年近八旬、身形高大的郭宗儒研究員依然中氣十足,對話中保持著科學家特有的理性、清醒和克制。退休已十余年,仍每天堅持到所里工作。他在這里學習和工作了半個多世紀,和熟悉的同事和工作伙伴們一起見證了國家藥物研發波瀾壯闊的發展歷程,至今從沒有停止過對藥物研究的關注。如今他從容不迫地安排自己的時間,查資料、寫文章、編寫專著和與大家交流討論,為年輕人出謀劃策,希望工作中的多年積累能幫助年輕人煥發出新的生命力。
郭宗儒說自己現在算不上處于工作狀態,只是從興趣出發做一點事情。迄今他已出版了被藥物化學界稱作三部曲的《藥物化學總論》、《藥物分子設計》和《藥物設計策略》,均為其一人所著。近幾年他將精力投入到撰寫專著和整理國內外優秀藥物研發案例工作中。憑借著科學家的執著專注,他時刻留意國內外學界的最新成果,基于積累的知識和經驗,已經整理80余篇案例分析,三年前在《藥學學報》雜志開設了專欄,迄今已刊發40余篇。他說,起初我簡單了解過讀者的反應,學界內的一些老師和同行表示,這些案例對他們的教學和科研有啟發,并且在課堂中被引用。得到正面的反饋之后,就決定將這一具有現實意義的工作堅持下來。對于忙碌了一生的研究者來說,藥物研究已經和他的生活緊密融合而無法剝離,在熟悉領域做些解析、總結和思考,也成為一種個人興趣的滿足。
探索實踐全新的研發模式
2010年代被業界稱為“新藥研發成功的爆發期”。作為郭宗儒團隊研發的新一代非甾體抗炎藥——艾瑞昔布在2011年獲得了國家1.1類化學藥新藥證書。艾瑞昔布是當時治療風濕性關節炎的新物,上市后就受到醫藥衛生界廣泛關注,幾年來為許多病患緩解了痛苦,相對于業界的關注和資本的追捧,身處其中、歷經周折的研發者郭宗儒談起這項成果相當淡定,他把這項成果看作是自己和團隊與企業合作研發的一項探索。
1993年專利法的修訂及實施、國際大公司成功的案例,將國內業界的目光引到專利藥的研發上來。然而,有自主知識產權的藥物到底該如何研發呢?當時,無論是官方還是業界,都沒有明確答案。一向具有創新意識的郭宗儒對此非常關注,便和同樣有志于此的國內知名企業恒瑞醫藥一拍即合,實行研產結合,共同成立了聯合實驗室,1998年開始了艾瑞昔布的研發。此后共同合作,歷時近13年,完成了分子設計、化合物合成、生物學評價,直至臨床試驗和報批。他們摸著石頭過河,逐漸探索實踐了一套新的合作模式:以郭宗儒教授為首的研究小組進行化合物的設計合成和初步活性評價,而后由企業負責動物評價試驗及后續的開發工作,研發模式與時下的風險投入極為相似:經費與裝備等由企業承擔,研究院所按照設定的目標進行研發攻關。如若研發失敗受挫,雙方承擔損失;一旦成功,共享知識產權和成果。
盡管當時恒瑞醫藥與國內多家科研機構分別簽署了開發協議,但是大多數由于各種原因未能成藥。而憑著郭宗儒及其團隊的科研上的不懈追求和敏銳的判斷力,他們研發的艾瑞昔布成為那段時間碩果僅存的研發項目,是當今國內研發新藥的龍頭企業的第一個1.1類化學藥物,也為我國藥學界開展新藥創制提供了一種鮮活的參考和范例。
艾瑞昔布主要用于緩解骨關節炎的疼痛癥狀,它繼承了傳統抗炎鎮痛藥物的確切療效,但對胃腸道沒有明顯副作用,也避免了對心血管的不良反應,這些都力求體現在藥物分子結構設計的精準性上。我國關節炎患者占到人口總數的10%,隨著老齡化時代的到來,關節炎患者數目將會增加,艾瑞昔布研發的臨床意義將更加被人們了解和認識。
勇敢跨界創新思維
