第四十章让生命之树常青
维生素的发明维生素旧称“维他命”，是生物的生长和代谢所必需的微量有机物
。经过霍沃恩、卡勒、库恩、蒂逊、伍德沃德等人的努力，人工合成维生素成为现实，昂贵
的维生素从此走入寻常百姓家。
伺鼠发现首揭谜底
2000多年前，凯撒大帝率领大军远征非洲。士兵由于在沙漠中长途跋涉，吃不到
水果和蔬菜，多数人关节疼痛，行走困难，身上出现乌青块，像得了瘟疫似的纷纷病倒。人
们称那种病为坏血症。
15世纪以来，欧洲的航海事业日益发达，飘洋过海的水手也愈加多了起来，但他们同样
因吃不到水果、蔬菜而成批地死于坏血病。据统计，当时，长期在海上航行的水手，患坏
血病者竟达80%以上。
除了坏血病外，其他怪病如夜盲症、癞皮病、脚气病……恶魔般地威胁着人们的健康。据19
世纪末的统计，患癞皮病者在法国有17万人，在美国也有17万人，意大利有10万人，全世界
总计达100万人以上。
长期以来，这些形形色色的怪病，四处蔓延，严重摧残人们的健康，引起了科学家们高度的
重视，他们开始探寻这些怪病发病的根源以及治疗的方法。
1880年冬天，一个大雪飞扬的深夜，瑞士巴塞士大学的俄国研究生鲁宁正专心致志
做实验。他把健康的、相同品种的老鼠分成两组，养在笼中，一组喂自然的粗食，另一组喂
精制的食物。按常理，后者比前者吃得好，也应该长得比前者健康。但是，实验结果竟完
全相反，吃粗食的老鼠不但健康成长，而且能繁殖后代；而吃精制食物的老鼠却个个无精打
采、显露病态，且不久即死去，这是为什么呢?
是精制食物中混入毒物了吗?是食物在精制过程中染上细菌了吗?都不是。已经是第10次试验
了，眼看那些吃精制食物的老鼠奄奄一息，鲁宁百思却不得其解。
都深夜2点了，鲁宁感到饥饿，便从桌上取来几片面包，又喝了一口牛奶。牛奶是冷的，他
感觉牙齿冻得颤栗，无法喝完，顺手往病老鼠笼内一倒，便匆匆离去休息。
第二天，鲁宁又早早来到实验室，让他感到吃惊的是，他看到第二组老鼠非但没有死去，反
而精神抖擞地竖起了耳朵。于是，鲁宁对病鼠再喂少量牛奶，那些原先奄奄一息的老鼠又活
蹦乱跳了。鲁宁明白了——牛奶中含有使老鼠起死回生的物质。
不久，他将自己的研究写成论文，在瑞士一家杂志上发表，他在文中指出：精制食物不
像人们想像的那样有营养，相反，它比普通食物更差。牛奶中含有一种生命必需的东西，老
鼠缺少它便会死亡。
鲁宁的发现为后人研究发明维生素起了先导作用。
谷糠糟粕救命仙丹
19世纪以前，脚气病像恶魔般地吞噬着亚洲一些地区人的生命。仅印度尼西亚就有10
万人丧生，当地工人把它当做妖怪作祟，只好画符求神以图消灾，但愚昧的行为未能使脚
气病有丝毫的收敛。
1896年夏天，荷兰的伊克曼医生率领一支医疗队来到酷热的印度尼西亚，驻扎在荷兰驻印度
尼西亚的陆军医院。不久，伊克曼医生发现一个奇怪的现象：不仅这里的人会得脚气病，连
家养的鸡也会得脚气病。这是怎么回事呢?
