很多人對(duì)青霉素并不陌生。在現(xiàn)代醫(yī)院里,青霉素是一種非常普通而常用的藥物。然而,有誰(shuí)知道,就在三、四十年前青霉素還是價(jià)值千金的名貴藥品。那時(shí)流行著許多傳染病,如猩紅熱、白喉、腦膜炎、淋病、梅毒等,這些疾病嚴(yán)重地威脅著人們的生命。由于沒(méi)有有效的治療方法,人們只能眼睜睜地看著一個(gè)個(gè)病人悲慘地死去。但是,青霉素的發(fā)現(xiàn),給那些在種種傳染病折磨下的人們帶來(lái)了生機(jī),也帶來(lái)了希望?梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),青霉素的發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了全世界現(xiàn)代醫(yī)療革命的新階段。
偶然的發(fā)現(xiàn)
青霉素——這一醫(yī)藥學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)完全是一個(gè)偶然的機(jī)遇促成的。第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后不久,在英國(guó)倫敦圣瑪麗醫(yī)院的一間小小的實(shí)驗(yàn)室里,一個(gè)叫亞歷山大·弗萊明的蘇格蘭人正在忙碌。他是一位細(xì)菌學(xué)家,很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái),他一直致力于抗菌物質(zhì)的研究,試圖發(fā)現(xiàn)白血球是怎樣抗擊入侵的病菌的,以及白血球是怎樣在傷口愈口時(shí)幫助新的組織生長(zhǎng)的。為此,他在實(shí)驗(yàn)室中放置了許多玻璃器皿,里面培養(yǎng)著各種菌種。弗萊明的實(shí)驗(yàn)室擺設(shè)得像舊貨店一樣雜亂無(wú)章。這位蘇格蘭細(xì)菌學(xué)家有個(gè)奇怪的習(xí)慣,他在初步研究過(guò)自己培養(yǎng)的細(xì)菌后,往往順手把那些玻璃器皿隨便地放置起來(lái)。過(guò)一個(gè)星期以后再打開(kāi)來(lái)看看發(fā)生了變化沒(méi)有?墒蔷驮谶@間充滿灰塵的房子里,甚至就在有意無(wú)意之間,蘇格蘭人弗萊明做出了醫(yī)學(xué)史上的一個(gè)偉大的發(fā)明。 1928年 9月的下午,弗萊明和往常一樣來(lái)到了實(shí)驗(yàn)室。他培養(yǎng)了一些葡萄球菌。這是一種引起傳染性皮膚病和膿腫的常見(jiàn)細(xì)菌。弗萊明一邊察看著菌種的生長(zhǎng)情況,一邊和一位同事閑談。忽然,他的視線被什么東西吸引了,感到情況有點(diǎn)不對(duì)頭。話沒(méi)說(shuō)完,他就湊上前去觀察其中的一個(gè)培養(yǎng)皿。這個(gè)培養(yǎng)皿中原本生長(zhǎng)著金黃色的葡萄球菌,卻變成了青色的霉菌。由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要多次開(kāi)啟培養(yǎng)皿,因此,弗萊明心中暗想,一定是葡萄球菌受到了污染。但是令人奇怪的是,凡是培養(yǎng)物與青色霉菌接觸的地方,黃色的葡萄球菌正在變得半透明,最后完全裂解了,培養(yǎng)皿中顯現(xiàn)出干干凈凈的一圈。毫無(wú)疑問(wèn),青色霉菌消滅了它接觸到的葡萄球菌。對(duì)于這一現(xiàn)象,一般的細(xì)菌學(xué)家可能不會(huì)覺(jué)得有什么了不起,因?yàn)楫?dāng)時(shí)已經(jīng)知道有些細(xì)菌會(huì)阻礙其它細(xì)菌的生長(zhǎng)?墒沁@種不知名的青霉菌居然對(duì)葡萄球菌有如此強(qiáng)烈的抑制和裂解作用,要知道葡萄球菌是極其重要的人類致病細(xì)菌。因此,這一發(fā)現(xiàn)就非同尋常了。