北極：未來的醫(yī)藥寶庫

石晚語

高效的海洋藥業(yè)

海洋有特別豐富的資源，但長期以來人類從海洋中獲得最多的只是魷魚、蝦等漁業(yè)產(chǎn)品。相比較于很早就開始的對于陸地植物的藥理利用，海洋藥品的開發(fā)要晚得多。大約20年前，人們研究海洋生物只是為了弄清楚哪些生物游泳時不能一腳踩上，比如讓人刺痛的有毒水母，令人震驚的會放電的電鰻，致命的石頭魚等等被列為危險生物。后來科學(xué)家們才發(fā)現(xiàn)，在海洋里的生命演化遠(yuǎn)比陸地時間長，這意味著海洋中的生命可能有更多的時間去發(fā)生更多的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生并積累了大量具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。而這些生物的這些防御體系恰恰可能被醫(yī)學(xué)利用，因為形成疾病的機(jī)理本身就是一連串的化學(xué)反應(yīng)，更重要的是人類的免疫系統(tǒng)正是從魚類進(jìn)化而來的。

各國研究人員已經(jīng)從海洋動植物以及微生物中發(fā)現(xiàn)了近2萬種天然藥物成分，許多可以用在臨床治療上，比如海豚肝臟中的提取物可用作抗癌藥物；從太平洋鯡魚的精巢中提取的脫氧核苷酸，對白血球增生有明顯作用；從帶魚鱗中提取鳥嘌呤，可用作治療白血病的新藥原料。

但這些只是海洋開發(fā)的冰山一角，因為目前為止人類對于海洋的探索還只是主要集中于溫暖的海域。

神奇的極地生物

隨著污染加劇，研究者們開始將眼光投向更寒冷也更純凈的北極，這片區(qū)域或許能給我們在制造天然藥物上更大的啟示。因為這里的生存環(huán)境比其他地方惡劣得多，在嚴(yán)寒的海底中，一些動物體內(nèi)的分子進(jìn)化出了超強(qiáng)的生存能力，能在黑暗寒冷、有腐蝕性、洶涌的海洋里安然無恙地生存。比如魚無法調(diào)節(jié)自己的體溫，它們進(jìn)化出什么樣的新陳代謝機(jī)制使它們能夠忍受寒冷呢？

在完全沒有具備偽裝或者游走的能力時，一些生物竟然能成功躲避掠食者，這就說明它們體內(nèi)一定有某些神奇的化學(xué)反應(yīng)，讓它們能處理極端環(huán)境。比如，在南極海洋，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了一種活性毒素細(xì)胞，這種細(xì)胞堪稱完美，只用一滴充滿這些細(xì)胞的液體，就能殺死浴缸里的令人討厭的特定細(xì)菌。這項神奇的本事可能對于北極的生物來說也是小菜一碟，海綿、微藻和其他北極生物并沒有鋒利的爪子，它們躲避捕食者正是靠在水中部署能夠針對特定對象的毒素。

這一“放毒”的本事讓人印象深刻，也暗示著這些生物可能有人類還不知道的化學(xué)成分，而北極冰冷的水域可能遍布著更多未被發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)獨特但藥理、毒理作用顯著的活性成分。

比如，在挪威附近的海域，北極的冰冷水域會與墨西哥灣暖流帶來的溫暖的海水碰撞，在這里，生物體不僅容忍凍結(jié)或接近冰點的溫度，而且還得忍受暖流引起的沖撞。與此同時，這些暖流帶來了大西洋非常高的營養(yǎng)成分，使得它的生物多樣性更加豐富，各自的化學(xué)分子也更加獨特。2007年到2014年間，研究者們在挪威海岸和周圍的斯匹次卑爾根群島的1100多個海域位置取樣后發(fā)現(xiàn)，雖然這片海域里80%的生物分子已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)過，但還有20%的分子是全新的，它的生物活性也是全新的。

迄今為止，研究者們已經(jīng)分類了約150種新型生物活性化合物，并找到了開發(fā)50種新藥的線索，其中大部分是針對癌癥，或者保持人體免疫活性的。比如斑塊積聚常常會導(dǎo)致高血壓和動脈硬化，至今還是人類沒法攻克的頑疾?？茖W(xué)家們在北冰洋的海綿里找到的一種新的分子可以抑制血管斑塊積聚。而一種水螅蟲類的分子具有至少10種不同的變體，并表現(xiàn)出可以作為抗微生物劑的潛能，這種天然的殺細(xì)菌劑或殺菌劑將使人類擺脫惱人的化學(xué)物品的毒害。

廣闊的開發(fā)前景

在顯示了廣闊的藥品開發(fā)潛力后，這片看似冰冷的海洋也預(yù)示著一筆龐大的財富收入，它的經(jīng)濟(jì)價值可能比那些沉船寶藏還要大。1969年，瑞士生物學(xué)家曾在挪威南部的高寒帶帶回來一種含有多孔木霉的土壤樣品，從中提取的環(huán)胞素被證明是一種強(qiáng)力的免疫抑制劑，特別是對于那些需要器官移植的人來說，這個環(huán)胞素能幫助身體的免疫系統(tǒng)接受新的腎臟或肝臟，就是這一個小小的化學(xué)分子的發(fā)現(xiàn)，為制藥公司賺取了數(shù)十億美元。

受激勵于這些新藥品開發(fā)的利潤，因北冰洋的漁業(yè)、石油和天然氣而暴富的挪威正在著手開發(fā)海洋藥業(yè)積累新一輪財富。20世紀(jì)初，挪威財政部與挪威特羅姆瑟大學(xué)共同合作了生物發(fā)現(xiàn)計劃，這項研究資金高達(dá)20萬美元的計劃未來可能會為我們發(fā)現(xiàn)更多的新藥，慢慢揭示北極深海的真正價值。