我希望中草药能像西药一样成分明确，疗效精准 | 造访·翁经科

20多年前，一个住在杭州植物园附近的小男孩经常跟着做地质学家的父亲晨练，听听父亲解释什么是地质演变的痕迹；他像所有那个年龄的小男孩一样，捡橡子、挖蚯蚓，观察昆虫和植物，潜移默化中，他长大后选择了植物生物学成为自己的研究专业。

他叫翁经科。

全球的化学制药公司自20世纪90年代末以来，面临着平均800亿美元耗资、12年历时的新药开发成本，新药上市数量连年减少的不利形势。

向天然动植物入手探索新药开发成为新兴的趋势，世界各国也纷纷开展植物药立法，为植物药的研发和上市开辟新通道。

翁经科的研究领域正好切合这个趋势，他目前是麻省理工学院的生物学助理教授以及麻省理工白头生物医学研究所（Whitehead Institute for Biomedical Research）成员。

才35岁的他已经带领团队，找出好几种重要植物化合物的生成机制。

2013年他获得坦斯利奖章（Tansley Medal），2014年获得皮尤学者奖（Pew Scholar in the Biomedical Sciences），今年2月又获得斯隆研究奖 (Sloan Research Fellowships)。

斯隆奖自1955年设立以来颁发给物理学、化学和数学领域的杰出青年，以向这些“早期职业科学家和学者提供支持和认可”。

虽然奖金数额并不抢眼，但该奖项自设立以来累计产出了43位诺贝尔获奖者，16位菲尔茨奖获奖者，以及众多杰出人才。翁经科所尝试的方向可以理解为用西方生物学及基因科学解构天然草药。

对于众多认为中医药、藏药乃至南美草药学等是伪科学、安慰剂的人来说，他的研究领域其实颇富争议。

以下是造就与翁经科的一次对话，我们可以一探未来医药的秘密。

造就：请问让您获得斯隆奖的主要成就是什么？

翁经科：我参与的奖项是计算与进化分子生物学方向。简而言之，我是用进化的方式来理解植物、生物的多样性。

在我的工作之前，也有很多人是从事这方面的研究。但过去的研究方法更类似集邮，科学家们单独研究每一种植物的进化方向。

而我开始利用基因组学的发展，从根本上来剖析不同植物之间的生化分子如何合成，从更本质的程度上去理解植物生物进化的原理。

造就：这项研究未来的应用方向会是什么？

翁经科：利用基因组学发现了植物分子的生成机理后，可以利用生物信息学（利用信息学、统计学、计算机科学来研究生物学的一门学科）来分析这些合成通路，探索如何把这些能被药用的小分子的合成通路，转嫁到可以大量种植的植物中，令药物生产不再受困于濒危植物的匮乏，也能让人们不用再为了滥采药物、高价值的植物而破坏环境。

甚至可以通过微生物合成新的天然产物，来探索如何改变植物代谢，用基因编辑改造花、果等等。

从前也有通过育种技术来改造植物性状的，但只能通过盲筛来找到合成的途径。

而现在可以通过基因编辑技术，利用删除或编辑作物原有基因的方式来改变植物性状，包括作物改良、花卉培育。这会带来第二次的绿色革命。

造就：您提到通过把合成通路转移到可以大量种植的植物中，令药物生产不再受困于濒危植物的匮乏。这个问题是否还能通过人工培育濒危植物来解决？比如人参就被广泛地人工种植了。

翁经科：我在研究中的感受是：植物是一种很丰富的系统，它和动物遇到危险就能逃走了不一样，它生根后就不能走了，只能适应环境。

所以它生命的方式会出现更丰富的多样性，进化出很多小分子，来应对环境上的逆境。

比如红景天，它是一种生长在高原上强紫外线环境下的药物，现在也有人尝试人工大棚种植。

但通过研究可以发现，长在大棚里的红景天停止合成了可以作为药用的小分子，因为生长环境太好了，没有逆境。

所以，生长在不同气候、不同时间、不同产地的植物，它的小分子合成机制是不一样的，不是人工培育出一样的植物就可以了，要萃取有效的药用分子，需要保持植物原生的多样性。

造就：这让我想到一个有趣的问题，我们经常说现在虽然物质极大丰富，但我们吃的米、菜、水果都没有以前香了，是因为这种植物原生的多样性在丧失吗？

翁经科：这是另外一个问题。

很多农作物的多样性并没有丧失，但在现代农业化的发展过程中，我们为了解决粮食问题，为了解决丰富的营养搭配，我们选择了种植成本适中、能够被长途运输、方便存储的品种来广泛种植。

比如我在美国超市里买到的葡萄，永远是那种汁不多，比较脆、肉比较厚的提子，但没有香味。但我去农场里，还是能吃到软软的，汁水多，比较清香的小葡萄。

所以当人们的个性化需求兴起后，本地农场会兴起，超市满足大众化市场，本地农场满足小众化需求。

造就：让我们回到植物上，请问您是怎么看待中草药的药用价值的？您觉得中草药国际化的最大难题是什么？

翁经科：除了中国，部分国家和地区也有自己的草药学。

它是一种临床上的模糊经验医学，人们不知道这些药物具体成分是什么，但人们大概知道它们组合起来能治疗哪些症状。

对于中国人来说，我们是吃着中药长大的，所以情感上很容易接受这种疗法。

而对于西方人来说，生病时突然要跟让你5种完全没听说过的植物煮出来的苦汤，这很难接受。

而在发展历史上，中医的五行、阴阳学说，和西方医学的分子机理、解剖学、遗传学是完全不同的结构，又是在西方医学诞生之前就成型的，当需要用西方医学标准来审批药物研发、临床疗效，它就无法通过测试。

