格哈德·多马克(1939年诺贝尔生理学或医学奖得主)
格哈德·约翰内斯·保罗·多马克(Gerhard Johannes Paul Domagk,1939年诺贝尔生理学或医学奖得主)
| 格哈德·约翰内斯·保罗·多马克 Gerhard Johannes Paul Domagk | |
|---|---|
| 出生 | 1895年10月30日 德意志帝国勃兰登堡省拉戈 (今波兰境内) |
| 逝世 | 1964年4月24日(68岁) 西德黑森林地区布格贝格 |
| 国籍 | 德国 |
| 身份 | 病理学家、细菌学家 |
| 母校 | 基尔大学(医学博士) |
| 获奖年份 | 1939年 |
| 奖项类别 | 诺贝尔生理学或医学奖 |
| 获奖理由 | "发现百浪多息的抗菌疗效" |
| 知名成就 | 百浪多息(Prontosil)、磺胺药物的发明 |
| 配偶 | 格特鲁德·斯特鲁贝(Gertrud Strube) |
| 子女 | 5人 |
生平
格哈德·多马克于1895年10月30日出生在德意志帝国勃兰登堡省拉戈(今波兰境内)的一个教师家庭。他早年立志学医,1914年进入基尔大学医学院学习。第一次世界大战爆发后,他中断学业加入德国军队,在战场上担任医疗兵,先后在东线和西线作战。1918年,他因负伤被送回后方,战争结束后才在1921年从基尔大学获得医学博士学位。
毕业后,多马克先在基尔大学病理学研究所任职,师从病理学家瓦尔特·菲舍尔。他1924年在格赖夫斯瓦尔德大学病理学研究所担任助理,1927年进入明斯特大学。1929年,他加入了德国法本化学工业集团旗下的拜耳公司(Bayer)——当时拜耳所属的I.G.法本工业集团是世界上最大的化工和制药集团之一——担任病理学和细菌学实验室主任。他在拜耳公司工作长达35年,直到1964年去世。
多马克与妻子格特鲁德·斯特鲁贝育有五个孩子。他在纳粹时期经历了巨大的政治压力。1939年诺贝尔委员会宣布授予他诺贝尔奖时,纳粹德国政府以"不得接受诺贝尔奖"为由命令他拒绝领奖——因为1935年诺贝尔和平奖授予了反纳粹人士卡尔·冯·奥西茨基,希特勒对此极为愤怒,禁止德国公民接受诺贝尔奖。多马克一度被盖世太保逮捕并关押了一周,被迫签署拒绝声明。直到1947年战后的1950年,他才真正赴斯德哥尔摩领取了迟到的诺贝尔奖章和证书(但奖金部分已按规定返还诺贝尔基金会)。
1964年4月24日,多马克在西德黑森林地区的布格贝格去世,享年68岁。
学术生涯
多马克的学术生涯核心是寻找有效的抗细菌化疗药物。
20世纪初期,细菌感染是人类死亡的首要原因。肺炎、败血症、产褥热、脑膜炎等细菌感染几乎没有特效治疗手段。保罗·埃利希在1909年发现了治疗梅毒的撒尔佛散(Salvarsan),但在那之后近三十年,化学抗感染疗法的进展极为缓慢。
1929年,多马克加入拜耳公司后,受命领导一个研究项目:筛选偶氮染料及其衍生物的抗菌活性。当时拜耳公司的化学家约瑟夫·克拉雷(Josef Klarer)和弗里茨·米奇(Fritz Mietzsch)已经合成了一系列新的磺胺类偶氮染料。多马克的任务是用小鼠实验模型系统评估这些化合物的抗菌活性。
1932年12月20日,多马克在实验中发现,其中一种名为"百浪多息"(Prontosil,磺胺类药物原型,化学名为4-[(2,4-二氨基苯基)偶氮]苯磺酰胺)的红色染料,对感染了溶血性链球菌的小鼠具有强大的保护作用——而令人惊讶的是,它在试管中对细菌几乎没有任何杀伤作用。这意味着它在活体内被转化成了某种活性成分才能抗菌。
这一发现后来被法国巴斯德研究所的科学家所解释:百浪多息在体内被代谢分解为磺胺(对氨基苯磺酰胺,sulfanilamide),而磺胺才是真正具有抗菌活性的成分。这也是"前药"(prodrug)概念的最早经典案例。
1933年,多马克用百浪多息成功地拯救了一名患上严重葡萄球菌败血症的10个月大的婴儿——这是人类历史上第一次用磺胺类药物治愈全身性细菌感染。1935年,多马克正式发表了关于百浪多息抗菌疗效的论文,立即引起全球轰动。各国的临床试验随即展开:百浪多息和磺胺在治疗产褥热、脑膜炎、肺炎、淋病、猩红热等疾病中取得了令人瞩目的疗效。产褥热的死亡率从20%—30%骤降到2%以下。
获奖成就
1939年,多马克被授予诺贝尔生理学或医学奖,获奖理由是"发现百浪多息的抗菌疗效"。
百浪多息和磺胺药物的发现是化学治疗史上的革命性突破。这是第一次有合成化学药物能够系统性地抑制细菌感染,从而开启了"抗菌化疗"(antibacterial chemotherapy)时代。在青霉素于1940年代大规模应用之前,磺胺药物是全球范围内最有效的抗感染药物。即使在青霉素问世之后,磺胺药物因其广谱抗菌活性和口服使用的便利性,在临床上的地位仍然很重要。
