二、第一种维生素的发现

在第一种维生素发现之前，许多特定食物的一些特殊的预防疾病的作用就早已被人们察觉到了。中国唐代医学家孙思邈（581—682）曾经指出，用动物肝可以防治夜盲症，用谷皮熬粥可以防治脚气病。实际起作用的因素正是维生素。动物肝中多含丰富的维生素A，而谷皮中多含维生素B，分别是夜盲症和脚气的对症良药。18世纪，人们发现在食物中添加柑橘类水果可以防治坏血病的扩散。早在1870年，法国化学家让·仲马就通过实验发现：食物中除了碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和水以外，可能还存在某种对生命和健康来说不可缺少的微量物质。

1880年，瑞士巴塞尔大学研究生鲁宁首先发现牛奶中含有一种神秘的物质。虽然动物体对它需要甚微，然而一旦缺乏它就会影响健康，甚至导致死亡。但是，他们的发现并没有引起科学家们的注意。在一个时期内，日本海军中脚气病患者很多。1882年，日本军舰从东京驶向新西兰，在272天的航海中，有169人患了脚气病，25人死亡。为此，日本军医高木兼宽经调查发现脚气病的发生与吃精白米有关。1884年，又有一艘军舰驶进这一条航线。高木兼宽改变了船员的食谱，增加了面粉、牛乳和蔬菜等，结果在287天的航行中，只有14名船员患脚气病，无人死亡。由此，高木兼宽找到了有效地预防脚气病的办法。但是，脚气病的病因仍是医学界的一个未解之谜。

同样，19世纪80年代，当时荷兰统治下的东印度群岛上的居民们也长期受着脚气病的折磨。为解除这种病对荷属东印度群岛的威胁，1886年荷兰政府成立了一个专门委员会，开展研究防治脚气病的工作。医生、生理学家艾克曼（Christian Eijkman，1858—1930）也参加了这个委员会的工作。

1858年8月11日，克里斯蒂安·艾克曼出生在荷兰须德海之滨的内伊克尔克，父亲是当地一所寄宿学校的校长。艾克曼有三位兄长都是学者，有化学家、语言学家，还有荷兰第一位X射线专家。在三位哥哥和一位英国家庭教师的影响下，艾克曼成了一个志高意远的青年。他不顾父亲的反对，找到了在阿姆斯特丹大学担任教授的舅舅，1875年通过考试进入该大学学习。但是上学的费用毫无着落，他只得在入学注册时表示：愿在毕业后当军医，这才让他公费就学。在阿姆斯特丹大学医学院，艾克曼成绩出众，三次考试都名列前茅。在这期间，虽然他还是个学生，但已经是生理学教授托·普莱斯的助手了。1883年，他成为一名合格的医生，并通过了关于神经极化作用的论文答辩，取得医学学士学位。同年，他践约成为军医，惜别了新婚妻子，随荷兰殖民军开赴东印度群岛。1885年11月，他由于患疟疾被作为伤员遣返回国。1886年初，年轻的妻子病故，更促使大病初愈的艾克曼立志研究征服疾病的新兴科学——细菌学。起初，他在阿姆斯特丹随约·福斯特工作，随后专程到柏林跟细菌学奠基人、“瘟疫的克星”罗伯特·科赫一起工作。同年荷兰政府成立了一个委员会专门研究流行于东印度群岛的脚气病，领导这个委员会的是帕克尔哈林和温克勒。由于脚气病在东印度有流行性的特点，人们都怀疑它可能是一种有病原菌的传染病。两位学者受命之后，便到柏林科赫卫生研究所学习细菌学，在这里结识了艾克曼。曾在东印度群岛目睹脚气病危害的艾克曼，自告奋勇加入他们的委员会，于同年10月动身返回东方。^［1］

当时科学家和医生们认为脚气病是一种多发性的神经炎，并从脚气病人血液中分离出了一种细菌，便认为是这种细菌导致了脚气病的蔓延，它是一种传染病。然而，艾克曼总感觉问题没有得到完全解决。这种病如何防治？是否真是传染病？这些问题一直在他脑海盘旋。于是，他继续进行对这种病的研究工作，并担任了新成立的病理解剖学和细菌学的实验室主任。

