饒毅:回憶中國生命科學之父——林可勝
2020年04月27日09:49

  來源:賽先生

  迄今為止,全世界華人設計最漂亮的生理學實驗是1964由林可勝所做的狗的脾臟交叉灌流實驗。他以此鑒定鎮痛藥物作用在外周還是中樞,首次證明阿斯匹林鎮痛在外周,是鎮痛和阿斯匹林研究的里程碑。

  林可勝是首位當選美國科學院院士的華人科學家,他是有卓越成就的科學家,是協和初期主要的醫學教育家之一,是規劃了全中國軍醫培養體系的將軍。

  二戰期間,羅斯福總統要求斯迪威將軍給蔣介石授勳,斯迪威說,我要吐了,但他很高興給林可勝授勳。

Robert KS Lim, 1897-1969
Robert KS Lim, 1897-1969

  撰文 | 饒毅

  這裏想談一位在中國近代科學(特別是對中國生命科學和醫學研究)發展史上起了奠基作用的人——林可勝(Robert K。 S。 Lim)。

  林可勝是中國近代最傑出的科學家之一,他還是一位有趣味的多才多藝的人。林可勝卻基本上不為中國大眾所知、甚至也幾乎為中國生命科學界遺忘了。2001年,我在美國田納西州的範得比爾(Vanderbilt)大學作學術報告時,遇到一位受過林可勝影響的美國教授,使我想提筆把這些年來從不同渠道得知的一些林可勝的故事記錄下來。

  林可勝的父親林文慶是原籍福建廈門的新加坡華僑,據說曾是孫中山的醫生,以後是廈門大學的創校校長。林可勝生於1897,他在海外長大,在英國愛丁堡大學念醫學院、並繼而接受研究生教育獲博士學位。他1924年回中國,任北平協和醫學院生理學系教授和系主任,1949年赴美,先在普林斯頓的高等研究所(Institute for Advanced Study)任研究員,後在邁爾斯藥廠研究部門(Miles Lab)任實驗室主任,1969年去世。

  1920年代,中國近代科學技術和教育都還在起步階段,一般能把大學課程開好就很不錯了,本就不多的研究工作中又有相當的是類似測中國人血紅蛋白量或骨頭長短一類的,研究雖然重要但卻非常原始。那樣的背景下,林可勝是中國早期能開展高水平科學研究的為數極少的科學家之一。他在生理學和神經科學領域都有很好的研究。這一方面是當時洛克菲勒基金資助成立協和醫學院,提供了較好的條件,並有提倡科學研究的風氣。另一方面,我們知道,僅有外界條件是不夠的,林可勝自己的學識、才能、和努力也是他取得科學成就的重要因素。

  學術

  林可勝對科學有持之以恒的熱愛,在他逝世的1969年,他還有論文發表在《美國科學院院刊》和《生理學年評》。他的主要研究工作是胃腸道生理和神經生理。他在痛覺方面有一項研究是用實驗方法區分外周鎮痛藥和中樞鎮痛藥。

  痛覺對於保護人類非常重要,沒有痛覺的人難以長期健康生活。先天缺乏痛覺的人會出現認知偏差,難以活到成年(Dearborn, 1932;Landrieu, Said and Allaire,1990;Nagasako, Oaklander and Dworkin,2003;Cox et al。, 2006)。痛卻又經常讓人們難受,人們時常希望能夠有鎮痛的方法。

  一般來說,傷害性刺激由於其物理、化學性質可以特異地激活痛覺神經末梢,由痛覺神經傳導信息至脊髓,上傳至腦,從而引起痛覺(Basbaum et al。, 2009)。

  長期的研究證明,痛覺傳導通路與其他體軀感覺如溫度、觸壓、癢的傳導通路是分開的,而不是其他感覺過度強烈後成為痛覺(Perl, 2007)。對於痛覺傳導神經非常重要的鈉離子通道蛋白Nav1.7及其基因SCN9A已被發現,致其功能增加的突變導致自發或輕微刺激就出現痛覺(Yang et al。, 2004),而其缺失導致無痛(Cox et al。, 2006)。因為它是痛覺神經特異的,所以這些突變不影響溫度、觸壓等其他感覺。

  鎮痛的藥物可以在外周發揮鎮痛作用、也可能在中樞發揮鎮痛作用。

  1964年,當時在美國Miles藥廠工作的林可勝發明了區分藥物是在中樞還是在外周起鎮痛作用的方法(Lim et al。, 1964)。

  林可勝的實驗設計是:將一隻狗(受體狗,R)的脾臟完全與其自身血流分開,而接受供體狗(D)的血流灌注,其他照常。也就是說,R的其他器官包括中樞神經系統繼續由R的血流灌注,R的脾神經也原封不動。已知通過血液給R的脾注射緩激肽會引起痛疼(通過狗叫、呼吸和血壓監測)。在給D注射阿司匹林時,可以抑製痛覺,而給R注射阿司匹林時,不能抑製痛覺。

