发现青霉素

弗莱明在第一次世界大战中在英国皇家军事医院服役。他的经历对他寻找治疗伤口感染的方法产生了很大的影响，并促使他发现了第一种抗生素——青霉素。

20世纪早期，全世界每年都会有数百万的人死于例如白喉、肺炎和败血病等细菌感染疾病。但是，一种可以杀灭病菌的霉菌发现后，这种状况彻底改变了。

从19 世纪后期开始，由于法国化学家巴斯德（1822～1895年）和其他人的研究发现，科学家和医疗工作者开始认识到人类一个新的敌人——细菌，或病菌。许多细菌已经被科学家所识别，并且其引起的疾病症状也被充分地认识。例如，葡萄球菌可以引起疖子和其他的皮肤感染症状、食物中毒、肺炎和败血病；链球菌可引起咽喉感染和各种发热症状；许多杆菌可引起破伤风、炭疽热、白喉和食物中毒等症状。

同一类型的病菌感染伤口时可能引起难忍的病痛。苏格兰细菌学家亚历山大·弗莱明（1881～1955年）的研究方向就是伤口感染。不同于当时其他的医学研究人员的想法，他认为对付细菌感染不必借助化学药品，相反，可以借助天然的手段。所以，当德国化学家保罗·奥利克（1854～1915年）还在潜心研究化学疗法时，弗莱明正在研究生物疗法。20世纪20年代中期，弗莱明由于发现了溶菌酶（由活细胞分泌的可以降解其他有机材料的一种酶）已名声在外了。他认为，在对抗细菌感染的战争中，这种天然存在的微生物将会起到关键作用。

1928年，当弗莱明外出度假回到伦敦圣玛丽医院实验室时，发现放在皮氏培养皿中培养的葡萄球菌出现了一些奇怪的现象：在他外出度假这段时间里，一种霉菌在培养皿中生长出来，并且好像杀死了葡萄球菌。弗莱明鉴别出这种奇怪的霉菌属于青霉菌属，并且还发现青霉菌产生的液体青霉素正是有效杀灭大量不同细菌的功臣。令弗莱明更加兴奋的是，他发现这种液体对健康的活性组织并没有影响，于是他认为将它用于人体也是安全的。但是，它也存在缺点，开始，它对一些致病菌——特别是瘟疫和霍乱致病菌并没有杀灭的效力。事实上，青霉素对革兰氏阳性菌只起到抑制作用，革兰氏阳性菌的细胞壁含有厚厚的一层肽聚糖——提供细菌的形状及支持力的物质，青霉素可以抑制肽聚糖的形成而使细胞壁变得非常脆弱。更令人沮丧的是，青霉素很难生产，因为青霉菌分泌出的1毫升液体中，只有大约0.000002毫升具有青霉素活性成分，如此微量的活性成分在提取过程中非常容易损失掉。

青霉菌适合在潮湿、营养丰富的物质上生长，如腐烂的植物和土壤。我们最熟悉的发霉的面包或腐烂的水果上长出的蓝绿色的霉菌就是青霉菌。

大事记

1877年 巴斯德发现了能够杀灭炭疽病杆菌的细菌

1921年 弗莱明在活细胞中发现了溶菌酶

1928年 弗莱明确认了青霉素

1940年 用青霉素治疗感染病菌的老鼠

1943年 青霉素大规模生产

起初，这些问题看起来是难以逾越的障碍，直到1939年，牛津大学的一群科学家开始继续弗莱明的研究。这个研究小组有澳大利亚的病理学家霍华德·弗洛里（1898～1968年）和德国生物化学家厄恩斯特·钱恩（1906～1979年）——一名希特勒政权下的流亡者。1940年，他们成功地提取出青霉素并开始拿老鼠做药理实验，实验的结果令人吃惊：一定剂量的青霉素确实可以挽救感染了致命病菌的老鼠。受到实验成功的鼓舞，弗洛里开始尝试用青霉素为患有严重败血症的病人治疗，患者的病情有所好转，但是治疗所需的青霉素的量很大，实验室根本无法满足需要，这个患者最后还是死了。但是，这次临床实验的结果使一些制药公司相信了青霉素的重要作用。此后由于英国生物化学家诺曼·希特利（1911～2004年）改进了青霉素生产过程中的精制步骤，使得这种神奇的药物从1943年开始在美国和英国得以批量生产。

这是1928年亚历山大·弗莱明发现青霉素的原始培养基，我们可以发现，在青霉素大菌群（图中培养皿上部）周围，葡萄球菌小菌落不能生长。

在第二次世界大战中，青霉素挽救了大批同盟国伤员的性命。第二次世界大战结束后，青霉素作为一种具有神奇疗效的抗菌药物迅速传遍世界各地，由病菌感染的致死疾病如炭疽热、肺炎、破伤风和败血病等立刻得到了有效遏制。弗莱明、弗洛里和钱恩也因此获得了1945年的诺贝尔医学奖。希特利在挽救生命的工作上默默无闻地奉献了50年，为了表彰他的杰出贡献，牛津大学在1990年授予他荣誉奖章。