得自植物的药品能够抑制肿瘤，降低血压，麻痹肌肉以及避孕等等，古代的草药学家就已掌握了许多秘方，知道了许多烈性毒药。但还有许多药用植物有待于我们去发现！

从美国来的马达加斯加长春花（Catharanthus roseus）含有两种能干扰微小管蛋白（这种蛋白对于活细胞的结构和形成是十分重要的）装配的活性成分，从而抑制细胞的迅速分裂，治疗白血病。长春新碱（leurocristine）和长春碱（vincaleukoblastine）这两种药物使白血病患儿有获得幸存的机会。

另一种观赏植物——洋地黄的花拯救了成千上万心脏病患者的生命。地高辛（digoxin）和洋地黄毒苷（digitoxin）被广泛用来改善失调的心脏，使心率减慢，心肌收缩力加强，这两种化合物能够保持心肌细胞内外的钠和钾的适当平衡。正是这种平衡所保持的电张力使得心脏能够有节奏地收缩。

诸如此类的植物在医学研究中变得日益重要，在全世界范围内，有许多研究小组正在对没有试验过的植物进行有计划的调查，以期获得像地高辛那样的化合物，用来治疗人类的各种疾病。在这些研究小组中，芝加哥伊利诺斯大学生药教研究室G. 柯德尔（Geoffrey Cordell）领导的小组尤为突出。所有这些化合物都是“植物次生产物”——似乎不符合植物蛋白质、脂肪和糖类通常生物化学途径的异常的化学物质，曾经认为是由正常酶系“偶然”合成的无用废物。然而，现在已经知道，植物次生代谢产物是山植物自己制造、加工和破坏的，其目的是为了保护自己和行使其他尚未被了解的功能。这些代谢产物对于植物有着很大的用处，而且它们在人类医学中始终起着重要的作用。

有些次生产物最初被当作毒药。金链花属（laburnum）植物，茄属（deadly nightshade）植物，铁杉属（hemlock）植物野伞菌科（wild toadstools）植物——都含有生物碱。

金链花属植物（Laburnum anagyroide）能够产生金链花碱（Cytisine），误食少量的种皮就会引起惊厥和窒息。用白羽扇豆通过类似的生化途径所合成的在化学结构上与金链花碱相似的鹰爪豆碱（Sparteine），可用来催产和治疗某些心功能衰弱疾病。

茄属植物颠茄（Atropa belladonna）是阿托品和东莨菪碱这些强有效的抗胆碱药物的来源。乙酰胆碱是一种神经递质，在神经细胞之间起化学联系作用。颠茄的作用可引起幻觉和谵妄。在中世纪，这种植物被用于巫术：将植物汁涂布于直肠或阴道的粘膜上，其效果使人感到飘飘然像神仙一样。如果了解到这种生物碱的作用，那么就会把巫婆看作吸烟上了瘾的人那样，给予宽恕，而不施以严刑和杀死。有钱的女人为了使自己更富有魅力，就服用颠茄浸出物。由于它能扩大瞳孔并产生下意识的性信号（颠茄的原文Belladonna其意思是漂亮的女人）。

茄科（nightshade）中包括了许多有毒和致幻的植物，以其美丽的喇叭花而闻名的曼陀罗（Datoura）属植物也属于这一科。在它的家乡南美，几百年来一直受到人们的崇拜。在入教仪式上，教士们用曼陀罗来与神通话，吃了这种美丽的植物会使人变到近于疯狂，感到极不舒适。在这种植物中的一种活性成分也是东莨菪碱。

可卡因（cocaine）在西方仍然是一种畅销药，而且一直是南美安第斯山脉土著人文化的重要组成部分。他们咀嚼着可卡（Erythroxylon coca）的叶子，从中获得力量，战胜饥饿。现在，可卡碱在临床上仍作为麻醉药，但更为重要的是它为人工合成利多卡因提供了母体。

毒芹（hemlock）中的生物碱是一种古老的毒药，曾经毒死像苏格拉底这样的名人。它容易和伞形科的无毒植物如欧芹（Parsley）和茴香（fennel）相混淆。毒芹制造毒芹碱的目的仅仅是为了防卫，以毒死那些要吃掉它的动物。