良好的科學(xué)研究素質(zhì)促使弗萊明立刻意識(shí)到可能出現(xiàn)了某種了不起的東西。他要知道這種神秘的具有如此效力的霉菌究竟是什么。他迅速地從培養(yǎng)皿中刮出一點(diǎn)霉菌,小心地放在顯微鏡下。透過(guò)厚厚的鏡片,他終于發(fā)現(xiàn)那種能使葡萄球菌逐漸溶解死亡的菌種是青霉菌。隨后,他把剩下的霉菌放在一個(gè)裝滿培養(yǎng)基的罐子里繼續(xù)觀察。幾天后,這種特異青霉菌長(zhǎng)成了菌落,培養(yǎng)湯呈淡黃色。他又驚訝地發(fā)現(xiàn),不僅這種青霉菌具有強(qiáng)烈的殺菌作用,而且就連黃色的培養(yǎng)湯也有較好的殺菌能力。于是他推論,真正的殺菌物質(zhì)一定是青霉菌生長(zhǎng)過(guò)程的代謝物,他稱之為青霉素。此后,在長(zhǎng)達(dá)四年的時(shí)間里,弗萊明對(duì)這種特異青霉菌進(jìn)行了全面的專門研究。結(jié)果表明:青霉菌是單株真菌,與面包或奶酪里的霉菌沒(méi)有什么不同。但是青霉素卻對(duì)許多能引起嚴(yán)重疾病的傳染病菌有顯著的抑制和破壞作用,而且殺菌作用極強(qiáng),即使稀釋一千倍,也能保持原來(lái)的殺菌力。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)人和動(dòng)物的毒害極小。青霉素是第一種有效實(shí)用的抗生素,它在治療傳染病方面的神奇效力,給那些正與各種傳染病進(jìn)行殊死搏斗的人們帶去了福音。表面看來(lái),這一重大的醫(yī)學(xué)成就的取得是多么偶然,多么不可思議,甚至在弗萊明自己的報(bào)告中也稱之為一個(gè)偶然的機(jī)遇。其實(shí),早在1911年,里查特·威斯特林在斯德哥爾摩大學(xué)答辯的博士論文中記載過(guò)特異青霉,經(jīng)鑒定證明那就是弗萊明發(fā)現(xiàn)的青霉產(chǎn)生菌。遺憾的是,威斯特林并沒(méi)有進(jìn)行更深入的研究,從而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它的抗菌作用。如果人們知道這些,就不能不承認(rèn),這一偶然發(fā)現(xiàn)之中其實(shí)也包含著某些必然的因素——弗萊明的個(gè)人的性格和研究活動(dòng)特色。
并非上帝的寵兒
亞歷山大·弗萊明,1881年8月6日出生于蘇格蘭艾爾郡洛奇菲爾德。他是蘇格蘭低地農(nóng)民的后裔,家境貧寒。他 7歲時(shí),辛勤操勞的父親去世了,家里越發(fā)拮據(jù),他的童年生活也更加艱苦。他由于生活在鄉(xiāng)間,日日呼吸著清新的空氣,在碧綠的田野上,在清澈的小溪畔,追尋美妙的自然風(fēng)光,使得幼小的弗萊明已經(jīng)學(xué)會(huì)了細(xì)致地觀察自然,陶冶他自然純樸的感情。長(zhǎng)大后,他來(lái)到了倫敦。一小筆意外的遺產(chǎn),幫助他實(shí)現(xiàn)了多年的夙愿——學(xué)醫(yī)。他考上了帕丁頓的圣瑪麗醫(yī)學(xué)院。由于他刻苦勤奮,成績(jī)優(yōu)異,1909年畢業(yè)后即留在了圣瑪麗醫(yī)院,并且幸運(yùn)地參加了預(yù)防接種科。這是由免疫學(xué)界先驅(qū)——阿爾姆羅斯 ·賴特博士直接領(lǐng)導(dǎo)的。無(wú)疑,弗萊明是一位極有才華的醫(yī)生,如果不是有了什么意外的話,他一定會(huì)在免疫學(xué)方面做出成就。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)了。戰(zhàn)爭(zhēng)幾乎改變了每個(gè)人的生活軌道。弗萊明以中尉軍階參加了皇家軍醫(yī)部隊(duì)。在賴特上校的領(lǐng)導(dǎo)下,到法國(guó)的布洛涅建立了一個(gè)戰(zhàn)地研究實(shí)驗(yàn)室,參與研究并協(xié)助治療協(xié)約國(guó)傷員所患的傳染病。