奥运话题:兴奋剂中的生物技术(上)

赛默飞世尔特约 生物通撰稿

　　

一、前言   
        生命科学领域研究的突飞猛进，深刻的改写了人类对疾病的认识和治疗方案，为人类健康带来莫大的福音。但如果新技术的不正当利用，也带来令人头痛的新问题。比如促红细胞生成素EPO，本来是肾病贫血患者和癌症化疗贫血患者增加血液中红细胞百分比的良药，也是早期最成功的基因工程重组药物之一，但是EPO臭名昭著却是因为被用作兴奋剂在比赛场上作弊而被列入违禁药物的黑名单。人类生长因子HGH本是帮助侏儒症患者潜在药，广为人知却也是作为滥用严重而又难以检测的兴奋剂之一而成为北京奥运会兴奋剂检查重点突破目标。

    有考场的地方就有作弊者，这话套用到竞技体育中恐怕也同样适用。在训练水平突飞猛进、先进研究技术层出不穷、世界记录逼近极限、动作技术近乎完美的今天，要在高手林立的奥运赛场上夺得胜利，越来越困难。但是，胜者为王。对荣誉的热烈追逐、名利双收的欲望激荡，以及国家利益、集体荣誉等意识形态幌子下的欺骗和诱使，几十年来，总有那么一些人不惜铤而走险，期望借助外力——兴奋剂，不公平地夺走也许属于别人的金牌和荣誉，毁掉别人一生追寻的梦想。训练是艰苦的，成绩的提高则是缓慢的，有的运动项目1%提高也需要花费数年的艰苦训练才能达到，金牌和银牌的差别不过0.1秒或者百分之一计算。兴奋剂对运动成绩的提高不足10%，有的甚至小于1%，但这小于1%的成绩的提高，就可能造成失败者与成功者之间的巨大差别。兴奋剂是对体育道德与公平竞争的挑战，没有公平与真实成绩的奥运会，更高更快更强还有什么意义？作弊充斥的赛场还值得我们为之欢呼期待吗？兴奋剂铸造的金牌还有什么值得骄傲自豪的？

二、什么是兴奋剂
    兴奋剂（doping）指运动员在训练和比赛时，为改善体力或心理状态，提高运动成绩，而使用的化学合成的或异常途径进入体内的生理物质。目前国际奥委会医学委员会禁用药物及技术包括7大类：
1. 刺激类（stimulants，作用于神经系统，提高身体和心理能力，但副作用具有灾难性），
2. 麻醉止痛剂（narcotis and analgesics，产生欣悦感和心理刺激，必胜的错觉和幻想，提高痛阈而不觉伤痛。判断能力下降、久用成瘾），
3. 合成类固醇（anabolic steroids 可使肌肉增加，肌力和耐力加强，严重破坏体内性激素平衡）
4. beta阻滞剂（beta blockers，具镇静作用，减轻肌肉震颤，提高精细控制能力；可产生心血管机能障碍和支气管痉挛）
5. 利尿剂（diuretics，增加尿量稀释尿液中违禁药物浓度以逃避兴奋剂检测，体重减轻以参加较低体重级别比；引起脱水电解质紊乱、血栓，甚至死亡）；还包括其他为改变尿液成分使用的药物和技术等等。
6. 肽类激素及其摹拟物和类似物，例如前面提到的EPO，HGH
7. 血液兴奋剂（blood doping，如血液回输，增加循环血中的红细胞数，提高血液的携氧能力，提高运动成绩，但会提高血液粘稠度，甚至死亡）。

　    尽管后来被禁用的其他类型药物并不都具有兴奋性（比如利尿剂），甚至有的还具有抑制性（比如β-阻断剂），但国际上对禁用药物仍习惯沿用兴奋剂的称谓。现代兴奋剂的发展很大程度上得益于生理医学、生物化学乃至分子生物学等等生命科学领域的研究进展，不难想象，在研究人员竭尽全力追踪各种赛场作弊痕迹的同时，也有一小撮生命科学领域的科学家为利益驱动，为这种阳光下的罪恶推波助澜。

        幸而魔高一尺，道高一丈。
　
三、赛场之外的较量：兴奋剂检测
　   1960年罗马奥运会自行车团体赛中，丹麦运动员克纳德•延森比赛中因服用过量苯丙胺而突然死亡，震惊世人，并令国际奥委会痛下决心大力打击兴奋剂。1961年，国际奥委会医学委员会成立。1964年,东京奥运会奥运村盥洗室出现大量使用后丢弃的安瓿和注射器，再加上1967年英国史上最杰出的自行车世界冠军汤米・辛普森在环法赛途中因服用苯丙胺猝死，1968年第一次在奥运会所有比赛项目中实施了全面的药物检测，奥运会历史上反兴奋剂大战由此拉开序幕。

