历史上，作出伟大生物学发现的人，不少是民间科学家，不在科研机构工作，不以科学研究为生。遗传学的奠基人孟德尔，职业是神父，类似庙里的和尚。显微镜的发明人列文虎克，是市政府的门卫。进化论的创始人——达尔文，是吃软饭的宅男（是的，达尔文家庭背景算小资，而他的夫人算是大资本家的小姐）。年轻时环游世界五年之后，就一辈子待在家里养花弄草。他养花，他夫人养他。微生物学的奠基人科赫，是乡村医生。一举震惊科学界的炭疽病研究，是在给村民看病的简陋诊室里做出来的。

因发现胰岛素、挽救无数糖尿病患者的生命，1923年，班廷和麦克劳德共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

班廷是最后一位获得伟大发现的民间科学家。在他之后，再无民间科学家做出伟大的科学发现。为什么呢？

先讲一下班廷、糖尿病、胰岛素的故事。

糖尿病和胰岛素 大门和钥匙

食物中的糖分，通过我们的肠道进入血液，成为血糖。随着血管中血液的流动，送到身体各个部位，供细胞吸收使用。但血液中成分复杂，细胞还有个大门守卫，筛选进入细胞的成分。血液中的糖分进入大门，需要有钥匙的陪伴，没有钥匙就不能进门。这个钥匙就是胰岛素。只有在胰岛素存在的情况下，血液中的糖分才能打开大门，进入细胞，细胞才能获得能量。

一些不幸的人，身体不能产生足够的胰岛素。血液中的糖分失去了进入细胞大门的钥匙，堆积在门外——血液中，而门内——细胞中就没有了糖分这个能量源泉。血液中糖分高，血液黏稠，让人多饮多尿。细胞缺少能量，人总是觉得饿，饭量增加。可是食物中的能量不能进入细胞，病人就逐渐消瘦，最后甚至不成人形。

在十八、十九世纪，科学家们摸清楚了胰岛素的来源——胰腺。胰腺分泌两种重要的活性物质，胰蛋白酶和胰岛素。胰腺以润物细无声的方式分泌胰岛素，将胰岛素渗透进入周围的血液，随着血管流遍全身，协助糖分进入细胞。胰腺分泌胰蛋白酶是批发方式，通过胰管进入肠道，帮助分解蛋白质。被切掉胰腺的狗，吃肉会腹泻（不能消化蛋白质），也会表现出高血糖的糖尿病典型症状。

人体胰脏实际解剖图 | wiki

既然切除胰腺会让狗患糖尿病，说明糖尿病的原因是胰腺功能不正常。那么能不能用动物的健康胰腺来治疗人的糖尿病呢？

二十世纪初期（约为1906-1916年），不少科学家尝试把狗或牛的新鲜胰腺磨碎，用溶液浸泡，过滤掉杂质，把液体注射给病人，并不成功。在二十一世纪，我们回顾这些科学先驱的研究，推测他们失败的原因，一是提取方法粗糙，提取液纯度太低、杂质太多、成分复杂，注射到人体内，降血糖效果不好，还容易让人发烧、呕吐直至抽搐。二是当时测量血糖的技术还不成熟，测的数据并不准确，很难判断注射后血糖是否降低。

这是我们事后诸葛亮的想法。当时的科学先驱如何解释自己的失败呢？他们提出了一个看起来很合理的理论：胰腺内既有胰蛋白酶，又有胰岛素；而胰岛素也是一种蛋白质，就会被蛋白酶破坏；提取过程中，胰岛素和胰蛋白酶混在一起，被胰蛋白酶破坏掉了。这个解释看起来很合理。但事实上，胰蛋白酶在胰腺中还没有降解、消化蛋白质的能力，否则人的胰腺就被自己分泌的蛋白酶消化掉了。这时的胰蛋白酶就像一把刀，仍然装在刀鞘里。只有跑到肠道里，遇到食物，才会拔出刀鞘。

