221｜班廷：谁发现了控制糖尿病的希望？

班廷发现了胰岛素，给糖尿病患者带来了希望。

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最近我们密集地提到诺奖得主，但哪怕是在众多诺奖得主里，发现胰岛素的班廷也算是知名度比较高的一位，因为他的故事相当有传奇色彩。

上大学的时候赶上一战，最后一年基本荒废。一战期间作为军医无比勇敢并获得奖章。战争之后只是个小诊所的医生，实验条件极差，但依然发现了胰岛素这种重要的激素，并且在做出发现的两年后就获得了诺贝尔奖，与那些苦等几十年才获奖的科学家形成了鲜明对比。

今天，我们就来认识一下加拿大医生弗雷德里克·格兰特·班廷(Frederick Grant Banting，1891-1941），以及和胰岛素、内分泌有关的故事。

糖尿病的症状与胰岛素作用

先认识一下糖尿病。

在某种病态的情况下，血液里的葡萄糖不能很好地进入细胞，血糖浓度上升，多余的葡萄糖会从尿液排出，这个过程会同时带走大量的水分。人不能有效利用葡萄糖，因此会因为能量不足觉得饿，排尿带走水分会让人觉得渴。

又饿又渴自然会大吃大喝，但只要葡萄糖利用的问题没有解决，大吃大喝只能让体内的营养物质也被大量消耗。

于是，糖尿病人会出现所谓“三多一少”的典型症状，也就是多饮、多食、多尿和体重减轻。

而且糖尿病还会引起一系列的并发症，比如眼底病变、肾衰竭、心血管疾病、肢体坏死等等。在有效药物问世之前，糖尿病是致死率非常高的疾病。

你大概听出来了，问题的关键在于“血液里的葡萄糖不能很好地进入细胞”。胰腺里有一种叫胰岛的结构，它分泌的激素叫胰岛素，而胰岛素就像是钥匙，帮助葡萄糖打开细胞的大门，当胰岛素缺乏的时候，葡萄糖分子就只能聚集在血液里，并引发一系列问题。

胰岛的发现与提取难题

发现胰岛的人是十九世纪的德国医生朗格汉斯（Paul Langerhans，1847-1888），在大学毕业的1869年，他在显微镜下观察到，胰腺里有一些细胞聚集成小岛的样子，跟周围的细胞格格不入。

朗格汉斯认真地观察了这些小岛的显微结构，包括其中细胞的形态。在他去世五年之后的1893年，这些小岛被命名为朗格汉斯岛（islets of Langerhans），也就是胰岛。

在这个发现之后，医学家开始思考胰岛的作用，有人做出了准确的猜测，这些胰岛一定能分泌降低血糖的物质，但直到二十世纪二十年代初，没人能确定这是不是真的，也没人发现这种传说般的物质。这是为什么呢？

因为胰腺属于消化系统，可以分泌胰液，而胰岛这种内分泌组织就藏身在胰腺里。而且胰岛很小，根本没法从胰腺中剥离出来，如果直接摘取动物的胰腺提取胰岛素，其中的胰液成分会把胰岛素破坏掉。就这样，胰岛素是不是存在成了当时医学界的未解之谜。

班廷的深夜灵感

此时一战已经结束，班廷在家乡开了一家诊所。虽然他有战功、有经验，但是没名气，诊所生意很差，所以他在医学院找了一份当老师的兼职。

一天晚上，熬夜备课的班廷无意间读到了一篇论文，里面提到，如果能先破坏胰腺的外分泌细胞，让它不产生胰液，这样就可以尝试提取胰岛里的成分了。这篇论文的作者很有想法，但不知道怎么实现。

而班廷立刻想到，只要把胰腺的导管结扎，就能让胰液无法排出，进而引起分泌胰液的细胞坏死，这也不难啊。于是，在1920年10月31日凌晨两点，班廷把这个想法写在了一张小纸片上，这张纸片至今仍保存在加拿大的班廷纪念馆里。

借来的实验室与贝斯特

但是班廷根本没有实验设备，于是他找到了自己母校多伦多大学生理系的约翰·麦克劳德教授（John James Rickard Macleod,1876-1935）。

麦克劳德教授虽然不看好班廷，但他是苏格兰人，暑假要回家度假，所以同意班廷在假期两个月里用自己的实验室，而且给了他10只狗，还留下两个本科生当助手。

但班廷实在太缺钱了，他变卖了父亲给他结婚用的财产，导致已经订婚的女友跟他分手了。就算是这样，班廷的钱也只能雇佣一个助手，根据传说，班廷用投硬币的方式二选一，留下了本科生查尔斯·贝斯特（Charles Best，1899-1978）。

动物实验与团队扩展

接下来，班廷和贝斯特进行了艰苦的实验，虽然一开始很不顺利，但伴随着手术技术越来越熟练，他俩终于得到了胰岛提取液。然后，他们把提取液注射到患有糖尿病的狗身上，这些狗的血糖真的明显下降，生命也得以延长，其中一条狗活了足足70天。很显然，他们找对了方向。

暑假过后，度假归来的麦克劳德十分意外，班廷和贝斯特居然真有进展，他对班廷的态度也发生了巨大转变，身为北美内分泌学会主席的麦克劳德教授决定亲自参与进来。提纯胰岛素需要化学知识，所以麦克劳德还叫上了自己的助手、化学家詹姆斯·科利普（James Collip，1892-1965）。

