發(fā)現(xiàn)青霉素

20世紀40年代以前，人類一直未能掌握一種能高效治療細菌性感染且副作用小的藥物。當時，流行著許多傳染病，如猩紅熱、白喉、腦膜炎、淋病、梅毒等，這些疾病嚴重威脅著人們的生命。若某人患了肺結(jié)核，就意味著此人不久就會離開人世。由于沒有有效的治療方法，人們只能眼睜睜看著一個個病人悲慘地死去。但是，青霉素的發(fā)現(xiàn)，給人們帶來了生機和希望，開辟了全世界現(xiàn)代醫(yī)療革命的新階段。人們把青霉素、原子彈和雷達并稱為第二次世界大戰(zhàn)期間的三大發(fā)明。青霉素的發(fā)現(xiàn)者就是：英國細菌學家弗菜明。

少年立志要學醫(yī)

1881年8月6日，亞歷山大·弗萊明出生于英國蘇格蘭的一個山區(qū)。由于生活在鄉(xiāng)間，日日呼吸著清新的空氣，在碧綠的田野上，在清澈的小溪畔，追尋美妙的自然風光，使得幼小的弗萊明已經(jīng)學會了細致地觀察自然，陶冶他自然純樸的感情。他7歲時，辛勤操勞的父親去世了，從此，弗萊明跟同父異母的哥哥一起生活。

弗萊明13歲時，哥哥在倫敦當了開業(yè)醫(yī)生。隨后，弗萊明姐弟4人也來到倫敦，哥哥對他學醫(yī)給予了很大的支持。1901年，他考取了倫敦大學的圣瑪麗醫(yī)學院，投身醫(yī)學書?？嘈你@研。1908年，他獲得醫(yī)學學士和理學士雙學位，畢業(yè)時又獲得了倫敦大學的金質(zhì)獎章。1909年，弗萊明成為英國皇家外科學會的會員。

從1906年起，弗萊明受教于英國著名傳染病理學家和抗菌治療學家賴特，他跟隨賴特從事痘苗治療和預防傳染病的研究。二人密切合作達40年之久。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，弗萊明以中尉軍銜參加了皇家軍醫(yī)部隊，在賴特上校領導的實驗室工作。在那里，他看到許多傷員因傷口感染被迫截肢或痛苦地死去，還有大批傷員因消毒藥物進入血液而加重病情。眼睜睜地看著那些渴望生活的傷員一個個不情愿地被迫投入死神的懷抱，弗萊明心如刀絞，他決心要探索并制造出一種既可治療疾病，又不傷害人體的抗菌藥物。

當時，除防腐劑外，控制病情還找不到更好的靈丹妙藥，而防腐劑在尚未消滅侵襲病人的細胞之前，會大量殺傷人體的白血球。通過實驗，弗萊明還證明化學防腐劑對于某些刨傷無效。他支持賴特用高滲鹽溶液做腐爛傷口生理沖洗劑的主張。戰(zhàn)爭期間，弗萊明與科爾布魯克合著了《關于膿毒性創(chuàng)傷細菌學》，后來，他又發(fā)表了《化學和生理抗菌劑在膿毒性創(chuàng)傷中的作用》。由于他成績卓著，常常受到嘉獎。到戰(zhàn)爭快結(jié)束時，他已被晉升為上校。

培養(yǎng)皿里的不速之客

第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，弗萊明回到母校圣瑪麗醫(yī)學院附屬醫(yī)院，繼續(xù)從事研究，探索消滅病菌的方法。由于人體傷口化膿的主要原因之一是傷口存在葡萄球菌，弗萊明在一只只小碟子里倒入營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)劑，培育出葡萄球菌，然后再試驗用各種藥劑消滅葡萄球菌。弗萊明有個奇怪的習慣，他在初步研究過自己培養(yǎng)的細菌后，往往順手把那些玻璃器皿隨便地放置起來。過一個星期以后再打開來看看發(fā)生了變化沒有。可是就在這間充滿灰塵的房子里，甚至就在有意無意之間，弗萊明做出了醫(yī)學史上的一個偉大的發(fā)現(xiàn)。

