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回忆中国生命科学之父——林可胜

时间: 2020年04月27日 | 作者: 饶毅 | 来源: 赛先生
林可胜是首位当选美国科学院院士的华人科学家,他是有卓越成就的科学家,是协和初期主要的医学教育家之一,是规划了全中国军医培养体系的将军。


  迄今为止,全世界华人设计最漂亮的生理学实验是1964由林可胜所做的狗的脾脏交叉灌流实验。他以此鉴定镇痛药物作用在外周还是中枢,首次证明阿斯匹林镇痛在外周,是镇痛和阿斯匹林研究的里程碑。


  林可胜是首位当选美国科学院院士的华人科学家,他是有卓越成就的科学家,是协和初期主要的医学教育家之一,是规划了全中国军医培养体系的将军。


  二战期间,罗斯福总统要求斯迪威将军给蒋介石授勋,斯迪威说,我要吐了,但他很高兴给林可胜授勋。


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Robert KS Lim, 1897-1969


  撰文 | 饶毅


  这里想谈一位在中国近代科学(特别是对中国生命科学和医学研究)发展史上起了奠基作用的人——林可胜(Robert K。 S。 Lim)。


  林可胜是中国近代最杰出的科学家之一,他还是一位有趣味的多才多艺的人。林可胜却基本上不为中国大众所知、甚至也几乎为中国生命科学界遗忘了。2001年,我在美国田纳西州的范得比尔(Vanderbilt)大学作学术报告时,遇到一位受过林可胜影响的美国教授,使我想提笔把这些年来从不同渠道得知的一些林可胜的故事记录下来。


  林可胜的父亲林文庆是原籍福建厦门的新加坡华侨,据说曾是孙中山的医生,以后是厦门大学的创校校长。林可胜生于1897,他在海外长大,在英国爱丁堡大学念医学院、并继而接受研究生教育获博士学位。他1924年回中国,任北平协和医学院生理学系教授和系主任,1949年赴美,先在普林斯顿的高等研究所(Institute for Advanced Study)任研究员,后在迈尔斯药厂研究部门(Miles Lab)任实验室主任,1969年去世。


  1920年代,中国近代科学技术和教育都还在起步阶段,一般能把大学课程开好就很不错了,本就不多的研究工作中又有相当的是类似测中国人血红蛋白量或骨头长短一类的,研究虽然重要但却非常原始。那样的背景下,林可胜是中国早期能开展高水平科学研究的为数极少的科学家之一。他在生理学和神经科学领域都有很好的研究。这一方面是当时洛克菲勒基金资助成立协和医学院,提供了较好的条件,并有提倡科学研究的风气。另一方面,我们知道,仅有外界条件是不够的,林可胜自己的学识、才能、和努力也是他取得科学成就的重要因素。


  学术


  林可胜对科学有持之以恒的热爱,在他逝世的1969年,他还有论文发表在《美国科学院院刊》和《生理学年评》。他的主要研究工作是胃肠道生理和神经生理。他在痛觉方面有一项研究是用实验方法区分外周镇痛药和中枢镇痛药。


  痛觉对于保护人类非常重要,没有痛觉的人难以长期健康生活。先天缺乏痛觉的人会出现认知偏差,难以活到成年(Dearborn, 1932;Landrieu, Said and Allaire,1990;Nagasako, Oaklander and Dworkin,2003;Cox et al。, 2006)。痛却又经常让人们难受,人们时常希望能够有镇痛的方法。


  一般来说,伤害性刺激由于其物理、化学性质可以特异地激活痛觉神经末梢,由痛觉神经传导信息至脊髓,上传至脑,从而引起痛觉(Basbaum et al。, 2009)。


  长期的研究证明,痛觉传导通路与其他体躯感觉如温度、触压、痒的传导通路是分开的,而不是其他感觉过度强烈后成为痛觉(Perl, 2007)。对于痛觉传导神经非常重要的钠离子通道蛋白Nav1.7及其基因SCN9A已被发现,致其功能增加的突变导致自发或轻微刺激就出现痛觉(Yang et al。, 2004),而其缺失导致无痛(Cox et al。, 2006)。因为它是痛觉神经特异的,所以这些突变不影响温度、触压等其他感觉。