多马克的工作建立了一套药物研发的标准模式:化学合成→动物模型筛选→作用机制研究→临床试验→批量生产。这一模式成为后来整个制药工业的行业标准。
由于纳粹政府的干预,多马克直到1950年才正式领取诺贝尔奖章和证书。但更为讽刺的是,由于药物专利规则的漏洞和磺胺的简单化学结构,拜耳公司并未从百浪多息上获得商业利润——因为其它公司很快发现,对氨基苯磺酰胺本身作为活性成分并不受专利保护。
历史贡献
多马克被公认为"磺胺药物之父",其贡献在医学史上具有里程碑意义。
第一,百浪多息和磺胺药物的发现标志着人类首次拥有了对抗系统性细菌感染的有效化学武器。在磺胺药物之前,医生面对细菌感染除了支持治疗和外科清创外几乎无能为力。磺胺药物的出现彻底改变了这一局面,使得产褥热、流行性脑膜炎、败血症等"必死之症"变成了可治愈的疾病。
第二,多马克的工作直接催生了磺胺药物的整个药物家族。在百浪多息发现后的十年中,科学家合成了超过5000种磺胺类衍生物,其中磺胺嘧啶(sulfadiazine)、磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole)、磺胺醋酰(sulfacetamide)等至今仍在临床使用。
第三,多马克前药概念的发现——百浪多息在体内转化为活性成分——为后来药物设计提供了重要思路。"前药"策略今天广泛应用于药物化学领域,以提高药物的生物利用度、降低毒性或改善靶向性。
第四,多马克在拜耳公司建立的研究模式——化学合成、动物筛选、临床转化的一体化流程——成为现代制药工业的范式。他的工作方式也体现了基础研究与工业合作的强大力量,证明大型制药公司可以在基础科学研究和临床应用之间发挥重要的桥梁作用。
轶事典故
多马克最感人的轶事发生在百浪多息首次人体试验中。1933年,他的小女儿希尔德加德(Hildegard)在缝合玩手指的伤口时发生了严重的链球菌感染,发展为败血症。当地医生告知多马克:没有有效的治疗方法,孩子只有几天生命了。在绝望中,多马克冒着重大的职业风险,从实验室中取出了尚未批准人体使用的百浪多息,给女儿注射。结果感染迅速得到控制,女儿在几天后奇迹般康复。这既是父亲对女儿的救赎,也是一项里程碑式的新药人体首秀。
1939年获得诺贝尔奖却遭纳粹禁止接受的故事,是多马克一生的痛点。他被盖世太保逮捕后,在一个小房间里被关了七天。纳粹官员警告他:如果他拒绝与诺贝尔奖保持距离,就会面临严重后果。多马克被迫签署了一份声明,表示"自愿"拒绝诺贝尔奖。他在写给诺贝尔委员会的信中(从未获准寄出)写道:"我接受这个奖项,但我的政府不允许我接受。请理解这并非我的本意。"
多马克在二战期间的选择也引发了争议。他留在纳粹德国,继续为法本公司工作——而法本公司是纳粹战争机器的重要组成部分,在集中营使用强制劳动并参与了有毒气体的生产。多马克本人被证实在战后帮助被纳粹追捕的科学家,但他在纳粹政权下的角色至今仍是科学史学者争论的话题。他在自传中写道:"我选择在系统内抗争而不是离开,我不知道哪种选择更高尚。"
多马克的另一个研究领域是癌症化疗。他在磺胺药物之后研究了磺胺衍生物对特定肿瘤的作用,并试图寻找"准磺胺"抗癌药物。虽然他在这方面没有获得类似百浪多息的巨大成功,但他开创性的思路后来影响了癌症化学疗法的开发。
参考文献
1. Domagk, G. (1935). "Ein Beitrag zur Chemotherapie der bakteriellen Infektionen". Deutsche Medizinische Wochenschrift, 61(7): 250–253. 2. Domagk, G. (1939). "The Chemotherapy of Bacterial Infections". Nobel Lecture (delivered 1947). 3. Hager, T. (2006). The Demon under the Microscope: From Battlefield Hospitals to Nazi Labs, One Doctor's Heroic Search for the World's First Miracle Drug. Harmony Books. 4. Lesch, J. E. (2007). The First Miracle Drugs: How the Sulfa Drugs Transformed Medicine. Oxford University Press. 5. Thomas, L. (1972). "Gerhard Domagk: The Man and His Work". Journal of the History of Medicine, 27(2): 177–191.