有了伟大创意的失意小医生班廷

班廷出身于加拿大的农场家庭，1912年进入医学院学习。第一次世界大战爆发，班廷的学业受到战争的影响，还未毕业就被派到欧洲战场前线，成为军医。他在战场上救过不少人，获得了军功勋章。战场经历让他接触了大量枪伤，但平民疾病了解的很少。战争结束离开军队后，他没能在医院谋到职位。只能回到家乡附近的小镇开了个诊所，生意惨淡。为了糊口，他又跑到当地一所医学院兼职讲授生理学课程。

1920年，班廷在为糖代谢的课程部分备课的时候，系统阅读胰腺相关的书和论文。他了解到当时的一些主流观点：胰腺分泌胰蛋白酶消化蛋白质，分泌胰岛素消化糖分；人们不能从胰腺中提取胰岛素，因为胰岛素作为一种蛋白质，被胰蛋白酶消化掉了。

他读到一份病例报告说，一个病人的胰腺导管被结石堵塞后，胰腺中分泌胰蛋白酶的细胞萎缩了，可是分泌胰岛素的胰岛细胞依然良好。

班廷突发奇想：胰岛素之所以难以提取，就是因为胰蛋白酶的存在，要是模仿结石阻塞胰管的状况，把狗的胰脏导管用手术结扎，等分泌胰蛋白酶的细胞萎缩之后，再提取胰岛素不就行了么！

班廷觉得自己的想法合情合理，只要有机会尝试，应该能出大成果。他满怀憧憬，甚至打算放弃行医，改行做基础研究、当科学家。毕竟诊所生意不好，不如索性抛下，换个赛道。

科学研究是一个系统工程

事实上，在班廷之前，不少的知名专家已经做过类似的尝试。由于提取物不纯、血糖测量不准确的原因，都失败了。报道这些研究结果的高大上的论文，班廷都没看过。这反而给了他再次尝试的勇气。

对班廷来说，非常幸运的是，这时的血糖检验方法已经有了很大的改进。现在可以及时而准确的测定实验动物的血糖。

不过，班廷只有一间简陋的外科诊所，不是实验室。给狗结扎胰腺导管、提取活性物质、测量血糖，他没有研究设备，也没有研究技能，自己做不了。

班廷跑到多伦多大学，找到知名的糖代谢和糖尿病专家，麦克劳德，希望在他的实验室实施自己的研究计划。麦克劳德很快就看出来，面前的年轻人，很有热情，可能也很有毅力。但谈论的研究计划颇为复杂，牵涉到胰腺的生理功能，牵涉到糖尿病病理学，所需要的实验技术，包括对狗做复杂手术的技能、生物化学提纯技术、血糖等糖尿病指标的测量。而班廷目前掌握的所有知识，只是备课过程中所看的为数不多的教科书和论文。作为外科医生，班廷也许能做不错的人体骨科手术。但狗的胰腺手术，肯定没做过，而生物化学提纯、血糖检测等等，更是完全没有经验。

最终，麦克劳德答应了。他也许是想用最新的血糖测试技术，再次验证前人的胰腺提取实验。既然年轻人班廷找上门来，所费不多，就试试看吧。

他给班廷提供实验场所和基本器材，实验用狗。还指派了学生贝斯特，给班廷提供生物化学提纯、血糖测量方面的协助，班廷负责给实验狗做手术。

班廷 | wiki

创意和激情不是科学研究的全部

麦克劳德帮助班廷和贝斯特制定了详细的研究计划，首先动手术把狗的胰腺导管结扎起来，胰蛋白酶排不出去，导致分泌胰蛋白酶的细胞萎缩；萎缩后的胰腺中没有了胰蛋白酶，就可以用来提取胰岛素；把这种萎缩胰腺的提取液注射给胰腺被切除的狗，看能否降低它的血糖，治疗它的糖尿病。

实验开始并不顺利。当时是1921年的夏天，气温很高。给狗开膛破肚做胰腺结扎或切除手术后，不少狗都被感染，很快死掉。不过班廷百折不饶，顽强坚持。在贝斯特的辅助下，他们两人很快证实，萎缩胰腺的提取液，的确能够降低切除了胰腺的狗的血糖。

