狗血的青霉素发现史

1928年8月的一天，因为实验迟迟没有进展而心烦意乱的苏格兰微生物学家亚历山大•弗莱明，决定带全家去度个假。

 

彼时，虽然远远比不上现在的名望，但弗莱明已经在学界崭露头角。一战期间，他加入皇家陆军医疗队，在法国西线战地医院工作。战争中，弗莱明目睹了大量的伤员因为伤口感染而死于败血症。他还发现，当时军医们普遍使用的防治感染的药物核黄素，会造成更大的伤亡。因为核黄素只在表面有效，而无法治疗伤口内部的感染，同时药物还会破坏伤员自身抵抗细菌的有益成分。

 

弗莱明把这一发现发表在柳叶刀杂志上，获得很多关注。但由于当时没有更好的替代药物，核黄素依然被广泛使用。

 

一战结束后，弗莱明回到他所在的圣玛丽医院，继续研究抗菌药物。

 

我们形容一个人勤劳肯干，经常会说“什么脏活累活他都干”。弗莱明可以说也是这样的人，他身上毫无Sheldon这类科学家常有的洁癖，反而对脏东西有种特别的爱好。

 

比如，有一段时间，他就喜欢玩鼻涕。在重感冒患者的鼻涕里，他首次发现了溶菌酶。后来他又发现，蛋清里面这种酶的含量更多。可惜，溶菌酶只对少数无害细菌起作用，医用价值不大。

 

 

（亚历山大·弗莱明）

1927年，弗莱明开始研究葡萄球菌。葡萄球菌是细菌的一类，其下又分好多种，对人体最有威胁的是金黄色葡萄球菌。皮肤化脓、手术感染、败血症、食物中毒，都和它有关。

 

研究来研究去也没什么进展，弗莱明宝宝不开心了，于是把所有培养皿堆到角落里，出去散心了。一个月后回来，培养基毫无意外地发霉了。

 

之前说了，弗莱明不是一般银儿，我们凡人看到发霉的东西第一反应是扔掉，但弗莱明宝宝的第一反应是尝尝，额不对，看看。

 

这一看看出了重大发现——霉菌周围的葡萄球菌全部被破坏了，而远离霉菌的葡萄球菌则完好无损。

 

弗莱明有点懵，把这个发现告诉了他以前的助手。助手嫌弃地看着他：“你怎么还是这么恶心，之前从鼻涕里发现了溶菌酶，现在又要从霉菌里发现什么东西了。”

 

这话没有激怒弗莱明，反而点醒了他。他大量培养霉菌，并在其中发现了可以杀死多种致病菌的物质。最初，弗莱明把这种物质称为“霉菌汁（mould juice）”，后来连自己都觉得恶心，于是根据他培养的霉菌种类——青霉菌（Penicillium），把该物质命名为盘尼西林，也就是青霉素。

 

青霉素！载入史册的伟大发现！弗莱明大大牛掰！从此扬名立万走上人生巅峰！

 

然而事实并不是这样。1929年，弗莱明把他的发现发表在英国实验病理学杂志上，没有引起什么反响。本来踌躇满志的他，如今感到万分沮丧，甚至开始怀疑人生：难道我的发现毫无价值？难道早就有人发现了只是我不知道？

 

在这种负面情绪下，弗莱明越研究，对青霉素的态度就越消极：青霉素太难从青霉菌中分离；想要量产更是难于登天；而它在人体中存续的时间太短，不足以有效治疗感染……

 

即使在1930年，一位病理学家使用青霉素成功治好了4个人的眼部感染，也没有让弗莱明恢复信心。1940年，弗莱明彻底放弃了对青霉素的研究。

 

然而弗莱明不知道的是，在他放弃的前两年，不远处的牛津大学里，已经有人在继续他的研究了。

 

1938年，澳大利亚药理学家霍华德•弗洛里和从德国逃来的犹太生物化学家恩斯特•钱恩，在牛津大学组成了一个微生物实验室。最初，他们研究的是溶菌酶，对，就是弗莱明从鼻涕里发现的东西。

 

 

（亚历山大·弗莱明）（霍华德·弗洛里）（恩斯特·钱恩）

钱恩在研读弗莱明关于溶菌酶的论文时，无意中发现同一个作者还发表过一篇论文，讲的是从霉菌中发现抗菌素。他读完之后眼睛都直了，赶紧把论文拿给弗洛里。两人被这一重大发现震懵圈了——这尼玛能改写历史啊！但他们有一个问题始终想不通：从弗莱明发表论文到现在快10年了，为什么后续一点动静都没有？

 

思前想后，他们只能想到一个合理的解释——这哥们儿一定是挂了。他们决定继承弗莱明的遗志，把青霉素发扬光大。

 

现在挡在他们面前的只剩下一个人类永恒的问题了——钱。二战一触即发，钱都用作军费了，没有给科学研究剩下多少。弗洛里好说歹说，最终同意把实验室三分之一的时间用来研究毒气，才要来了研究经费。

 

有了资金支持，研究进展很快，1939年，他们就得出了青霉素的化学结构，并成功将其提纯浓缩。1940年，他们把研究结果写成论文发表。

 

刚刚放弃研究的弗莱明看到了这篇论文，于是打电话给弗洛里的实验室要求去参观。接到电话后的一群人吓得屁滚尿流：他竟然没死！

 

当然，弗莱明并不是来抢功的，看到青霉素在这个有国家资助的实验室获得了新生，他的内心只有欣慰。后来，弗莱明在公开演讲中多次表示，青霉素的诞生完全归功于牛津实验室。

 

1941年，实验室第一次尝试治疗一位患者。这位患者最初只是嘴里长了一个溃疡，结果继发了整个面部链球菌和葡萄球菌感染，脸肿得厉害，为了缓解疼痛甚至摘除了一只眼球。在使用青霉素一天后，患者的情况就开始好转。但遗憾的是，实验室没有提炼出足够多的青霉素，患者最后还是死亡了。

 

接下来要攻克的，就是青霉素的量产难关。当然前提还是需要钱。彼时的英国已经被战争消耗得一穷二白，实在没有钱了。金主爸爸在哪里？当然是美国。

 

弗洛里给洛克菲勒基金会写信求助，对方痛快地答应了，条件很简单：来美国搞。

 

于是，弗洛里带着实验室的诺曼•希特利来到美国，和美国的研究人员一起，迅速找到了量产青霉素的方法。到1943年，青霉素的量已经够用于战场上的重伤员。1944年诺曼底登陆时，盟军有3000亿单位、10万剂青霉素储备。可以说，青霉素的发现和量产，就算称不上扭转战局，也绝对可以说加速了盟军的胜利。

 

 

（1944年青霉素量产后美国街头出现的广告：青霉素4小时治愈淋病）

 

 

（多亏青霉素，他可以回家了！）

1945年，弗莱明、弗洛里和钱恩，共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。弗莱明有如神助的发现、弗洛里主导实验室研究并孜孜不倦地找钱、钱恩这样的天才科学家突破一个个瓶颈，三者缺乏任何一个，今人可能依然生活在割破个小口就要命的巨大威胁中。

 

青霉素是人类发现的第一种抗生素，其后，头孢类、沙星类等抗生素种类陆续被发现和应用。有空我们继续研究。

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