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狗血的青霉素发现史 科技新知 绘本在线阅读

发布时间:2020-04-10  作者:蓝灵育儿网编辑  育儿网 www.hnmbl.net.cn

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。

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(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。

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(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。

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(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)

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(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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