Folin-Wu法發(fā)現(xiàn)史研究
——兼論吳憲在其中的貢獻(xiàn)

杜海琳，谷曉陽，李嘉珊

1首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院，北京 100080 2首都醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)人文學(xué)院，北京 100069 3北京中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院，北京 102488

在臨床生物化學(xué)(下文簡(jiǎn)稱“生化”)領(lǐng)域，F(xiàn)olin-Wu法(又稱“福林-吳憲法”)是血糖測(cè)定的經(jīng)典方法之一。該方法于1920年問世，由美國生化學(xué)家奧托·福林(Otto Folin)和我國生化學(xué)家吳憲聯(lián)合發(fā)明。科學(xué)界普遍認(rèn)為該方法是吳憲早年間的代表性研究成果，亦是我國科學(xué)家在世界生化史上的杰出貢獻(xiàn)之一[1]。醫(yī)學(xué)界、醫(yī)學(xué)史學(xué)界有關(guān)吳憲和生化史的研究中常提及這一方法的重大意義[2- 8]。但關(guān)于Folin-Wu法發(fā)明的具體歷史過程、當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界給出的評(píng)價(jià)和反饋以及身為福林博士生的吳憲在這一研究中的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，目前尚無系統(tǒng)考證資料可循。

考慮到Folin-Wu法的影響力和吳憲在中國醫(yī)學(xué)界的學(xué)術(shù)地位，筆者認(rèn)為，對(duì)Folin-Wu法的歷史進(jìn)行研究很有必要。通過查閱福林、吳憲等人的原始論文及相關(guān)史料，本文梳理了Folin-Wu法的發(fā)明和完善過程，以及當(dāng)時(shí)學(xué)界圍繞其產(chǎn)生的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論，希望能夠以此為例探討科學(xué)家良性競(jìng)爭(zhēng)合作對(duì)學(xué)術(shù)發(fā)展的影響。此外，筆者亦希望能夠在史料研究的基礎(chǔ)上，客觀評(píng)價(jià)Folin-Wu法的影響和吳憲在此方法發(fā)明過程中的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，豐富相關(guān)醫(yī)學(xué)史研究。

1 Folin-Wu法誕生的背景

1.1 血糖和尿糖測(cè)定簡(jiǎn)史

早在公元前1500年前后，埃及的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中即對(duì)糖尿病有所記載[9]。后世醫(yī)生對(duì)糖尿病的癥狀有許多描述，記錄了患者尿液嘗起來發(fā)甜、能夠吸引螞蟻等現(xiàn)象。17世紀(jì)，英國醫(yī)生托馬斯·威利斯(Thomas Willis)推測(cè)，糖尿病患者尿中的糖最初來源于血液[10]。18世紀(jì)，英國醫(yī)生馬修·多布森(Matthew Dobson)對(duì)糖尿病患者的血液和尿液進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)糖尿病患者尿液蒸餾后會(huì)有糖存留，并確定尿中的糖來自血液[11]。雖然許多醫(yī)學(xué)家懷疑糖尿病患者的血糖和尿糖升高，但由于不了解這種糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)，一直無法進(jìn)行測(cè)定。直至1815年，法國化學(xué)家米歇爾·謝弗勒爾(Michel Chevreul)從糖尿病患者的尿中分離出糖，并指出其化學(xué)性狀類似于葡萄糖，才為后來的生化檢測(cè)奠定了基礎(chǔ)[12]。1841年，德國化學(xué)家埃爾哈德·米切利希(Eilhard Mitscherlich)發(fā)現(xiàn)，將含有氫氧化鈉和硫酸銅的溶液與尿液共同加熱至沸騰，若尿液中含有還原性物質(zhì)(如葡萄糖、乳糖、果糖等)，就會(huì)生成淡黃色或淡紅色沉淀[13]。1848年，德國化學(xué)家赫爾曼·馮·斐林(Hermann von Fehling)在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出由氫氧化鈉、硫酸銅和酒石酸鉀鈉配制而成的試劑(后稱“斐林試劑”)，用于檢測(cè)尿液中的葡萄糖[13]。19世紀(jì)末，數(shù)位生化學(xué)家先后提出了適于實(shí)驗(yàn)室開展的血糖測(cè)定方法，其原理大多與斐林的實(shí)驗(yàn)類似(基于對(duì)還原性物質(zhì)的檢測(cè)推測(cè)血糖含量)，但所需血量較大，定量測(cè)量的準(zhǔn)確性也有限[14]。