此时的班廷终于有了像样的科研团队，狗不够用就去当地屠宰场找牛，手术结扎胰管太复杂，他们发现可以用化学物质直接中和胰液。而且有化学家的帮忙，提纯胰岛素也不再遥不可及。

人体尝试与专利转让

在成功进行动物实验之后，班廷决定进行人体实验检验安全性。科研团队的几个人都偷偷给自己注射了胰岛素，幸运的是他们都没出现明显的不良反应。

现在该应用了。仅仅在发现胰岛素的几个月之后，班廷就成功用它治好了一个糖尿病晚期的孩子，之后的几个成年患者也取得了良好的治疗效果。几乎是在一瞬间，全世界医学界都听说了这个伟大的发现，胰岛素被迅速推广应用。在此之前，糖尿病是无药可治的绝症，而现在它成了不会危及生命的慢性病。

班廷当然清楚这样的发现能带来巨大的财富，他也确实和贝斯特、科利普一起申请了专利。

只不过，他们三人以一块钱的价格卖掉了这个价值连城的专利。班廷没钱，但他更清楚生命的价值。

诺奖与奖金分配

1920年，班廷深夜里把想法写在小纸片上。1921年，他和贝斯特开始研究。两年之后的1923年，班廷和麦克劳德教授一起获得了诺贝尔医学奖，这么快得到诺奖委员会的认可，这在诺奖历史上是极其罕见的，也侧面说明了胰岛素的影响力有多大、有多快。

只不过，班廷听说自己得奖以后相当不开心，他立刻质问诺奖委员会，诺奖可以同时颁给三个人，为什么贝斯特没得奖？

诺奖委员会对这个问题没有解释，班廷也没去领奖，而且宣布把一半奖金分给贝斯特。麦克劳德教授听说这件事之后，把自己的奖金也分了一半给科利普。

值得一提的是，班廷获奖时只有32岁，至今仍然是得奖时最年轻的诺贝尔医学奖得主。本来有可能打破这个记录的人就是贝斯特，毕竟他当时只有24岁。

克罗与胰岛素生产

当然，与胰岛素结缘的诺奖得主不止班廷一个。

丹麦生理学家奥古斯特·克罗（Schack August Steenberg Krogh，1874-1949）因为对毛细血管生理学的研究，获得了1920年诺贝尔医学奖。但不幸的是，他的妻子恰好在此时得了糖尿病。

两年以后的1922年，克罗夫妇造访美国，听说班廷和麦克劳德发现胰岛素的重磅新闻，克罗立刻联系了麦克劳德教授，并去往加拿大进一步了解胰岛素的作用。

在和班廷协商之后，克罗得到了生产销售胰岛素的许可，并在回国后开办了企业。这家企业叫诺和诺德，直到今天依然是最著名的胰岛素厂家之一。

垂体、糖代谢与胰岛素结构

之前我们讲过，内分泌和神经系统关系非常密切，那么胰岛素的分泌和神经系统有什么联系呢？阿根廷生理学家贝尔纳多·奥赛（Bernardo Alberto Houssay，1887-1971）发现，垂体分泌的激素会影响胰岛素的分泌功能。

也就是说，垂体这个同时属于神经系统和内分泌系统的器官可以影响胰岛素，进而影响糖代谢。奥赛因为这个发现获得了1947年诺贝尔医学奖。

四年之后的1951年，英国生物化学家弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger，1918-2013）对牛胰岛素进行了研究，并阐明了牛胰岛素的结构，因为这个发现，桑格获得了1958年诺贝尔化学奖。

1980年他又因为发现快速测定DNA序列的技术得了一次诺贝尔化学奖。截止到2025年，桑格是最后一个两次获得诺贝尔奖的人。当然，历史上两获诺奖的人一共也只有5个。

耶洛发现胰岛素抗体

特别值得一提的是，上节课我们讲到的伟大女科学家耶洛也对胰岛素进行过研究。她发现胰岛素并不是在所有情况下都会被人体接受，在一些用牛胰岛素治疗的糖尿病患者体内，耶洛发现了胰岛素抗体。这个发现同样十分重要，因为这个与今天医生常提到的“胰岛素抵抗”是两个概念，对这两者的区分对选择治疗方式很有意义。

但耶洛在1956年提出自己这个发现时还是有点超前了，学术期刊的审稿人错误地认为胰岛素分子太小，根本不会导致抗体产生，居然驳回了耶洛的稿件。

但耶洛毕竟是耶洛，她不但最终用实验证明了自己的发现是正确的，而且因为发明放射免疫分析法获得了1977年的诺贝尔医学奖。

内分泌研究的诺奖热潮

听到这儿你肯定已经感受到了，胰岛素和维生素一样，都在二十世纪上半叶成为了诺奖的宠儿。事实上，除了胰岛素以外的其他激素同样是医学领域的热门，也同样造就了为数众多与内分泌系统有关的诺奖。比如，肾上腺皮质激素的相关研究、代谢综合征与脂代谢的相关研究、前列腺素相关研究等。

总结

在二十世纪上半叶，关于内分泌的研究得到了蓬勃发展，从该领域获得诺奖的数量可以看出，这一时期的内分泌系统是医学研究的热门领域。在与之相关的众多诺奖得主里，班廷极具传奇色彩，他也因为胰岛素对医学界造成的巨大影响，成为了历史上最著名的诺奖得主之一。他32岁获得诺贝尔医学奖的记录更是直到今天也没人打破。

思考题

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好啦，今天的内容就到这里，明天见！