1928年9月的一個早晨，弗萊明來到實驗室，他在逐個檢查培養(yǎng)皿時，發(fā)現(xiàn)一只沒有加蓋的培養(yǎng)皿上長出了一團青霉菌。這是空氣中的青霉菌飄落到培養(yǎng)皿上造成的。但是令人奇怪的是，凡是培養(yǎng)物與青色霉菌接觸的地方，黃色的葡萄球菌正在變得半透明，最后完全裂解了，培養(yǎng)皿中顯現(xiàn)出干干凈凈的一圈。毫無疑問，青色霉菌消滅了它接觸到的葡萄球菌。

弗萊明迅速地從培養(yǎng)皿中刮出一點霉菌，小心地放在顯微鏡下，發(fā)現(xiàn)那種能使葡萄球菌逐漸溶解死亡的菌種是青霉菌。隨后，他把剩下的霉菌放在一個裝滿培養(yǎng)基的罐子里繼續(xù)觀察。幾天后，這種特異青霉菌長成了菌落，培養(yǎng)湯呈淡黃色。他又驚訝地發(fā)現(xiàn)，不僅這種青霉菌具有強烈的殺菌作用，而且就連黃色的培養(yǎng)湯也有較好的殺菌能力。于是他推論，真正的殺菌物質(zhì)一定是青霉菌生長過程的代謝物，他稱之為“青霉素”。

此后，在長達4年的時間里，弗萊明對這種特異青霉菌進行了全面的專門研究。他把青霉菌接種到肉湯培養(yǎng)液里，讓它迅速繁殖。然后，又把這種長滿了綠色霉菌的液體小心地過濾，最后得到一小瓶濾液。他們把濾液滴在原先長滿了葡萄球菌的培養(yǎng)皿上，幾個小時后，葡萄球菌被殺滅得干干凈凈。

最后，弗萊明進行了毒性實驗。他把這種濾液注射到兔子的靜脈里，兔子沒有絲毫的異樣反應。這說明青霉素是一種殺菌威力強大而又無毒副作用的新藥。弗萊明終于實現(xiàn)了他尋找新藥的愿望。

但是，青霉素濾液中僅含極微量的青霉素。據(jù)計算，即使治療人體皮膚上一個微小的化膿性傷口，也需要幾千毫升濾液，如果要殺死人體內(nèi)的病菌，那就得用幾萬毫升濾液!從何處弄到這么多濾液呢?人的血管又如何容納得下這么多的濾液呢?弗萊明無法解決這些問題。他把這項極有價值的發(fā)現(xiàn)寫成一篇論文，發(fā)表在英國一家學術(shù)刊物上，鼓勵別人繼續(xù)這項工作。他堅信青霉素是有價值的，總有一天人們將利用它的力量去拯救生命。因此，他沒有輕易丟掉所培養(yǎng)的青霉菌，反而耐心地把它在培養(yǎng)基上定期傳代。

青霉素的再發(fā)現(xiàn)

20世紀30年代，病理學教授翟華德·弗洛里博士組織了一批人研究溶菌酶的效能。在這些人中，有著名的有機化學家、生物化學家、藥理學家，也有細菌學家和臨床工作者。1935年，29歲的生物化學家厄思斯特·錢恩博士加入這個研究小組。為了迅速了解抗菌物質(zhì)研究的全部情況，1939年錢恩等人專程去各大圖書館查找以往的文獻，在一本積滿灰塵的醫(yī)學雜志上，他們意外地發(fā)現(xiàn)了弗萊明10年前發(fā)表的關于青霉素的文章。

弗萊明關于青霉素具有良好的抗菌作用的闡述極大地鼓舞了弗洛里和錢恩。他們當機立斷，立刻把全部工作轉(zhuǎn)到對青霉素的專門研究上來。同年，錢恩和弗洛里在牛津發(fā)現(xiàn)了一株青霉葡萄球菌氧化酶培養(yǎng)物，這一菌種同弗萊明首次發(fā)現(xiàn)的特異青霉一模一樣。然后他們一鼓作氣，開始了試驗和分離青霉素的工作。

