干扰素。
目前，国外已经合成一种干扰素诱导剂，它是由聚肌苷酸和聚嘧啶核苷酸以1∶1合成的双链高分子聚合物。原来，除了病毒可以诱导生物细胞放出干扰素外，有些高分子的阴离子也能诱导生物细胞放出干扰素。这种能够诱导生物细胞放出干扰素的物质，叫做干扰素诱导剂。我国也已合成了这种诱导剂。
经过试验，这种干扰素诱导剂可预防或医治多种由病毒导致的疾病。科学家曾对猩猩和人分别进行试验，发现其抵抗病毒的效果良好。
由于种种困难，迄今干扰素的应用远不如抗生素那样普遍。不过，干扰素的前程似锦，预计过不了多久，它将像抗生素那样驰骋在医学领域。
红色染料和磺胺
“606”的巨大成功，使医生特别是化学家们受到莫大的鼓舞。他们纷纷仿照欧立希的方法，从其他有毒物质，例如汞的化合物中寻找对付比螺旋体更小的微生物——病菌的药物。但20多年过去了，仍旧一事无成。直到20世纪30年代初，一位名叫杜马克的青年学者“登场”，才产生重大突破。杜马克总结了前人失败的经验后认为，病菌不同于螺旋体，应该改变思路，沿着欧立希早年开拓的征途努力探索。
他选择了一种许多传染病的共同病源——链球菌作为攻击对象，“子弹”当然是多种染料。在经历了无数次失败后，杜马克终于找到了一种叫“百浪多息”的红色素，注射进受到链球菌感染的小白鼠后，小白鼠竟奇迹般地活了下来。
但杜马克并不感到满足，作为一位化学家，他熟练地在实验室中把这种红色素溶液，一会儿加进硫酸，一会儿又与氢氧化钠发生反应。最后得到了一种纯白色的粉末，它的杀菌效力要比红色素大得多，根据化学结构，他把这种白色粉末命名为“磺胺”。它在小白鼠、兔子和狗等动物实验中都获得了成功。
一天，杜马克的小女儿爱莉莎的手指不小心被刺破了。晚上，不仅手指肿胀，而且发起了高烧。虽然请来了最有名的医生，病情却继续恶化。
“伤口上的链球菌进入了病人的血液，恐怕……”
“不！”
杜马克望着医生忧郁的脸色，果断地决定用两小瓶磺胺注射在自己心爱的女儿身上。第二天，当曙光来临时，戏剧性的变化发生了：爱莉莎开始退烧，不久体温就完全恢复正常。这是磺胺在人体身上战胜链球菌的第一曲凯歌！
1935年，杜马克正式将磺胺的发明公之于世。捷报不断传来：伦敦一家医院使用这种新药后，大大降低了病人血液中毒的死亡率。但是，有一个问题却使杜马克开始也难以解释，这就是：磺胺只有在人体内才能杀灭链球菌，单独放在试管中却并无这种功能。后来，一个偶然的机会，有一位科学家无意中将一种对氨基苯甲酸混入了磺胺中后，磺胺的疗效迅速明显下降，才揭开了其中之谜。原来病菌在生长繁殖过程中，必须利用对氨基苯甲酸制造叶酸。而磺胺与对氨基苯甲酸的结构极为相似，进入人体后病菌一时难以识别，于是“鱼目混珠”——磺胺就在病菌体内抑制它的繁殖，直至萎缩消灭。不久，化学家们又根据不同的抗菌需要，将一个个不同的“基团”取代磺胺结构中的氢原子，形成了一个由“磺胺吡啶”、“磺胺噻唑”、“磺胺嘧啶”等组成的磺胺药物“大家族”。
1939年，杜马克荣获诺贝尔生理学或医学奖。可是，由于希特勒的阻挠，多年以后，杜马克才有机会去瑞典参加为他举行的隆重授奖仪式。杜马克——这位为了造福人类，以心爱的女儿做试验，开拓化学药物疗法新时代的奠基人，将永载史册。
在人类的健康方面没有化学的发展也是不可想像的。以前在某些地区由于受传染病的侵害而导致整个村庄居民死亡的事件经常发生。为抵御疾病，人们只能使用一些草药和其他天然药物。今天由细菌或病毒所引起的感染都可通过使用化学药物而得到有效治疗。
磺胺药物第一次提出了简单的作用理论。人们从中发现，细菌会混淆化学结构相似的酸，错误的基因使微生物的发酵酶结构中断，从而阻止了细菌的蔓延。人体自身的免疫系统能消灭入侵的细菌，这种第一次被认识到的结构和作用之间的关系在现代制药学中具有重要意义，并不断地通过新的分子生物学知识被论证。
许多物质的医疗效果是随着时间的推移而不断地被确认的，它们有治病的功效，也有毒性。一个著名的例子就是水杨酸，它早在古代就被用于医治风湿性关节痛，水杨酸可抑制发烧和疼痛，但对肠胃却极不舒服，因此在19世纪末，化学家霍夫曼为他生风湿病的父亲极力寻找更能适合人体的药物。他把水杨酸与醋酸酐混合，得到乙酰水杨酸，这一药物在1899年被批准用于临床，从此以后它以“阿司匹林”的商标著称于世。
从药物研究开始以来的100多年里，药物研究的方式发生了巨大变化。以前，研究者们都是采用尝试的方法，即对各种备选化合物逐一尝试，而如今这种方法变得有些不切实际，因为化合物的种类已经增长到天文数字般的数目。因此新的研制药物的方法不断诞生，特别是计算机技术在药物设计中发挥着十分重要的作用。
缓释药物
人们经常与药物打交道，尤其是那些慢性病患者。在药物为人们解除病痛的同时，我们也发现服药是一件麻烦事。服药的方法一般都是一天吃几次，每次吃几片药，有时还要连续吃好多天的药，才能使疾病痊愈。有的病不得不长期服药，例如高血压病人，一年365天都得服降压药。如果你服的是中药，还需要花很多时间去煎药，那就更费力了。
能不能吃一次药管很多天呢？这样一来，岂不是可以大大地省事省时了，而且还可以防止因为忘了吃药或不及时吃药耽误了治病。
如果真的能实现吃一次药管很多天的话，人一旦得了病，因为在你的身体里已经有了治这种病的药物，等于已经打了预防针，疾病就会很快地痊愈。