  镇痛的药物可以在外周发挥镇痛作用、也可能在中枢发挥镇痛作用。


  1964年,当时在美国Miles药厂工作的林可胜发明了区分药物是在中枢还是在外周起镇痛作用的方法(Lim et al。, 1964)。


  林可胜的实验设计是:将一只狗(受体狗,R)的脾脏完全与其自身血流分开,而接受供体狗(D)的血流灌注,其他照常。也就是说,R的其他器官包括中枢神经系统继续由R的血流灌注,R的脾神经也原封不动。已知通过血液给R的脾注射缓激肽会引起痛疼(通过狗叫、呼吸和血压监测)。在给D注射阿司匹林时,可以抑制痛觉,而给R注射阿司匹林时,不能抑制痛觉。


林可胜的实验设计

林可胜的实验设计


  这些实验说明阿司匹林的镇痛作用在脾脏(外周)发挥,而不是在中枢神经系统发挥。同样的实验,如果注射吗啡,只有注射到R才能抑制痛觉,而注射到D则没有用,说明吗啡镇痛作用不在外周发挥,而可能在中枢发挥(Lim et al。, 1964)。


  林可胜通过这一优美实验设计建立了鉴定中枢和外周镇痛的一个标准模型,可以鉴定很多药物的外周、中枢差别(Lim,1968)。他还有两个实验证明阿司匹林的外周镇痛作用:脾脏注射致痛的缓激肽,引起脾感觉神经发放冲突增加,这一作用可以被阿司匹林所阻断,不能被吗啡所阻断;脾脏注射缓激肽引起痛觉,如果阿司匹林通过与缓激肽同样的局部途径注射进入脾脏,其镇痛所需要的剂量(3.8 mg/kg)低于静脉注射阿司匹林能够镇痛剂量(50 mg/kg)的10%,而八倍(30 mg/kg)的阿司匹林注射到头颈动脉也不能引起镇痛。与此相反,在头颈动脉注射吗啡引起镇痛所需剂量低于局部脾脏注射吗啡所需的剂量(Lim,1970)。


  林可胜用3个实验证明阿司匹林镇痛作用的位点在外周,是阿司匹林研究的里程碑之一。阿司匹林是如何在外周发挥镇痛作用的呢?其生物化学机理是抑制前列腺素的合成(Vane, 1971; Smith and Willis , 1971),而有些种类的前列腺素可以刺激痛觉系统的外周神经末梢,因此阿司匹林能够缓解一部分疾病的痛疼。


  林可胜的研究结果也支持了中国国内科学家的发现:吗啡在中枢神经系统发挥镇痛作用。


  林可胜的这些实验到去年仍被英国科学家维恩爵士(John Vane)称为镇痛研究的经典工作,而维恩本人是因为研究阿斯匹林镇痛机理而得1982年的诺贝尔奖。


  教育


  林可胜是最早为世界科学界推崇的中国科学家之一。他是协和第一位华人系主任。


  当时的协和,待遇与西方相近,可以招到很好的教授。协和解剖系早期的系主任Edmund Cowdery 回美国后是我们圣路易斯华盛顿大学解剖系主任,协和药理系还曾招聘哈佛医学院药理系主任克来耶(Otto Krayer),因为哈佛医学生喜欢克来耶而抗议,使他没有离开哈佛去协和。这些都说明当时协和的吸引力,同时也说明当时协和多数系科由非中国人主持。林可胜成为协和第一位华裔系主任,是其能力服人的表现。


  1957年,迈尔斯药厂研究部门聘请林可胜去创立研究部门和主持一个实验室时,不是因为林可胜是药理学家,实际上,林可胜是生理学家。我在范得比尔大学遇到的那位教授曾在1962年左右到林可胜实验室工作过一个暑假,他的感觉是,迈尔斯药厂是因为对林可胜的研究水平和名声的信服而聘请他。在那里,林可胜可以自由选题,并不一定要研究药物。林可胜也是迄今为止在权威的年评杂志系列发表过综述文章的人数不多的华裔之一。


  1942年,林可胜当选为美国科学院外籍院士,1965年,为美国科学院院士。那个时期,华裔中其他当选为美国科学院院士的有:物理学家吴健雄(1958)、数学家陈省身(1961)、应用数学家林家翘(1961)、物理学家李政道(1964)和杨振宁(1965)。这几位最早为国际科学界推崇的华裔科学家中,以林可胜在中国的工作为最长,实际上,他的事业有相当部分是在中国的。 