1908年，年僅24歲的美國生化學(xué)家斯坦利·本尼迪克特(Stanley Benedict)在斐林試劑的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一種新的尿糖檢測(cè)試劑，即現(xiàn)在為醫(yī)學(xué)生所熟知的“本尼迪克特試劑”，其中包含硫酸銅、檸檬酸鈉和碳酸鈉。本尼迪克特指出，碳酸鹽對(duì)葡萄糖的破壞性明顯小于斐林試劑中的氫氧化銅試劑[6]。這種方法的原理依然是還原性物質(zhì)檢測(cè)，但對(duì)尿中葡萄糖含量測(cè)定的敏感性顯著高于其他方法，因此成為當(dāng)時(shí)臨床檢測(cè)中應(yīng)用最廣的方法[13]。

20世紀(jì)初，糖尿病的臨床治療尚無有效辦法，主要依靠飲食限制。醫(yī)生們迫切需要一種便捷的血糖測(cè)定方法以了解患者的血糖情況。1913年，美國著名糖尿病學(xué)家弗雷德里克·艾倫(Frederick Allen)在《關(guān)于糖尿和糖尿病的研究》(StudiesConcerningGlycosuriaandDiabetes)一書中呼吁，“在臨床實(shí)踐中，需要一種快速、準(zhǔn)確的血糖測(cè)定方法?！盵15]正是在這樣的歷史背景下，美國生化學(xué)界頗有聲名的福林和本尼迪克特都投身到了血糖檢測(cè)方法的研究之中。而二者的學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，不僅成為他們科研生涯中的一個(gè)重要主題，也間接推動(dòng)了Folin-Wu法的誕生和完善。

1.2 福林與本尼迪克特的競(jìng)爭(zhēng)

福林是20世紀(jì)美國生化學(xué)史上最著名的生化學(xué)家之一，也被稱為美國第一個(gè)臨床生化學(xué)家。他1867年出生在瑞典南部，1892年獲得明尼蘇達(dá)大學(xué)學(xué)位后，進(jìn)入芝加哥大學(xué)攻讀有機(jī)化學(xué)專業(yè)的研究生。此時(shí)歐洲的生理化學(xué)(physiological chemistry)領(lǐng)域正蓬勃發(fā)展，福林決定前往歐洲學(xué)習(xí)此方面的知識(shí)。1897—1898年，福林先后跟隨德國生化學(xué)家恩斯特·薩爾科夫斯(Ernst Salkowski)、阿爾布雷希特·科塞爾 (Albrecht Kossel)學(xué)習(xí)。他在德國了解了用于釀酒業(yè)的比色新技術(shù)，掌握了最新版比色計(jì)的用法，這成為其后來設(shè)計(jì)生化檢測(cè)中比色方法的基礎(chǔ)。1898年，福林返回芝加哥并獲得了博士學(xué)位。1904年，福林就職于麥克萊恩醫(yī)院(McLean Hospital)期間，提出可使用簡(jiǎn)單比色法(simple colorimetric method)定量測(cè)定尿液中肌酐的含量。他利用尿肌酐與堿性環(huán)境中的苦味酸離子在室溫下反應(yīng)變紅的性質(zhì)，將尿肌酐的量與紅色的深淺建立相關(guān)性，再用比色計(jì)比較顏色的深淺度，從而得出較為準(zhǔn)確的定量結(jié)果。將比色計(jì)應(yīng)用于尿肌酐定量分析這一舉措，極大地推進(jìn)了臨床血液生化檢測(cè)方法的發(fā)展[3]。1905年，福林在《美國生理學(xué)雜志》(AmJPhysiol)接連發(fā)表3篇論文，描述了尿液中尿素、氨、肌酸、肌酐和尿酸的分析方法，這些文章及其中分析方法的日益普及為福林贏得了巨大學(xué)術(shù)聲譽(yù)[16]。1907年，他被哈佛大學(xué)任命為生化系教授，并于1909年成為系主任[3]。