他们向麦克劳德汇报了实验的结果。麦克劳德开始对班廷提出的这个项目重视起来。他仔细审查了两人的实验记录，提出了多个疑点，要求两人解决。比如，是否注射提取液稀释了血液，导致血糖降低，而不是提取液中有什么活性物质呢？再比如，狗的血糖本来就有昼夜变化，测定血糖的时候，是否正是狗在一天中血糖较低的时段？麦克劳德提出的最重要的问题，是提取液效果不稳定。班廷和贝斯特制作的提取液，降血糖的能力时强时弱。如何制作降糖效果更强、更稳定的提取液？

初步有了满意的结果，班廷回到家，把自己的诊所、家当全部卖掉，破釜沉舟，回到多伦多大学继续做研究。他和贝斯特按照麦克劳德的安排，继续改进提取方法，重复验证实验结果，排除各种疑点。

现在他们的提取液，还是来自于结扎导管的萎缩胰腺。这一步手术过程中，很容易失败，狗经常感染死亡。即使手术成功，等待胰腺萎缩，也要耗费一个半月时间。得到的萎缩胰腺提取液，只勉强够一只狗使用。如何大规模生产胰腺提取液呢？

班廷是在农场长大的，想起自家养的牛，送到屠宰场宰杀。牛的胰腺经常被当作垃圾丢弃。能否用完整的胰腺做提取液呢？牛的提取液能否治疗狗的糖尿病呢？班廷和贝斯特做了尝试，结果都是肯定的！他们完全推翻了“胰岛素会被胰蛋白酶自我消解”的说法。只要提取方法正确，血糖测量准确，完整的、没有萎缩的胰腺，也可以提取出有效的活性物质！

可是班廷和贝斯特做出的提取液，效果始终不够稳定。为了制作纯度更高、效果更稳定的提取液，麦克劳德安排克里普加入了这个项目。

克里普本是阿尔伯塔大学的生物化学教授，生物化学功底深厚，很快改进了提取方法，提高了制剂的纯度，增强制剂的降糖效果，避免制剂可能引起的人体不良反应。

班廷对麦克劳德的怨恨

起源于班廷的创意和热情的胰岛素项目，所获得的成功，超出了班廷最狂野的梦想。

1922年1月23日，多伦多综合医院的医生为濒临死亡的糖尿病患者汤普森注射了克里普制作的胰岛素制剂。注射前，汤普森血糖值为0.53%。注射后第二天变成正常值0.12%。继续每天注射两次，本已进入半昏迷状态的汤普森，三天后已经能说能笑，甚至可以下床走几步。本来活不过几天的汤普森，后来又依靠胰岛素活了13年，这在胰岛素发明之前是无法想象的。

1922年底，美国礼来公司开始大批量生产胰岛素，实验室研究以惊人的速度转为商业化生产，为整个世界的病人带去福音。糖尿病成为一种人类可以控制和治疗的普通疾病。

1923年10月25日，班廷和麦克劳德被授予诺贝尔生理学或医学奖。

从1921年班廷在麦克劳德的实验室开始研究，到临床试验成功，仅用了6个多月；到获得诺贝尔奖，仅用了2年5个月的时间。

图 | pixabay

在班廷、麦克劳德、贝斯特、克里普的通力合作下，胰岛素项目获得了非凡的成功。但四人的团队关系并不和谐，最主要的，是班廷对麦克劳德的怨恨，和对克里普的不满。

班廷出身农家，在战场度过青年时光，为人热情正直，重感情，讲义气。麦克劳德是严谨的科学家，言谈儒雅，冷静沉着，专业知识和技能极为扎实，在科研界人脉广泛。两人的经历和教养，可以说完全不在一个维度。

在班廷和贝斯特获得了初步的成果，证实胰腺提取物似乎能治疗狗的糖尿病时，麦克劳德提出种种疑问，要求两人继续进行更多的重复实验。班廷并不理解这是科学研究必须的验证过程。在他看来，已经做的实验已经足以得出确定的结论，麦克劳德是在歧视自己学历低，故意刁难。