在血與火的戰(zhàn)場(chǎng)上,人的血肉之軀是擋不住那無(wú)情的炮火的,傷員越來(lái)越多。盡管傷員們被以最快的速度送到布洛涅,可是由于戰(zhàn)場(chǎng)上衛(wèi)生條件極差,當(dāng)傷員抵達(dá)時(shí),傷口常常已經(jīng)感染,而且一旦感染到血液,再高明的醫(yī)生也無(wú)能為力了。站在那些受了感染的傷員中間,站在那些痛苦不堪和瀕臨死亡的人們中間,作為一個(gè)醫(yī)生,不僅不能幫助傷員解除痛苦,而且還得眼睜睜地看著那些渴望生活的傷員一個(gè)個(gè)不情愿的被迫投入死神的懷抱,弗萊明真是心如刀絞。漸漸地有一個(gè)念頭在弗萊明的心里越來(lái)越堅(jiān)定了,那就是一定要發(fā)現(xiàn)一種能夠殺死那些病菌的藥物。正是醫(yī)生的責(zé)任感促使弗萊明在1919年退伍后,又回到了圣瑪麗醫(yī)院研究抗菌物質(zhì)。弗萊明是一個(gè)非常有創(chuàng)造性和想象力的人。他在工作中從不墨守成規(guī)。相反,常常做出一些在別人看來(lái)會(huì)覺(jué)得十分古怪的行為。就在這貌似隨意的研究過(guò)程中,他的試驗(yàn)不斷取得有價(jià)值的突破。發(fā)現(xiàn)青霉素的重要前提——溶菌酶的發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)明顯的例證。那是1922年的一天,還是在那間亂七八糟的實(shí)驗(yàn)室里,弗萊明正在觀察著培養(yǎng)皿中的菌種。他患著感冒,鼻塞得很不舒服。忽然,他靈機(jī)一動(dòng),取了一點(diǎn)自己的粘液加到一個(gè)培養(yǎng)皿中。奇怪的事情發(fā)生了:粘液周圍的微生物幾乎立刻就被溶解了。顯然,粘液中有什么東西對(duì)某些細(xì)菌有致命的作用。深入研究發(fā)現(xiàn),這種活躍的物質(zhì)是人體抵抗由空氣傳播的病菌的天然防御物的一部分。因?yàn)樗衩,能夠消滅和溶解?xì)菌。弗萊明便把它命名為溶菌酶。后來(lái),在V·D·阿里森的合作下,弗萊明等人不僅在人的血清、眼淚、唾液和牛奶中找到了溶菌酶,而且在白血球、蛋白和蘿卜汁等完全不同的物質(zhì)中也找到了溶菌酶。雖然溶菌酶在抵抗更危險(xiǎn)的病菌方面并不那么有效,但是,它證明了抗菌物質(zhì)是如何起作用的。因此,不能否認(rèn)溶菌酶的發(fā)現(xiàn)是抗菌類藥物研究的一個(gè)重大突破。它的發(fā)現(xiàn)為弗萊明的深入探索指明了方向,鼓舞他去發(fā)現(xiàn)作用更大的抗菌物質(zhì)。人們不難發(fā)現(xiàn),溶菌酶的發(fā)現(xiàn)出于一個(gè)偶然的想法,而青霉素的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始于一個(gè)機(jī)遇性的觀察,難道這些事情的發(fā)生純屬巧合嗎?青霉素發(fā)現(xiàn)以后,弗萊明曾應(yīng)邀參觀美國(guó)的一所實(shí)驗(yàn)室,那座現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室中窗明幾凈,各種儀器擺放整齊有序。當(dāng)時(shí)弗萊明曾幽默地說(shuō):“如果我的實(shí)驗(yàn)室也這樣現(xiàn)代化,我可能永遠(yuǎn)也發(fā)現(xiàn)不了青霉素!边@話非常耐人尋味。從事科學(xué)研究的人們也許會(huì)有所感觸。 1929年 2月13日,弗萊明向倫敦醫(yī)學(xué)院俱樂(lè)部提交了一份關(guān)于青霉素的論文。在這篇文章中,他闡明了青霉素的強(qiáng)大抑菌作用、安全性和應(yīng)用前景。但是,由于弗萊明不懂生化技術(shù),無(wú)法把青霉素提取出來(lái)。只要純品青霉素不能從青霉菌的培養(yǎng)液中提取出來(lái),就無(wú)法在實(shí)際中應(yīng)用。