起初，伊克曼认为这可能是一种不知名的细菌引起的，他千方百计寻找那种细菌。他把鸡脚
和鸡内脏做成各种切片，放在显微镜下仔细观察，可他没有找到任何导致脚气病的细菌。他
又把喂鸡的饲料严格消毒，鸡照样得脚气病。
一年过去了，探究脚气病的工作毫无进展。许多同事劝他放弃这种徒劳的跋涉回荷兰，改换
研究
课题，但是他却毫不气馁，继续探寻。他暗下决心，不达目的，誓不罢休。一天，养鸡场的
饲养员请病假，医院只得另请新的饲养员。说来真怪，在新饲养员的饲养下，患脚气病的
鸡都恢复了健康，原先又粗又肿的鸡腿变得细长苗条，母鸡又咕咕、咕咕嗒地下蛋了，公鸡
也神气十足地喔喔啼叫。难道新饲养员有什么法术·伊克曼苦苦思索着……
三个月后，请病假的饲养员重返医院，同时，鸡的脚气病又蔓延开来。伊克曼仔细回忆和研
究并比较两个饲养员养鸡的过程，然后又亲自做了实验，终于揭开了其中的奥秘所在。原来
，老饲养员用配给的精白大米作饲料喂鸡，所以鸡也像人一样得了脚气病；而后来的饲养员
为了捞油水，把喂鸡的精白大米克扣下来，代之以米糠，鸡的脚气病反倒不治而愈。
这个事实给了伊克曼一个启示：米糠中一定存在着一种物质，它既可以治愈脚气病，
还可预防脚气病。于是，伊克曼就用米糠浸泡出的水给患脚气病的人喝，真像仙丹，米糠水
到处，脚气病消除，伊克曼以此挽救了千万人的生命。
成功提取家族庞大
在断定米糠中含有治愈脚气病的物质后，伊克曼便着手提取这种物质元素，但是，伊克曼毕
竟只是个
医生，对化学不甚熟悉。经过几番努力，他都以失败告终。接着，其他的化学家继续伊克曼
的工作，但大多都失败了。
1913年，波兰化学家丰克总结了前人失败的经验教训，发现由于神秘物质在米糠中含量过于
稀少，如果用常规的方法，是难以提取它的。他发明了一种新的方法，选择有强大吸附力的
吸附剂——酸性白土来吸住米糠中的神秘物质。这一招果然灵验。丰克将米糠在1%的稀硫酸
中浸泡、振荡，使神秘物质全部溶于稀硫酸中，再将溶液徐徐蒸发，浓缩的溶液再慢慢通过
酸性白土。
这样，这个神秘物质就被逮住了。不过，被丰克捉住的神秘物质少得可怜，在一吨米糠中只
能提到不足6克。但是，这种物质治疗脚气病的本领比米糠大几千倍，只要一丁点，脚气病
就治愈了。
为了进一步揭开神秘物质的面纱，丰克经过分析发现，它不过是化学上极普通的胺类有
机化合物。于是，他便给它取名为生命胺(Vitarmine)——生命不可缺少的胺类物质。
丰克提取到生命胺后为全世界科学家所瞩目。生物学家、化学家们都跃跃欲试，争相投入到
捕捉含量极微、对生命至关重要的物质的工作中。短短的10年内，他们便从牛奶中提取到了
能治疗口腔炎的物质，在鱼肝中提取了能治疗夜盲症的物质，从水果中提取到能治疗坏血病
物质，……但经过分析，它们都不是胺类化合物。因此，用生命胺来命名是欠妥的。于是，
德国生物化学家德莱蒙特把生命胺(Vitamine)一词作了修改，他巧妙地将字母e去掉，改成
维他命(Vitamin)，即维生素(维持生命的要素)。它在食物中含量虽只有万分之一，但生物
缺少它，就会得病死亡。
维生素可以说是一个庞大的家族。科学家按发现的时间，把它们按英文字母顺序依次排队命
名：维生素A，维生素B，维生素C……依次类排。维生素B又有新的成员，再依次称为维生素
B1、维生素B2、维生素B3……据统计，现在维生素家族已突破百员大关。
维生素家族不但成员多，且性格迥异，功能也十分复杂。依性格，这个家族可分为两大类：
一类是能溶于水的，称为水溶性维生素，如维生素C，维生素K等；另一类是不能溶于水，但
却能溶于脂肪等溶剂，称脂溶性维生素，如维生素A，维生素D等。
论功用，更是各有所能，千差万别，如维生素A是眼科医生的“好帮手”，能给病人带来光
明；维生素B是治脚气病的大师；维生素C是坏血病的对头；维生素D是软骨病的克星……