　　由于兴奋剂检测可轻而易举地查出运动员是否服用了苯丙胺,至20世纪70年代初,使用这类药物的运动员已明显减少。取而代之的是50年代以来相继问世的多种合成类固醇，这类可以使肌肉增大和力量增强的兴奋剂同时严重干扰体内激素平衡，前苏联和前东德那些长得像男人一样的粗鲁强焊的田径举重游泳女运动员们便是代表之一。因为一直未研究出准确而可靠的检测方法，国际奥委会迟至1975年才宣布禁用合成类固醇。在1976年的蒙特利尔奥运会上,共有11例兴奋剂阳性中8例是合成类固醇。1984年洛杉矶奥运会,12例检测阳性中有11例是合成类固醇类的药物。在1988年汉城奥运会上,世界体坛最大的兴奋剂丑闻――世界“第一飞人”、加拿大著名短跑运动员本・约翰逊因被查出服用合成类固醇类药物康力龙而被取消金牌。在这届奥运会上共查出10名运动员服用兴奋剂,其中有6人被没收已经获得的奖牌(其中包括3枚金牌)。保加利亚和匈牙利举重队因兴奋剂问题全部退出比赛。

　  从20世纪70年代起,曾在第二次世界大战中用于军事目的的血液兴奋剂(血液回输)已在重大比赛中被使用。血液回输是从运动员本人体内抽出一定数量的血液,经处理后储备待用,赛前1―7天再将血细胞随生理盐水输回原抽血者体内,目的是增加循环系统中的红细胞数,借此提高血液的携氧能力。研究表明,运动员经自血回输后,最大吸氧量和持续运动到极限的时间均有增加，但过高的血细胞密度也会导致血液粘稠甚至致命。此法便风靡整个欧洲体坛，直到1984年洛杉矶奥运会后,据美国奥委会透露,参加洛杉矶奥运会自行车比赛的美国自行车队中,至少有7名运动员赛前进行了血液回输,而且其中4名还获得了奖牌，此后不久国际奥委会宣布禁止使用血液兴奋剂。80年代以来Amgen公司一位华裔科学家发现并最后通过基因重组克隆表达的方法生产的促红血球生长素（EPO）能在注射2-4周内迅速有效提高血液中红细胞的含量，可用于治疗化疗贫血等症，是最早成功的基因重组药物，曾经改写了Amgen公司的历史，但很快被用作内源性激素兴奋剂来增加体内红血球的数目，提高血液载氧能力，从而达到提高运动成绩的目的。由于内源性激素难以和体内激素区别，直到2000年国际奥委会才正式批准悉尼奥运会上进行血检和尿检相结合EPO检测。

兴奋剂检测方法
    常用的兴奋剂检测手段包括尿样检测和血样检测。
　　（1）尿样检测：由于取样方便；对人无创伤损害；尿液中相对其他干扰成分少，尿液中的药物浓度高于血液中的药物浓度；是常规兴奋剂检测方式。尿样进入实验室，首先进行尿样pH值和尿比重测定，然后按四类大药物分成四组对所有的样本进行筛选分析。当发现某样本可能有某种药物或其代谢产物时，此样本尿样要重新提取，再进行该药物的确认分析。此提取过程与空白尿（即肯定不含有此药物的尿液）和阳性尿样（即服用过该药物后存留的尿样）同时进行，以保证确认万无一失。

　　分析过程中按药物的化学特征和分析方法将所有药物分成四类，即：第一类：尿中以游离形式排泄的易挥发性含氮化合物（主要是刺激剂）；第二类：尿中以硫酸或葡萄糖醛酸结合的难挥发性含氮化合物（主要是麻醉止痛剂，beta阻滞剂和少数刺激剂）；第三类：化学结构和特性特殊的刺激剂（咖啡因，匹莫林）和利尿剂；第四类：合成类固醇及睾酮。

　　（2）血样检测：主要是补充尿样分析方法的不足，检测对象主要是内源性激素兴奋剂，包括于血液回输，红细胞生成素，生长激素，绒毛膜促性腺激素，睾酮等的检测。由于采血创伤，血检的全面推广始终有一定困难。