林可勝的實驗設計
林可勝的實驗設計

  這些實驗說明阿司匹林的鎮痛作用在脾臟(外周)發揮,而不是在中樞神經系統發揮。同樣的實驗,如果注射嗎啡,只有注射到R才能抑製痛覺,而注射到D則沒有用,說明嗎啡鎮痛作用不在外周發揮,而可能在中樞發揮(Lim et al。, 1964)。

  林可勝通過這一優美實驗設計建立了鑒定中樞和外周鎮痛的一個標準模型,可以鑒定很多藥物的外周、中樞差別(Lim,1968)。他還有兩個實驗證明阿司匹林的外周鎮痛作用:脾臟注射致痛的緩激肽,引起脾感覺神經發放衝突增加,這一作用可以被阿司匹林所阻斷,不能被嗎啡所阻斷;脾臟注射緩激肽引起痛覺,如果阿司匹林通過與緩激肽同樣的局部途徑注射進入脾臟,其鎮痛所需要的劑量(3.8 mg/kg)低於靜脈注射阿司匹林能夠鎮痛劑量(50 mg/kg)的10%,而八倍(30 mg/kg)的阿司匹林注射到頭頸動脈也不能引起鎮痛。與此相反,在頭頸動脈注射嗎啡引起鎮痛所需劑量低於局部脾臟注射嗎啡所需的劑量(Lim,1970)。

  林可勝用3個實驗證明阿司匹林鎮痛作用的位點在外周,是阿司匹林研究的里程碑之一。阿司匹林是如何在外周發揮鎮痛作用的呢?其生物化學機理是抑製前列腺素的合成(Vane, 1971; Smith and Willis , 1971),而有些種類的前列腺素可以刺激痛覺系統的外周神經末梢,因此阿司匹林能夠緩解一部分疾病的痛疼。

  林可勝的研究結果也支援了中國國內科學家的發現:嗎啡在中樞神經系統發揮鎮痛作用。

  林可勝的這些實驗到去年仍被英國科學家維恩爵士(John Vane)稱為鎮痛研究的經典工作,而維恩本人是因為研究阿斯匹林鎮痛機理而得1982年的諾貝爾獎。

  教育

  林可勝是最早為世界科學界推崇的中國科學家之一。他是協和第一位華人系主任。

  當時的協和,待遇與西方相近,可以招到很好的教授。協和解剖系早期的系主任Edmund Cowdery 回美國後是我們聖路易斯華盛頓大學解剖系主任,協和藥理系還曾招聘哈佛醫學院藥理系主任克來耶(Otto Krayer),因為哈佛醫學生喜歡克來耶而抗議,使他沒有離開哈佛去協和。這些都說明當時協和的吸引力,同時也說明當時協和多數系科由非中國人主持。林可勝成為協和第一位華裔系主任,是其能力服人的表現。

  1957年,邁爾斯藥廠研究部門聘請林可勝去創立研究部門和主持一個實驗室時,不是因為林可勝是藥理學家,實際上,林可勝是生理學家。我在範得比爾大學遇到的那位教授曾在1962年左右到林可勝實驗室工作過一個暑假,他的感覺是,邁爾斯藥廠是因為對林可勝的研究水平和名聲的信服而聘請他。在那裡,林可勝可以自由選題,並不一定要研究藥物。林可勝也是迄今為止在權威的年評雜誌系列發表過綜述文章的人數不多的華裔之一。

  1942年,林可勝當選為美國科學院外籍院士,1965年,為美國科學院院士。那個時期,華裔中其他當選為美國科學院院士的有:物理學家吳健雄(1958)、數學家陳省身(1961)、應用數學家林家翹(1961)、物理學家李政道(1964)和楊振寧(1965)。這幾位最早為國際科學界推崇的華裔科學家中,以林可勝在中國的工作為最長,實際上,他的事業有相當部分是在中國的。