20世紀(jì)初期，臨床糖尿病學(xué)家呼吁發(fā)明更快速準(zhǔn)確的血糖測(cè)定法[17]。同時(shí)，福林也意識(shí)到尿液分析的局限性——在人體新陳代謝研究領(lǐng)域，與其研究經(jīng)腎臟排泄出的代謝產(chǎn)物，不如直接研究血液中的生化成分。他隨后改進(jìn)了用來定量測(cè)量尿肌酐的比色法，使其適用于血液中各項(xiàng)生化指標(biāo)的檢測(cè)。1914年，福林首次公開發(fā)表此種分析方法，得到了廣泛好評(píng)[18]。

但彼時(shí)身為康奈爾大學(xué)醫(yī)學(xué)院生化教授的本尼迪克特卻對(duì)福林的方法提出了批評(píng)。本尼迪克特發(fā)現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)用福林的比色法測(cè)定尿液中的尿素含量時(shí)，隨著尿素分解成氨和二氧化碳，一些肌酐和尿酸也發(fā)生了分解，生成相同的產(chǎn)物。這證明，以福林方法測(cè)得的尿素值高于實(shí)際尿素值。本尼迪克特對(duì)此進(jìn)行了深入研究，設(shè)計(jì)出了一種特異性更強(qiáng)的檢測(cè)方法，使測(cè)得的尿素含量更接近真實(shí)值。接下來的幾年里，每當(dāng)福林研究出一種分析方法，本尼迪克特就會(huì)對(duì)其研究進(jìn)行審視和批判，在一些重要細(xì)節(jié)上進(jìn)行改進(jìn)[18]。

同樣，福林也在不斷批評(píng)本尼迪克特的方法。本尼迪克特在1908年改進(jìn)的銅還原法是20世紀(jì)初應(yīng)用最廣泛的尿糖定量檢測(cè)方法，但缺陷為尿液中存在干擾葡萄糖定量檢測(cè)的物質(zhì)，此類物質(zhì)可促進(jìn)銅還原，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高[6]。當(dāng)時(shí)許多生化學(xué)家都想解決這一問題，剔除這類物質(zhì)的干擾，降低測(cè)定結(jié)果，福林也不例外。1915年，福林發(fā)表了1篇關(guān)于尿糖含量測(cè)定的論文，指出本尼迪克特的方法及當(dāng)時(shí)其他方法的準(zhǔn)確度均不夠高，并提出引入苦味酸來沉淀尿中存在的肌酐等還原性物質(zhì)，該法不僅可減少對(duì)堿性銅試劑的還原作用，敏感度亦明顯提升[19]。

就在福林提出引入苦味酸的同時(shí)，本尼迪克特也決定應(yīng)用苦味酸法測(cè)定血糖。1913年，本尼迪克特和生化學(xué)家羅伯特·劉易斯(Robert Lewis)共同發(fā)表了1篇使用苦味酸法估算少量血液中血糖含量的論文。文章指出，當(dāng)葡萄糖與苦味酸、碳酸鈉共熱時(shí)溶液變紅，可利用此顯色反應(yīng)進(jìn)行比色，從而估計(jì)血液中葡萄糖的含量。隨后幾年，本尼迪克特及其團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，發(fā)表了以改進(jìn)版苦味酸法測(cè)定血糖和尿糖的一系列論文[6]。

福林對(duì)血糖測(cè)定的探索也未曾停止。早在1912年，他閱讀了1篇以磷鎢和磷鉬酸化合物作為顯色劑的論文，便以此為基礎(chǔ)開啟了進(jìn)一步研究[20]。同年，福林及其助手、美國生化學(xué)家威利·丹尼絲(Willey Denis)共同研制出了一種Folin-Denis試劑。該試劑由鎢酸鈉、磷鉬酸、磷酸組成，用于測(cè)量血液中的非蛋白含氮物質(zhì)[20]。在考察本尼迪克特的苦味酸測(cè)血糖法研究之后，福林思考：能否在此基礎(chǔ)上，再作一些改進(jìn)呢？正是該研究思路，催生了Folin-Wu法。

