青霉素的发现和提取

青霉素是指一类分子中含有青霉素的抗生素，能破坏细菌的细胞壁，在细菌细胞繁殖期起杀菌作用，是从青霉中提取的抗生素。一些过去被认为是致命的疾病，如肺炎、梅毒、腹膜炎、破伤风等，都是用青霉素治愈的。然而，每次使用青霉素前必须进行皮肤测试，以防过敏。青霉素是人类发现的第一种抗生素。1928年，伦敦大学圣玛丽医学院(现伦敦帝国学院)细菌学教授亚历山大·弗莱明(1881955)在实验室发现青霉具有杀菌作用。1939年，牛津大学的恩斯特·恩斯特·伯利斯·柴恩爵士发现了它。1906-1979)和霍华德·沃尔特·弗洛雷(1898-1968)。因此，弗莱明、柴恩和弗洛里分享了1945年诺贝尔生理学或医学奖。

在巴斯德发现并证实细菌和微生物广泛存在并能随时侵入人体引起各种疾病后，生物学家和医学科学家一直致力于寻找一种抗菌物质来抵抗细菌的入侵并防止疾病的发生。弗莱明是其中之一。第一次世界大战后，他一直在一个不知名的地方，圣玛丽医院的实验室里做这项研究。

1921年，弗莱明患了重感冒，一直流鼻涕。当他培养出一种新型的黄色球菌时，他只是取了一点鼻涕，滴在固体培养基上。几天后，当弗莱明检查培养皿时，他发现分泌物变成了一团黄色的微生物。他给这些微生物添加了一点薄薄的鼻涕，意想不到的事情发生了:培养基中充满了球菌菌落，粘液所到之处的微生物都被杀死了，而远处的一些地方似乎有一个新的克隆菌落，其外观像玻璃一样半透明。弗莱明曾经认为这个新克隆体是来自他鼻腔粘液的新球菌，并开玩笑地将其命名为f(他名字的首字母缩写)。但是他的同事艾利森认为这更可能是由空气中的细菌污染引起的。很快，他们发现所谓的新克隆根本不是新细菌，而是由细菌溶解引起的。

1921年11月21日，弗莱明在他的实验笔记本上写下了“抗生素”的标题，并记录了三种媒介的情况。第一个是从他的鼻腔中加入粘液的培养基，第二个是培养的白色球菌，第三个标签上写着“空气”。第一种培养基重复上述结果，而后两种培养基充满细菌克隆。弗莱明通过比较研究得出了一个明确的结论，即鼻粘液中含有抗生素。弗莱明后来通过实验发现，几乎所有的体液和分泌物都含有抗生素，不仅在鼻涕、眼泪、唾液、人体的大部分组织和器官中，甚至在指甲中，而且更多地在血液中，但通常不在汗液和尿液中。他还发现这种神奇的物质也存在于鸡蛋和牛奶中，但是热量和蛋白质沉淀物会破坏其抗菌功能。弗莱明得出结论，抗生素是一种分布极其广泛的抗细菌酵母，可能是动物细胞所生的基本杀菌物质。当他向赖特报告结果时，赖特建议称之为溶菌酶，而最初的细菌现在被称为藤黄微球菌。在这项研究的基础上，弗莱明于1922年2月13日完成了一份题为“在皮肤组织和分泌物中发现的奇怪细菌”的报告，这意味着弗莱明发明了抗生素。

弗莱明从1922年开始研究抗生素，直到1928年，他有了新的发现。弗莱明在1928年夏天培养葡萄球菌。在一个炎热潮湿的早晨，弗莱明像往常一样准时进入了圣玛丽医院的实验室。当打开培养葡萄球菌的玻璃器皿时，他发现玻璃器皿的边缘产生了一个灰绿色的霉菌层，他正在培养的葡萄球菌已经死亡并腐烂了。这在实验中经常发生，但是弗莱明没有像往常一样清理容器边缘的霉菌，而是观察到了它。他发现，当培养基的整个平面被葡萄球菌覆盖时，霉菌周围没有这种细菌。弗莱明的猜测是，霉菌阻止了细菌的传播，这意味着霉菌可以杀死细菌。为了证明他的猜想，他进行了多次实验，结果证明他的猜想是正确的。弗莱明非常兴奋。既然这种霉菌能杀死细菌，它能用来治疗人类疾病吗？它对人体有害吗？弗莱明开始在动物身上做实验。他在兔子和老鼠身上做了实验，结果非常理想:这种物质能杀死细菌，对人体无害。

弗莱明终于找到了他的同事们一直在寻找的东西。因为这种霉菌看起来像刷子，弗莱明称之为青霉素，意思是“有细毛的东西”，因为它是由青霉菌产生的，也叫青霉素。

其次，弗莱明一直想提取青霉素并将其制成“治疗剂”，这反映了这项研究成果的实用价值。但是他的老师赖特怀疑他的行为，*也不支持他。当他向英国*申请一名研究助理并要求经济帮助时，他被拒绝了。在缺乏人力和物力的情况下，弗莱明不得不暂时停止他的研究工作，并不得不在一篇名为《霉菌培养的杀菌作用》的普通文章中公布迄今为止的所有研究结果。正是这篇论文最终获得了诺贝尔奖。

弗莱明发现青霉素十年后，分离青霉素的工作又开始了。1939年，法国微生物学家杜博克分离出了最早的抗生素短杆菌(也称为杜博克霉菌)。虽然它的抗菌效果很小，但这一发现唤起了人们对弗莱明研究成果的兴趣。与此同时，牛津大学的哈维教授和柴博士通过“冷冻干燥”成功地分离出了青霉素。后来，通过不断的试验，青霉素的神奇效果终于被证明了。此后，青霉素开始源源不断地进入医院，治疗了许多致命疾病，挽救了无数生命。在第二次世界大战期间，青霉素在帮助无数受伤的人获得及时帮助和延长他们的生命方面发挥了非常重要的作用。当时的人们创作了许多感谢青霉素的插图。

目前，成千上万种不同的抗生素已经进入人类的视野。人们不记得是谁发现了这些抗生素。但是在人类科技发展的历史上，青霉素是人类发现的第一种抗生素，它的发现者是亚历山大.弗莱明。

摘自清华出版社授权的《科学技术史与方法论》

推荐:一本“透视”科学技术史、科学技术史和方法论的书