郭宗儒強調,藥物研發是綜合多門學科的技術創新,將生物學、計算機科學和化學等知識融合到研發項目中,那么研究的深度和效果會不同。也許正是懷抱著這種想法,使他一直保持著對新生事物的敏感和興趣,能夠打破研究領域的禁限和窠臼,隨時根據目標的要求調整技術方案和研發內容。
除了研發模式的創新,作為國內較早把計算機技術引入藥物研發的研究者,他見證了計算機技術的應用和發展,經歷了一個從門外觀望到自如應用的過程。
早在70年代末,他敏銳地感到國外應用計算技術和統計學方法于藥物化學的研究,便萌生了利用計算機技術開展藥物研究的想法,卻苦于國內相關研究資料的匱乏,命運便把一個學習的機會推到了他面前。
當時郭宗儒因“文革”已經脫離研究工作若干年剛剛回到實驗室,即聽聞教育部欲招收去美國交流的訪問學者。正急于補充新知識的郭宗儒果斷報名,經過嚴格的英文考試,憑借扎實的功底在1978年順利考取了教育部派遣的訪問學者,得以到美國Pomona大學化學系Hansch教授實驗室從事計算機輔助藥物研究。當時,初到美國的郭宗儒被那里先進的研究技術深深吸引,他如同一塊干涸的海綿急于吸收水分,兩年時間埋首于實驗室,奔忙在學術會議上,孜孜以求日漸精進。訪問學習時間結束后,信守著出國時許下的承諾,他謝絕了美國同行的優越的研究環境和待遇,帶著全身心學習的專業知識回國,重新開始藥物分子設計與合成研究,在藥物所創建了計算機輔助藥物研究實驗室,多年來將傳統藥物化學原理與計算機方法相結合,分子設計和化學合成與活性評價相結合,逐漸成長為我國藥物化學和藥物設計學科方面有影響力的帶頭人。
值得一提的是,20世紀80年代,當時國外的計算機軟硬件非常昂貴,郭宗儒與遲翰林等一起研制出用于微機的軟件包,集分子力學、量子化學、生物大分子結構模擬、分子對接、QSAR等于一體,定名為《藥物分子設計系統》。該系統對普及推廣我國計算機輔助藥物研究起到積極作用,獲得1995年衛生部科技進步二等獎。
作為藥物化學家,郭宗儒研究員將知識價值鏈和成藥性理念引入新藥的創制,作為指導新藥研發的策略;在藥物分子設計中,以分子的多樣性、互補性、相似性和整合性安排新藥的設計。體現在將傳統藥物化學原理與結構生物學、計算化學和分子模擬等計算機輔助技術相結合,既考慮藥物分子與靶標作用的微觀特征,又注重藥物在體內呈現的宏觀行為,這些理念有效地應用于抗炎藥物研究中,獲得了中華醫學科技二等獎。此外維甲類的研究工作獲得衛生部和教育部科技進步二等獎。
從組織安排到自主選擇
郭宗儒過去半個多世紀,一直從事藥物化學的研究,問起他最初是如何規劃自己的職業和研究方向時,他坦誠回答,我們成長在計劃經濟的時代,基本沒有自己選擇的因素,完全是服從組織安排。1938年郭宗儒出生于河北省正定縣,這個早慧的少年一直是品學兼優的好學生,因為成績優異小學還跳級一年。初中畢業那年,一向重視教育的家人建議他到北京讀書,爭取更好的學習環境。就這樣,13歲的郭宗儒只身來到北京,一路打聽考入當時的北京名校“河北高中”。經過三年學習,又考取了北京醫學院的藥學專業。1958年畢業后,和班里的幾名同學一起分配到中國醫學科學院的藥物研究所藥物化學合成室工作到現在。他說,可以說是組織上給我選擇了藥物研究的這條路。組織的選擇也許正契合了郭宗儒的興趣和特長,也許是所處的時代塑造了他根據國家的需求塑造愛好的秉性,他將對藥物研究的興趣經過長年累月的工作已銘刻在心頭,沿著這個方向走到退休,為之努力一生。
