用40年打破美國壟斷,張雪峯:我很敬佩他_風聞
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作者:鄭四季
藝人大S曾在她的《美容大王2》裏説過這麼一句話,她説:“玻尿酸,就像上帝用來製造亞當和夏娃的黏土。”
今天提到玻尿酸,人們第一反應是,此物和美容美妝息息相關。實際上,玻尿酸一開始的功用,是在醫學領域。
上世紀70年代,中國無數白內障患者等待玻尿酸治病,然而玻尿酸提取技術被美國壟斷,美國人研製出了玻尿酸,並以一公斤20萬美元的價格賣給中國,他們揚言再給20年,中國也掌握不了玻尿酸技術。
當時,有一個年輕人,一頭扎進實驗室做起研究。
40年間,他讓中國玻尿酸從無到有,並最終佔領了全球80%的玻尿酸市場。
這個人,就是“中國玻尿酸之父”——凌沛學。

玻尿酸的誕生
1934年,哥倫比亞大學的眼科教授卡爾·梅耶在一次實驗中,意外從牛眼玻璃體中提取出一種多糖,即透明質酸,又名玻璃酸鈉。
中國台灣學者在翻譯這個單詞時,將Uronic acid(糖醛酸)誤看成了Uric acid(尿酸),因此將這種多糖誤譯為了“玻尿酸”。
玻尿酸,自此誕生。
很多人對玻尿酸可能沒太多概念。
它是構成人體細胞間質、眼玻璃體、關節滑液等結締組織的主要成分,在體內保水、調節滲透壓、潤滑、促進細胞修復。
就像藏在我們身體中的潤滑液,一旦含量減少,很快皮膚就會變得粗糙褶皺,關節就會發炎,動脈就會硬化,嚴重的還會導致腦萎縮。
然而,玻尿酸在人體內的含量本身就十分稀少,人體中的玻尿酸含量僅為15克,並且隨着年齡增長逐漸流失。人的衰老,皮膚鬆弛,身體機能退化,在一定程度上都跟玻尿酸的流失有關。
所以,在當時,能不能造出人工玻尿酸,成了一個擺在科學家們眼前的課題。這個課題承載着無數人對青春不老的追求,誰攻克了,誰就可以賺得缽滿盆滿。
20世紀70年代末,美國學者Endre Balazs在此前研究的基礎上,發現了從公雞雞冠中提取玻尿酸的方法,並申請了專利,玻尿酸技術實現了突破。
但當時,大約200公斤雞冠才能提取1公斤玻尿酸,產量極低,所以彼時玻尿酸價格貴過黃金,被稱為“液體黃金”。
且在之後,玻尿酸被創造性地用於人體,成為眼科手術中的重要材料。
玻尿酸的價值被進一步證明,最開心的莫過於美國人。
他們手握“液體黃金”,其他國家想要,就得來跟我買。與此同時,他們很雞賊地封鎖了玻尿酸的提取技術,試圖從根源上杜絕其他國家過來分杯羹。

中國造不出玻尿酸
上世紀80年代,我國醫療技術落後,玻尿酸作為治療白內障的重要物質,我們無法自己研製,只得從美國進口。
美國人當然不會放過這樣發橫財的機會,他們瞅準了中國市場的潛力,開口就是每公斤20萬美元。
那時,中國人均月收入不過40元人民幣,20萬美元無疑是天文數字,無數白內障患者只能望而卻步,任憑視力不斷下降致盲。
美國更是揚言,再給20年時間,中國也掌握不了玻尿酸的技術。
就在這個時候,一個叫凌沛學的青年毅然站了出來。
凌沛學出生在山東沂蒙山區,是個典型的農家子弟。6歲就要一個人割完35斤豬草,放學還要幫助家裏放牛、餵豬、做飯。
艱苦的環境沒有削弱他學習的動力。1983年,20歲的凌沛學考上了山東醫科大學的研究生,師從中國生化藥學創始人之一、生化藥學專家張天民教授。

