上個世紀六七十年代,我國曾一度將自己研制的藥品統稱為“新藥”。時代的烙印,折射出我國醫藥工業,特別是化學藥品合成工業的現狀。解放初期,我國大部分西藥依賴進口,后來我國醫藥專家經過反復研究、試驗,克服重重困難,自力更生,研制了一批又一批西藥,其中不少藥品比國外同類產品的成本還要低,質量還要好。改革開放以來,我國醫藥工業得到迅猛發展,在許多方面已可與西方發達國家比肩。顯然,這是我國醫藥工業特別是藥物合成科技工作者努力的結果。上海醫藥化工研究院(下簡稱醫工院)的研究員、博士生導師、中國工程院院士周后元就是其中之一。他從事有機化學、藥物合成研究近半個世紀,先后研究出維生素A、萘普生、維生素B6、麻黃素等工業化合成新工藝,為我國藥物化學合成做出了重大貢獻。
“貧農孫子地主兒”
1932年,周后元出生于湖南省衡南縣一個農民家庭。祖父靠給有錢人幫廚養家糊口。后來他父親不甘貧困,與母親一道做豆腐賣。他們做的豆腐細嫩好吃,利薄實惠,生意漸火。積蓄了少許錢后,父親改做小百貨生意,南下廣東、香港跑起了“單幫”。后來又在家鄉買了田地。于是,土改時父親被劃為地主。周后元因此常笑言自己是“貧農孫子地主兒”。
周后元三四歲時得了小兒麻痹癥,那時家里窮,沒錢看病,落下了后遺癥,導致他終生輕度殘疾。但他自尊心特強,不甘比別人差,便拚命鍛煉,游泳、跑步、爬山,什么都干。1939年,他開始上私塾。由于好動貪玩,耽誤了學習,四年級時留了級。為此被父親狠狠地揍了一頓。他說:“留級、挨揍、身殘,別人都用異樣的眼光來看我,心里真不是滋味。”從此他發狠讀書。小學畢業時他的成績已名列前茅,并考上了衡陽市立中學。1948年一場大水,沖去了他家的房屋和田地,他不得不暫時停學,與一個同學一起擺小攤以謀生計。直到解放,他才回到學校讀完初中。1950年,他考取了當時設在茶陵縣的湖南省立二中,進入高中部學習。周后元說:“高中是我讀書最多,進步最快的時期,學校有許多好老師。”在省立二中,他對數學產生了濃厚的興趣,閱讀了與數學有關的大量課外書,做完了《三S平面幾何》和《大代數》上的全部題目,并產生了將來要當數學家的愿望。
然而,他最終沒有當數學家,卻成了藥物化工科學家。他說,那有些偶然性。1952年,他在《人民畫報》上看到介紹中國醫科大學各院系情況的圖片,覺得在沈陽的藥學院(現沈陽藥科大學)條件不錯,很適合他,就改變了初衷。當時國家急需人才,鼓勵在讀高中生提前報考大學,周后元就這樣參加高考。他被第一志愿——中國醫科大學錄取,進入設在沈陽的藥學院化學制藥工程系學習。
看似平淡實奇倔
周后元在《院士自述》中寫道:“大學4年看似平淡,其實也不平靜,畢業之初更是經歷了一場小小的政治風雨。”
在沈陽藥學院 ,周后元可以說是讀書最發憤的學生之一。上課時認真聽講,課余大部分時間泡在圖書館或書店,暢游書海。他的閱讀范圍相當廣泛,除了專業書外還有文藝、哲學、政治等。保爾·柯察金那段“不為虛度年華而悔恨,不因碌碌無為而羞恥”的名言,至今仍在鞭策和激勵著他。
隨著課程的深入,他深深愛上了制藥工程專業。那時大學的許多專業教材是從前蘇聯翻譯過來的,制藥工程專業的教材也不例外。周后元對著中文教材,從書店買來俄文原版,聽課時以俄文原版代替中文教材。他認為這樣至少有兩個好處:一是聽課時必須全神貫注,在弄清每一詞句的同時,對知識的消化也就更加透徹;二是俄文學得特別扎實。至今他仍能順暢地閱讀和翻譯俄文資料。
“笑談無鴻儒,往來盡白丁”的家庭環境,造就了周后元坦誠耿直,說話快人快語的性格。這既是他的優點,也給他帶來過不少麻煩。
1955年“肅反”運動,周后元突然被審查。他有些莫名其妙,不知道自己做錯了什么。但他清楚自己除了說話直爽之外,沒干過任何壞事。后來他才知道審查他的原因:一是有次在打飯路上,同學們議論國家對糧食實行統購統銷政策時,他隨口說“只怕是國家糧食不夠了”;二是他來讀書時沒帶戶口本,只帶了派出所的證明,被懷疑“來路有問題”。當然最終沒查出任何問題,只好撤銷對他的審查。審查原因如此荒唐,令直爽的周后元無法接受,他找到審查他的負責人說:“你們總得給我個結論吧。”那人很奇怪:“什么結論?”“我不能就這么不明不白的受到審查又被解除審查。”那人想了想說:“你不就是調皮搗蛋嗎。”周后元想,也好,“調皮搗蛋”也是結論,不是政治問題,進不了檔案。