    国际奥委会正式批准在2000年悉尼奥运会上进行血检和尿检相结合EPO检测。在2004年雅典奥运会上，首次进行普遍血检——除例行的随机抽查外，每个项目排名前四位的选手都要接受血检。但是悉尼奥运会组委会医务委员会成员卡金斯博士一针见血地指出：悉尼奥运会的血检并不能抓住真正从EPO中得益的人，原因是运动员在摄入EPO后两到四周，作用才开始显露出来，而国际奥委会只同意在悉尼奥运会上采用仅能查出72小时内摄入的EPO的2号检测法，由于某些原因，能查出运动员一个月来服用EPO的1号检测法被搁置下来。而事实上只有傻子才会在赛前72小时内服用EPO，因此，血检也只能起到震慑作用罢了。
　　
四、兴奋剂疑云 药检清白就一定清白吗
    兴奋剂检测永远是被动地追随着兴奋剂的发展而发展的。虽然兴奋剂检查和飞行检查成功抓住了不少“药罐子”，比如几任著名的百米飞人本.约翰逊，蒙哥马利（曾经创造9秒78男子百米纪录），林•克里斯蒂（1992年男子百米金牌得主，此君在88年奥运就阳性了一次，因为有约翰逊当靶子，后来在投票中逃脱处罚，最后栽在退役后的一次客串比赛中）加特林（2004年雅典奥运会百米金牌得主），但是漏网之鱼也同样不少。
　
    20年前汉城奥运会上百米飞人大战后，跑出9秒79辉煌成绩的加拿大选手本.约翰逊因尿检兴奋剂阳性而被剥夺金牌，金牌被授予第二名的美国选手刘易斯，那戏剧性的一幕依然历历在目，没想到风水轮流转，几年以后，曾经一脸正义到处声讨约翰逊的刘易斯，一直被看作是田径界的道德楷模的9枚奥运金牌得主在2003年4月终于承认自己曾经服用过禁药，在1988年汉城奥运会前的三次检测均呈阳性，但还是被美国奥委会允许代表美国前往汉城。若非被解职的美国奥委会反兴奋剂委员会主任埃克索姆提供的文件，成功逃过奥运会检查的刘易斯还在继续冒充道德楷模吧。剥夺一个“药罐子”的金牌，转而授予另一个药罐子手里，不能不说是1988汉城奥运会兴奋剂检查的光荣和遗憾。而成天忙着指责前苏联和前东德体育界兴奋剂问题的美国奥委会也不得不面对信誉扫地的结果。

　  同年奥运赛场上突然大放光彩，创造了20年后依然高不可攀的神话记录的花蝴蝶格里菲斯.乔伊那，一直被包括队友刘易斯在内的许多人指责服用禁药，但奈何当时的药检就是找不到证据，这个秘密随着她在10年后的离奇的梦中猝死而永远尘封，身后依然有评议指她的早逝很大程度上归咎于长期服用违禁药品对身体造成伤害。

    2007年美国百米女飞人马里昂•琼斯在多次逃脱兴奋剂检查并指天发誓不用禁药后，终于向法庭坦白服用禁药多年，并交回了悉尼奥运会上获得的3块金牌和2块铜牌。奥委会还收回了和琼斯一起参加4x100和4x400米接力的其他队友手里的金牌。琼斯使用兴奋剂但却逃脱了药检，是服用臭名昭著的巴尔克实验室用2种类固醇合成并改变其化学结构的一种新型类固醇THG，可逃避以往的检查，有趣的是，正是因为琼斯和男友蒙哥马利在02年离开原教练格拉汉姆，被格拉汉姆匿名检举，THG和巴尔科实验室才被曝光，格拉汉姆自己也身败名裂。

     2008年，一个名叫赫雷迪亚的墨西哥人向法庭作证,美国著名田径金牌教练格拉汉姆曾向他购买兴奋剂（格拉汉姆旗下弟子包括蒙哥马利，琼斯，加特林等等10多人都栽在兴奋剂中），这位墨西哥人还给出了12名涉嫌用药的运动员名单，包括第一个同时拥有男子50米、60米和100米世界纪录的美国田径选手2000年悉尼奥运会百米金牌得主格林。赫雷迪亚还向检察官提供了与这些人合作的复印文件、用电子邮件告知的兴奋剂服用方法、电话录音、销售情况以及实验室血检和尿检结果样品等，包括一张显示从格林账户上转到赫雷迪亚账户上注明10000美元的电子转账单以及两份实验室对格林血检的报告单，还有格林在参加一次室内世锦赛时寄给他的电子邮件，信中让赫雷迪亚把药物寄到他家。虽然国际田联宣称不理会有关报道而继续委任格林为2008田径大使，因为格林此前兴奋剂检查全部呈阴性。但是药检清白就真的清白吗？已经退役的格林会不会成为兴奋剂大使？

　  话说田径是运动之母，奥运会百米决赛又是最吸引人的田径比赛之一，偏偏自1984年以来到2004年，除了贝利（1996年奥运百米金牌得主），几乎历任百米飞人金牌都先后和兴奋剂有关。2008北京奥运会的百米飞人之战又会如何？在北京奥运会开赛即将开赛的时候，众多陈年兴奋剂案件重新浮出水面。索普、乌尔里希、兰迪斯，琼斯，格林，这些曾经显赫辉煌的名字如今都被打上了一个个问号。

　  到底还有多少冠军的奖牌属于兴奋剂？在更高、更快、更强的追寻道路上，兴奋剂的辉煌到底还要继续多久？  （待续，下文介绍新技术如何帮助刘国梁洗脱清白）（生物通 吴青）

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    反兴奋剂中心感谢赛默飞世尔