● 年輕時的凌沛學
張教授從自己涉及的領域裏,確定三個研究對象,讓他的三個弟子來“分”。三人中一個選了肝素,一個選了胸腺素,玻尿酸就落到了凌沛學手裏。
凌沛學只在文獻中見過玻尿酸的學名。至於它長什麼樣子,是種什麼物質,到哪裏去整,凌沛學一無所知。
但他查了查,——1934年美國眼科教授卡爾·梅曄發現透明質酸之後,就陸陸續續有新的成果誕生。而在中國,一切都是空白,也沒實現進口,只是靠人從國外帶回玻尿酸注射液應用於臨牀。
我們,顯然慢了很多年。

攻克玻尿酸
那時全中國都沒有人知道玻尿酸是什麼樣子,也沒有計算機可以檢索資料。拿到選題的凌沛學在圖書館裏,從早到晚,一待就是一個月。最後他查到,動物體玻尿酸含量最高的是結締組織、眼球、臍帶以及關節滑液。
既然如此,那就從這些組織開始找起。
那時起,凌沛學每週都要去醫院的婦產科取臍帶。
產科醫生接生完,他就將臍帶上沾的血和羊水沖洗乾淨,然後將長長的臍帶放進盛有丙酮的磨口瓶。一個禮拜下來,足足能攢一大瓶。凌沛學帶着臍帶返回實驗室,用手術剪剝開,去掉血管,進行投料。
過程繁瑣,且略有些“血腥”,好在最後,終於從這一眾臍帶裏製備出了玻尿酸,算是實現了0的突破。然而,臍帶能提取的玻尿酸含量非常有限,將來就算研製成功,也很難覆蓋我國龐大的人口基數。
所以該怎麼辦?
既然臍帶沒能滿足需求,那不如再從動物眼球裏找尋。凌沛學於是跑到內蒙古呼倫貝爾的海拉爾肉聯廠,一個一個地挖牛眼;又去往萊陽生化藥、濟南肉聯廠挖豬眼,然後把牛眼豬眼冷凍後剪開,取出玻璃體。

● 凌沛學在實驗室
那段日子,凌沛學乾脆住在廠裏,連着幾個月和工人們同下車間,天天穿着殺豬的工作服和雨鞋,在屠宰生產線上作業。
玻璃酸鈉的提取製備,過程要求無菌操作。從原料到製劑大概需要一個月時間。這一個月,凌沛學帶着團隊每天從早上進入無菌實驗室,晚上才能出來,中間不能吃喝。
夏天的實驗室猶如大蒸籠,他們穿着尿不濕一待就是一整天。冬天的實驗室則宛若天然大冰窖,致使他們的手腳長滿了凍瘡。
同時,為了保證無菌,凌沛學和同事們還必須在紫外線燈下操作。紫外線輻射強度極大,在這種環境中連續工作,凌沛學和同事們常常難受得在牀上打滾。
不過,日子雖然過得辛苦,凌沛學卻特別滿足。那時他心中有個信念——“一定要讓中國人用上我們自己的玻尿酸”。
在老師的帶領下,凌沛學團隊終於研製出特有的玻尿酸生物提取技術,並從雞冠中製備出了化妝品級別的透明質酸。
1986年的元旦,這份研究成果完成了省級科技成果鑑定。

把玻尿酸“打下來”
也是在1986年,凌沛學研究生畢業。山東省商務廳下撥了3萬元創業經費,凌沛學正式啓動了中國玻尿酸產業化的研究。
研究室是商業廳的一個車庫,大概20平方米,用水的水池都是在户外,洗車用的水池子。凌沛學帶着一老一小兩名同事,組成團隊,全員上陣動手壘台子、搞定上下水、配套實驗設備。就在這個時候,一直在尋找好原料的馬來西亞南源永芳集團有限公司慕名而來。
1988年,利用凌沛學技術生產的“永芳高級潤膚露”上市銷售,中國愛美女性開始真正接觸了“玻尿酸”。各地百貨大樓,位置最好的櫃枱已然都鋪上了這款主打保濕功能的產品。兩年時間,永芳高級潤膚露的銷售收入就達到了4億元。

● 永芳護膚品廣告
凌沛學和團隊夥伴很自豪,但他志不止於此。玻尿酸的核心領域在醫學,絕不能僅僅是做個化妝品。
為了讓玻尿酸能運用於藥品中,凌沛學又投入了實驗工作。他率團隊採用生物製造技術來製備玻尿酸,從微生物提取,先發酵,後純化,再精製,在90年代初成功用生物製造技術實現了玻尿酸的量產。
自此,玻尿酸提取成本大幅降低,化妝品級的玻尿酸從一公斤幾萬元降到了幾千元,藥品級從20萬美元降到了20萬人民幣,直接扭轉了中國依賴進口玻尿酸原材料的局面。

