--- author: 一席YiXi date: '2025-05-18' guest: '' layout: post.njk source: https://www.youtube.com/watch?v=WPaqyxfYddI speaker: 一席YiXi tags: - scientific-methodology - cancer-research - medical-breakthroughs - critical-thinking - evidence-based-medicine title: 科学思维的力量：从失败实验到诺奖发现，癌症研究的伟大飞跃 summary: 本讲稿探讨了科学研究与思维的重要性，通过癌症研究中的多个案例，如化学疗法的诞生、幽门螺杆菌的发现、免疫疗法的进展以及中药砒霜的提纯应用，展现了科学方法如何从失败中学习、克服质疑、最终带来巨大突破，并呼吁大家保持科学精神，对科研保持兴趣。 insight: '' draft: true series: '' category: tech-trends area: tech-engineering project: [] people: [] companies_orgs: [] products_models: [] media_books: [] status: evergreen --- 大家下午好，我是李治中，大家可以叫我菠萝。我是一名癌症生物学家，也是一位科普作家。今天特别想和大家，尤其是学生们，聊聊科学研究和科学思维。 ### 早期癌症治疗的突破 首先，我想了解一下大家对癌症的基本认知。我们中国人现在的平均寿命已经超过76岁，如果活那么久，大家觉得得癌症的概率有多高？听到各种答案都有，但实际上，概率是20%，也就是说，平均五个人里会有一人得癌症；男性概率更高，大约四个人里就有一个。 全球范围内，目前有超过5000万人是癌症康复者或处于“带瘤生存”的状态。这表明，癌症其实已经没有那么可怕了，不像几十年前那样被视为绝症，当时我们几乎束手无策。情况在不断变化，今天就通过几个故事来告诉大家，这是如何发生的。 我们回到1947年，在美国，一位名叫**西德尼·法伯**（Sidney Farber）的小儿白血病医生，曾为此感到非常苦恼。当时，小儿白血病是绝症，几乎无药可治，最多只能用激素缓解，孩子往往在几周或几个月内就会去世。他渴望能找到方法让孩子们活得更久。 他从一种名为**恶性贫血**（Pernicious anemia）的疾病研究中获得灵感。在显微镜下，恶性贫血和儿童白血病都表现出巨大的异常细胞。当时发现，恶性贫血可以通过**叶酸**（Folic acid，维生素B9）来治疗，叶酸能让异常细胞转变为正常的红细胞。法伯因此设想，是否也能给白血病患儿使用叶酸。 然而，结果非常惨烈：使用叶酸不仅没能治好白血病，反而加速了白血病细胞的爆发性增长，导致患儿迅速离世。法伯因此受到了广泛的批评，被指责进行了失败的实验。 我想强调的是，一个实验即使没有达到预期效果，甚至结果完全相反，它也并非无效。科学的开创性研究往往意味着前人未曾涉足的领域，与预期结果相反的发现，恰恰可能是通往诺贝尔奖的契机。因此，我们绝不能忽视那些与设想完全不符的实验结果。 当法伯了解到叶酸反而会加速儿童白血病的进展后，他将思路反转：如果叶酸能刺激细胞生长，那么它的拮抗剂——**抗叶酸**（Antifolate）的药物——是否就能抑制癌细胞生长呢？通过这种反向思考，他找到了一个与叶酸结构非常相似的化学物——**氨基喋呤**（Aminopterin），仅是将一个氧原子替换为氮原子。 氨基喋呤进入体内后，能与叶酸竞争，阻断叶酸刺激细胞生长的功能。1948年的初步实验中，16名患儿中有10名显示出有效，这标志着**化学治疗**（Chemotherapy）的大门由此打开。法伯因此被誉为“现代化疗之父”。 从一个看似失败的实验中，法伯找到了颠覆性的研究思路，首次证明了即使是最恶性的癌症，也可以通过化学药物治疗。在此之前，癌症治疗手段仅限于手术和放疗。化疗极大地提高了儿童肿瘤的治愈率，使得许多曾被视为绝症的儿童肿瘤，现在生存率已大幅提升，某些亚型甚至超过90%，平均生存率也超过85%。 