陳仁政

實(shí)驗(yàn)中的弗萊明

青霉素是第一種能夠治療人類疾病的抗生素。青霉素的發(fā)現(xiàn)者是英國(guó)的細(xì)菌學(xué)家弗萊明，青霉素的發(fā)現(xiàn)是極其偶然的，但是這次發(fā)現(xiàn)足以名垂青史、載入史冊(cè)。

一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)

1928年夏，英倫三島的天氣特別悶熱——倫敦大學(xué)圣瑪麗醫(yī)學(xué)院賴特研究中心也破例放了暑假。細(xì)菌學(xué)教授亞歷山大·弗萊明（1881～1955）連實(shí)驗(yàn)臺(tái)上雜亂無(wú)章的器皿都沒(méi)有收拾好，就準(zhǔn)備到海濱去度假了——這是他多年科研生涯中的第一次。9 月初，天氣漸涼，度假的人們陸續(xù)回來(lái)了。弗萊明跨進(jìn)他離開多日的實(shí)驗(yàn)室?！霸懔耍L(zhǎng)霉菌了！”弗萊明小心翼翼地取出一個(gè)個(gè)培養(yǎng)細(xì)菌的器皿，取到第五個(gè)時(shí)，突然驚奇地叫了起來(lái)。

此前，弗萊明曾從病人的膿中提取了葡萄球菌，放在盛有果子凍的玻璃器皿中培養(yǎng)，繁殖起來(lái)的金黃色葡萄球菌——他稱為“金妖精”，密密麻麻地出現(xiàn)在果子凍上。這“金妖精”使人生癤、長(zhǎng)癰、患骨髓炎，引起食物中毒，很難對(duì)付。他培養(yǎng)它，就是為了找到能殺死它的方法?，F(xiàn)在，他看到玻璃器皿里有一個(gè)地方沾上綠色的霉，開始向器皿四周蔓延，所以驚叫起來(lái)。

培養(yǎng)液受到污染而發(fā)霉，就不能再用來(lái)做實(shí)驗(yàn)了。通常的做法，就是把它一倒了之。但弗萊明卻沒(méi)有這樣做，他要看是哪種霉菌在搗亂。于是拿起培養(yǎng)皿來(lái)仔細(xì)觀察，想了解為什么發(fā)霉的培養(yǎng)液就不能再用。對(duì)著亮光，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇特的現(xiàn)象：在青綠色的霉花周圍出現(xiàn)一圈空白——原來(lái)生長(zhǎng)旺盛的“金妖精”不見(jiàn)了！

弗萊明立即意識(shí)到，可能出現(xiàn)了某種了不起的東西。他興奮地迅速?gòu)呐囵B(yǎng)器皿中刮出一點(diǎn)霉菌，小心翼翼地放在顯微鏡下觀察。透過(guò)厚厚的鏡片，他終于發(fā)現(xiàn)這種能殺死“金妖精”的青綠色霉菌是青霉菌。隨后，他把青霉菌分離出來(lái)。他還發(fā)現(xiàn)，“金妖精”每次要和青霉菌“短兵相接”之前，都會(huì)“望而卻步”——在青霉菌前2.5 厘米處“安營(yíng)扎寨”。

弗萊明繼續(xù)在培養(yǎng)液中繁殖了許多青霉菌，然后把過(guò)濾過(guò)的培養(yǎng)液滴到“金妖精”中去。奇跡出現(xiàn)了——幾小時(shí)之內(nèi)“金妖精”們?nèi)克劳?。他又把培養(yǎng)液稀釋1/2，1/4……直到1/800，分別滴到“金妖精”中。結(jié)果，他發(fā)現(xiàn)“金妖精”們?nèi)俊八拦夤狻?。他還發(fā)現(xiàn)，青綠色霉花還能殺滅白喉菌、炭疽菌、鏈球菌和肺炎球菌等——青霉菌具有高強(qiáng)而廣泛的殺菌作用被類似的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了。

1928年9 月15 日，弗萊明在圣瑪麗醫(yī)學(xué)院公布了他的發(fā)現(xiàn)。他還于1929年2 月13 日向倫敦醫(yī)學(xué)俱樂(lè)部提交了有關(guān)論文《青霉素——它的實(shí)際應(yīng)用》，被刊登在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上。