  因為有這樣一位優秀的科學家在中國開展科學研究和教育,林可勝對中國早期的科技教育,以自己的身體力行,作出了很好的示範作用。

  因為林可勝的活躍,他在中國的工作不僅限於自己的研究,他對中國科技發展多方面起了很重要作用。他創辦了英文的《中國生理學雜誌》,在中國當時沒有其它生命科學研究性雜誌的情況下,這個雜誌是中國生命科學領域的唯一雜誌,範圍覆蓋了生命科學多個領域。主編這個雜誌的還有香港的安爾(H。 G。 Earle)、協和藥理系主任伊博恩(B。 E。 Read)和協和生物化學系主任吳憲(協和第二位華裔系主任)。《中國生理學雜誌》內文章的質量之高,在三、四十年代甚至出現了當時在澳州的英國神經生理學家埃科斯(John Eccles, 1963年諾貝爾獎獲得者)翹首以盼這本雜誌的時期,這是中文科學刊物史上突出的記錄。可惜這樣的記錄在這個雜誌分成大陸和台灣的兩個雜誌後,就很難說再能達到了。林可勝也曾任過中華醫學會會長。1948年,林可勝作為中國生物醫學的自然領袖,對中央研究院設立院士製度起了作用。

  貢獻

  林可勝對中國的貢獻超出科學範圍。

  抗戰時期,林可勝領導醫療系統投身救國事業。日軍進攻上海時,他領導了紅十字醫療隊參與救援。1937年,林可勝在漢口組織了20多個醫療隊,成為中國紅十字會的主力。在貴陽,林可勝主持了被稱為中國戰時最大的醫學中心,組織的訓練班培訓了一萬五千多醫療技術人員。他創建和領導了中國軍隊救護系統,1941年後出任當時政府軍隊醫療系統的主要領導職位,包括軍醫署長。林可勝不只領導組織,還曾親上緬甸前線救護。林可勝在戰時的工作兩度為美國頒獎:1943年獲羅斯福總統授榮譽勳章(Legion of Honor)、1946年獲自由勳章(Medal of Freedom)。

  林可勝在教育上為中國直接和間接培養造就了一批高水平的人才。他和他的協和同事們,培養了中國最好的一批醫生、醫學科學家和生命科學家。當時已有的醫學院中,雖然還有幾個較好的醫學院,但協和是醫學和研究並重的唯一學校,是中國學術醫學的搖籃。以後中國大眾比較知道的協和名醫如婦產科的林巧稚曾跟隨林可勝的同事伊博恩做過研究、內科的張孝騫從湘雅畢業後也在協和進修期間從事過研究、泌尿外科醫生吳階平是協和最後一屆用英文開完全部課程的醫學生。

  林可勝還直接培養了中國生命科學家,包括中國科學院生命科學部分的主要創立者馮德培。全部因為在中國進行的科學研究成就,馮德培於1986年當選為美國科學院院士。四十年代中後期,林可勝指導以前做過自己學生的年青同事馮德培籌備中央研究院醫學研究所。1949年,大概是因為考慮到曾在政府和軍隊任職,林可勝離開了中國大陸。據馮德培後來告訴我,林可勝離開時大陸時,認為後繼者馮德培應該可以留在中國大陸繼續發展中國科學,馮德培不負厚望,領導中國科學院上海生理生化研究所,以後衍生為中國科學院在上海的幾個生命科學方面的研究所,長期是中國生命科學的主要中心。協和醫學院衍生的中國醫學科學院,和軍事醫學科學院的一部分,也是中國生命科學的主要支柱。抗戰後,林可勝創辦的國防醫學中心,成為後來的上海的第二軍醫大學和台灣的國防醫學院。

  林可勝離開中國後對中國的影響不僅通過他以前的工作和教育還在產生,而且從他到美國後至去世前,他一直在關心中國的科學、特別是生命科學的發展。他是那個年代少有的在英文刊物上引用中國文章的科學家。中國科學院上海藥物所的鄒岡和上海第一醫學院張昌紹,在50年代末、60年代初發現了嗎啡鎮痛的腦內作用部位,是領先於世界的一個工作。他們的論文先在《中國生理學雜誌》的繼續刊物《生理學報》上、後在《中國科學》上發表。林可勝大概一直在看中國的刊物,他在自己的英文文章里引用鄒岡的文章,把中國的工作介紹給國際科學界,對於世界認可這項中國的成就起了重要作用。

  林可勝還是一位有趣的人。傳說他講課時可以用雙手同時在黑板上畫圖。據鄒岡說,林可勝最早引起他未來妻子的注意是他畫了她的像。作家林語堂在《八十自述》里回顧,在中國學潮時,林可勝曾給他庇護場所。在緬甸時,情況所迫,林可勝自己還臨時摸清了怎麼開火車。我上面提到的美國教授對林可勝的優雅有很深印象。雖然他當時是跟林可勝學生物學研究,林可勝在暑假結束時卻送了他一套數學書籍。

  回顧林可勝這樣一位對中國科學和社會有貢獻、又有個人特點的人,瞭解一些中國近代科學發展史,也許可以使人們珍惜中國近代科學技術的高質量開端和科技教育界人士形成的良好傳統,從而改善科技教育界的風氣,努力推動中國科技的進一步發展。

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