2 Folin-Wu法的發(fā)明

福林把改進(jìn)本尼迪克特苦味酸測(cè)血糖法的研究任務(wù)指派給了自己的博士研究生吳憲。吳憲出生于中國福州的一個(gè)書香門第。1911年，他懷揣著投身中國海軍的夢(mèng)想，遠(yuǎn)赴重洋，進(jìn)入麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí)造船工程。機(jī)緣巧合之下，他閱讀了托馬斯·赫胥黎(Thomas Huxley)的《生命的物質(zhì)基礎(chǔ)》(OnthePhysicalBasisofLife)等一系列論文，遂對(duì)生命科學(xué)產(chǎn)生興趣，于是轉(zhuǎn)而攻讀化學(xué)和生物學(xué)。1916年獲得學(xué)士學(xué)位后，他考入哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院，進(jìn)入福林的實(shí)驗(yàn)室，開始對(duì)血糖測(cè)定進(jìn)行研究[7]。

吳憲和福林最初的想法是對(duì)本尼迪克特的苦味酸鹽測(cè)血糖法作一些改進(jìn)，但在多次實(shí)驗(yàn)后卻發(fā)現(xiàn)Folin-Denis試劑與苯酚混合后，可與氧化亞銅發(fā)生強(qiáng)烈而穩(wěn)定的顯色反應(yīng)，這遠(yuǎn)比通過苦味酸反應(yīng)得到的顏色明顯。而用于還原的溶液，是一種對(duì)微量糖極為敏感的堿性酒石酸銅試劑(由碳酸鈉、酒石酸和硫酸銅組成)，不受肌酸或尿酸的影響。除此之外，為了進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，福林與吳憲還研制出了一種鎢酸濾血法來沉淀血液中的蛋白質(zhì)。此過程無須加熱，也不存在過量酸的加入，可產(chǎn)生接近于中性的濾液。如此，便可排除血液中的蛋白對(duì)試劑氧化還原反應(yīng)的干擾，從而降低測(cè)量誤差。這種濾過血液中蛋白質(zhì)的方法是臨床生化研究發(fā)展的里程碑，其不僅可用于血糖測(cè)定，還可廣泛應(yīng)用于血液中肌酐、尿酸、非蛋白氮和氯化物等的測(cè)定[3]。福林和吳憲把自己的檢測(cè)結(jié)果和苦味酸法測(cè)得的數(shù)值進(jìn)行比較，認(rèn)為“相較于現(xiàn)存的測(cè)血糖法，我們的方法最為準(zhǔn)確”[21]。

1919年，該研究成果發(fā)表于《生物化學(xué)雜志》(JBiolChem)，其中對(duì)血糖含量的測(cè)定方法，便是Folin-Wu法的雛形。而文章中呈現(xiàn)的豐富、精確的研究細(xì)節(jié)，也被后世學(xué)者視為福林生化研究風(fēng)格的典型代表[16]。

本尼迪克特密切關(guān)注著福林和吳憲的研究進(jìn)展。二人的文章發(fā)表后不久，美國生化學(xué)家協(xié)會(huì)年會(huì)召開。在此次會(huì)議上，本尼迪克特公開指出了Folin-Wu法的缺陷，“這種方法存在大量的、不可避免且不可控制的亞銅再氧化”，即在實(shí)驗(yàn)的過程中，銅離子被葡萄糖還原所生成的亞銅離子又會(huì)被空氣中的氧氣重新氧化成銅離子，使實(shí)際測(cè)得的亞銅離子量變少，導(dǎo)致血糖測(cè)定值不準(zhǔn)確[6]。

吳憲立刻著手解決本尼迪克特提出的問題?？紤]到導(dǎo)師福林與本尼迪克特學(xué)術(shù)上的爭(zhēng)端，他在研究出確切的改進(jìn)方法前并未告訴福林，直到獨(dú)立完成改進(jìn)工作后才向福林匯報(bào)[7]。1920年，吳憲和福林在《生物化學(xué)雜志》上再次發(fā)文，文中對(duì)本尼迪克特的批評(píng)作出了詳細(xì)回應(yīng)。首先，他們承認(rèn)在實(shí)驗(yàn)過程中的確存在亞銅再氧化現(xiàn)象，但指出該問題所造成的誤差并不會(huì)太大。其次，針對(duì)再氧化問題，他們?cè)O(shè)計(jì)出了一種特殊試管(圖1)，即Folin-Wu式血糖管，以最大程度降低亞銅再氧化的發(fā)生，這種試管至今仍在生化實(shí)驗(yàn)中使用。他們還在文章中寫道，“我們很感謝本尼迪克特先生，因?yàn)橛心覀兊靡灾匦聦徱曌约旱难芯糠椒??！盵22]