成功合成征服病魔
维生素如此神通广大，只可惜它在物质中的含量微乎其微。例如，人们从一吨米糠中只提
到5克维生素B1；从几吨水果中只能提取几克维生素C。但在临床上，维生素的需要量
却极大。如果单靠自然界恩赐，那是远远不够的。
于是，人们自然地想到两种有效的办法：仿照维生素的样子合成和合成效
力相同或超过天然维生素的新物品来。当然，这两种办法都需要了解天然维生素的本来面目
——测定其分子结构。
英国化学家霍沃恩率先进行这一研究。他致力于维生素C的结构测定，由于维生素C十分“娇
嫩”“弱不禁风”，霍沃恩用了整整5年的时间才弄清它的全部结构。他先分析出它由碳
、氢、氧等元素组成，再用种种方法测定它的基团的排列顺序。
瑞士化学家卡勒也在进行这一工作。大学毕业后，他便致力于合成维生素B的研究。他也像
霍沃恩那样，将维生素B族主要成员的结构一一测定，然后，再用各种化学方法把简单化
合物，如甘油、胺等合成维生素。他紧张踏实地工作，二十年如一日，终于将维生素B族
的主要成员维生素B1、维生素B2等合成出来了。
在维生素家族中，水溶性维生素的结构远比脂溶性维生素结构简单，而霍沃恩和卡勒的工作
主要是针对水溶性维生素的。至于结构复杂的脂溶性维生素的合成任务，则留给了德国
库恩去完成。
库恩大学毕业后在有机化学研究所合成研究室工作。他决心向当时世界头等合成难题——合
成脂溶性维生素进军。他的第一个目标是维生素A。维生素A分子由氧、碳、氢等45种元素的
原子组成，有三个活泼性较大的双键，测定它的结构真不容易，一不小心便前功尽弃。合成
它则更难，一道道工序都要绞尽脑汁，力保成功。库恩花了6年时间，终于测定出了维生素A
的结构，然后，他按照结构完成了合成工作。此外，他还测定了更复杂的维生素D的结构，
并合成了它。至此，化学家合成了几乎所有维生素。
要使天然维生素发挥更大的作用，另一个途径是对它们作一定的改造。
美国蒂逊博士以顽强的毅力，用了3年时间，改造
天然维生素K的结构，引进亚硫酸钠基团，使维生素K能溶解于水中。此后，各国科学家经过
多次实验，已合成出70多种新型维生素K。如一种叫甲基萘醌重亚硫酸钠的药物，可供口服
，又可静脉注射。各种新型维生素不仅能溶于水，而且疗效比天然维生素K要大得多。
科学家们层出不穷的发明为人类的健康作出了不可磨灭的贡献。
20世纪以来，维生素家族只剩下一个难攻的堡垒，那就是维生素B12。维生素B12
是金属元素钴的有机化合物
，生性娇嫩，颜色鲜红，在人体中担负生产红细胞的任务。人类一旦缺乏它就会得恶性贫血
症。它最早是由美国女生物化学家肖波发现的，后经奈克、史密斯等人的努力，终于从牛肝
中提取到纯品。但是，合成工作却十分困难，因此，化学家称它为20世纪有机化学合成难题
之一。正当许多化学家一筹莫展之时，美国有机化学家伍德沃德却知难而上，向人工合成
维生素B12宣战。
伍德沃德在进行一种研究工作前必须周密考虑、仔细部署，总结前人一切成功和失败的经验
，然后订出计划，利用当前已有的一切先进仪器、手段、方法来促成其实现。正是在这样的
思想指导下，伍德沃德先合成组成维生素B12的各个“部件”，然后，他像高级“焊
接工”那样，小心翼翼地把各个“部件”连接起来。由于B12十分娇嫩，因此，连接
时必须把已有部位保护好，再连一个新的，如果有一个地方弄错，就要全盘返工。伍德沃德
用他自己发明的前沿轨道理论来指导这一合成工作，他还发明了许多试剂，用以检查每道工
序是否正确。就这样连续干了近七年，他终于攻克了这个世界头等难题，人工合成出了有活
性的维生素B12。
至此，化学家们成功合成了所有维生素。从鲁宁发现维生素到全部被合成，足足经历了一个
世纪，科学家们大胆探索，勇敢试验，百折不挠，前赴后继，并终于将人类带进了神
秘的维生素王国。