因此，如果孩子不幸罹患癌症，不必过度恐慌，很多孩子是可以通过治疗而康复的。 ### 根除幽门螺杆菌：预防胃癌的关键 在癌症治疗取得进展的同时，预防也同样重要。我下面要讲的故事，对中国人尤其重要——**胃癌**。全球每年超过100万人被诊断为胃癌，中国是胃癌的第一大国，约占全球患者的40%。 胃癌的高发与饮食习惯有关，如**吃得太咸**。中日韩三国都是胃癌高发国家，这与我们相似的饮食习惯有关，如韩国泡菜、日本料理以及中国的香肠腊肉。世界卫生组织列出的100多种“一类致癌物”中，就包括了烟、酒，以及中式咸鱼（并非危险程度与核弹相当，而是指有明确的科学证据显示其与致癌相关）。因此，警惕高盐饮食非常重要。 然而，胃癌真正的另一个巨大风险并非来自饮食，而是一种感染：**幽门螺杆菌**（Helicobacter pylori: 一种在胃中生长的杆状细菌）。这一发现由澳大利亚科学家**巴里·马歇尔**（Barry Marshall）和**沃伦**（Robin Warren）共同完成，他们因此获得了2005年诺贝尔生理医学奖。 这项发现源于1982年，当时年轻的马歇尔医生主要治疗胃病，如胃溃疡、胃炎、胃癌等，但对病因知之甚少。在那个年代，许多无法解释的疾病常被归咎于“情绪问题”或“容易生气”，甚至用抗抑郁药物来治疗胃炎，效果却不理想。 一天，病理学家沃伦在显微镜下观察胃部切片时，发现在一些患有胃炎的病人样本中，存在看起来像细菌的蓝色或蓝绿色物质。他们因此推测，胃部可能存在能导致胃炎和胃溃疡的细菌感染。 当时，没有人相信这个理论，因为胃部极端酸性的环境被认为不可能孕育细菌。尽管他们发表了许多论文，但无人相信。马歇尔后来回忆，面对巨大的反对声浪，他坚信自己是正确的。 为了证明自己的观点，马歇尔做了一件震惊科学界的事情——**拿自己做实验**。1984年，他培养了一大罐幽门螺杆菌，并喝了下去，预计需要几个月才能出现症状。然而，事态发展远超预期：第三天即开始出现恶心、口臭等症状，第五天开始呕吐，第八天症状严重到无法下床。内镜检查证实，他成功感染了胃炎。 尽管经历了巨大的痛苦，马歇尔作为一名优秀科学家，并未浅尝辄止，而是坚持继续实验，直到第14天再次取样，发现胃炎更加严重，才终止实验并开始服用抗生素。这种**科学精神**——坚持不懈，即使面对质疑也要用数据说话——最终说服了所有人。 此后，更多研究证实了幽门螺杆菌与胃炎、胃溃疡及胃癌的明确关联。例如，幽门螺杆菌阳性者患胃癌的风险是普通人的3-6倍。因此，体检发现幽门螺杆菌阳性，强烈建议进行根除。韩国的研究显示，对于有胃癌家族史的人，根除幽门螺杆菌可将胃癌风险降低73%，效果远超任何保健品。幽门螺杆菌的发现及后续研究，已使数百万人获益，这正是科学的力量。 这给我们一个重要启示：如果你的发现不被父母或他人相信，一定要收集数据来证明。否则，争论将无休无止。 ### 科学精神与个体实验 说到诺贝尔奖，我想再讲一个故事。**拉尔夫·斯坦曼**（Ralph Steinman），2011年诺贝尔生理学或医学奖得主，因发现了重要的**树突状细胞**（Dendritic Cells: 免疫系统中一种关键的细胞）而获奖。他的获奖尤为特殊，因为他是诺奖历史上第一位，也可能是唯一一位**死后获奖**的人。 2011年，诺奖委员会通知他获奖，接电话的却是他的家人，告知他在三天前已因胰腺癌去世。尽管诺奖规定不颁发给已故者，委员会最终讨论决定仍授予他该奖项，理由是“决定授予奖项时，他尚未去世”。 斯坦曼本人于2007年罹患**恶性胰腺癌**，即所谓的“癌中之王”，患者平均生存期不足一年。作为顶尖免疫学家，斯坦曼深知胰腺癌的危险性，但他没有仅仅等待标准治疗。他选择**自我实验**，尝试了自己实验室研究的**癌症疫苗**，即免疫疗法。 结果非常显著，他以极高的生活质量高质量地**存活了四年半**，远超预期，并且在病中仍坚持到实验室工作。这充分展现了他作为科学家的坚韧。 然而，我在此刻向大家提问：拉尔夫·斯坦曼使用的这种新型癌症疗法有效吗？（现场观众反应） 大家给出的答案不一，但多数倾向于认为有效。基于我提供的信息，确实如此。