圖1 1920年的Folin-Wu式血糖管[22]

同時(shí)，吳憲還獨(dú)立提出了Folin-Denis與苯酚混合試劑的改進(jìn)版本，該試劑由磷酸、鎢酸鈉和鉬酸組成，可在酸性環(huán)境下與亞銅離子反應(yīng)[7]。原試劑中由于堿性酒石酸銅顯藍(lán)色，而酚試劑顯黃色，在進(jìn)行比色定量時(shí)會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但新試劑為比色反應(yīng)提供了弱酸性環(huán)境，無酒石酸銅(堿性)生成，且無酚類物質(zhì)參與反應(yīng)，故誤差減小[22]。這使得Folin-Wu法得到了進(jìn)一步完善，測(cè)得的血糖值更加準(zhǔn)確。

1925年，本尼迪克特對(duì)改進(jìn)后的Folin-Wu法又提出了新的批評(píng)。他提出了一種改良版的銅還原測(cè)血糖法——在堿性銅試劑中加入亞硫酸氫鈉。當(dāng)用此法測(cè)定血糖時(shí)，得到的結(jié)果數(shù)值明顯低于Folin-Wu法，“新方法測(cè)得的數(shù)據(jù)始終是Folin-Wu法的1/3左右”，也就是說比Folin-Wu法更準(zhǔn)確[6]。此外，本尼迪克特還批評(píng)了Folin-Wu式血糖管。他認(rèn)為，可用普通的試管代替Folin-Wu式血糖管，只需用惰性氣體取代試管內(nèi)的空氣，并用棉塞封閉試管口就可以得到同樣的效果[23]。

1926年，福林發(fā)表了《測(cè)定血液和正常尿液中糖含量》(TheDeterminationofSugarinBloodandinNormalUrine)一文，該文對(duì)Folin-Wu法的堿性酒石酸銅試劑改進(jìn)方法進(jìn)行描述，并反駁了本尼迪克特的看法。福林指出，“銅試劑中碳酸鈉的存在給銅還原反應(yīng)營造了一種過強(qiáng)的堿性環(huán)境”，且葡萄糖在堿性溶液中性質(zhì)不穩(wěn)定，會(huì)與堿性試劑緩慢發(fā)生反應(yīng)，由此他在原始試劑的基礎(chǔ)上加入了堿性更弱的碳酸氫鈉，組成了一種新型的弱堿性酒石酸銅試劑。這種測(cè)試方法的適用范圍很廣，可用來測(cè)定血糖和尿糖[24]。同時(shí)，文章中提到，他重復(fù)了本尼迪克特的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為沒有證據(jù)能證明本尼迪克特新方法測(cè)得的血糖值低于Folin-Wu法，且本尼迪克特改進(jìn)時(shí)使用的亞硫酸氫鹽性質(zhì)不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)氧化成硫酸鹽[24]。而關(guān)于Folin-Wu式血糖管，福林寫道，“我們?cè)囼?yàn)過本尼迪克特提出的方法，但并沒有效果，因此才設(shè)計(jì)出了Folin-Wu式血糖管。”[24]

面對(duì)福林的回應(yīng)，本尼迪克特承認(rèn)亞硫酸氫鹽的不穩(wěn)定性，他表示，“很抱歉在這點(diǎn)上犯錯(cuò)誤”，但接著又指出了福林這篇新文章中的錯(cuò)誤——改良版銅試劑無法用于測(cè)定尿糖含量。本尼迪克特將定量的葡萄糖加入尿液中，并應(yīng)用福林改進(jìn)后的Folin-Wu法測(cè)定尿糖，“添加的40 mg葡萄糖中損失了約25%。顯然，改進(jìn)后的Folin-Wu法不適用于尿液中糖含量的測(cè)定?！备Ａ忠沧罱K屈服并接受了本尼迪克特的批評(píng)，認(rèn)可“以此種方法測(cè)量尿糖含量誤差很大?！盵6]

至此，福林和本尼迪克特圍繞測(cè)血糖法持續(xù)了近10年的爭(zhēng)論終于落下帷幕。在雙方不斷的切磋交流中，F(xiàn)olin-Wu法也在不斷完善(表1)，成為了如今我們熟知的血糖測(cè)定方法。