大學畢業后,周后元分配到上海第三制藥廠微生物室,搞抗菌素研制。但他是學化學制藥的,專業不對口。于是他幾次給市化工局寫信,要求調換工作單位。1957年,他調到了上海醫藥工業研究所(現醫工院)。當時,正值反右風潮,幾個同事因對反右中不公平現象不滿,就在宿舍里寫大字報。周后元原本并沒參與此事,但當他聽大家商議用什么標題時,卻脫口而出:“這不好辦,王子犯法與庶民同罪。”結果他成了反右對象,險些成為“右派”。要不是一位老干部看他平時工作積極,暗中保護,也許他的歷史就得改寫。周后元后來感嘆:難怪在“獄”字中,會用兩條狗來守住一個“言”,真是“禍從口出”!但周后元很滿意這兒的工作環境,在這里他可以盡情地發揮自己的才能。研究所內聚集的一批像我國著名藥物學家雷興翰那樣的老專家,給周后元深刻的影響。他們淵博的知識、求實的態度、優秀的人品和敬業精神,使周后元在他們的教誨和薰陶下,迅速成才,并受益終生。
必須為國家分憂
在上海醫藥工業研究所,周后元的第一個成果并非藥品而是糖精合成新工藝。他說:這和時代背景有關。我是國家培養的,我們那時讀大學全都是國家包的,除了伙食和看病,還發零用錢。所以,國家有難題,我又是學化學合成的,只要能干,我們就必須為國家分憂。
1959年,是新中國成立10周年大慶之年,也是我國進入三年困難時期的頭一年。當時白糖太少,需要白糖的地方大多用糖精代替,而糖精不僅產量低,而且供應也十分緊張,且價格貴,無法滿足人們制做甜食的需求。但新中國10周年大慶不能沒甜食。4月,上海市向有關部門和單位下達命令,必須在國慶節前把糖精的產量提高,成本下降,并將提量降價的糖精供應市場,以滿足江、浙、滬及全國人民制做甜食的需求。上海醫藥工業研究所承擔了糖精工藝改良的任務。在單位的安排下,周后元勇挑重擔,成為改進糖精合成工藝科研任務的項目負責人。
項目攻關過程中,周后元帶領科研小組查資料、做實驗,進行研究。兩個月后,糖精產量大大提高,但糖精有酸味,雜質除不掉的難題無法解決,研究暫時陷入了困境。周后元后來回憶說:那時他滿腦子全是化學鍵、反應式、化學元素、電子轉移、合成分解……國慶一天天逼近,真是心急如焚啊。
一天夜晚,周后元躺在床上睡不著,突然他想到能否用氯氣來除去雜質?他是個事不過夜的人。于是立即爬起來,坐公共汽車來到實驗室。氯氣是有毒氣體,當時實驗室通風設備差,平時這種實驗都是在樓下的草坪里做。但晚上外面沒燈,他只好在實驗室里小心翼翼地做,功夫不負有心人,天亮時實驗獲得初步成功。
接下來一段日子,他們又經過一系列的反復試驗、分析、研究、改進,終于將原糖精合成工藝中Gattermenn反應引入亞磺酸方法改為Sandmerer方法,使糖精生產在質量不變的情況下,產量提高一倍,成本下降一半。國慶前該新工藝投入生產,如期完成了任務。隨后,他又以醫工院的名義(當時不以個人署名)發表了《鄰苯二甲酸酐合成糖精技術改進》,在化工界引起較大反響。該工藝至今仍是我國生產糖精的通用工藝。
3年困難時期,中國人面臨的最大威脅是饑餓,因饑餓而患營養不良癥的人很多,急需大量魚肝油制品和維生素來解決國人營養不良的問題。魚肝油制品中主要成分之一是維生素A。而天然維生素A含量極少,生產時必須添加人工合成的維生素A。但當時我國還不能大規模生產維生素A,為了解決長期依賴進口的問題,突破國外的技術封鎖,國家專門就維生素A工業化工藝組織了科研攻關。1961年,醫工院在上海魚品廠接替了這一課題的中試工作,周后元再一次勇挑重擔,成為該項目化學合成工藝的項目負責人。