勤奮是郭宗儒一直堅守的信條。1961年,在藥物所工作四年以后,感到知識儲備不足的郭宗儒萌生了繼續求學的想法,正在這時,協和醫科大學于1962年正式恢復了研究生招生,得到領導許可之后,郭宗儒考取了我國著名有機和藥物化學家、1957年從美國歸來愛國科學家的黃量院士的研究生。黃量是美國康奈爾大學第一位外籍化學女博士,在世界名校受過嚴格的科學研究訓練,郭宗儒作為她當年招收的唯一的研究生,得到了悉心的指導和培養。黃量對郭宗儒的指導表面看似管的少,卻自成章法,她沒有急于給他安排具體的工作,而是耐心了解郭宗儒的興趣和研究偏好,充分尊重學生的意見,支持他獨立思考,根據自己的興趣尋找合適的選題開展研究。
郭宗儒在導師那里得到了充分的自由和廣闊的空間,他的研究領域是抗癌藥物的設計與合成,為了系統地掌握抗癌藥物的化學和作用機理,除了跟蹤文獻外,三年的時間里,他自己尋找選題,獨立開展研究,然后每半個月向導師進行匯報,再根據導師點撥繼續工作。為了提高學生分析問題的能力,黃量教授還不時地介紹一些文獻,讓他分析文章中的主旨或問題。
研究生就讀期間,郭宗儒還完成了一項受益終生的突破,就是專業英語的學習。一個偶然的機會,黃量教授給他一本國外新書《生物烷化劑》,在那個國外資料奇缺的年代,郭宗儒捧著這本珍貴的資料如獲至寶,學習了一段時間后便萌生了翻譯這本書的念頭,得到黃教授的首肯后,他把所有業余時間花在了學外語查資料上,憑著不服輸的精神,本來英文基礎一般的郭宗儒居然完成了這本書的翻譯,盡管由于十年動亂,使得導師幫他出版這本譯著的安排落空,但他的英文水平卻實現了飛躍,為他后來開展國外交流和查閱英文資料打下堅實基礎。
時隔多年回想起來,郭宗儒十分感謝導師黃量對他的指導方式,他說,盡管受時代所限,當時做的研究跟后來的藥物研究水平不可同日而語,但是卻可貴地培養了他獨立思考的能力和規范的科學思維,激發了他對藥物研究的興趣,這些都成為他后來全神貫注于藥學研究領域內開展科研的基礎。
從公眾健康需要出發研發新藥
郭宗儒做藥的最初探索始于大學剛畢業時,1958-1962年在藥物研究所藥廠的工作。剛到合成室時,正處于全民振奮的大躍進時期,藥物研究所也成立了藥廠,郭宗儒被安排到藥廠擔任合成車間主任,領導十幾人的團隊做藥物研發。郭宗儒回憶起當時與王府井的特藥門市部密切聯系和交流,那時候一旦聽說有新藥特藥,他便前往積極了解藥物的化學結構,再四處查訪資料,憑著這種熱情,在藥廠簡陋的條件下,也開發仿制了不少新藥。
有一次,西單一個化工廠著火,幾十名工人苯中毒,白細胞減少并有可能導致白血病。藥廠接到緊急通知,急需要一種治療苯中毒的新藥苯毒克息。郭宗儒和同事們加班加點,迅速合成了數公斤產品,解救病患。
盡管當時藥廠生產能力不強,更缺乏所謂的預算、經費等概念,但是因為郭宗儒和同事們都是根據社會需要開展工作,研發的節奏大大加快,開發的藥物得以很快應用于臨床。其間,他們試制了抗癌藥新癌必恨(novoembichin)、苯毒克息(pentoxyl)、溶肉瘤素(sarcolysin)、雙氫氯噻嗪(dihydrochlorothiazide)、苯乙雙胍(DBI)等,鍛煉了合成技術。這些制藥工藝,大多都無償地分享給了北京制藥廠等制藥企業。當時僅僅二十出頭的郭宗儒興味盎然地在藥物研發的廣闊天地中任意遨游。
郭宗儒研發新藥的另一次特殊經歷在江西的衛生部五七干校時期,當時藥物研究所的一大批研究人員在那里參加勞動,一年之后,他們響應當地的請求成立了干校藥廠,重新恢復了藥物開發工作。多年來九江地區民間流傳著將魚腥草汁浸泡藥棉用于治療婦女陰道炎等婦科病的土方,但是魚腥草在冬天因天氣寒冷無法保存而中斷使用的問題一直沒有解決,九江衛生局把這個情況反映給了干校藥廠,請求解決。