表1 Folin-Wu法的主要試劑及改進(jìn)過程

3 Folin-Wu法的影響

此前，學(xué)術(shù)界和大眾媒體評(píng)價(jià)Folin-Wu法時(shí)，經(jīng)常引用生化學(xué)家汪猷的說法：“學(xué)術(shù)界認(rèn)為，如果沒有吳憲先生的血糖測(cè)定方法，胰島素的發(fā)現(xiàn)就會(huì)受到阻礙?！盵25]筆者對(duì)史料的考察基本佐證了這一觀點(diǎn)，并補(bǔ)充了一些細(xì)節(jié)。Folin-Wu法對(duì)當(dāng)時(shí)學(xué)界產(chǎn)生的最大影響，體現(xiàn)在如下兩點(diǎn)。

3.1 鎢酸濾血法極大改進(jìn)了血液生化檢測(cè)的方法學(xué)

Folin-Wu法相較于當(dāng)時(shí)其他測(cè)血糖法，尤為突出的優(yōu)點(diǎn)便是其中鎢酸濾血法的提出。利用鎢酸沉淀血液中的蛋白質(zhì)，以此制備無蛋白濾液，便避免了血液中多種蛋白質(zhì)的存在對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性造成的影響。這對(duì)于當(dāng)時(shí)正蓬勃發(fā)展的臨床血液分析研究來說，是強(qiáng)有力的助推劑[3]。這種濾血方法廣泛應(yīng)用于世界各地的實(shí)驗(yàn)室，直至20世紀(jì)50年代后期才被自動(dòng)分析儀所取代[3]。當(dāng)此法與福林所研究的比色法配合應(yīng)用時(shí)，還可用于檢測(cè)其他微量代謝產(chǎn)物，這是臨床生化發(fā)展史上的里程碑事件[4]。此外，福林和來自瑞典隆德大學(xué)的哈克文·馬爾姆羅斯(Haqvin Malmros)在1929年發(fā)表的微量測(cè)血糖法(Folin-Malmros法)也是基于這種無蛋白濾液設(shè)計(jì)出的。這種方法用α-氨基聯(lián)苯試劑代替堿性硫酸銅和酸性鉬酸鹽，如此便排除了除葡萄糖外的其他還原物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，極大提高了血糖測(cè)量的準(zhǔn)確性，也被視為非常優(yōu)秀的臨床測(cè)血糖法[26]。

3.2 Folin-Wu法助力了胰島素的臨床試驗(yàn)

胰島素研發(fā)的早期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是由弗雷德里克·班廷(Frederick Banting)和查爾斯·貝斯特(Charles Best)在多倫多大學(xué)完成的。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，貝斯特負(fù)責(zé)血糖測(cè)定，他采用了邁爾斯-貝利法(Myers-Bailey method)測(cè)血糖，這種方法首次發(fā)表于1916年，是本尼迪克特和劉易斯于1913年設(shè)計(jì)出的血糖測(cè)定法的改良版本[27]。醫(yī)史學(xué)家邁克爾·布利斯(Michael Bliss)在其著作《胰島素的發(fā)現(xiàn)》(TheDiscoveryofInsulin)一書中對(duì)此方法評(píng)價(jià)道：“這種方法的存在使1919年的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)更易進(jìn)行，跟以前比起來，只需很少量的血液樣品，便可測(cè)量血糖?！盵28]而在胰島素研究后期，加拿大的生化學(xué)家詹姆斯·科利普(James Collip)加入了多倫多大學(xué)團(tuán)隊(duì)，幫助進(jìn)一步純化牛胰島素提取物。1922年1月，1例糖尿病患兒使用了科利普提純的牛胰島素，血糖在24 h內(nèi)從28.9 mmol/L下降至6.7 mmol/L，尿糖從71 g下降至9 g，酮尿消失[27]。同年2月，6例患者使用了相同的方案進(jìn)行治療，臨床癥狀均得到極大改善。整個(gè)臨床試驗(yàn)期間，采用的血糖測(cè)量方法即是當(dāng)時(shí)較為先進(jìn)的Folin-Wu法[27]。Folin-Wu法僅需少量血液樣本，操作步驟簡(jiǎn)單，推動(dòng)了臨床試驗(yàn)的順利進(jìn)行。胰島素的發(fā)現(xiàn)獲得了1923年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。后來，在班廷的諾貝爾獎(jiǎng)演講中，還特意提到了福林和吳憲[29]。

