青霉素传奇

谭昭麟

有一则流传很广的名人轶事：英国首相丘吉尔儿时曾经溺水，被一位农民救起。作为回报，丘吉尔的父亲决定资助“恩人”的儿子到伦敦求学。这位受到资助的幸运儿便是青霉素的发现者弗莱明。后来，丘吉尔在二战期间染上肺炎，危在旦夕，使用青霉素进行治疗，才最终痊愈。虽然这碗感人至深的“心灵鸡汤”并不是真的，但青霉素的神奇疗效却“货真价实”，它诞生的过程也称得上传奇曲折、扣人心弦。

坎坷求学路

青霉素的发现者是亚历山大·弗莱明。1881年，弗莱明出生于苏格兰西部洛奇菲尔德的一个农民家庭。一本《生理学基础》使年幼的弗莱明对医学产生了浓厚的兴趣。但因为生活贫穷，他不得不进入苏格兰军团服役。

20岁那年，弗莱明意外继承了一笔来自亲戚的遗产。通过考试，他凭借第一名的成绩，进入圣玛丽医学院学习。弗莱明优异的表现吸引了年轻助教弗里曼的关注。经他推荐，弗莱明为著名的防疫学教授赖特担任实验助手，转而研究细菌学。也许，全人类都应该为弗莱明的这一决定感到庆幸。

后来，弗莱明与赖特合作，在学术上取得了一系列耀眼的成就。他研究过调理素，发现了溶菌酶，并将梅毒特效药“洒尔佛散”（六零六）应用于临床治疗，为一战士兵发明了“高渗盐溶液伤口消毒法”。然而，他之所以被永载医学史册，则源于1928年与青霉素的那场“邂逅”。

神奇的“魔弹”

“魔弹”一词是19世纪末德国科学家保罗·埃利希发明的。在当时，人们已经意识到微生物是引起人类传染病的病原，而“魔弹”则是指能够消灭人体内的致病微生物，且不会伤害健康细胞的化学物质。20世纪初，全世界的细菌学家都致力于寻找“魔弹”。但令人意想不到的是，青霉素这枚“重量级魔弹”竟然以一种颇为戏剧性的方式砸到了弗莱明的头上。

1928年9月3日，当时47岁的弗莱明，发现一批接种了金黄色葡萄球菌的培养皿因没有及时处理，长出了青霉菌。他发现，在一株青霉菌落周围，金黄色葡萄球菌消失了。弗莱明马上敏感地意识到，青霉菌一定分泌了某种物质，从而抑制了金黄色葡萄球菌的生长。他很快发现，具有杀菌作用的是特定青霉菌的变种——过滤后的青霉菌培养液不仅能杀死葡萄球菌，还能杀死链球菌、白喉棒状杆菌等多种病原菌。更令他兴奋的是，这种具有很强杀菌能力的物质对试验动物不会造成任何损害。1929年6月，弗莱明发表了那篇著名的论文《关于霉菌培养的杀菌作用》。

伦敦团队

发现青霉素之后，弗莱明着手进行提纯工作。然而，这项工作却困难重重。首先，青霉素的产量非常低——为了得到一小瓶澄清的滤液，弗莱明和他的助手们不得不过滤几十公斤培养液。其次，青霉素的性质极不稳定，一遇热就失活。

弗莱明没有灰心，他邀请生化学家哈罗德·雷斯特里克、化学家克鲁特布克和细菌学家劳凡尔开展提炼工作。这个研究团队后来被称作“伦敦团队”。可惜的是，不久后，雷斯特里克死于一次意外事故，克鲁特布克也英年早逝，劳凡尔则另谋高就，青霉素晶体的提纯工作就此搁浅。

1935年，担任英国牛津大学威廉邓恩病理学院院长的乔治·德雷尔教授，接过了青霉素研究的接力棒。然而，他浅尝辄止，很快便放弃了此项工作。幸运的是，德雷尔教授的助手坎佩尔·仁顿小姐，因坚信青霉素有研究价值，保留下一株青霉菌。

牛津团队

1940年的一天，德国生化学家钱恩，在威廉邓恩病理学院的走廊上偶遇了仁顿小姐。钱恩当时并没有自己的研究课题，甚至一度想离开英国，因为这场偶遇，钱恩最终决定将青霉素作为自己的研究方向。钱恩的研究得到了邓恩病理学院当时的院长——霍华德的大力支持，并组成了“牛津团队”研究小组。

