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第22章 青霉素的发现者——弗莱明

亚历山大·弗莱明英国微生物学家,1881年8月6日出生于苏格兰基马尔诺克附近的洛克菲尔德。弗莱明从一个穷苦农民的儿子成长为卓有学识的细菌学家,在伦敦圣玛丽医院从事细菌学研究几乎就是他事业的全部。1928年9月15日,亚历山大·弗莱明发现了青霉素,这使他在全世界赢得了25个名誉学位、15个城市的荣誉市民称号以及其他140多项荣誉,其中包括诺贝尔医学奖。

亚历山大·弗莱明是位小个子苏格兰人,他有着一双炯炯有神的眼睛,衬衫领子上常常系着蝶形领结。但他对科学却有着超乎常人的执着,他把自己毕生的心血都投入到了科研工作当中。他攻克一道道技术难关,与众多持怀疑态度的人展开长期不懈的斗争,最终取得了胜利——青霉素的发明成为20世纪医学界最伟大的创举。数十年后,严肃的历史学家们还在整理他的传奇故事。

1921年11月,一次,弗莱明患上了重感冒。当时他正在培养一种新的黄色球菌,他索性取了一点鼻腔粘液,滴在固体培养基上。两周后,当弗莱明在清洗前最后一次检查培养皿时,他发现了一个有趣现象。培养基上遍布球菌的克隆群落,但粘液所在之处却没有出现,而稍远的一些地方,似乎出现了一种新的克隆群落,外观呈半透明状,像玻璃一样。弗莱明一度认为这种新克隆是来自他鼻腔粘液中的新球菌,还开玩笑地取名为A.F(他名字的缩写)球菌。但很快他就发现,这所谓的新克隆根本不是一种什么新的细菌,而是由于细菌溶化所产生的物质。

1921年11月21日,弗莱明在实验记录本上,写下了抗菌素这个标题,并素描了三个培养基的情况。第一个即为加入了他鼻腔粘液的培养基,第二个则是培养的一种白色球菌,第三个的标签上则写着“空气”。第一个培养基重复了上面的结果,而后两个培养基中都长满了细菌克隆。很明显,到这个时候,弗莱明已经开始做对比研究,并得出明确结论,鼻腔粘液中含有“抗菌素”。随后他进一步发现,几乎所有体液和分泌物中都含有“抗菌素”,甚至指甲中,但通常汗水和尿液中没有。他也发现,高温和蛋白沉淀剂都可能破坏它的抗菌功能,于是他推断这种新发现的抗菌素一定是一种酶。后来他将这种酶称为溶菌酶,而最初的那种细菌如今被称为滕黄微球菌。

为了进一步研究溶菌酶,弗莱明曾到处讨要眼泪,以至于,一段时间内同事们见了他都赶紧躲开,这件事还被画成卡通登在了报纸上。1922年1月,他们发现鸡蛋的蛋清中有活性很强的溶菌酶,这才解决了溶菌酶的来源问题。1922年稍晚些的时候,弗莱明发表了第一篇研究溶菌酶的论文。弗莱明和他的助手,对新发现的溶菌酶又做了持续7年的研究,但结果让人失望,这种酶的杀菌能力不强,且对多种病原菌都没有作用。

1928年运气之神再次降临。在弗莱明外出休假的两个星期里,一只未经刷洗的废弃的培养皿中长出了一种神奇的霉菌。这一次感染的细菌是葡萄球菌,这是一种严重的,有时是致命的感染源。但是细菌覆盖了器皿中所有的地方,只有沾染这种酶的地方是没有细菌的,可见它的抗菌能力非常的强,并且这种霉菌液还能够阻碍其他多种病毒性细菌的生长。他又进一步对这种酶进行研究,发现它是属于一种青霉菌,于是把它命名为青霉素。

那么,青霉素是否就是他长期以来一直在寻找的天然抗菌素?它是可敷在伤口上的有效杀菌剂吗?但是进一步的试验表明,这种抗菌素作用缓慢,且很难大量生产。他的热情也随之凉了下来。在他转向其他研究项目之前,他在1929年发表的一篇论文中介绍了自己的上述发现,但当时这篇论文并未引起人们的重视。弗莱明在论文中提到青霉素可能是一种抗菌素,仅此而已。他没有开展观察青霉素治疗效果的系统试验。他给健康的兔子和老鼠都注射过细菌培养液的过滤液,用来进行青霉素的毒性试验,但从未给患病的动物注射过。如果当时他做了这方面的试验,这种“神奇药物”很可能会提早10年问世。

在这10年中,弗莱明只发了两篇有关青霉素的研究论文。但他的实验记录却显示,在这10年中,弗莱明并未完全停止青霉素的研究。他在用天竺鼠做口服实验时,出现了极高的致死率,现在知道这是肠道正常菌丛被杀死所致。但是,当时的弗莱明并不了解这一原因,这可能打击了弗莱明的信心,毕竟这世界上很多早期发现的抗菌素,最后发现没有什么治疗实用价值。另外,弗莱明还发现葡萄球菌接触了青霉素后,可以快速地产生抗性,这可能更加打击了他的自信心,但可惜这些发现他都没有发表。而青霉素极难提取,且活性不稳定,所有这些都是弗莱明自己所无法解决的。

事实上弗莱明所发现的青霉素在当时并未引起大众的重视,除了他所在医院的门诊部有一群追随者,尝试利用青霉素粗提物治疗眼部感染和疖子这样的皮肤病。1939年,在英国的澳大利亚人瓦尔特·弗洛里和德国出生的鲍利斯·钱恩,重复了弗莱明的工作,证实了他的结果,然后提纯了青霉素,1941年给病人使用成功。在英美政府的鼓励下,很快找到大规模生产青霉素的方法,1944年英美公开在医疗中使用,1945年以后,青霉素遍及全世界。

因为青霉素被广泛使用并得到很好的治疗效果,弗莱明是青霉素的发现者,也开始步入大众的视野当中,名噪一时,但他依然保持着自己谦虚谨慎的态度,在各种重要场合的演讲中,将青霉素的诞生完全归功于牛津小组所做的研究。

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