不知經(jīng)過多少個不眠之夜，到了年底，錢恩終于成功地分離出像玉米淀粉似的黃色青霉素粉末，并把它提純?yōu)樗巹８鞣N各樣的實驗結(jié)果證明，這些黃色粉劑稀釋3000萬倍仍然有效。1940年春天，他們又進行多次動物感染實驗，結(jié)果非常令人滿意。于是同年8月，錢恩和弗洛里等人把對青霉素的重新研究的全部成果都刊登在著名的《柳葉刀》雜志上。

這篇文章極大地震動了一個人，那就是青霉素的發(fā)現(xiàn)者弗萊明。他這10年來始終密切注視著抗菌物質(zhì)的研究動態(tài)。他看到了錢恩和弗洛里的報告，立刻動身趕到牛津會見這兩個人。當錢恩等人得知弗萊明還活著時，驚喜之情溢于言表。后來，弗萊明毫不猶豫地把自己培養(yǎng)了多年的青霉素產(chǎn)生菌送給了弗洛里。利用這些產(chǎn)生菌，錢恩等人培養(yǎng)出效力更大的青霉素菌株。經(jīng)過一年多的辛勤努力，七八十種病菌的試管實驗和動物試驗，都證明青霉素對引起多種疾病的病菌都有較大的殺傷作用。他們還提純出一點結(jié)晶狀態(tài)下的青霉素。

但是，青霉素的供應量太少，單靠實驗室提取，只能滿足少數(shù)病人的需要，還常常要從患者的尿液中回收再用。這種情況怎能滿足所有病人的需要呢?為了把人類從各種疾病和傳染病的威脅中徹底解救出來，必須在工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)青霉素。

戰(zhàn)爭成就青霉素

弗洛里等人四處奔波，希望英國的藥廠能大量投產(chǎn)這一大有前途的新藥，遺憾的是，多數(shù)藥廠都借口戰(zhàn)時困難而置之不理。最后，他們只能遠涉重洋，來到美國。在美國，弗洛里等人終于得到了幫助。1941年12月，美國軍方宣布青霉素為優(yōu)先制造的軍需品。農(nóng)業(yè)部和私人工業(yè)也在全力以赴地尋找成批生產(chǎn)這種新藥的方法。

青霉素應用之初，不僅一般人對它表示懷疑，就連多數(shù)醫(yī)務工作者也不相信它的藥效。直到1944年，英美聯(lián)軍在諾曼底登陸，開辟了第2戰(zhàn)場，開始大規(guī)模地同德國法西斯作戰(zhàn)，受傷的士兵越來越多，青霉素的需求量也越來越大，其治療效果也引起了軍事指揮人員的關注。在諾曼底戰(zhàn)役中，一位陸軍少將由衷地稱贊道，青霉素是治療戰(zhàn)傷的一座里程碑。 在軍方的大力支持下，青霉素開始走上了工業(yè)化生產(chǎn)的道路。到1942年末，有20余家美國公司開始大量生產(chǎn)青霉素。待戰(zhàn)爭結(jié)束時，產(chǎn)量已能滿足一年治療700萬病人的需要。

那些曾經(jīng)嚴重危害人類的疾病，比如猩紅熱、白喉、梅毒、淋病，以及各種結(jié)核病、敗血病、肺炎、傷寒等，都受到了有效的抑制。

青霉素奇跡般的療效，促使人們在世界各地到處尋找新的抗菌物質(zhì)。一時間，許許多多醫(yī)藥工作者紛紛來到污水溝旁、垃圾堆上、田野之中，采集樣本，篩選菌種。終于在1943年，生化學家瓦克斯曼博士發(fā)現(xiàn)另一種有效的抗菌素——鏈霉素。此后，在短短20余年內(nèi)，人們又陸續(xù)地發(fā)現(xiàn)了氯霉素、金霉素等數(shù)十種各有功效的抗菌素。

為表彰弗萊明等人對人類作出的杰出貢獻，1945年的諾貝爾醫(yī)學獎授予了弗萊明、弗洛里和錢恩3人。不過，弗萊明一直認為自己的貢獻微不足道。他曾說過：“我所到過的每一個地方，人們都熱切地對我表示感謝，說我挽救了他們的生命。我實在不懂得為什么他們要這樣做。大自然創(chuàng)造了青霉素，我只不過是發(fā)覺了它的存在。”

1955年3月，弗萊明死于心臟病。