到底是怎樣的人物,有辦法讓威士忌、腸胃藥、腎上腺素同時在他身上產生關聯?

高峰讓吉博士,圖片來源 Wikipedia

高峰讓吉(Jokichi Takamine,1854–1922)是一位非常優秀的科學家,他是日本威士忌釀造史上的先驅之一,開創了獨特的「高峰製程」,後來更成功從米麴菌中分離一種酵素稱為「高峰澱粉酶」,並與藥廠合作,製成最早期的腸胃藥在美國上市。後來更成功分離出腎上腺素(Adrenaline)結晶,使其成為世界上首個被藥品化的荷爾蒙。

出身醫學與酒造家族的高峰讓吉

高峰讓吉出生於幕府末期的1854年,誕生於今富山縣高岡市一帶,父親是當時加賀藩的藩醫,母親則來自北陸地區的酒造世家「鶴来屋」。那是個動盪的年代,黑船叩關來航迫使幕府與西方列強簽訂神奈川通商條約,在日本國內掀起了極大的波瀾,結束了鎖國時代。

在1879年(明治12年),25歲的高峰讓吉從東京大學畢業(當時稱為東京開成學校),當時他專攻應用化學與藥學,是極少數擁有現代科學背景的日本人,也是該校首屆畢業生之一。

在當時維新富強的社會氣氛下,高峰很快的在隔年成為文部省公費留學生,前往英國蘇格蘭的格拉斯哥大學(University of Glasgow)及安德森學院(Andersonian Institute,今斯特拉斯克萊德大學)進行為期三年的研究生課程,主修工業化學。

大家所熟知的威士忌之父竹鶴正孝是在1918年才被派遣前往格拉斯哥大學留學,是高峰的學弟。

格拉斯哥當時是英國工業革命的核心城市之一,該大學在化學、工程、釀造與發酵技術方面都有極高水準。在留學期間,他也利用假期參訪利物浦和曼徹斯特的化工廠,深入了解化肥和蘇打產品的實際製造流程,為日後推動日本工業現代化奠定基礎。

遇見伴侶成為移居美國的契機

年輕時的高峰讓吉與妻子 Caroline Hitch,圖片來源:Saint Mark Church

在三年學成歸國後,在1883年(明治16年)高峰讓吉即加入農商務省(明治時期的特別部會),致力於改良傳統產業,並於 1884 年代表日本出席美國紐奧良的萬國工業博覽會。 在此次美國之行中,他在海軍上校 Ebenezer Hitch 的家中結識了他的女兒,也就是高峰讓吉未來的妻子 Caroline Hitch,間接開啟了他後來在1890年帶著妻小移居美國,開始他的創新與創業之路。

1885年高峰曾短暫擔任日本專利局長,1886年高峰創立東京人造肥料公司(日產化學),推動日本化肥產業發展。

融合米麴菌的威士忌—「高峰製程」

一開始,搬遷往美國的高峰博士在芝加哥成立了公司「Takamine Ferment company」研究威士忌製程,並計劃與伊利諾州的威士忌大廠 Whiskey Trust 合作生產威士忌。當時 Whiskey Trust 是全美規模最龐大的美威生產商,在美國擁有65間蒸餾所。

高峰製程的概念是使用麴菌來糖化穀物,取代原先的麥芽糖化,傳統美國威士忌以大麥芽(malted barley)中的酵素將穀物中的澱粉轉換成糖,之後再加入酵母。高峰的製程則是使用清酒、味噌製程中常見的「種麴」(Moyashi)來糖化,比先前的方法效率更好。

高峰製程的美國專利書

高峰身為熟知專利的知識份子,在 1989年9月為這項技術在美國成功申請了專利(US411231A) ,命名為「製造含酒精液體的製程」,並在專利說明書中以威士忌的為例,指出傳統製程產酒效率低,高峰開發的製程透過製作麴(Koji)酒母(Moto)的方法,可製造出酒精濃度15–18%的發酵液,僅需三分之一的發酵液。

如此一來可使人力與燃料成本降低,製造設備縮小至原本的1/3,工作效率提高,生產成本下降。

很遺憾的是,這個「高峰製程」後來因政治與歧視因素而未廣泛應用,高峰製程對於勞力市場與同業都是極大的威脅,據悉高峰當時的公司甚至遭受到縱火攻擊,然而它對日後全球威士忌製程多樣化具有非常重要的歷史意義。

高峰八年威士忌,圖片來源:朝倉蒸餾所

為了紀念高峰讓吉的貢獻,日本福岡縣的朝倉蒸餾所於2021年推出了「高峰8年」威士忌。這款威士忌採用了高峰製程,融合了日本傳統釀酒技術與西方威士忌的風味,成為東西方釀酒文化融合的象徵。

最初的腸胃藥,高峰澱粉酶 Taka-Diastase

1890年代的美國,針對消化不良的治療方法仍相當有限。當時常用的消化酵素來源是以麥芽(malt)為主,但受限於產量與穩定性,始終無法大量供應。這時從日本旅美的高峰讓吉,將目光投向了來自東方的智慧,這種長年被用於日本釀造清酒、味噌、醬油的傳統微生物:Aspergillus oryzae(米麴菌)。

高峰敏銳地察覺到,這種麴菌所製成的酵素,其澱粉分解能力甚至超過歐美慣用的麥芽糖酶。透過一系列實驗與改良,他成功開發出一種全新的酵素製造法:將麴菌培養在麩皮等穀物副產品上,經低溫發酵、再以酒精萃取與乾燥,便能取得高純度的澱粉分解酵素。