而在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下,即使對(duì)于專門的生化學(xué)家來(lái)說(shuō),提取青霉素也是一個(gè)重大的難題。也許正是由于當(dāng)時(shí)提取的青霉素雜質(zhì)較多,性質(zhì)不穩(wěn)定,療效不太顯著。人們才沒(méi)有給青霉素以足夠的重視。弗萊明并沒(méi)有失掉信心,他堅(jiān)信青霉素的發(fā)現(xiàn)是有價(jià)值的,總有一天人們將不可避免地要用它的力量去拯救生命。因此,他沒(méi)有輕易丟掉所培養(yǎng)的青霉菌,反而耐心地把它在培養(yǎng)基上定期傳代。
先驅(qū)者的足跡
為什么弗萊明以抗菌物質(zhì)研究為己任?為什么在他之前和之后的許多醫(yī)學(xué)界的先驅(qū)和后繼者都致力于抗菌物質(zhì)的研究呢?原來(lái),在19世紀(jì)下半葉,鼠疫、霍亂、肺結(jié)核等傳染病十分猖獗。大批大批的人們死于各種傳染病,人們生活在極度的恐懼和絕望之中。廣大醫(yī)學(xué)工作者全力以赴進(jìn)行傳染病研究,終于發(fā)現(xiàn)有些傳染病是由微生物引起的,諸如肺炎球菌、霍亂弧菌和結(jié)核桿菌等,它們侵入人體,吞噬人體細(xì)胞。才華橫溢的法國(guó)人帕斯特還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:有些細(xì)菌雖然能置人或動(dòng)物于死地,卻很容易被別的細(xì)菌所抑制或消滅。這種現(xiàn)象就是生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上通常說(shuō)的“拮抗作用”。于是人們自然地想到,如果能將對(duì)人體無(wú)害而對(duì)病源菌有拮抗作用的細(xì)菌引入體內(nèi),不就可以防治病菌感染了嗎? 帕斯特等人對(duì)細(xì)菌、霉菌和其它小的有機(jī)體的研究已經(jīng)為免疫學(xué)和細(xì)菌學(xué)這兩門 相關(guān)的科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。還在弗萊明的學(xué)生時(shí)代,科學(xué)家們?cè)谶@兩個(gè)領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。人們已經(jīng)知道了大多數(shù)的疾病是由哪些細(xì)菌引起的,也研制出了預(yù)防天花、霍亂、白喉以及其它一些疾病的疫菌。但是,在醫(yī)學(xué)上還沒(méi)有找到有效的治療辦法。 1909年,法國(guó)的保羅·艾利希發(fā)現(xiàn)某些化學(xué)物質(zhì)在抵抗引起梅毒的病菌方面有特殊的療效,他首創(chuàng)化學(xué)療法,即研制一些化學(xué)物質(zhì),使其能攻擊并消滅病菌卻不傷害人體其它細(xì)胞,從而使病人恢復(fù)健康。他明確指出:抗毒素和抗菌劑是一些魔彈,它們專打那些需要它們?nèi)ハ麥绲募?xì)菌。 艾利希的結(jié)論給人們以極大的啟發(fā),人們繼續(xù)尋找新的抗菌物質(zhì)。20世紀(jì)20年代,德國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種重要的殺菌藥物——磺胺類藥物。這種藥物對(duì)于化膿性咽喉炎、脊膜炎、淋病等都很有效,甚至用于某些由病毒引起的疾病也有許多治愈的例子;前匪幍木薮蟪晒,使人們更有信心解決傳染病的治療問(wèn)題了。然而,隨著時(shí)間的推移,人們逐漸發(fā)現(xiàn),磺胺類藥物只對(duì)少數(shù)幾種疾病有較好的效果,對(duì)其它的疾病和傳染病效果并不明顯,而且,對(duì)于許多病人還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用,甚至發(fā)生過(guò)因服用磺胺類藥物而死亡的例子。直到弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素之后很長(zhǎng)一段時(shí)間,各種傳染病照樣肆意地威脅著人們 的生命,人類的悲慘境遇呼喚著科學(xué)家的良知和責(zé)任。人類在期待著有效而無(wú)害的殺菌劑的問(wèn)世。