4 吳憲在Folin-Wu法研究中的具體貢獻(xiàn)

吳憲雖然曾在福林指導(dǎo)下攻讀博士學(xué)位，但實(shí)際上是福林的合作者。他主導(dǎo)設(shè)計(jì)了極具突破性的鎢酸濾血法，且在Folin-Wu法的完善過程中，獨(dú)立對(duì)其進(jìn)行了一次改進(jìn)和完善[30]。在加入福林實(shí)驗(yàn)室的兩年內(nèi)，吳憲便與福林聯(lián)名發(fā)表了著名的《血液分析系統(tǒng)》一文。該文一經(jīng)發(fā)表，立即引起了生化學(xué)界的極大重視，被認(rèn)為“引起了一場(chǎng)血液化學(xué)方面的革命”[7]。從研究貢獻(xiàn)來看，吳憲完全匹配得上共同命名的榮譽(yù)。與福林齊名的生化學(xué)家唐納德·范·斯萊克(Donald Van Slyke)曾在北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院與吳憲共事，他在晚年回憶起吳憲時(shí)，用了這樣一句話來介紹當(dāng)時(shí)還年輕的吳憲：“北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院的化學(xué)教授是吳憲，就是福林-吳憲法的那個(gè)吳憲?！盵31]

福林和他身邊的人也高度贊揚(yáng)吳憲的工作。福林對(duì)學(xué)生頗為挑剔，但當(dāng)看到吳憲的論文時(shí)，激動(dòng)地說“這值得第二個(gè)博士學(xué)位”[4，7]。福林夫人也認(rèn)為，吳憲對(duì)福林來講遠(yuǎn)不只是學(xué)生，她評(píng)價(jià)他們之間的關(guān)系，“不僅是同事，更是朋友”[4]。福林作為20世紀(jì)最著名的生化學(xué)家之一，一生有無數(shù)的學(xué)生和合作者。當(dāng)生化學(xué)界回顧臨床生化史的時(shí)候，吳憲被認(rèn)為是福林最杰出的合作者之一[3]。

5 余論

Folin-Wu法是最基礎(chǔ)、最重要的臨床血液生化檢查之一，被廣泛用于全世界的臨床實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)達(dá)50年之久。直至20世紀(jì)60年代，在美國臨床化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方法(Standard Method of Clinical Chemistry)中“Folin-Wu法”和“Nelson Somogyi法”還被同時(shí)推薦[32]。后期，酶作為試劑測(cè)定血糖的方法有了迅速發(fā)展，“酶法”專一性強(qiáng)，特異性高，結(jié)果準(zhǔn)確，便于在自動(dòng)生化分析儀上使用。20世紀(jì)90年代末，己糖激酶法逐步替代葡萄糖氧化酶法，成為血糖測(cè)定的常用方法[32]。

如今，F(xiàn)olin-Wu法依然是所有醫(yī)學(xué)或生化相關(guān)專業(yè)學(xué)生必學(xué)的重要生化實(shí)驗(yàn)，在生化史上有無可取代的地位。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的約瑟夫·奧布(Joseph Aub)教授曾評(píng)價(jià)，“Folin-Wu法的誕生為生化代謝研究開啟了新的篇章”[30]?！渡锘瘜W(xué)雜志》百年紀(jì)念經(jīng)典論文中，就包括吳憲和福林于1919年發(fā)表的《血液分析系統(tǒng)》一文[16]。

在Folin-Wu法的發(fā)現(xiàn)過程中，本尼迪克特與福林之間的學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)值得一提。在科研過程中，研究者們可能更關(guān)注與自己預(yù)設(shè)結(jié)論相近的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的存在便可糾正這種由研究者個(gè)人認(rèn)知所造成的偏差。盡管科學(xué)家潛意識(shí)里可能不愿反駁自己的想法，但他們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手卻樂于為之[33]。正是因?yàn)檫@種學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的存在，促使本尼迪克特以批判性眼光一次次檢視Folin-Wu法的準(zhǔn)確性，促使福林和吳憲不斷探索創(chuàng)新。福林和吳憲的“反擊”也不斷把本尼迪克特的研究推向新的高度[18]。1932年，由于福林和本尼迪克特在血液和尿液分析領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，二人均獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)提名[34]。