周后元帶領課題組,一頭扎進魚品廠,一干就是3年!白天,他們在廠里實地考察,獲取第一手資料,回到實驗室進行實驗和研究,或是跑到圖書館、書店查閱、翻譯資料;晚上,整理資料、分析實驗,進行理論研究。那時,周后元住在醫工院總部的單身宿舍,單身宿舍在靜安寺,魚品廠在復興道,化學部在當時的市郊大柏樹。每一處都相隔數十公里,乘車至少一個半小時。但他只要想到某個問題,無論白天還是晚上,無論是工作日還是休息日,他都會從甲地趕去乙地。
3年的辛苦,3年的努力,他查清了C6一醇質量對構成維生素A碳架C20-炔二醇的穩定和提高收率的影響。研究出了選擇性氫化、酰化脫水方法,在中試中得到了結晶性維生素A,并將收率提高到95%。1964年,維生素A合成工藝研究獲得成功,各項指標符合英國藥典。這是我國首個高收率的維生素A合成工藝,它不僅填補了我國的空白,而且技術經濟指標也接近國際先進水平。為此,他發表的《維生素A工業合成的研究》系列論文,受到國內外同行們的高度關注和贊賞。1964年,該成果獲得國家工業新產品二等獎。
維生素A合成工藝的研究成功,順利實現了我國維生素A的工業化生產。
我們要有更多自己的“西藥”
“我們要有更多更好的自己研制的‘西藥’。”周后元說,“為了這個目標,幾十年來,我和許多科技工作者一樣在盡著最大的努力。”
正當周后元躊躇滿志,準備開發更多的新藥時,“文革”突如其來。雖然這場運動對他沒有災難性的直接沖擊,但10年時光的浪費,對一位科技工作者來說,損失實在太大。
“文革”剛過,周后元即投入到了維生素B6合成新工藝的研究之中,他在研究國外資料時得知,“文革”時期,國外的維生素B6的合成工藝產生了重大變革,研究出了維生素B6惡唑合成法,使維生素B6的收率大大提高,售價大幅度降低,從而壟斷了國際市場。周后元在研究了相關資料后認為:即使國外最先進的東西也不一定符合我國國情,我們要走自己的路。于是他主動請纓:研究維生素B6合成新工藝。
1979年,該課題正式立項。周后元立即帶領課題組查閱大量的國內外資料,到工廠實地考察。課題進入實驗研究時,他們也到了最緊張的階段。有機物合成實驗是相當復雜的,一個實驗往往需要幾十個小時,而有時一個人要同時關注幾個實驗。為了實驗結果的準確性和可靠性,課題組成員只好日夜守在儀器旁邊,常常一干就是幾天幾夜。失敗了,改進,再來。一個實驗往往要做幾十遍上百遍。
試制階段的情況更為復雜,由于每一種藥物的合成工藝不同,要求、流程、操作和設備也不相同,有的甚至是沒有借鑒的。因此,從特殊設備的圖紙設計到安裝、調試和改進;從給操作工人講課培訓到倉庫原料的質量數量核對和檢驗;從操作示范到問題處理,他們都事必躬親,言傳身教。試制階段,無論嚴寒酷暑、白天黑夜,都能看到他們奔波于工廠、實驗室、宿舍之間的身影。
歷經幾年的艱苦奮斗,周后元避開別人已有的專利權項,另辟途徑,于1984年發明了維生素B6合成新工藝:關鍵體4-甲基-5-乙氧基惡唑合成法。經中試和生產,這一方法處于當時國際先進水平。新工藝投入生產后,我國維生素B6的生產規模擴大,產量提高,成本降低。后來他發表的《維生素B6惡唑法合成新工藝》系列論文,更是引起了醫藥學界的強烈反響。1985 年,該成果獲得國家發明三等獎。1986年,周后元先后獲得上海市勞動模范和全國醫藥系統勞動模范的光榮稱號。
但他沒有就此止步,而是進一步深入研究、改進,使該工藝更加完善,并取得3項專利權。用此法生產的維生素B6,順利打入國際市場。現在,這個新工藝已是我國生產維生素B6的通用方法。從1991年到1994年,周后元因維生素B6惡唑法新工藝的發明,先后獲得中國專利優秀獎、政府特殊津貼和我國醫藥界最高獎項——吳階平醫學研究、保羅·楊森藥學研究二等獎。
鑒于周后元在有機化學、藥物合成方面的理論貢獻和技術創新帶來的重大社會效益和經濟效益,1994年12月,他當選為中國工程院醫藥與衛生工程學部首批院士。
選題就要選大的難的