青霉素的再發(fā)現(xiàn)
20世紀(jì)30年代,澳大利亞出生的病理學(xué)教授霍華德·弗洛里博士組織了一大批人專門研究了溶菌酶的效能。在這些人中,有著名的有機(jī)化學(xué)家、生物化學(xué)家、藥理學(xué)家,也有細(xì)菌學(xué)家和臨床工作者。1935年,29歲的生物化學(xué)家厄思斯特·錢恩博士的加盟使這個(gè)研究小組的科研力量立刻強(qiáng)大了起來(lái)。對(duì)溶菌酶的專門研究,使他們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的抗菌作用。這個(gè)問(wèn)題引起了他們的強(qiáng)烈興趣,從而決定重點(diǎn)研究抗菌物 質(zhì)。為了開(kāi)展這項(xiàng)工作,他們估計(jì)需要 250英鎊添置一些器材和試劑。由于人們普遍不信任他們,區(qū)區(qū)小筆費(fèi)用在本國(guó)竟無(wú)人愿意贊助。此時(shí),獨(dú)具慧眼的美國(guó)洛克菲勒基金會(huì)提供了這項(xiàng)資助。到1937年,這筆錢用完了,弗洛里又在銀行透支了500英鎊,他們?cè)俅蜗虮緡?guó)的醫(yī)學(xué)科研委員會(huì)(即 MRC)申請(qǐng)資助,不料再次遭到拒絕。又是美國(guó)洛克菲勒基金會(huì)伸出了援助之手,不僅答應(yīng)了他們的全部要求,而且給予他們連續(xù)五年的資助,金額達(dá)5000美元。由于這個(gè)項(xiàng)目的研究后來(lái)引起了青霉素的再發(fā)現(xiàn)。因此,后來(lái)在洛克菲勒基金會(huì)的正式出版物中還特意記載了他們的資助。為了迅速了解抗菌物質(zhì)研究的全部情況,1939年錢恩等人專程去各大圖書(shū)館查找以往的文獻(xiàn),在一本積滿灰塵的醫(yī)學(xué)雜志上,他們意外地發(fā)現(xiàn)了弗萊明10年前發(fā)表的關(guān)于青霉素的文章。弗萊明關(guān)于青霉素具有良好的抗菌作用的闡述極大地鼓舞了弗洛里和錢恩。他們當(dāng)機(jī)立斷,立刻把全部工作轉(zhuǎn)到對(duì)青霉素的專門研究上來(lái)。同年,錢恩和弗洛里在牛津發(fā)現(xiàn)了一株青霉葡萄球菌氧化酶培養(yǎng)物,這一菌種同弗萊明首次發(fā)現(xiàn)的特異青霉一模一樣。然后他們一鼓作氣,開(kāi)始了試驗(yàn)和分離青霉素的工作。不知經(jīng)過(guò)多少個(gè)不眠之夜,到了年底,錢恩終于成功地分離出像玉米淀粉似的黃色青霉素粉末,并把它提純?yōu)樗巹8鞣N各樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,這些黃色粉劑稀釋三千萬(wàn)倍仍然有效。它的抗菌作用比最厲害的磺胺類藥物還大 9倍,比弗萊明當(dāng)初提純的青霉素粉末的有效率還高一千倍,而且沒(méi)有明顯的毒性。1940年春天,他們又進(jìn)行多次動(dòng)物感染實(shí)驗(yàn),結(jié)果都非常令人滿意。于是同年 8月,錢恩和弗洛里等人把對(duì)青霉素的重新研究的全部成果都刊登在著名的《柳葉刀》雜志上。這篇文章極大地震動(dòng)了一個(gè)人,那就是青霉素的發(fā)現(xiàn)者弗萊明。他這10年來(lái)始終密切注視著抗菌物質(zhì)的研究動(dòng)態(tài)。他看到了錢恩和弗洛里的報(bào)告,心中十分欣慰,因?yàn)樗麄冏罱K證實(shí)了他心中長(zhǎng)期存在的疑慮。