福林和本尼迪克特在學(xué)術(shù)上的長(zhǎng)期爭(zhēng)斗不但未造成私人關(guān)系的惡化，反而加深了他們對(duì)彼此的敬意。福林去世后，本尼迪克特在給朋友的一封信中寫道：“福林有著讓我十分敬佩的品質(zhì)，當(dāng)遇到涉及科學(xué)領(lǐng)域的分歧時(shí)，他能放下個(gè)性和情緒，這在科學(xué)研究中是極為罕見的。我認(rèn)識(shí)的所有人中，沒有人能如我倆這般在有著激烈學(xué)術(shù)分歧的同時(shí)，還保持著25年不變的親密友誼?！盵35]美國生化學(xué)家埃爾默·麥科勒姆(Elmer McCollum)在評(píng)價(jià)本尼迪克特的科研成果時(shí)提到，“本尼迪克特與福林進(jìn)行科學(xué)研究的時(shí)段重合且有著相同的研究旨趣。他們彼此促進(jìn)，學(xué)術(shù)生涯緊密關(guān)聯(lián)。”[18]

這段醫(yī)學(xué)史的第三位主角吳憲，不僅主導(dǎo)設(shè)計(jì)了鎢酸濾血法，制作出了無蛋白濾液，還在1920年獨(dú)自改進(jìn)了Folin-Wu法。由其參與設(shè)計(jì)的Folin-Wu式血糖管至今仍在生化實(shí)驗(yàn)室中使用，而這僅僅是他輝煌學(xué)術(shù)生涯的開端。1920年，吳憲義無反顧地選擇回國，任職于北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院(圖2)，并于1924年成為協(xié)和有史以來最年輕的系主任。他在生化領(lǐng)域不斷鉆研，在營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域作出了卓越貢獻(xiàn)[7- 8]。此外，吳憲還曾指導(dǎo)并參與北京協(xié)和醫(yī)院的臨床血糖檢測(cè)，用自己發(fā)明的Folin-Wu法服務(wù)患者(1)筆者參觀北京協(xié)和醫(yī)院第六屆病歷展所見。。

圖2 吳憲在北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院的工作照[36]

美國的中國史專家詹姆斯·里爾登-安德森(James Reardon-Anderson)將吳憲譽(yù)為“中國化學(xué)的巨人”，評(píng)價(jià)道：“毫無疑問，吳憲是20世紀(jì)前半葉中國最偉大的化學(xué)家，或者說是最偉大的科學(xué)家”[7]。吳憲求學(xué)和工作過的兩所機(jī)構(gòu)以相似的方式紀(jì)念著他：哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院設(shè)立了一間以“Folin-Wu”命名的研討室，而北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院在生化系建系100周年之際，以吳憲的名字命名了新的科研大樓。

對(duì)于西方科學(xué)界來說，相比于盛名在外的福林，吳憲的名字卻顯得有些陌生。《臨床化學(xué)》(ClinChem)雜志的副主編托馬斯·安內(nèi)斯利(Thomas Annesley)曾為此專門撰寫1篇文章介紹吳憲的貢獻(xiàn)[5]。正如美國著名生化學(xué)家約翰·埃德索爾(John Edsall)所說：“遺憾的是，今天的許多生化學(xué)家都不知道吳憲的貢獻(xiàn)，他不應(yīng)該被忘記?！盵5]

對(duì)吳憲在Folin-Wu法發(fā)明中的貢獻(xiàn)進(jìn)行研究、宣傳，無疑是必要的，而筆者的這次歷史研究正是試圖厘清這一段醫(yī)學(xué)史，對(duì)這位偉大生化學(xué)家的早期工作進(jìn)行梳理，對(duì)其貢獻(xiàn)進(jìn)行審慎評(píng)價(jià)，希望能夠?qū)ΜF(xiàn)有的吳憲研究以及生化史研究起到補(bǔ)充作用。

作者貢獻(xiàn)：杜海琳負(fù)責(zé)文獻(xiàn)整理、論文初稿撰寫；谷曉陽負(fù)責(zé)文獻(xiàn)檢索、修訂論文；李嘉珊協(xié)助文獻(xiàn)整理、內(nèi)容校對(duì)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突