1896年，他开始使用鸡为动物模型。起先他想在病鸡身上查细菌。他给健康的鸡喂从病鸡胃里取出的食物，也就是想让健康的鸡“感染”脚气的病菌，结果健康的鸡竟然全部安然无恙，这说明菌并不是引起脚气病的原因。此后，他指出许多鸡（无论是否已接种）均出现体重下降及蹒跚步态，一些鸡站立困难并且死亡。艾克曼指出，尸体解剖显示心脏、大脑和脊髓没有异常状况，但是他观察到周围神经有细微的病变，尤其是眼部神经。后来，他观察到患脚气病将要死去的人也有同样征象。但是他没能从受感染动物的血中发现任何类型的细菌。这很容易使艾克曼放弃这种想法：他称为多发性神经炎（polyneuritis）的这种鸟类疾病或许与脚气病相关。在坚持了大约五个月的研究之后，这种疾病在他的鸡群中突然消失。艾克曼回顾了他的记录，发现在六月份，也就是刚好在小鸡出现麻痹症状之前，饲料由于偶然原因被更换了，饲料级的糙米（未淘洗过）没有运到，他的助手用医院厨房里的精米代替了原有的鸡饲料。几个月之后，这种铺张浪费被一名负责任的管理人员发现，他命令停止这种行为。当艾克曼再次用糙米喂小鸡时，他发现受影响的小鸡在数天后又重新完全恢复了原来的状态。循着这条线索，艾克曼立即着手建立这种鸡的动物模型。他发现喂养精米数天后的小鸡出现了神经炎的症状，而改喂糙米后症状消失。显然与大米加工有关的物质保护了小鸡免于患病。讨论了这些结果之后，艾克曼的同事阿道夫·韦尔德曼（AdolpheVerdeman），一名殖民地监狱的巡视医生，调查了食用精米和糙米的情况以及患脚气病同住者的影响范围。他的调查结果后来被其他工作组的类似流行病学调查肯定，表明了犯人食用糙米的有利情形：他们很少患脚气病。这个信息和艾克曼的鸡实验结果，促使他通过生物检测的手段去调查这一显然与米壳有关的脚气病保护因子。(www.daowen.com)

在1890—1897年间，艾克曼应用动物模型进行了一系列研究，并且发现用水或酒精可能会从米壳中分离出抗多发性神经炎的物质，此种物质是可透析的，但是很容易受潮热破坏。他认为这种水溶性的物质是一种脚气病微生物（尽管一直没有被发现）的药理学解毒剂，他想精米实验正确地体现了这一点。当1896年艾克曼由于疾病的困扰而返回荷兰时，赫里特·格林斯（Gerrit Grijns）继续在巴达维亚从事艾克曼的研究，显然，他认为他们的发现有所不同。此后他又指出多发神经炎可能被食物中的绿豆所阻止，这导致了绿豆在治疗脚气病过程中的有效作用被发现。1901年，格林斯首次解释道：致脚气病饮食“在中枢神经系统的代谢中缺乏某种重要物质”。很快艾克曼同意了格林斯的观点，1906年，两位研究者发表了一篇当时一流的论文，他们在文中写到：精米中缺乏一种不同于蛋白质和盐的物质，对健康来讲此物质不可或缺，缺乏此物质可以引起营养性多发性神经炎。抗脚气病物质的发表首次建立了维生素概念的认识，尽管这个词本身尚未发明。

1906年，英国生物化学家霍普金斯用纯化后的饲料喂食老鼠，饲料中含有蛋白质、脂类、糖类和矿物质微量元素，然而老鼠依然不能存活。而向纯化后的饲料中加入哪怕只有微量的牛奶后，老鼠就可以正常生长了。这就证明食物中除了蛋白、糖类、脂类、微量元素和水等营养物质外，还存在一种必需的“辅助因子”。于是他指出，他发现了附加因子与缺乏性疾病之间的关系。关于食物中附加的促生长成分，他写道：没有动物能依靠一种纯蛋白、脂肪和碳水化合物组成的混合物而生存，甚至细心供应必需的非有机物的动物仍然不能健康生长。动物既可以依靠植物组织生存，也可以依靠其他的动物组织生存，这些食物包含了无数物质，而不仅仅是蛋白质、碳水化合物和脂肪。在佝偻病及坏血病等的研究中，多年来我们已经清楚其与饮食因素有关；但是尽管我们知道如何据经验而受益，直到今天我们在饮食方面所犯错误的原因还是很模糊的。然而，其中的确包含了我们所认为的这些小质量因子的性质。

艾克曼和格林斯的研究发现促使多个国家的研究人员从米壳中分离抗脚气病的物质。东京帝国大学农业学院的铃木梅太郎（Umetaro Suzuki）成功地从米糠中分离浓缩出治疗多发性神经炎和脚气病的物质。他把这种活性成分称之为“硫胺素”，但是他没有获得其纯净的结晶体。卡齐米尔·丰克（Casimir Funk，波兰出生的化学家，在瑞士、巴黎和柏林接受过教育，曾在伦敦李斯特研究所工作过）决定从各种不同的条件下分离并沉淀存在于米糠中的抗多发性神经炎物质，这种物质在自然界中是有机碱，含氮。当已分离出那种物质时，他赋予了这种物质新的名称，提升了霍普金斯已间接提到的营养新概念的特殊意义。由于有证据表明此种物质是一种有机碱，一种胺类物质，丰克选用了“维他命”（vitamine）这个名称，因为显得有活力，也就是说与生命相关。

1912年，丰克发表了他的里程碑式的论文，并提出了维他命的理论，在文中他提到确信有4种不同的维他命。这个观念并不新鲜，而且后来出现的这类物质并不全是胺类（因此，以后改为维生素），其重要意义在于把饮食与健康之间的关系给予了创新的名词。丰克（1912）不是没有意识到这个词的重要性，他写道：我必须承认，当我选择了维他命这个词时我已经意识到这些物质或许后来会被证实不全是胺类。然而应用此名称对我来说是必需的，因为它听起来很好并且很流行。

维生素的发现为人类作出了重大贡献。艾克曼被称作发现维生素的先驱者，他和霍普金斯共同荣获了1929年诺贝尔医学和生理学奖。