他立刻動(dòng)身趕到牛津會(huì)見(jiàn)這兩個(gè)人。這次會(huì)見(jiàn)是歷史性的。當(dāng)錢恩等人得知弗萊明還活著時(shí),驚喜之情溢于言表。后來(lái),弗萊明毫不猶豫地把自己培養(yǎng)了多年的青霉素產(chǎn)生菌送給了弗洛里。利用這些產(chǎn)生菌,錢恩等人培養(yǎng)出效力更大的青霉素菌株。經(jīng)過(guò)一年多的辛勤努力,七、八十種病菌的試管實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物試驗(yàn),都證明青霉素對(duì)引起多種疾病的病菌都有較大的殺傷作用。他們還提純出一點(diǎn)結(jié)晶狀態(tài)下的青霉素。
初顯神威
1941年 2月,一位警察刮臉時(shí)劃破了臉,因傷口感染而患了敗血癥。他很快被送進(jìn)了牛津的一家醫(yī)院。當(dāng)時(shí)病人全身膿腫,體溫高達(dá)華氏 105度,十分虛弱。醫(yī)生想盡各種辦法,使用了當(dāng)時(shí)最好的磺胺類藥物,也無(wú)法阻止感染的進(jìn)一步發(fā)展。面對(duì)垂危的病人,醫(yī)生都認(rèn)為他活不了幾天了。在這種情況下,一直在尋找機(jī)會(huì)用他們的新藥——青霉素的弗洛里和錢恩向院方要求試一試。反正醫(yī)生已經(jīng)放棄了希望,就同意了他們的請(qǐng)求。于是弗洛里和錢恩帶著他們所有的青霉素來(lái)到了這個(gè)警察的病床前。他們每隔 3個(gè)小時(shí)為病人注射一次青霉素。結(jié)果24小時(shí)后,不可思議的事情發(fā)生了。病人的情況穩(wěn)定了。兩天后,病人的體溫下降,膿腫開(kāi)始消退,病人自己也感覺(jué)好多了,并開(kāi)始吃東西,生命力似乎又回到了病人體內(nèi)。然而,錢恩等人總共只有一茶匙青霉素,青霉素在不斷減少。開(kāi)始,醫(yī)生還能夠從病人的小便中回收一點(diǎn),但是最后連這一點(diǎn)都用完了。五天后,眼看病人就要復(fù)原了,可是藥沒(méi)有了,病情也隨之惡化,結(jié)果這位警察還是死了。他們?yōu)闆](méi)能挽救那位警察的生命而感到不安。但是這畢竟是一個(gè)激動(dòng)人心的開(kāi)端。它表明,只要有青霉素,就能有效地制止感染,而且也不會(huì)對(duì)病人產(chǎn)生有害的副作用。這類副作用是一般磺胺類藥锍3;嵋?鸕。几隔櫱普婓??欽鎦瘟艘桓鲅現(xiàn)馗腥? 伴毒血癥的病人,在其它藥物治療無(wú)效的情況下,注射青霉素后竟化險(xiǎn)為夷。后來(lái),他們又在非洲戰(zhàn)場(chǎng)上小規(guī)模地試用了青霉素。結(jié)果再次表明,青霉素能防治多種嚴(yán)重感染性疾病,控制傷口的繼發(fā)性細(xì)菌感染,局部應(yīng)用還可使傷口早期縫合加快愈合。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),錢恩等人對(duì)青霉素的特性、用法和提取都積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。問(wèn)題是青霉素的供應(yīng)量太少了,單靠實(shí)驗(yàn)室提取,只能滿足少數(shù)病人的需要,還常常要從患者的尿液中回收再用。這種情況怎能滿足所有病人的需要呢?為了把人類從各種疾病 和傳染病的威脅中徹底解救出來(lái),必須在工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)青霉素。弗洛里等人很快認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),開(kāi)始為青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)而奔忙。然而等待他們的會(huì)是什么呢?