野生真菌一般是无毒的。许多真菌有剧毒，可引起死亡。居西欧和美洲的致命其菌之首的鬼笔鹅膏（Amanita Phalloides）以及它的亲缘植物鳞柄白鹅膏（destroying angel）和鹅膏属（fool's mushroom）含有复杂的环肽，这些环肽阻碍了基因指令的翻译，从而干扰了肌动蛋白的合成，并造成了严重的肝损害。伞菌（Amanita muscaria）是一种众所周知的毒蕈，它的红色菌伞夹杂着白色斑点，在北半球的白桦林中到处可见。它含有类似脑神经递质的化学物质：相似于乙酰胆碱的毒蕈碱，γ - 氨基丁酸，类似于谷氨酸的鹅膏蕈氨酸（ibotenic acid）。由于谷氨酸是一种神经递质，能够产生兴奋作用，所以鹅膏蕈氨酸也能够使人产生兴奋和幻觉。目前认为这种有机酸在雅利安人的宗教当中起着关键的作用，它被当作神而受到崇拜。确实在植物次生产物的研究中，这种酸的研究是一个再度流行起来的课题。在全世界有些植物能产生出其作用与人脑合成的天然化学物相似的物质，它亦能改变人的思想活动。数千年来这些植物的这种特殊能力使得人们对他们顶礼膜拜，将它们用于宗教仪式。

仙人掌是一种对墨西哥和美国南部的印第安人仍然起着重要作用的植物，它含有一种简单的致幻成分麦司卡林（mescaline）。赫胥黎（Aldous Huxley）在《天堂和地狱》—书中对它的作用作了生动地描绘。对这些植物致幻剂的研究，使神经科学向前迈进了一大步。例如，罂粟（opium poppy）能够制造极易成瘾的吗啡，后者几百年来一直是一种主要的欣快药。吗啡、可待因和其他吗啡代用品对中枢神经系统的作用是如此重要，以至于很多生化学家在七十年代推测：它们一定是具有类似于某种未知的神经介质的作用，结果便发现了脑啡肽和内啡肽。

著名的致幻剂麦角酸二乙酰胺（lysergic acid diethylamide）是从麦角菌中提出来的。麦角菌是某些必需药品的来源，而且在不久以前，它对于那些从田里割下麦子直接磨粉做面包吃的人们还仍然构成极大的威胁。麦角菌在潮湿的天气里寄生在黑麦及小麦的穗上，看上去像是一朵不引人注意的黑色花序，如果用受过感染的麦子做成面包，吃了之后就会导致肢体坏死并且出现类似颠癎的痉挛，有时还会伴有幻觉。过去没有人知道这种在历史上多次出现的大流行的严重灾难的原因，于是就不得不把它当作神的惩罚。由于牧师所分发的由未受污染的麦子做成的白面包能够减轻上述疾病的症状，因此教堂被看作确是万能的，患病的原因仍是个秘密。

随着麦角中毒发病率的下降（因为中毒的原因已找到），梦见天使和其他狂热的宗教活动亦相应减少。虽然生长在谷类植物上的麦角菌已被消除，但还是要对它进行人工培养，因为人们从中提出许多有活性的生物碱。麦角胺就是一味治疗偏头痛的首选药。它能收缩脑血管，从而使头痛减轻。它也能收缩末梢血管导致四肢坏死。然而麦角的提取物比之于野生真菌要安全得多。

麦角的另外两种提取物——麦角新碱和麦角毒都是催产药。也就是说它们具有类似于催产素的作用，能促进子宫收缩。

除了麦角、颠茄和洋地黄以外，还有一些植物也是“双刃剑”——既是凶手又是救星，箭毒（Curare）是南美印第安人用于著名的武器吹箭上的一种药，其主要成分简箭毒碱（tubocurarine）在外科手术中用作肌肉松弛剂，使收缩的肌肉放松有利于手术。筒箭毒碱是从巴西藤本植物（Chondodendron tomentosum）的根和茎中得到的，尽管它的化学结构十分复杂，现在有时也进行人工合成。印第安土人在过去或现在是在打猎时用箭毒涂在箭上使动物麻痹。托西弗林（toxiferine）是一种结构和用途类似于筒箭毒碱的化合物，它是从马钱子科植物托西弗（toxifer）的树皮中得到的。另外一种马钱子科植物番木鳖树（S.nux-Vomica），它能用来制造杀死老鼠用的烈性毒药——士的宁（Strychnos）。士的宁能够阻滞甘氨酸（后者是一种镇静剂，亦即神经传导的抑制剂），因而可引起强烈的惊厥。相反，箭毒的成分具有阻止乙酰胆碱（也许还有甘氨酸）的作用。

另外一种天然的箭毒哇巴因（ouabain）在急救时用作强心药，它是和地高辛相类似的强心苷，或许是通过与地高辛相同的途径合成的。不过合成它的植物不是洋地黄，而是一种艳丽的非洲窣缘植物毒毛旋花子（Strophanthus gratus）。哇巴因是从这种野生植物的种子中提取出来的。

