什麼是藥物（Drug）？#

藥物（drug）可定義為：一種已知結構的化學物質（非營養素或必需飲食成分），當被投予活體生物時，會產生生物效應。

• 藥物可來自合成化學品、植物或動物萃取物，或基因工程產物
• 藥品（medicine） 是含有一或多種藥物的製劑，目的是產生治療效果，通常還包含賦形劑、穩定劑、溶劑等輔料
• 內源性物質（如胰島素（insulin）、甲狀腺素（thyroxine））在人工投予時也算藥物
• 許多藥物並不用於臨床，而是作為研究工具
• 日常用語中「drug」常與成癮或麻醉物質掛鉤，本書聚焦於治療用藥及實驗工具藥，毒物不在討論範圍內

藥理學的起源#

藥理學（pharmacology）是研究藥物對活體系統功能之影響的科學，誕生於 19 世紀中期，是當時以實驗原則取代教條的新興生物醫學科學之一。

前科學時代的治療學#

• 人類從文明之初便使用草藥，但直到近代前毫無科學基礎
• 17 世紀化學先驅波義耳（Robert Boyle）在撰寫《精選藥方》（A Collection of Choice Remedies, 1692）時，仍推薦蟲子、糞便、尿液與死人頭骨上的苔蘚等配方
• 知識的限制：細胞學說（Virchow，1858）、化學結構式（1868）、細菌致病學說（Pasteur，1878）都尚未問世，藥理學缺乏立足的科學根基

奧利弗·霍姆斯（Oliver Wendell Holmes）在 1860 年寫道：「我確信，若能把現行所有藥典沉入海底，對人類是好事，對魚卻未必。」 這句話生動反映了前科學時代治療學的窘境。

藥理學的奠基#

• 1847 年，魯道夫·布赫海姆（Rudolf Buchheim）在愛沙尼亞自家建立了全球第一個藥理學研究所
• 早期化學發展推動了植物活性成分的純化：弗里德里希·塞爾圖納（Friedrich Sertürner）於 1805 年從鴉片中純化出嗎啡（morphine）
• 天然產物研究確立了一個核心信念：是化學物質（而非魔法或生命力）在生物體上產生作用

20 至 21 世紀的藥理學#

合成化學的革命#

• 20 世紀初，合成化學為製藥業帶來巨變，巴比妥類（barbiturates）、局部麻醉劑（local anaesthetics）等新藥陸續出現
• 抗微生物化療（antimicrobial chemotherapy）時代：
  • 1909 年，埃爾利希（Paul Ehrlich）發現砷化合物可治療梅毒
  • 1935 年，多馬克（Gerhard Domagk）發現第一類抗菌藥磺胺類（sulfonamides）
  • 第二次世界大戰期間，柴恩（Chain）與弗洛里（Florey）在弗萊明（Fleming）早期研究基礎上開發出盤尼西林（penicillin）

生理學與受體概念的整合#

• 化學傳導介質（荷爾蒙、神經傳遞物質、發炎介質）的發現，使生理學與藥理學有了廣闊的共同領域
• 1905 年，蘭利（Langley）首次提出化學傳導介質的受體（receptor） 概念，隨後被克拉克（Clark）、加登（Gaddum）、席爾德（Schild）等藥理學家深化發展，成為現代藥理學的核心主題
• 20 世紀初興起的生物化學（biochemistry）和酶（enzyme）研究，為理解藥物效應提供了進一步框架

藥理學的歷史軌跡（見圖 1.1）：從古代前科學治療術起步，17 世紀開始商業化，19 世紀中葉披上科學外衣獲得正當性。 至今製藥業已成為龐大商業，許多藥理學研究在商業環境中進行——沒有哪個生物醫學「學科」比藥理學更接近商業利益。

替代療法（Alternative Therapeutic Principles）#

現代醫學以藥物為主要治療工具，但歷史上出現過許多替代療法體系：

• 對抗療法（allopathy）（詹姆斯·格雷戈里（James Gregory），1735–1821）：以放血、催吐、瀉藥壓制症狀，致死率頗高
• 順勢療法（homeopathy）（哈內曼（Hahnemann），19 世紀初）：作為對抗療法的反動而生，核心原則為「同類治同類」及「稀釋增強活性」

哈內曼建議將藥物稀釋至 1:10⁶⁰——相當於一個分子溶於軌道大小如海王星軌道的球體中，已超出任何科學合理性範疇。

當代「替代醫學」或「互補醫學」不符合科學效力標準，也不需滿足新藥上市前須通過的法定效果驗證要求。公眾接受度與可證明的療效之間，往往沒有直接關聯。

生物技術的崛起#

自 1980 年代起，生物技術（biotechnology）成為新治療劑的重要來源：

• 產物包含抗體（antibodies）、酶、荷爾蒙、生長因子、細胞因子等（統稱生物製藥（biopharmaceuticals））
• 雖由基因工程而非合成化學製造，其藥理學原則與傳統藥物基本相同
• 基因治療（gene therapy）與細胞治療（cell-based therapy）仍在早期發展階段，將把治療學帶入全新領域，需要不同的概念框架

今日藥理學的結構#

藥理學的邊界並不明確，也持續變動。其目的在於：理解藥物對活體生物的作用，以及如何將其效應應用於治療。

主要次領域#

• 神經藥理學（neuropharmacology）
• 免疫藥理學（immunopharmacology）
• 藥物動力學（pharmacokinetics）/ 藥物代謝
• 生化藥理學（biochemical pharmacology）
• 分子藥理學（molecular pharmacology）
• 化學治療（chemotherapy）
• 系統藥理學（systems pharmacology）：心血管、腸胃、呼吸等

新興界面學科#

• 藥物遺傳學（pharmacogenetics）：研究遺傳因素對藥物反應的影響，包含家族性特異性藥物反應及更廣泛的藥物反應變異
• 藥物基因組學（pharmacogenomics）：利用個人基因資訊指導藥物選擇，以基因型預測藥物反應。基因分型成本持續降低，將深遠影響個人化治療
• 藥物流行病學（pharmacoepidemiology）：研究藥物效應在族群層面的變異，考量個體間差異及真實用藥條件（如服藥依從性），對新藥審批決策日益重要
• 藥物經濟學（pharmacoeconomics）：以經濟角度量化治療藥物的成本效益，涉及對健康與壽命進行貨幣化評估，爭議性高

藥物基因組學的臨床實例：抗癌藥吉非替尼（gefitinib）僅對約 10% 的肺癌患者有效，有效者帶有藥物靶點（受體酪胺酸激酶（receptor tyrosine kinase））的特定突變，可事先透過基因分型篩選——這正是個人化醫療的典型範例。