青霉素的曲折命運(yùn)
青霉素再次發(fā)現(xiàn)之后,它的命運(yùn)仍十分坎坷。MRC 和牛津大學(xué)不僅拒絕為錢恩申請(qǐng)青霉素的專利保護(hù),而且又拒絕了錢恩組建試驗(yàn)工廠以進(jìn)一步探索工業(yè)化生產(chǎn)青霉素條件的要求。弗洛里等人四處奔波,希望英國(guó)的藥廠能大量投產(chǎn)這一大有前途的新藥,遺憾的是多數(shù)藥廠都借口戰(zhàn)時(shí)困難而置之不理。最后,他們帶著滿身的疲憊和殘存的希望,遠(yuǎn)涉重洋,來(lái)到了美國(guó)。在這片美洲大陸上,他們驚喜地發(fā)現(xiàn),早在他們研究青霉素結(jié)構(gòu)的同時(shí),美國(guó)已經(jīng)大規(guī)模地開(kāi)展了該項(xiàng)研究。參加該項(xiàng)計(jì)劃的有大約 200 多名化學(xué)家,他們有的來(lái)自研究機(jī)構(gòu),也有的來(lái)自工廠企業(yè)。在牛津的工作者處境則極為困難,他們手中只有 2克青霉素,其中1.5克純度只有50%。而在美國(guó)的一個(gè)研究小組——Merck 小組就擁有幾百克的結(jié)晶青霉素。在美國(guó),弗洛里等人終于得到了自己需要的幫助。1941年12月美國(guó)軍方宣布青霉素為優(yōu)先制造的軍需品。農(nóng)業(yè)部和私人工業(yè)也在全力以赴地尋找成批生產(chǎn)這種新藥的方法。青霉素應(yīng)用之初,不僅一般人對(duì)它表示懷疑,就連多數(shù)醫(yī)務(wù)工作者也不相信它的藥效。當(dāng)問(wèn)及人們?cè)趥魅静“l(fā)生時(shí)是選擇青霉素,還是選用磺胺藥時(shí),多數(shù)人往往回答:我們?nèi)魏螘r(shí)候都?xì)g迎磺胺藥。直到1944年,英美聯(lián)軍在諾曼底登陸,開(kāi)辟了第 2 戰(zhàn)場(chǎng),開(kāi)始大規(guī)模地同德國(guó)法西斯作戰(zhàn),受傷的士兵越來(lái)越多,對(duì)抗菌藥物的需要也越來(lái)越迫切。在這次戰(zhàn)爭(zhēng)中,磺胺藥雖然發(fā)揮了很大作用,但在醫(yī)治重傷員方面效果卻不夠理想。而為數(shù)不多的青霉素卻填補(bǔ)了磺胺藥的空白,在醫(yī)治重傷員時(shí)顯示了較大的威力;钌氖聦(shí),使得醫(yī)護(hù)人員不能不對(duì)青霉素刮目相看。更重要的是,青霉素在治療戰(zhàn)傷方面的奇妙作用,引起了軍事指揮人員的關(guān)注。就在諾曼底戰(zhàn)役中,一位陸軍少將由衷地稱贊道,青霉素是治療戰(zhàn)傷的一座里程碑。在軍方的大力支持下,青霉素開(kāi)始走上了工業(yè)化生產(chǎn)的道路。伊利諾斯州皮奧里亞的一家工廠生產(chǎn)了第一批青霉素。但產(chǎn)量少得可憐。因?yàn)榍嗝顾氐纳a(chǎn)工藝十分復(fù)雜。為保證青霉的良好生長(zhǎng),必須向培養(yǎng)青霉的營(yíng)養(yǎng)液中輸入滅過(guò)菌的空氣。否則,辛辛苦苦生長(zhǎng)起來(lái)的青霉和它的青霉素就會(huì)報(bào)廢。要使一個(gè)玻璃瓶中的營(yíng)養(yǎng)液獲得源源不斷的元菌空氣已是大費(fèi)周折了,而工廠中一個(gè)裝了上噸營(yíng)養(yǎng)液的發(fā)酵罐如何獲得純凈空氣的供應(yīng)將是更困難的事情。直到1942年,青霉素的大規(guī)模生產(chǎn)才有可能。因?yàn)椋旱谝,人們發(fā)現(xiàn)了一種來(lái)源廣泛又非常便宜的營(yíng)養(yǎng)液。第二,人們?cè)谄W里亞的一家雜貨店里腐爛的羅馬甜瓜中,找到了一種叫做金菌青霉素的霉菌。