  因为有这样一位优秀的科学家在中国开展科学研究和教育,林可胜对中国早期的科技教育,以自己的身体力行,作出了很好的示范作用。


  因为林可胜的活跃,他在中国的工作不仅限于自己的研究,他对中国科技发展多方面起了很重要作用。他创办了英文的《中国生理学杂志》,在中国当时没有其它生命科学研究性杂志的情况下,这个杂志是中国生命科学领域的唯一杂志,范围覆盖了生命科学多个领域。主编这个杂志的还有香港的安尔(H。 G。 Earle)、协和药理系主任伊博恩(B。 E。 Read)和协和生物化学系主任吴宪(协和第二位华裔系主任)。《中国生理学杂志》内文章的质量之高,在三、四十年代甚至出现了当时在澳大利亚的英国神经生理学家埃科斯(John Eccles, 1963年诺贝尔奖获得者)翘首以盼这本杂志的时期,这是中文科学刊物史上突出的记录。可惜这样的记录在这个杂志分成大陆和台湾的两个杂志后,就很难说再能达到了。林可胜也曾任过中华医学会会长。1948年,林可胜作为中国生物医学的自然领袖,对中央研究院设立院士制度起了作用。


  贡献


  林可胜对中国的贡献超出科学范围。


  抗战时期,林可胜领导医疗系统投身救国事业。日军进攻上海时,他领导了红十字医疗队参与救援。1937年,林可胜在汉口组织了20多个医疗队,成为中国红十字会的主力。在贵阳,林可胜主持了被称为中国战时最大的医学中心,组织的训练班培训了一万五千多医疗技术人员。他创建和领导了中国军队救护系统,1941年后出任当时政府军队医疗系统的主要领导职位,包括军医署长。林可胜不只领导组织,还曾亲上缅甸前线救护。林可胜在战时的工作两度为美国颁奖:1943年获罗斯福总统授荣誉勋章(Legion of Honor)、1946年获自由勋章(Medal of Freedom)。


  林可胜在教育上为中国直接和间接培养造就了一批高水平的人才。他和他的协和同事们,培养了中国最好的一批医生、医学科学家和生命科学家。当时已有的医学院中,虽然还有几个较好的医学院,但协和是医学和研究并重的唯一学校,是中国学术医学的摇篮。以后中国大众比较知道的协和名医如妇产科的林巧稚曾跟随林可胜的同事伊博恩做过研究、内科的张孝骞从湘雅毕业后也在协和进修期间从事过研究、泌尿外科医生吴阶平是协和最后一届用英文开完全部课程的医学生。


  林可胜还直接培养了中国生命科学家,包括中国科学院生命科学部分的主要创立者冯德培。全部因为在中国进行的科学研究成就,冯德培于1986年当选为美国科学院院士。四十年代中后期,林可胜指导以前做过自己学生的年青同事冯德培筹备中央研究院医学研究所。1949年,大概是因为考虑到曾在政府和军队任职,林可胜离开了中国大陆。据冯德培后来告诉我,林可胜离开时大陆时,认为后继者冯德培应该可以留在中国大陆继续发展中国科学,冯德培不负厚望,领导中国科学院上海生理生化研究所,以后衍生为中国科学院在上海的几个生命科学方面的研究所,长期是中国生命科学的主要中心。协和医学院衍生的中国医学科学院,和军事医学科学院的一部分,也是中国生命科学的主要支柱。抗战后,林可胜创办的国防医学中心,成为后来的上海的第二军医大学和台湾的国防医学院。


  林可胜离开中国后对中国的影响不仅通过他以前的工作和教育还在产生,而且从他到美国后至去世前,他一直在关心中国的科学、特别是生命科学的发展。他是那个年代少有的在英文刊物上引用中国文章的科学家。中国科学院上海药物所的邹冈和上海第一医学院张昌绍,在50年代末、60年代初发现了吗啡镇痛的脑内作用部位,是领先于世界的一个工作。他们的论文先在《中国生理学杂志》的继续刊物《生理学报》上、后在《中国科学》上发表。林可胜大概一直在看中国的刊物,他在自己的英文文章里引用邹冈的文章,把中国的工作介绍给国际科学界,对于世界认可这项中国的成就起了重要作用。


  林可胜还是一位有趣的人。传说他讲课时可以用双手同时在黑板上画图。据邹冈说,林可胜最早引起他未来妻子的注意是他画了她的像。作家林语堂在《八十自述》里回顾,在中国学潮时,林可胜曾给他庇护场所。在缅甸时,情况所迫,林可胜自己还临时摸清了怎么开火车。我上面提到的美国教授对林可胜的优雅有很深印象。虽然他当时是跟林可胜学生物学研究,林可胜在暑假结束时却送了他一套数学书籍。


  回顾林可胜这样一位对中国科学和社会有贡献、又有个人特点的人,了解一些中国近代科学发展史,也许可以使人们珍惜中国近代科学技术的高质量开端和科技教育界人士形成的良好传统,从而改善科技教育界的风气,努力推动中国科技的进一步发展。