高血压是一种常见的危险的疾患，它的许多病例可被萝芙木（serpent wood）中的各种生物碱所控制。这些生物碱分别取名为利血平（reserpine）、利血胺（rescinnamine）、西萝芙木碱（ajmaline）、萝芙辛碱（ajmalicine）和育享宾（yohimbine）。利血平能耗竭脑内胆碱能神经递质去甲贤上廉素的贮存，使病人精神忧郁，产生想自杀的念头，所以使用必须特别小心。尽管如此，萝芙木仍然是心脏科医生常用的药物。

当H. 斯坦利（Henry Stanley）在非洲丛林中忙于寻找列文斯登（David Living Stone，十九世纪英国探险家）的时候，殖民扩张的浪潮正在非洲大陆上掀起。侵略者面临着两种致命的疾病——疟疾和痢疾。植物次生产物能够作为药物来治疗这两种病。

南美洲植物吐根（Uragoga ipecacunha）的根部含有吐根碱（emetine）和吐根酚碱（cephaeline）。西方早在十五世纪就已经知道这种植物是一种治疗痢疾的有效药物。1682年，法国皇帝路易十四患痢疾就是用吐根治好的，这使主治医生获得了至高无上的荣誉。今天，吐根碱和抗生素都被用来治疗阿米巴痢疾。

在引进金鸡纳树皮之后，疟疾基本上被征服了，至少对于旅行者来说是这样。十八世纪以来金鸡纳树皮已被证明对于开发新大陆或者旧大陆的处女地的开发者来讲是不可缺少的。从金鸡纳（cinchona）树的苦涩的树皮中可得到奎宁以及相关的奎尼丁（quinidine）、辛可宁（cinchonine）和辛可尼丁（cinchonidine）。所有这些化合物都是能促使红细胞杀死疟原虫的生物碱。虽然今天合成的衍生物更为有效，但在上述四种生物碱中奎宁的效果最好。奎尼丁的结构类似于奎宁，用来抑制心律不齐。

在当时，老爱待在家里的有钱人会生一种叫做痛风的疾病。过分嗜食某些富含嘌呤的食物或者有嘌呤代谢的遗传缺陷会使尿酸结晶沉积在关节，因而引起此病。治疗痛风的几种药物中有一种是秋水仙碱。这是一种在普通的花园里就能找到的秋水仙属（autumn crocus）的球茎中发现的奇妙的化合物，它和马达加斯加长春花碱的作用途径相同，对微管蛋白产生影响。这种作用显然可止住由于白细胞浸润尿酸沉积部位而加剧的疼痛。秋水仙碱是一种剧毒的化合物，它的治疗剂量与中毒剂量相差无几。它还有一种令人感兴趣（或者说担心）的能力，它能使植物细胞染色体增加一倍，成为四倍体，因而在生物研究的广泛领域中扮演着重要的角色。秋水仙碱对于秋水仙本身不产生上述的作用。

除了咖啡因和茶碱（在咖啡和茶叶里发现的甲基黄嘌呤）外，尼古丁是消费量最大的具有生物活性的植物次生产物。烟草能含有几种使人成瘾的生物碱。这些生物碱都能兴奋中枢神经系统。其中尼古丁和新烟碱（anabasine）是主要成分，二者都比通常意识到的更具危险性。一个走私犯把烟叶捆在身上试图通过海关。不幸的是，烟叶中的生物碱波汗水浸出经过皮肤进入体内把他毒死了。一个更为严重的问题是致畸胎问题。新烟碱（而不是尼古丁）可能是某些抽烟妇女生出小体躯婴儿的原因。

由于吸收了植物次生产物而致畸胎的发生率也许比以前想象的更为多见，因为许多食用植物含有生物碱，会引起实验动物的缺陷。马铃薯的青芽必然会使仓鼠出现脊柱裂和无脑畸形胎，其原因至今不解。诸如茄子之类的相关植物，确实含有被称为致畸因子的糖等。虽然我们有可能在马铃薯的青芽中找到结构形状相似的致畸因子，但至今尚未下落。牛的独眼怪胎的出现是由于母牛吃了可口的美洲植物嚏根草属加州藜芦（Veratrum californicum）时，吸收了蒜藜芦碱（jervine）、环东莨菪碱（cyclopamine）和环素（cyclosine）而引起的。对这些化合物的作用机理进行研究对了解动物发育过程证明将是有价值的，但是目前很少有人对于植物致畸因子发生兴趣。

然而，从植物的次生产物中提取出来的一系列化学药品，能帮助妇女避孕。避孕药中含有用薯蓣皂苷元制成的甾体类化合物，薯蓣皂苷元是从墨西哥薯蓣属植物Dioscorea. composite和Dioscorea floribunda中提得的。用化学和微生物学相结合的方法可以将薯蓣皂苷元制成17 - 乙炔雌二醇和左旋18 - 乙基炔诺酮之类的药物。薯蓣皂苷元和类甾体致畸生物碱是由植物从普遍存在的甾体胆固醇合成而来的。