這種霉菌生產(chǎn)速度很快。產(chǎn)量也比青霉葡萄球菌氧化酶高上百倍。利用這個(gè)菌種,科學(xué)家們又培養(yǎng)出一種產(chǎn)量更高的霉菌突變種。第三,人們找到了一種更為有效的培養(yǎng)方法——發(fā)明了一種有兩層樓高的巨大的容罐,里面裝上2萬(wàn)5千加侖營(yíng)養(yǎng)湯,用像飛機(jī)的螺旋槳一樣大的攪棒在罐中不停地?cái)嚢瑁辜儍舻目諝庠丛床粩嗟赝ㄟ^(guò)容器內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)湯。這樣,霉菌就不僅僅生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)湯的表面,而且也可以在全部營(yíng)養(yǎng)湯內(nèi)部生長(zhǎng)。有了這三個(gè)方面的突破,青霉素的產(chǎn)量一下子提高了。到1942年末,有二十余家美國(guó)公司開(kāi)始大量生產(chǎn)青霉素。待戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束時(shí),產(chǎn)量已能滿足一年治療七百萬(wàn)病人的需要。青霉素大量應(yīng)用以后,許多曾經(jīng)嚴(yán)重危害人類的疾病,諸加曾是不治之癥的猩紅熱、化膿性咽喉炎、白喉、梅毒、淋病、以及各種結(jié)核病、敗血病、、肺炎、傷寒等,都受到了有效的抑制。那些染上嚴(yán)重疾病的人們心中又有了希望,眉間又有了笑意,生命又有了依托。青霉素奇跡般的療效,迷住了幾乎所有的人,促使人們?cè)谑澜绺鞯氐教帉ふ倚碌目咕镔|(zhì)。一時(shí)間,許許多多醫(yī)藥工作者紛紛來(lái)到污水溝旁、垃圾堆上、田野之中,采集樣本,篩選菌種。終于在1943年,俄國(guó)出生的生化學(xué)家瓦克斯曼博士發(fā)現(xiàn)另一種有效的抗菌素——鏈霉素。這是一種生長(zhǎng)在土壤之中的微生物所產(chǎn)生的物質(zhì)。這種新藥可以有效地治療包括肺結(jié)核在內(nèi)的一些疾病。不過(guò)它的毒性卻大于青霉素。此后,在短短二十余年內(nèi)。人們又陸續(xù)地發(fā)現(xiàn)了氯霉素、金霉素等數(shù)十種各有功效的抗菌素?咕氐膹V泛應(yīng)用,不僅充分地展示了它的神奇的功效,同時(shí),也尖銳地暴露出它的問(wèn)題。在全世界服用青霉數(shù)總數(shù)超過(guò)億劑后,青霉素引起了第一例死亡。后來(lái),人們發(fā)現(xiàn),多達(dá) 10%的人對(duì)青霉素有過(guò)敏反應(yīng),而且某些細(xì)菌逐漸對(duì)青霉素產(chǎn)生了耐藥性。盡管如此,青霉素的偶然發(fā)現(xiàn)仍然是人類取得的一個(gè)了不起的成就。為表彰弗萊明等人對(duì)人類作出的杰出貢獻(xiàn),1945年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了弗萊明、弗洛里和錢恩三人。從印度到南北美洲的各國(guó)政府和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)紛紛公開(kāi)授予弗萊明各種榮譽(yù)稱號(hào)。然而,弗萊明始終是個(gè)謙虛的人。1955年 3月他死于心臟病前不久曾說(shuō)過(guò):“我所到過(guò)的每一個(gè)地方,人們都熱切地對(duì)我表示感謝,說(shuō)我挽救了他們的生命。我實(shí)在不懂得為什么他們要這樣做。大自然創(chuàng)造了青霉素,我只不過(guò)是發(fā)覺(jué)了它的存在!边@是多么感人的樸實(shí)精神啊!