接著，弗萊明制取了少量青霉素結(jié)晶，先后到兩家學(xué)院，請(qǐng)醫(yī)生臨床試用于人體，但遭到拒絕，青霉素被打入冷宮。

青霉素被打入冷宮還有另一個(gè)重要原因：提取太困難了。

在這種既不能銷也不能產(chǎn)的情況下，青霉素從此銷聲匿跡，弗萊明也只好在1931年暫時(shí)放棄了繼續(xù)研究，但是一直在讓那個(gè)培養(yǎng)皿上的青霉素傳宗接代。直到兩位科學(xué)家——出生在德國(guó)的英國(guó)生化學(xué)家錢恩和出生在澳大利亞的英國(guó)病理學(xué)家弗洛里，于1938年偶然讀到弗萊明發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上的論文，并在1941年成功分離出青霉素之后，青霉素才于1944年在美國(guó)投入量產(chǎn)……

與原子彈、雷達(dá)并稱“第二次世界大戰(zhàn)期間的三大發(fā)明”的青霉素，最終成為具有驚人療效的藥物，不但在第二次世界大戰(zhàn)期間成功地挽救了成千上萬(wàn)病人的生命，而且使人的平均壽命延長(zhǎng)了15年。于是，弗萊明和錢恩、弗洛里共享1945年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

為什么青霉素是“超級(jí)神藥”

首先，青霉素讓人類第一次擺脫了對(duì)病菌“無(wú)特效藥可治”的困境。空氣中彌漫著病菌、病毒、塵埃等混在一起的“戾氣”。“戾氣”一詞，是中國(guó)明末清初的傳染病學(xué)家吳有性在《瘟疫論》中提出來(lái)的。直到英國(guó)外科醫(yī)生李斯特和法國(guó)科學(xué)家巴斯德在19世紀(jì)中葉的研究，才知道“戾氣”之所以致病的原因，是其中的病菌、病毒在作怪。

其次，青霉素是一切抗生素的發(fā)軔和基礎(chǔ)。由于青霉素的發(fā)現(xiàn)和量產(chǎn)并有效地用于臨床，種類繁多的抗生素奔涌而出，形成規(guī)模龐大的“抗生素家族”：鏈霉素（1943）、金霉素（1947）、氯霉素（1948）、土霉素（1950）、紅霉素（1952）、卡那霉素（1958）……迄今，世界上已發(fā)現(xiàn)1 萬(wàn)多種不同的抗生素，其中人工合成的超過(guò)4000 種，并且每年都要開發(fā)出新品種。這正如美國(guó)天體物理學(xué)家、科學(xué)作家邁克爾·哈特在他的名著《歷史上最有影響的100 人》中所說(shuō)：“青霉素的發(fā)現(xiàn)對(duì)尋找其他抗生素是一個(gè)巨大的促進(jìn)?！?/p>

第三，青霉素是高效、低毒（僅有極少數(shù)人在使用時(shí)過(guò)敏）、抗菌能力強(qiáng)的抗生素中的“全能冠軍”，對(duì)包括革蘭氏陽(yáng)性菌、葡萄球菌、β-溶血性鏈球菌、淋球菌等多種細(xì)菌都有不同程度的抗菌作用。于是，哈特寫道：“（青霉素）這項(xiàng)研究導(dǎo)致發(fā)明出了許多其他‘神奇的藥物’，但青霉素卻是用途最廣的抗生素?！辈贿^(guò)，這里要明確指出：青霉素對(duì)病毒完全無(wú)效，也不能替代其他成為“后起之秀”的抗生素。

第四，青霉素在所有的抗生素中，抵抗病菌的抗藥性能力最強(qiáng)，已經(jīng)使用了70 多年，至今還在廣泛使用。

總之，青霉素對(duì)藥物學(xué)、醫(yī)學(xué)的影響無(wú)與倫比。哈特在《歷史上最有影響的100 人》中把亞歷山大·弗萊明對(duì)醫(yī)學(xué)的影響，排在所有對(duì)醫(yī)學(xué)做出貢獻(xiàn)的人之首（列總排位的第45 位），也就理所當(dāng)然了。英國(guó)《焦點(diǎn)》雜志則在1998年刊登的頭一年評(píng)出的《人類歷史上最偉大的100 項(xiàng)發(fā)明》一文中，把包括青霉素在內(nèi)的抗生素，列在第7 位的高位上。