結核桿菌,這個大家并不陌生的致病菌,在過去被稱為“白色瘟疫”。它不僅在勞苦大眾中蔓延,還讓許多世界名人也因其喪命:英國浪漫主義詩人雪萊、波蘭著名鋼琴家肖邦、中國作家魯迅和蕭紅、一代才女林徽因等,都未能幸免。
結核病帶來的“白死病恐懼”一直持續(xù)到20世紀40年代,美國土壤微生物家瓦克斯曼(1888—1973)及他的學生薩茲(1922—2005)從億萬微生物聚集的“小人國”里分離出一種對結核桿菌有致命作用的物質——鏈霉素,人類才從結核桿菌的控制中擺脫出來,結核病的大肆泛濫得以遏制。
瓦克斯曼所處時代,結核病仍然在大肆蔓延,受孩提時妹妹早夭的影響,瓦克斯曼與其他醫(yī)學家一道在尋找攻克這種病的特效藥。人們長期以來就注意到結核桿菌在土壤中會被迅速殺死。但瓦克斯曼不相信結核桿菌的殺滅只與土壤本身有關。瓦克斯曼堅信一定是土壤里的某種細菌分泌物殺滅了結核桿菌。但每克土壤中含有幾百萬至幾十億個微生物不等,從茫茫的“小人國”里尋找一種物質無異于大海撈針。
1939年,瓦克斯曼受藥業(yè)巨頭默克公司資助,與學生一起繼續(xù)從“小人國”里分離假設的這種物質。1940年,瓦克斯曼和同事伍德魯夫分離出第一種抗生素即放線菌素,遺憾的是由于對人體毒性太強,這種抗生素價值不大。1942年,瓦克斯曼分離出第二種抗生素即鏈絲菌素,但對人體毒性仍然非常強。
這時,瓦克斯曼實驗室里迎來一位重要學生——薩茲。他憑借自身努力于1942年取得土壤科學學位,并進入瓦克斯曼的實驗室工作。此時,梅奧診所的費爾德曼恰好前來拜訪瓦克斯曼教授,希望能夠找到治愈結核病的物質,薩茲主動提出承擔這一課題。
瓦克斯曼同意了薩茲的請求,立即請梅奧診所提供菌株,同時告訴薩茲使用地下實驗室做實驗,不得把菌株帶離地下室。地下實驗室通風不好,也沒有可消毒的工作臺,薩茲就這樣閉鎖在一個不見天日,卻到處充斥著微生物的“小人國”里,日復一日地做著分離測試。他抓緊時間連軸轉,因速度太慢,就意味著在充滿各種菌類的環(huán)境中禁閉時間更長,感染肺結核的可能性更大。
1943年的一天奇跡終于發(fā)生,編號為“18-16”與“D-1”的灰色鏈霉菌培養(yǎng)皿菌株周圍出現(xiàn)空白,證明其產生的物質可殺滅結核桿菌。為了提取供動物實驗的鏈霉素,薩茲投入更緊張的工作,裝有黃色培養(yǎng)液和灰色鏈霉菌株的三角燒瓶一批又一批,夜以繼日地在搖液機上晃動;兩三個蒸餾器和層析過濾柱24小時持續(xù)或輪流工作……
1944年,梅奧診所的費爾德曼將提取出的鏈霉素進行動物實驗獲得成功。同時,默克公司也成功研制出供人體使用的鏈霉素。1944年11月20日,鏈霉素用于人體試驗。之后,鏈霉素在美國和英國進行大規(guī)模臨床試驗。不到一年時間,梅奧診所的醫(yī)生成功治愈了34位結核感染患者。
1946年,瓦克斯曼與薩茲聯(lián)合簽署專利轉讓文件,鏈霉素得以廣泛生產。1954年,瓦克斯曼獲得諾貝爾生理學醫(yī)學獎。隨著鏈霉素在全世界的推廣與使用,世界各大醫(yī)院和診所的試驗證明,除對結核有顯著療效外,鏈霉素對鼠疫、霍亂、傷寒等多種傳染病和革蘭氏陰性菌感染都有顯著療效。至此,鏈霉素被定位為“對人體低毒性的廣譜抗革蘭氏陰性菌抗生素”。由于抗結核藥物的廣泛應用,全球結核病的患病率和死亡率得到有效控制。