在梁曉天院士的主持下,郭宗儒等五位下放人員在缺乏實驗儀器的情況下就地取材,積極尋找替代品、制作器械,經過細致的試驗,研究分析出了魚腥草的成分,合成出了魚腥草的主要成分的白色結晶,然后在鴿子、家兔等體內試驗抗菌作用和毒性,在山溝溝里研發出了后來載入藥典中的魚腥草素(sodium houttuyfonate),并生產出了片劑成藥,為當地群眾的健康問題實實在在的出了把力。《江西日報》很快刊登了這個消息,引起廣泛的社會關注,不久之后上海的藥廠來聯系生產,他們就無償的把配方給了藥廠。1971年,郭宗儒已經回到北京工作,他撰寫了《魚腥草素的研制》一文,投稿登載了《醫藥工業》雜志上,記錄了這一段難得的經歷。
談起這段往事,郭宗儒說,作為藥物研發人員,當時的理念很純粹,把新藥研究并開發出來,經過臨床檢驗對病人有用,大家都萬分欣喜,根本不會考慮個人經濟利益和小集體的利益,而是為大多數人的健康謀利益。
做授人以漁的引路人
郭宗儒1993年獲得國務院學位辦授予的博士生導師資格,開始擔任博導。作為一名曾經的研究生,又是從教多年的研究生導師,最忙碌的時候,他曾經同時指導7個博士生,談起現在的研究生教育和青年科研工作者的工作,郭宗儒感受頗深。作為教育工作者,他時刻警醒自己,要做好傳道、授業、解惑三個層次的任務。無論是為研究生講述《高等藥物化學》、《新藥藥理學》、《藥理學進展》等課程,還是指導研究生的實驗和論文工作都是秉承著這種理念。
他不斷強調尊重學生創造性和獨立思考能力的重要性,警惕現在研究生教育中把學生當作老師的手來使用,而忽視學生自主科研能力培養的問題。因此他注重啟發學生的自主性、創造性。他常常告誡青年學生,在當前信息嚴重碎片化的時代,不能無視人的認識必須經過從數據到信息再升華到知識的規律,時刻保有扎實的求實精神和獨立思考的熱情,才有可能走出一條創新之路;他強調大家不要把獲得學位作為終極目標,專注于一時的得失,而要敢于創新跨界,向不同領域延伸和系統的思考,形成自己的研究理念,力求能自己發現新問題,作出科學的建議。他悉心指導學生的論文寫作,從搭建框架開始,再到科學表述,實驗數據,詳細到包括標點符號都詳加斟酌,嚴格把關,最多的時候修改近10稿。
談起和青年人一起工作的經歷,至今郭宗儒仍舊懷念上世紀80、90年代時期,藥物所自由開放的濃郁學術交流氛圍給他帶來的啟發,每天在實驗室和年輕的研究生和博士后共同討論研究的進展,談論學科的發展與遐想,在他看來,年輕學生的創造性和年長者的經驗以及穩健的個性結合,真正的實現了教學相長,為諸多成果的涌現和藥物研究所事業的發展起到了良好的而推動作用。
對于當前從事新藥研究或者有志于踏入這個領域的青年人,郭宗儒建議大家要打牢基礎,趁著年輕學習一些不熟悉的事情,把生物、化學、數學等幾個學科都學扎實,將來才有創造的實力,才能有所突破。另外他主張年輕人要有敢于再打破學科藩籬的勇氣,不斷拓展視野深度廣度,才能成為研究領域的自由人,還要注重培養逆向思維,勇于打破思維定式,把逆向思維也作為創新的起點。
郭宗儒對我國新藥研發事業的未來充滿期待。經過半個多世紀的艱苦跋涉,郭宗儒和同時代的科學家們為新中國的新藥研發事業持之以恒的努力,從當年的一窮二白中培育出當今的繁花碩果,為未來的創新發展打下了堅實的基礎。正是一代又一代研究懷抱著對于藥物研發的飽滿熱情,不懈努力,合力攻關,才實現了我國藥物研究領域的長足發展。實現中國新藥研發的原始創新任重道遠,需要廣大藥物研發人員的執著追求,相信在郭宗儒等老一輩科學家的托舉之下,我們的藥物研究事業一定會創造出新的局面。
(高翠峰/文 照片由中國醫學科學院藥物研究所提供)