接著在 1894年,高峰讓吉為這項發明申請並取得了美國專利(US525,823),成為他在美國的第一個正式專利。而這項酵素,也正式以他的名字命名為「Taka-Diastase」(高峰澱粉酶),這不僅是產品的商標名稱,更象徵著一位來自日本的科學家,以自己的方式在西方留下了名字。

由Parke, Davis & Co. 販售的高峰澱粉酶,圖片來源:National Inventor Hall of Fame

看準這項技術的潛力,當時美國製藥公司 Parke, Davis & Co. 找上高峰博士合作。隨後,高峰澱粉酶被正式推出市場,迅速受到歐美醫界歡迎,成為當時治療消化不良的明星產品。這是美國第一個獲得專利並商業化的微生物酶產品,為他帶來可觀的收入,也奠定了他與 Parke, Davis & Co 合作的基礎。

Parke, Davis & Co 後來在20世紀初併入輝瑞大藥廠

後來高峰博士也將「高峰澱粉酶」授權給日本的三共商店,開始在日本販售「高峰酵素」。三共商店(今第一三共株式會社)後來成為跨國的化學製藥公司、業務橫跨美、歐、亞洲(台灣至今仍有分社),業務範圍不僅有藥品,還有樹脂材料,甚至在高峰博士的協助下早期曾經短暫代理福特汽車,但因為汽車文化在日本尚未普及而告終。

由三共合資會社販售的高峰澱粉酶,圖片來源:高峰讓吉博士研究會

這個時候的高峰讓吉早已不僅僅是一位科學家,更是實業家,在美國促成許多日美交流的商業合作,

高峰成功純化腎上腺素,首支藥品化的賀爾蒙

在 Taka-Diastase 成功後,Parke, Davis 的總經理鼓勵高峰讓吉研究腎上腺素,尋找下一個明星產品。1897 年,高峰讓吉在紐澤西州克利夫頓建立實驗室,開始這項研究。1900 年,他邀請來自東京大學的年輕化學家上中啓三(Keizo Uenaka)協助研究。在兩人的努力下,成功從牛的腎上腺中提取出純淨的腎上腺素結晶,並於同年申請了相關專利。

 

由三共合資會社販售的腎上腺素結晶,圖片來源:高峰讓吉博士研究會

 

在那個年代並不是只有高峰團隊研究腎上腺素,同時西方已經有多位學者注意到動物腎上腺萃取液的效應,只是無法提取出穩定、純化、可保存的成分。先前雖曾有美國與德國的研究團隊相繼宣稱有所進展,但成品皆不穩定、雜質多、活性難以複製。

這正是高峰展現技術的契機!基於他在 Taka-Diastase 製酵素中的經驗,高峰讓吉熟悉使用酒精作為萃取與沉澱劑,他將這套技術應用於腎上腺素的提取上,取用牛的腎上腺組織萃取活性物質,使用酒精去精細沉澱與結晶,去除蛋白質與雜質後,成功製出純淨、可保存的腎上腺素結晶,使腎上腺素能夠藥品化。

當時另一位德國科學家 Friedrich Stolz 也幾乎同時合成腎上腺素(後來稱為 Epinephrine),並於1904年完成化學合成版本。不過高峰仍是第一位成功提純天然腎上腺素並申請專利的人,他的技術也最先實現工業化生產。

專利申請與法律挑戰

高峰讓吉於 1900 年 11 月 5 日申請了腎上腺素的提取與純化方法的專利,1901年取得美國專利(US730,176),成為第一項從內分泌腺體中分離出的純荷爾蒙。並於 1903 年獲得五項美國專利。然而,這些專利遭到競爭對手 H. K. Mulford 公司的挑戰,認為腎上腺素作為自然存在的物質不應被專利保護。

1911 年,聯邦法官 Learned Hand 經過審理,裁定高峰讓吉的專利有效,這一判決成為美國專利法史上的重要案例。

由Parke, Davis & Co.所販售的 Adrenalin®,圖片來源:National Museum of American History

後來高峰讓吉將專利技術授權給當時美國最大製藥公司之一的 Parke, Davis & Co.。該公司迅速將 Adrenalin 推入醫療市場,並大力宣傳為「新世紀的生命激素」。「Adrenalin®」 成為當時最受歡迎的注射藥物之一,用於心搏停止、氣喘發作、過敏性休克等急救用途,確立了「荷爾蒙可成為藥品」的現代理念。

這項合作讓高峰獲得世界級聲譽,也讓 Parke, Davis 成為荷爾蒙製劑的領導企業。

晚年推動日美友好象徵

高峰博士的兩個兒子雖然從小在美國受良好教育,但根據教會的資料,他們在美國也曾經受到歧視對待。長子高峰讓吉二世(Jokichi Jr.)曾接任 Takamine Laboratories 總裁職位,不幸於1930年在曼哈頓高樓墜樓身亡,死因為顱骨骨折與酗酒。值得一提的是,他的兒子高峰讓吉三世成為了著名的醫師與成癮醫學專家,專研酒精與藥物依賴。次子 Ebenezer (以外祖父命名)從耶魯大學畢業後,旅居各地,包括日本。他也是一位生物學家與科學家,最終加入父親的事業。兄長去世後,Eben 擔任 Takamine Laboratories 的總裁。圖片來源:Saint Mark Church

 

高峰讓吉晚年積極促進日美友好關係,他與東京都知事共同捐贈了3000株櫻花樹給美國,種植於華盛頓特區的湖畔。這些櫻花樹成為兩國友誼的象徵,每年吸引大量遊客前來觀賞。

 

參考資料:
日本の実業家 神奈川圖書館
高岡市立博物館 特別展「生誕150年記念 高峰譲吉展」
高峰讓吉 Wikipedia 
高峰讓吉博士研究會
Did a Japanese distiller working in America create a whole new kind of whisky over a century ago?