我们怎样发现了维生素

〔美〕：阿西莫夫

奇怪的病

1492年哥伦布发现美洲以后，欧洲各国纷纷开始派遣船只远渡重洋。在漫长的航程中，水手时常患病。他们浑身无力、牙龈出血、肌肉疼痛，过一阵子就衰弱得无法继续工作，最后许多人死去了，这种病被叫作“坏血病”。

1734年，一位奥地利医生J·克拉默在军中服役时，发生了坏血病大流行。他奇怪地发现:患坏血病的全都是士兵，没有一个军官。他研究了造成这种情况的原因，发现坏血病与饮食有关:普通士兵只有面包和豆子吃，而军官们还要吃水果和青菜。1737年，克拉默写了一份报告，提出水果与蔬菜能预防坏血病。但是，克拉默的重要发现，却没有引起人们重视。

一百年后，日本海军又碰到了类似的问题。日本水兵经常得一种叫作“脚气”的病。1878年，脚气病在日本军舰上已变得极为流行，掌管日本海军的高木将军知道，英国水兵从来不得脚气病。因而，他把英国水兵和日本水兵的食谱拿来作了一番对比:日本水兵吃的是蔬菜、鱼和白米饭，英国水兵不吃大米，而是吃大麦之类的其他粮食。高木让日本水兵在吃饭时也吃一些大麦，结果日本海军中的脚气病绝迹了。

未知的物质

到了十九世纪，化学家们在日常食用的食物中发现了五种主要成分:1.碳水化合物，如糖和淀粉；2.类脂化合物，如脂肪和油；3.蛋白质；4.矿物质；5.水。

那么说，假如你手边有一些碳水化合物，类脂物、蛋白质和矿物质，只要按适当比例用水把它们混合在一起，你就会造出一种人造食品。这样的人造食品能维持人的生命吗?

1870年，曾有过一次验证的机会。德军包围了巴黎，巴黎人在挨饿。法国化学家让·仲马正好困在城里。他试图配制出一种人造食品，希望用它来代替婴儿们急需却又无法弄到的牛奶，结果没有成功。

1871年，仲马把他的试验经过写了出来。他认为在食物中除了碳水化合物、类脂物、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物质。1880年，德国化学家鲁宁也做出了相似的断定。

可是，医生们没有理会仲马和鲁宁，其中的原因之一是，他们认为一切疾病都是由细菌造成的。例如，他们想象坏血病和脚气病也是细菌造成的。虽然他们知道饮食的变化能预防或治愈这两种疾病，但并不相信这一点有什么重要意义，或许饮食的改变只不过是帮助了人体去驱除细菌罢了。

谷皮的奇效

十九世纪九十年代，荷兰医生克里斯蒂安·埃克曼特地前往东印度群岛去追踪人们认为会造成脚气病的细菌。然而他失败了，他找不出一种脚气病患者所独有而正常人身上又没有的细菌。

后来，在1896年，医院里养的一些鸡得了一种叫“多发性神经炎”的病。发病的症状和脚气病所造成的那种衰弱无力表现相同。

这一新发展使埃克曼很受鼓舞。他认为:只要能找到使鸡感染上多发性神经炎的细菌，那也就找到了使人类致病的脚气病菌。

他开始在病鸡身上查细菌。他从健康的鸡当中挑出一些来进行注射，看看是否会使它们传染上多发性神经炎。开始时毫无结果，但他坚持试验下去。后来，所有的鸡忽然一下子都好了，再没有病鸡可供埃克曼作试验了。这是怎么回事呢?

经过调查，埃克曼发现，在鸡患病之前，负责喂鸡的人开始用医院病人吃剩的食物喂它们，其中包括白米饭。在吃了一段时间白米饭后，它们得了多发性神经炎。

其后，负责医院食品供应的人调走了。接替他的人觉得用人吃的上好食物来喂鸡太浪费，开始给鸡吃廉价的糙米。莫明其妙的是，它们的病居然好了。

埃克曼考虑了这些情况，决定再作一番试验。他选出几只健康的鸡，开始用白米饭饲养它们。过了一阵子，它们果然患上了多发性神经炎。他随即改用糙米饲养，它们很快又痊愈了。

埃克曼虽然没有找到脚气病菌，但他认为脚气一定是某种毒物引起的。他断定白米的谷粒中含有某种使人或鸡致病的毒素，而谷皮中必定有某种可以中和的毒素，使人和鸡恢复健康的东西。

同埃克曼一起工作的另一位荷兰医生戈里特·格里内斯持有不同意见。他感到应该另辟思路。他于1901年提出，问题可能在于白米中缺少了谷皮中所含有的某种人体需要的东西。

维持生命的“胺”

1906年，英国化学家弗列德里克·高兰·霍普金斯对营养缺乏症进行了研究。在一次科学会议上作的报告中，他提出食物中可能存在着许多种微量物质。人体本身不能产生这些物质，只能从食物中摄取。一旦缺少了这些物质，就会造成疾病。

霍普金斯是一位很有权威的化学家。由于他表示相信营养缺乏症的概念，许多其他科学家才开始认真地看待这一想法，并设法寻找论据支持他的观点。

假定格里内斯和霍普金斯是正确的，也就是说，谷皮中的确有一种人体防止脚气病所必需的物质的话，那它究竟是什么呢?

1906年埃克曼和格里内斯终于证实了抗脚气病物质是“可溶于水的”，并且已经使它同谷皮的那些不溶于水的部分以及未用水浸泡过的谷皮区分开了。

现在还有一个问题，这种抗脚气病物质的化学结构是什么呢?人们差不多用了四分之一世纪的时间才解决了这个谜。

1912年在英国工作的波兰化学家卡西米尔·富恩克发现:抗脚气病物质的分子中包含有众所周知的三原子原子团。这种三原子原子团是一种“胺基”，任何含有这种基的物质都被称为“胺”。富恩克认为，抗脚气病物质就是一种生命所不可缺少的胺。

拉丁文中“生命”一词是“维他”(Vita)，富恩克将它与英语的“胺”(amine)这个字拼合起来，把这些物质命名为“维他命”(vitamines)，意为“维持生命的胺”。

但是，人们日后终于发现有些这类物质并不是胺。因此，于1902年改动了它的名称，去掉了词尾的字母e，使它和胺的字形不完全相符。结果，富恩克创造的这个新词就演变成了vitamin，也就是一直沿用在今的名称，我们管它叫维他命，或者维生素。

多种维生素

埃克曼发现了抗脚气病物质后，越来越多的化学家开始竞相研究食物，又继续鉴别出多种维持生命所需要的微量物质。化学家们为了给一种化学物质取一个切实合理的名称，总是习惯于根据其原子排列推敲出适当的名称。不过，在当时谁也不清楚维生素分子中的原子排列情况，因此决定不再赋于维生素学名，而利用字母表来解决问题，这样就出现了维生素A、维生素B、维生素C、维生素D……事实上，宣布过发现的维生素一直排到了字母P，但大多数都不确实。字母E以后唯一一种真正问世的是维生素K，是丹麦化学家亨利克·达姆于1929年发现的。

(张瑚推荐，晓成根据《我们怎样发现了》丛书摘编)