接到當選院士的通知后,周后元只是淡淡地說:“我沒有辜負國家的培養。”但他內心的激動卻難以掩飾。“對于殘疾人,難道還有什么事比自己的價值得到社會承認更令人高興的嗎?”是啊,幾十年風風雨雨坎坎坷珂,他都有一種“我不比別人差”的自強不息的信念。他說:“一些看似平常的事,影響卻十分深遠。小時候我總以為只要練好身體就不會比別人差。但那次挨了父親的打后,聯想到平時父親因沒有文化而受欺負,我突然猛醒,人除了要健康之外,還要有知識。”
在他的身上,一直有一股不服輸的韌勁和強烈的求知欲。學生和同事對他的評價是:“學識廣博,求實創新,工作嚴謹,善于把握關鍵問題,并取得突破性進展。”他不僅對自己嚴格,對研究生的要求也十分嚴格,甚至嚴厲。情急之下,常不顧學生臉面,包括日常生活小事也不放過。有個來自農村的研究生倒了剩飯,就被周老師狠狠批評了一頓。
談及做導師的感受時,他說:一是對老師而言,不誤人子弟。對學生而言,要珍惜時光。一個人就30多年的工作年限,一晃而過,要懂得珍惜。二是人品要好,無論導師還是學生,都要誠懇待人,實事求是,團結協作。
談及科教興國,他認為教育是基礎,是第一位的。沒有教育就談不上科技。但培養人的知識能力是一方面,培養人生觀道德觀更為重要。無德有能的人比無德無能的人更可怕。周后元認為:“基礎教育太偏重理科,功利性太強。其實到了科學尖端,是相互滲透,不分文理的。
談到科研選題時,周后元說:“我,同時我也要求我的學生,選題就要選大的、難的。大課題確實難做,但只要有恒心有耐力,多思考,認真踏實地去做,即使沒達到最終目的,也會有很多收獲。如果說我這一生有什么經驗的話,我想最重要的就是:一個人不要因一時一事的挫折或委屈就消沉。你消沉了,對外界而言,不算什么,歷史照樣發展,地球照樣轉。但對一個人而言,卻毀了一生。我當了22年的技術員才評了工程師,這期間還做了糖精和維生素A,不也過來了嗎?”
“布衣院士”還有很多的事要做
也許是對科研的偏愛,周后元從來沒有過從政的欲望。他說:我一介布衣,名副其實的“基層院士”,是“布衣院士”。“學而優則仕”于我并不成立。在北京開會時,他總是自豪地說“我來自最基層”。幾十年來,他除了做過研究組長外,沒有任過任何行政職務。他認為這“好得很”,能有更多心思在第一線搞科研。
周后元待人誠懇熱情、隨和直率。沒有人們想象中的學究氣。與他交談,無須咬文嚼字。談及幾十年的苦與樂,他似乎只知其樂而不知其苦,使人難以想象出他幾十年奮斗的艱辛。“文革”時,工宣隊要他寫檢查,他沒寫,說是不知道寫什么。工宣隊長要他回去好好想想再寫,他竟說:“我一回家,見到女兒就什么都忘了,還想什么?”弄得別人哭笑不得。他說:人哪有一帆風順的啊!
周后元生活簡樸,不加修飾。他平時穿的一件棉質夾克,是花59元從超市買來的降價品。當選院士后,按規定他可配車,但他不要,寧可騎自行車上下班,有急事才打的。他說,這既鍛煉了身體又節約了開支,于國于民都有利,何樂而不為。
周后元有個幸福和睦的家。夫人吳真慧出身名門,畢業于華東師大。退休前是一所重點中學的語文老師,酷愛書法和寫詩。但由于患有先天性糖尿病,身體一直不好,所以,周后元幾乎包攬了全部家務。而他說這是調劑生活,樂得其所。
近年來周后元一直在主持一些重大藥品的技術改造工作——金剛乙胺、屈他維林、左氧氟沙星、麻黃素等的工業化合成,并均已實現工業化。他說,麻黃素一直是從植物中提取的,每年要破壞很多能保持沙漠地區水土的麻黃草。他們的研究就是從石油精細產品中合成麻黃素,擺脫對天然的依賴,以保護環境。現在他仍在做一些重大項目,并也已經取得突破性進展。
周后元與基層工人感情深厚,在國家“八五”重點科技攻關項目——“茶普生200噸中試開發研究”中,周后元深入湖北制藥廠,與工人們同吃同住同勞動,研究完成后,周后元與工人們結下了深厚的友誼,當他離開該廠時,工人們都依依不舍,周后元激動地賦詩一首:漢江日月漢江水,三載工程始奪魁;待到他年花滿地,與君歡暢共舉杯。當選院士后,周后元再次來到該廠,受到了工人們的熱烈歡迎,人們親切地叫他“基層院士”,而他也樂得其所,說:“好得很!”
周后元對未來躊躇滿志。他說,中國要有更多更好的自己研制的“西藥”,我們還任重道遠,還有很多的事要做。