● 凌沛學在實驗室
1993年,凌沛學團隊研製成功了眼科用藥玻璃酸鈉注射液(二類新藥)。
這個產品發明以後,原本漫長的白內障治療過程簡化為一個四五分鐘的門診手術,每年幫助200萬白內障患者重見光明。
1994年,凌沛學發現將玻璃酸鈉與廣譜性抗生素氯黴素混合在一起,能在眼角膜和眼結膜表面存留,起到緩解眼乾澀的效果。
當年推出全球首款含有透明質酸的滴眼液“潤舒”,用於治療結膜炎等眼疾。後又推出緩解視力疲勞功能的滴眼液“潤潔”。
1996年,凌沛學團隊研發出股關節箱注射的透明酸的注射液,到現在為止,每年能為100萬人解除關節的疼痛。
另外,中國玻尿酸也得到了無數化妝品大牌的青睞。
截至目前,資生堂、雅詩蘭黛、蘭蔻等品牌都會在中國採購,中國已經成為全球最大的玻尿酸原料生產銷售國。
2020年中國透明質酸原料的總銷量已佔全球總銷量的81.6%,全球玻尿酸原料銷量排名前五的企業都來自中國。
40年前,美國人説我們不行,到現在我們提供80%的玻尿酸原料,領跑世界。

在中國,能發展好
18年前,新加坡衞生部調查發現,多位使用博士倫隱形眼鏡護理液的人患上了真菌性角膜炎,美國博士倫公司生產的護理液在新加坡市場停售。危機來臨,這家美國大公司的老闆最先想到的是凌沛學。他緊急安排專機來接這位中國專家赴美研究對策。
飛機還沒落地,凌沛學就在實驗室裏把危機化解了,他把玻璃酸鈉加進護理液,杜絕原產品防腐劑誘發的感染。
有一年,凌沛學隨團在美國考察,正在開展玻璃酸鈉產業化研究的美國科學家博拉什很快找了來,三顧茅廬,極力邀請凌沛學在美和他一起工作。
博拉什説:“我有世界上最頂尖的實驗室、最好的工廠、最好的待遇。你在這裏搞玻璃酸鈉的科研,效率會大大提高。”
但凌沛學謝絕了:“您給的條件的確很豐厚,但我總覺得玻尿酸事業能在中國發展得更好。”
四十載科研路,是凌沛學對研究的默默耕耘路,也是拳拳愛國之心。
如今已61歲的凌沛學,提到了幾個未來值得關注的研究方向:
第一個是研究玻尿酸對細胞起到的保護作用,包括抗氧化、清除自由基、延長活性、抗衰老等;第二個是透明質酸預防腫瘤細胞分裂和轉移的作用;第三個是抗癌的藥物或疫苗;第四個是研究抗栓藥物。
以上這幾個研究方向未來任何一點的突破,對於人類而言都將是很大的貢獻。

● 凌沛學(中)和團隊實驗人員
張雪峯在談及凌沛學時十分感慨——
“他是我非常敬佩的人……這些年,中國的技術真是井噴般的發展,可仔細想想,哪有什麼井噴呢,不過是一羣人幾十年如一日的支持換來的瓜熟蒂落。”

回顧中國玻尿酸的發展歷程,80年代跟着國外跑,90年代並排跑,2000年以後領跑世界。玻尿酸的前世今生,也正是一部中國生物醫學發展史的縮影。
故事仍在繼續,我們,將會繼續往前。
● 參考資料
[1] 齊魯晚報丨專訪“中國玻尿酸之父”凌沛學:山東壟斷全球玻尿酸市場
[2] 姚麗、王曉娜丨凌沛學:用一生專研,成就全球玻尿酸第一巨頭,中國化妝品,2021年S1期
[3] 大分子實驗室丨探訪中國玻尿酸產業之父——凌沛學院士
[4] 大眾日報丨報告文學‖破解這15克的“美麗密碼”