基于青霉素遇热不稳定的特点，擅长化学的钱恩反复试验，通过冷冻干燥，将青霉素水溶剂的温度降低，成功萃取了褐色的青霉素粉末。这种粉末的化学性质不仅十分稳定，其抗菌能力比当时最强的磺胺还高20倍。

1940年5月25日，就在德国军队向敦刻尔克进军的同时，“牛津团队”正在进行一项十分关键的试验：对8只小鼠给予致死剂量的链球菌，随后对其中4只小鼠注射提纯的青霉素，对另外4只小鼠则不予任何处理。第二天，4只未接受任何处理的对照组小鼠全部死亡，而4只注射了青霉素的小鼠全部存活！这意味着，人们终于能够制造出安全有效、划时代的抗菌药物——青霉素。

加速研究进程

战争对抗菌药物的需求迫使“牛津团队”不得不加快青霉素的研究进程。1941年2月，首次青霉素人体试验的对象，是一位患有严重菌血症的警察。试验开始时，青霉素对侵入人体的链球菌十分有效。但“牛津团队”的青霉素储量太少——很快就不够用了。实验人员甚至从病人尿液中回收青霉素使用，仍然没能获得足够的药物来维持治疗。患者最终于一个月后死亡。

以上实验结论以论文形式发表在顶级权威学术期刊《柳叶刀》上。该实验的主要参与者弗洛里没有灰心，他利用与美国空军合作的机会，请飞行员从世界各地采集土壤样本，从中分离高产青霉菌株，同时改良培养方案。团队的另一位成员——希特利，远赴美国，与伊利诺斯农业实验室的研究人员合作，采用深层发酵法，令青霉素的产量得到了极大提高。1943年，弗洛里和美国军方签订了青霉素生产合同，大规模的青霉素临床试验随后在北非战场上开展。青霉素让无数原本需要截肢，或可能死于坏疽病的士兵重返战场，迅速帮助盟军扭转战局。1944年，青霉素的供应量已经足够治疗二战期间所有参战的盟军士兵。

最高荣誉

1943年，弗莱明成为英国皇家学会院士。

1944年，弗莱明和弗洛里受封为爵士。

1945年10月，弗莱明、弗洛里和钱恩共同获得了诺贝尔生理学或医学奖，他们的获奖理由是：发现青霉素及其对各种传染病的疗效。这是二战期间与原子弹、雷達相提并论的三项重大发明之一。被保罗·埃利希预言的“魔弹”最终成为现实，人类从此进入了抗生素时代。

值得一提的是，无论弗莱明还是弗洛里，他们都没有为青霉素申请专利。弗莱明说：“为了我自己和一家人的荣华富贵，而有意无意地去危害无数人的生命，我不忍心。”弗洛里则说：“我认为知识和科学发现本应为人类所共享，申请专利只会影响青霉素的总产量。”

而与此形成鲜明对比的是，1945年，在巨额利润的诱惑下，美国三大药厂瑞辉（Pfizer）、施贵宝（Squibb）和默克（Merck）联合申请了青霉素专利，“牛津团队”后来不得不向美国购买专利进行后续研发。

后记

1944年，著名微生物学家汤飞凡制造出了我国第一支青霉素。

1953年，在汤飞凡、张为申等学者的带领下，我国实现了青霉素的大规模量产。时至今日，中国的青霉素年产量已占全世界青霉素总产量的60%。

1955年3月11日，弗莱明与世长辞。他的遗体被安葬于圣保罗大教堂——这是一个英国公民死后可以获得的最高荣誉。为了纪念他，伦敦圣玛丽医学院防疫科被改称为“弗莱明研究所”。

钱恩于战后远赴意大利。1965年，因为对青霉素的卓越贡献，钱恩也被封为爵士。1979年，钱恩在爱尔兰去世。

弗洛里于战后移居美国。1960年，弗洛里出任英国皇家学会会长，并于1974年再度荣获诺贝尔化学奖。1985年，弗洛里在加利福尼亚去世。

如今，针对青霉素耐药菌的研究已经成为热点。青霉素还会有哪些传奇？科学将带给我们答案。