青霉素：崎岖的发明之路

第一次世界大战期间，英国皇家陆军医疗队队长亚历山大·亚历山大·弗莱明在法国呆了一段时间。他发现法国佛兰德战场上的伤口相对来说比较脏，随着武器高速运转，泥土会切入士兵的身体，这将使伤口的后果更加严重。当时没有抗生素，伤口只能用消毒剂处理。然而，用大量消毒剂清洗伤口的副作用不容忽视——消毒剂杀死了伤口和人体正常细胞中的细菌。

人们都希望找到一种能专门杀死细菌的药物，但这对于人类来说是一个未知的领域，没有人知道谁会有幸成为新世界的开门者。第一次世界大战后，弗莱明回到伦敦工作，开始专注于研究葡萄球菌，这种最常见的感染伤口的细菌，并试图找到杀死它们的方法。

1928年9月，弗莱明度假归来——度假前，他把所有的细菌培养基堆在实验室角落的长凳上。结果，他发现其中一种培养基被霉菌意外污染，霉菌周围的所有葡萄球菌都被杀死了。当时，卫生条件不是很好。培养基被污染是很常见的。大多数研究人员会扔掉不正常的培养基。只有弗莱明做了一个著名的评论:“这非常有趣。”

弗莱明污染介质(网络图)

弗莱明在工作(网络图)

弗莱明认为霉菌分泌了一些可以杀死葡萄球菌的物质。所以他趁热打铁，小心地从培养基中提取霉菌，纯化并培养它们，发现这些霉菌实际上是青霉菌(也称为青霉素)，它们的分泌物可以杀死一些引起人类疾病的葡萄球菌。

霉菌杀死细菌并不罕见，这一点早在半个世纪前就被约翰·丁达尔描述过。1876年，当观察一块羊肉的腐烂过程时，廷德尔注意到生长在上面的细菌可以被霉菌杀死。Tindal记录了霉菌的名字，青霉素，并写道:“当霉菌浓稠且一致时，细菌就死亡或进入休眠状态。”19世纪的其他科学家，包括巴斯德、李斯特和其他人，都试图用青霉菌来治疗感染的伤口，但由于手术困难，他们最终放弃了。

弗莱明决定从这里开始，找出青霉杀死葡萄球菌的秘密。他试图提纯杀菌物质(他在1929年将未知物质命名为青霉素)，但失败了:成品含有太多杂质，弗莱明非常清楚混合物不能匆忙注入人体。多次战斗失败的弗莱明最终放弃了青霉素的治疗价值。1929年，他发表了一篇医学论文，题为"关于青霉属的抗菌行为，特别是它们在分离b型流感细菌中的应用"，作为他对青霉属研究的结尾。在这篇文章中，他完全放弃了用青霉素作为药物的想法，主要描述了用青霉菌分离乙型流感细菌的方法。因为青霉菌能杀死许多细菌，但不会伤害乙型流感病毒，所以只要将青霉菌滴入培养皿中，就能得到纯化的乙型流感病毒，这对研究乙型流感病毒的微生物学家来说是个好消息。

放弃青霉素的弗莱明转向了其他事情。然而，出于微弱的希望，他仍然在培养皿中培养青霉菌，并偶尔谈论青霉素，坚信它可能是人类的宝贵财富。

一位名叫塞西尔·乔治·潘恩的医生在他还是学生的时候就在弗莱明的报告中了解到了青霉素。他对此非常感兴趣。因此，当他参与这项工作时，他写信给弗莱明，要一些青霉的样品。佩恩对三名皮肤感染患者使用了青霉菌汁提取物，但没有改善。佩恩并没有沮丧，现有的医疗记录显示，他将含有青霉菌的培养液滴入一名患有淋球菌感染的3个月大婴儿的眼睛中。日期为1930年11月25日的医学文件说，“要使用青霉素”。到了12月2日，几天后，婴儿的眼睛完全干净了，脓液也消失了。潘恩回忆道:“青霉素就像魔法一样有效。”后来，佩恩治愈了一名矿工，他的眼睛被石头碎片刺破，用类似的方法感染了肺炎球菌。这名矿工后来康复了，出院了，恢复了视力。

可悲的是，1931年3月底，佩恩去伦敦研究产后发热。此后，他再也没有使用过青霉素。他可能是世界上第一个在临床实践中发现青霉素治疗价值的人，但他错过了改变历史的机会。当有人在他晚年采访他，问他认为自己在青霉素的发现和应用中扮演了什么角色时，他回答说:“没什么。可怜的傻瓜，当青霉素在他面前时，我没看见它。我认为有许多事情阻止了我学习青霉素。我很难过，但这是事实。如果我运气好的话，它可能会更早来到这个世界。”佩恩的遗憾不仅在于他失去了名誉和财富，还在于如果他能完成许多伟人如巴斯德没有完成的工作，许多人的死亡和疾病是可以避免的。

因此，青霉已经被灰尘覆盖了近十年，现在是20世纪40年代。

1940年，来自英国牛津的两位科学家，霍华德·弗洛里和恩斯特·鲍里斯chain等人测试了青霉素对小鼠的疗效，并成功提取了一些青霉素。这项研究一点也不容易。这甚至可以说是一种威胁生命的风险。在二战最糟糕的日子里，弗洛里和恩斯特·鲍里斯·凯恩不得不面对英国可能输掉这场战争的现实。他们曾经想摧毁实验室，烧掉所有的实验记录，以防止青霉素这种强大的物质落入希特勒的德意志帝国。他们计划把青霉素藏在身体里，如果德国入侵，他们会逃到任何地方。他们希望至少有一个人能够在混乱中幸存下来，到达远离大洋彼岸战场的美国，在那里他们将继续他们的研究。

佛罗里达(诺贝尔奖官方网站)

恩斯特·鲍里斯·凯恩(诺贝尔奖官方网站)

幸运的是，德国没有给英国打电话。1941年，弗洛里和恩斯特·鲍里斯·钱宁治疗了阿尔伯特·亚历山大，一名面部感染严重的警察。疗效非常好。警察的状况迅速改善。不幸的是，他们提取的青霉素不够。这药用完了。最后，警察死了。

这个案例使人们发现了青霉素的威力。随着第二次世界大战的爆发，大量伤员急需治疗。青霉素生产技术发展迅速。1943年，青霉素成为美国第二大高端研究项目(唯一领先它的是核项目)，并开始实现工业化生产。到1945年6月，青霉素的年产量已达6469亿单位，美国每月生产的4万种青霉素可以治愈。青霉素挽救了成千上万名伤者和病人的生命，并开创了抗生素时代。因此，1945年的诺贝尔生理学或医学奖被授予了弗莱明、弗洛里和钱恩。

青霉素的化学结构式(网络图)。