从遍布全世界的以前未知的植物或者未曾研究过的植物中发现的新化合物的数目正在激增。其中有很多化合物的结构相当复杂。有些还具有杀死细胞的很强的活性，是潜在的抗癌化学物质。但是，下面所介绍的并不是关于这方面的预测，而是现在正有的情况。

从美国曼德拉草（Podophyllum peltatum）根中提取的鬼臼毒素（podophyllotoxin）具有各种抗恶性肿瘤的活性。现在，它是被广泛研究的中心。经化学改造的一些类似物比天然产物活性更大。这些类似物包括“表鬼臼毒素甲醛糖甙（Vepesid）”VP16-213。它是由Mead Johnson药厂制造的，可用来治疗小细胞肺癌和睾丸癌。里丁大学的约翰 · 曼恩（John Mann）研究小组是这一研究领域的带头者之一，VM26对癌细胞的毒性作用与相关的VP16-213不同。“Vcpesid”和它的同类药物看来有希望治疗多种肿瘤，其作用范围至少不少于干扰素。

贝诺勃斯柯（Penobscot）的印第安人服用美国曼德拉草根来治疗癌症。苏必利尔湖岸的印第安人则用美洲血根草（sanguinaria canadensis）来治疗癌症。一些有希望的抗肿瘤试验是用这种植物的提取物进行的。其中活性成分是血根碱（sanguinarine）和白屈菜季铵碱（chelerythrine）。

在进行癌的化疗时，另一种重要的植物是马达加斯加长春花，它含有60多种生物碱，其中有些生物碱能降低血压和血糖。但有一些最有价值的生物碱能干扰肿瘤细胞的生长。长春新碱（leurocristine）是一种治疗白血病的药物，而长春花碱（vincaleukoblastine）具有治疗Hodgkin淋巴腺瘤的作用。植物在合成此类化合物时所采取的某些步骤已经为人们所了解，它是从谷氨酸开始的；但是对于这些生物碱所经历的一系列复杂的互变过程却推测不出来。要不是对这一植物进行过分析研究，任何化学家的苦思冥想都不能提出关于这些生物碱的药物活性结构。

已有出售的来源于植物的抗癌药还有美登素（maytansine）和厚果糖松草碱（thalicarpine），它们是分别从马登努斯属植物Ovatus和紫唐松草中得到的，是重要的抗肿瘤药物。其他尚有许多有待于研究的已知化合物，再加上今后可从某些植物（比如说从喜马拉雅山或甚至从苏格兰的一些植物中）找到的新化合物，这将会为我们提供更多的抗癌药。然而，最好的药物有时也会被束之高阁，无人问津，也许就是因为它是一种植物产品的缘故吧。从植物黑儿茶（Uncaria gambier）中提出的儿茶酸（catachin）是抗肝炎的极其有效的药物，其作用是能够“捕捉”那些具有高度活性、会损伤肝细胞的化学实体——“自由基”。虽然包括儿茶酸在内的黄酮类化合物在药理上变得日益重要，但是对于儿茶酸依然没有予以足够的重视。

在本世纪最后的二十年的时间内还将做些什么事情呢？首先，许多研究小组正在努力从事于筛选大量未曾研究过的植物，以提取治疗各种疾病的有效成分。某种植物可能具有的活性的最初线索通常是从一些天然草药中得到的，虽然这些草药常会被搞错。第二，科学家正在试图设计一种经济合算的组织培养系统，人工培养诸如洋地黄、薯蓣和长春花这一类常用的植物。从理论上讲，组织培养能够产生无穷无尽的植物细胞，这些植物细胞在经过化学处理或辐射而发生适当的突变后，会产生出大量的所想象得到的药物。人工培养的薯蓣属细胞能够产生薯蓣皂苷元，但是，从洋地黄中生成强心苷却比较困难。马达加斯加长春花人工培养的叶子或茎的细胞不能产生具有抗癌活性的二聚化合物。通过对新的培养基和新的突变体的坚持不懈的研究，毫无疑问必将会培养出一种经济多产的细胞系。

我们只是希望全世界发展中国家的政府能认识到这一事实：对植物次生产物的生物学研究是人类所从事的各种科学尝试中最重要的一项研究。即使在很发达的国家中也还有数以万计的未曾研究过的植物，更不要说在喜马拉雅山脉、中国、西伯利亚、巴布亚、新几内亚以及南美洲的许多地区了。毫无疑问，其中有一些植物为了它们本身的生存而产生的某些化学物质，可用来治愈人类最可怕的癌症和瘟疫，人类的生命说不定可能会活得更长。但是有谁来发现这些植物呢？

[New Scientist，1982年，93卷]