这两点是中草药国际化的难点。

但是通过很多前辈的努力，中草药对于系统性疾病的治疗效果正在被国际渐渐接受。

比如中国一个医药集团的复方丹参滴丸，在1997年底已正式通过FDA的IND申请。

经过十年的努力，复方丹参滴丸已在2010年完成Ⅱ期试验，并成为全球首例在美国FDA通过临床的复方植物药。

目前，该药的Ⅲ期全球多中心试验正式启动，预计在2013年底完成试验，如果能通过测试，它是第一例以药品身份进入西方发达国家医药主流市场的复方现代中药。

现在还有十多个中药也在进行FDA产品注册工作。

造就：中草药怎样才能去神秘化，去妖魔化呢？

翁经科：首先要从中草药的特殊性讲起。

其一，中草药相比西药这种单分子药物来说，它的化学成分复杂很多倍。

在不同时间种，不同地方种，植物的化学成分也不一样，做临床测试时就会每一次结果都不尽相同。

而中草药单方往往是数种乃至数十种植物混合在一起，所以很难知道这么多种成分里哪一种有用，能针对哪个病症的靶点起作用。

其二，植物不能运动，不能像动物一样靠运动对抗或逃避捕食者，所以植物采取了大量合成代谢产物的方法来对付捕食者（特别是昆虫）。

这些次生代谢产物中有些也能对人类或人体内的病原生物产生活性，也就是所谓的药效。

但因为植物不是为了人类治病而演化出合成次生代谢产物的能力，所以按现代药学的用药标准（主要是药效明确，副作用小这两条），绝大多数草药中的天然产物都不是理想的药物（要么药效不明确，要么副作用大）。

其三，中草药都是靠种出来的，还会有一些药农在萃取了草药的有效成分后再销售给药厂，对于药品企业而言，中草药的生产链条太长，质量追溯体系很难建立。

正如上面所说，因为中草药的治病机理太复杂，天然草药的成分又往往不能满足用药标准，以往中草药的成分和疗效都是不明确的，因此它会被西方医学视作安慰剂。

只要当中草药能变得像西药一样成分明确、疗效明确时，它自然就去神秘化了。

而且相比西药这种化学药物，中草药能更多地治疗系统性疾病如心血管、老年痴呆、癌症等。

现在科学家能通过基因组学和生物信息学来知道为什么，怎么做。用现代生物学和基因组学的方式去帮助中草药形成现代化的转变。

造就：以你们团队为例，请问你们在中草药去神秘化这方面的探索是什么？

翁经科：我们可以通过基因组学、代谢组学、转录组学等，在非模式的生物里找到合成特异性。

过去找到一种合成路径可能需要一整个研究团队花10多年，但现在，我们用基因的高通量测序，结合系统生物学去研究，一个研究员大概三四年就能找到一种合成通路。

简单地说，我们会提取植物中的DNA并进行基因测序，再通过质谱分析植物小分子，来鉴定其中所含的化合物。

然后把能对疾病起作用的强效化学物质和特定基因匹配起来。

一旦确定必须的基因片段，就把它嫁接到大肠杆菌或酵母菌里面，用这些菌株作为“制药工厂”。

在将来，我们要用中草药治疗某种疾病，就再也不用把整株植物吃下去，而是找到这些有效成分的合成路径，通过菌株“工厂”生产出药用化合物，我们直接把药丸吞下去就可以。

而且它遵循植物天然的进化与合成途径，能作用于更复杂的系统性疾病。

另外，香精香料行业现在都是用植物提取和化学合成的方式去做，仍然会对环境或者身体有副作用，以后可以用更环保的生化合成的方式去做出来。

造就：你对你的工作最自豪的一点是什么？你对你的未来规划是什么？

翁经科：我最自豪的还是在基础科学的层面，作为一个人类，我发现了植物用4亿5千万年进化而来的秘密，而且能把这个秘密以人造的方式重现。

未来我最大的兴趣还是做科学家，除了继续研发之外，我会把一部分精力放在教育和科普上。

我希望能通过精心培养我所带的团队，把对于植物生物的热爱传承下去；我也希望能通过更多的科普，去让大众了解科学。

比如现在人们对于转基因作物的偏见，就是因为人们并不了解它的本质和原理。

如果我能用更浅显的语言去让老爷爷老奶奶小学生都能理解科学之美，科学的原理，我会很有成就感。

另外，我并不排斥把我们团队研发成果商业化。

如果一个科学研究成果不能通过广泛推广和大批量生产去普惠世人，这个成果对于人类的生活是没有太大改善作用的。

基础理论的研究虽然很重要，但我并不想仅仅只做一个出世的科学家。