麦克劳德让克里普加入，依靠克里普的生物化学技能，提高提取物的纯度和稳定性。在班廷看来，这是麦克劳德拉拢同盟军，排挤自己，稀释自己的功劳。

项目成功的初期，麦克劳德写了论文，在美国糖尿病学会上宣读。虽然论文排名是班廷、贝斯特、克里普、麦克劳德，班廷排在第一位，但在会议上宣读论文、引起轰动的是麦克劳德，也让班廷很不舒服，觉得麦克劳德抢了自己的功劳。麦克劳德对胰岛素项目的贡献，班廷似乎一直不能理解。

胰岛素还在临床实验的时期，班廷就到处跟人讲麦克劳德“毫无想法，只会窃取他人的成果”。麦克劳德从未正面回应班廷的攻击。面对媒体，他只有一句话：“胰岛素制剂研发成功是集体努力的结果”。

随着胰岛素从实验室走向大众，研发历程从学术论文走向媒体，记者们开始从里面挖掘大众爱听的故事。对大众来说，班廷简直就是传奇英雄的现实版本：一个乡下孩子，出身卑微，默默无闻，但有一个伟大的梦想，有一个天才的想法。他克服重重阻力，努力奋斗，终于实现梦想，并且造福人类。

但事实上，没有班廷，胰岛素项目不会启动。没有麦克劳德，胰岛素项目不可能成功。班廷和麦克劳德两人，缺一不可。克里普的生物化学提纯技能，是项目的关键助力。而且，班廷最初的设想，其实有不少错误的地方。班廷设想结扎胰管，阻止胰蛋白酶破坏胰岛素。但后来发现，这一步是多余的，并不需要结扎胰管，从正常的胰腺就能提取出胰岛素。班廷还设想，把狗的胰腺切除，让狗患上糖尿病，然后注射胰腺提取液，观察提取液对血糖的影响。但让狗患糖尿病这一步也是多余的。如果提取液有效果，对正常的狗应该也有效果，也能降低正常的狗的血糖。给狗切除胰腺，也是多余的。

最后一个民间科学家

班廷获得诺贝尔奖时才32岁。获诺奖之后，加拿大政府给了他丰厚的薪资和研究经费，但班廷再无做出任何有价值的学术研究。他是诚实勤勉的人，但仍然认为，一个新颖的想法，加上坚持不懈的努力，就能有重大的科学突破。

但现在没有麦克劳德这样有严谨科学训练、犀利学术眼光的科学家的协助，班廷的“新颖想法“，只是科学业余爱好者的水平，再也不能落地。例如，他试图研究癌症，而他对癌症的理解是“雄性蛋白质和雌性蛋白质结合，刺激了细胞的繁殖机能”。蛋白质居然分雌雄，实在让人无法佩服。

在班廷之前的历史上，不乏作出伟大科学发现的民间科学家。遗传学的奠基人孟德尔，是庙里的和尚。显微镜的发明人列文虎克，是市政府的门卫。

但是，那个时期的生物学研究，还在起步积累的阶段，生物学积累的知识，还不算太多。班廷看了一个星期的书本，就能提出一个还算新颖的创意。而科学日新月异的现在，我看了半年一千篇文献、挠破头想出的任何创意，只有两种可能，或者被别人研究过已经发表论文，或者被别人研究过，想法不可行。

此外，班廷之后，我们对生命的认识，逐渐进入分子的阶段。生物研究，变的离不开精密仪器和复杂的操作技能。班廷没有胰腺提取、血糖测定的设备和技术，还可以依赖麦克劳德；不会生物化学提纯的技术，还可以依赖克里普。民间科学家列文虎克，靠着现在看起来很粗糙的自己制作的显微镜，就能够刷新人们对自然界的认识。现在我们想要了解的，是细胞膜上蛋白质的结构，这就只能依靠冷冻电子显微镜了。

而精密仪器和复杂的操作技能，越来越不是一个人短期能掌握的。班廷测血糖，靠的是贝斯特。提纯胰岛素，靠的是克里普。即使是麦克劳德，还是贝斯特或克里普，也不能独自完成胰岛素整个项目，必须各取所长，通力合作。1920年代已经是这样的情况，二十一世纪的今天，一个人能够精通从实验材料准备、生理、生化、分子实验、数据收集和统计学分析，最后写论文、图片美化、数据展示，的所有技能，几乎是不可能的了。

班廷之后，也就再无民间科学家了。

作者：李飞

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