但我要告诉大家，我**刻意隐瞒了一个重要信息**：斯坦曼除了尝试自己的癌症疫苗外，还联合了七位好友实验室的**七种创新疗法**，他总共尝试了至少八种创新疗法。 得知此信息后，再问：他自己的癌症疫苗有效吗？（现场观众反应） 这次，认为“说不准”的观众明显增多。这恰恰是我要传达的关键点：**仅仅通过隐藏信息，就能轻易改变人们对事物的认知。** 因此，在辨别癌症谣言时，最重要的一点是**不要轻易相信个例**。民间“神医”最惯用的伎俩就是隐藏信息。他们会夸大某个案例，省略事实的关键部分，从而制造“神医宇宙”。 我曾有幸与一位“神医”对质，他声称其疗法非常好，因为所有回来复查的病人效果都很好。我指出，能回来复查的或许情况尚可。更重要的是，我认识一位被他重点宣传的患者。这位患者实际上是早期肿瘤，经过了手术、放疗和化疗，仅是在其处服用了两剂草药。然而，宣传中却将其描述为晚期恶性癌症患者，仅凭他的草药就治愈了。这便是骗子惯用的伎俩。 当批判这些“神医”或骗子时，尤其是他们打着中国传统医学旗号时，常会收到“积极”反馈，因为这触及了某些敏感话题。有人质疑，是不是只相信国外前沿科学，而否定传统医学？难道民间偏方和中国几千年的传统医学就一无是处吗？ ### 中药砒霜的科学升华 当然不是。今天，我想分享中国人对世界抗癌领域最大的贡献——**砒霜**的故事。大家可能熟悉潘金莲和武大郎的故事，听到砒霜，可能首先想到的是毒药。 砒霜的化学结构非常简单，是**三氧化二砷**（Arsenic Trioxide）。在高剂量时它有毒，但并非不能用作药物。事实上，全球各地都有用砒霜或砷剂治病的悠久历史。 在中国，70年代黑龙江地区一位老中医，在治疗癌症时使用了“砒霜+汞+蟾酥”的复方。这种“以毒攻毒”的方式，虽然很多患者难以承受，但个别患者的肿瘤得到了长期控制，实现了“带瘤生存”。 这引起了张亭栋、韩太云等医生的兴趣。他们研究该偏方，发现其有效性，但毒性极强。作为科学家，他们首先想到的是：**这三个成分是否都是必需的？** 实验证明，事实并非如此。 经过科学拆分和研究，最终证明**只需要砒霜**（三氧化二砷），而汞和蟾酥仅增加毒性，对治疗癌症并无益处。这一发现极大地提高了**治疗窗口**（Treatment Window: 药物能够治疗某些肿瘤同时副作用较小的剂量范围），允许使用更高剂量的有效成分。 这种提纯后的砒霜制剂后来被命名为**“癌灵一号”**（Cancer Elixir No. 1），于1979年发表在中文杂志上。这项研究有多项了不起的发现： 1. 证明了“癌灵一号”可以**单独治疗癌症**，而非仅是辅助化疗、放疗。 2. 确认了**砒霜是有效成分**，无需混合。 3. 发现了其治疗效果与**癌症类型**密切相关，对**白血病**，特别是**急性早幼粒白血病**（Acute Promyelocytic Leukemia: 一种白血病的亚型）效果最佳。 这项发现，将一个混乱的民间偏方提纯，找到了有效成分，并确定了最精准的治疗人群。基于此，张亭栋和王振义先生获得了2020年的**未来科学大奖**。该奖项表彰了他们发现三氧化二砷和**全反式维甲酸**（All-trans Retinoic Acid）对治疗急性早幼粒白血病的疗效。 目前，这两者的混合已成为全球治疗此类白血病的**标准治疗方案**。在此之前，这种白血病的治愈率为0%；而现在，治愈率高达80%-90%。这是中国人对世界抗癌史做出的最原创的贡献。 我们常常跟进国外的研究，而这项成果则真正源于民间偏方，并最终通过科学思维得到提炼和升华。这展示了我们对传统的尊重——不是全盘接受，而是“取其精华，去其糟粕”，并造福世界。 随着国内外科学家不懈的努力，癌症的生存率正日益提高。从曾经的绝症，到如今某些癌症类型和亚型治愈率达到90%以上，甚至一些曾经生存率个位数的癌症也翻了好几番。这就是科学的力量。人类几千年来未解决的问题，通过科学思维和科学实验，正在取得进步。 当然，我们前行的道路依然漫长，除了癌症，还有许多慢性病需要攻克。我希望在座的同学们，未来能对科学和科研产生浓厚的兴趣。更重要的是，我希望大家投身科研，不是为了名或利，而是因为科研本身真的非常有趣。 谢谢大家。