青霉素的發(fā)現(xiàn)者:弗萊明
青霉素是人們生活中很熟悉的一種常用抗菌素。可要是有人告訴你,青霉素的發(fā)現(xiàn)者亞歷克·弗萊明如果不是一個(gè)槍法出眾的射手,他就不可能發(fā)現(xiàn)青霉素!你會(huì)信嗎? 難道青霉素與射擊也有什么聯(lián)系嗎? 說(shuō)起來(lái)那是1906年夏天的事了。英國(guó)倫敦的圣瑪麗醫(yī)院附屬醫(yī)學(xué)院有個(gè)射擊俱樂(lè)部。這一年俱樂(lè)部希望在全國(guó)性的射擊比賽中取得好成績(jī),可惜的是俱樂(lè)部成員之一的亞歷克·弗萊明要離開(kāi)醫(yī)學(xué)院了。少了這個(gè)好射手,比賽就毫無(wú)希望獲勝。 弗萊明十九歲才學(xué)醫(yī)。經(jīng)過(guò)補(bǔ)習(xí),他終于通過(guò)十六門(mén)學(xué)科考試,獲得進(jìn)醫(yī)學(xué)院實(shí)習(xí)的資格。他來(lái)到圣瑪麗醫(yī)院,當(dāng)時(shí)他的目標(biāo)是通過(guò)實(shí)習(xí)、通過(guò)醫(yī)學(xué)院的畢業(yè)考試,成為一個(gè)可獨(dú)立開(kāi)業(yè)的外科醫(yī)生。他在圣瑪麗醫(yī)院實(shí)習(xí)時(shí)參加了射擊俱樂(lè)部,成了俱樂(lè)部的明星隊(duì)員。五年過(guò)去了,現(xiàn)在他已經(jīng)通過(guò)最后考試,可以獨(dú)立行醫(yī)了。照理他是該離開(kāi)醫(yī)院了。當(dāng)然他也想過(guò)留下來(lái)繼續(xù)深造,可他無(wú)力支付這筆數(shù)目不小的學(xué)費(fèi)。圣瑪麗醫(yī)學(xué)院的病理學(xué)細(xì)菌學(xué)教授頓特,是一位出色的科學(xué)家。他的講課深深吸引著弗萊明,盡管弗萊明的志向是外科而不是細(xì)菌學(xué)。 當(dāng)時(shí),醫(yī)院的射擊俱樂(lè)部中有個(gè)熱心的成員弗里曼醫(yī)生。他為了醫(yī)院射擊比賽的成績(jī),急急地想方設(shè)法要留下弗萊明,為此他使出渾身解數(shù),在醫(yī)院里四處活動(dòng)。他是頓特的下屬,知道頓特正好要招聘一個(gè)初級(jí)助手,弗里曼就向頓特極力推薦弗萊明。就這樣,好射手弗萊明成為頓特科室里的新成員,而且很快被頓特的研究所吸引,改變了當(dāng)外科醫(yī)生的初衷。他靈巧的動(dòng)手能力和出色的觀察力,也給科里同事留下深刻印象。 十五年過(guò)去了,弗萊明在頓特的指導(dǎo)下,成為一個(gè)出色的疫菌防治專(zhuān)家。這期間,一戰(zhàn)爆發(fā),他跟著頓特,還有弗里曼等醫(yī)生一起去戰(zhàn)地醫(yī)院搶救傷兵??墒撬麄儗?duì)傷口感染無(wú)能為力,因?yàn)楫?dāng)時(shí)沒(méi)有任何一種抗菌素。大戰(zhàn)結(jié)束,流行性感冒又席卷歐洲大陸,弗萊明他們又束手無(wú)策。有兩千多萬(wàn)人死于流行性感冒! 傷口感染的細(xì)菌怎樣才能殺死,而且又不會(huì)同時(shí)傷害患者的肌體組織?為什么流行性感冒看起來(lái)并不嚴(yán)重,轉(zhuǎn)瞬間卻會(huì)奪走人的生命?弗萊明一直想解決這些難題。 1921年的11月,弗萊明偶然觀察到他要清洗的培養(yǎng)器皿中,金黃色的菌叢密布,可在一個(gè)角落里金黃色卻變成透明了。是什么將這些菌溶化了?噢,想起來(lái)了,是幾周前自己感冒時(shí)一滴鼻涕滴落在這里。弗萊明猛然明白,看來(lái)人的鼻涕里含有可以溶化細(xì)菌的物質(zhì)。就這樣,弗萊明經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)人的體液中含有天然抗菌物,他把它取名為“溶菌酶”。這是人類(lèi)身體防御病菌的第一道防線。弗萊明對(duì)“溶菌酶”進(jìn)行了七年研究。 又一天早上,弗萊明發(fā)現(xiàn)他的“溶菌酶”培養(yǎng)器皿里,一種金色的葡萄球菌的一角,又變成透明的了。那是一簇絨毛狀的霉菌的“領(lǐng)地”,難道這霉菌也能溶化、殺死金色葡萄球菌嗎?弗萊明興奮地把這個(gè)培養(yǎng)器皿拍了張照片,這張照片后來(lái)就被大英博物館收藏了。因?yàn)檫@是人類(lèi)第一次發(fā)現(xiàn)這種霉菌--它含有的殺菌物質(zhì)就是青霉素。這是值得紀(jì)念的1928年9月的一天。 弗萊明為了試驗(yàn)這種霉菌是否傷害人體,到底又能殺死多少種病菌,做了大量實(shí)驗(yàn)。結(jié)果證明,青霉素不損害人體(除了一些對(duì)青霉素過(guò)敏者以外),而且菌液充分稀釋后,仍能殺死金色葡萄球菌等許多過(guò)去醫(yī)生對(duì)它們束手無(wú)策的危險(xiǎn)病菌。 從此,有一段日子里,弗萊明的家人、朋友都感到弗萊明似乎有些古怪。他在各種舊衣服、破皮靴、爛鞋、陳年書(shū)畫(huà),還有各種會(huì)發(fā)霉的污物中,以及日常會(huì)生霉菌的奶酪、果醬等食品中,尋找各種各樣的霉菌。他將它們一一收集起來(lái),放入培養(yǎng)器皿,看這些霉菌能不能像青霉素一樣,對(duì)病菌有殺滅能力。結(jié)果他發(fā)現(xiàn)只有青霉素是獨(dú)一無(wú)二的,只有它能殺病菌,而且能殺死那些導(dǎo)致傷兵傷口腐爛的病菌!十四年前,他在戰(zhàn)場(chǎng)病房里,就眼睜睜看著那些病菌,兇悍地將一名名傷兵送上死亡之路而無(wú)能為力。 弗萊明的發(fā)現(xiàn)讓醫(yī)學(xué)界歡欣鼓舞。但要把青霉素應(yīng)用在實(shí)際治療中,還有很長(zhǎng)的路要走。1938年,牛津大學(xué)的細(xì)菌學(xué)家弗洛里和錢(qián)恩也加入了對(duì)青霉素的研究工作之中。那時(shí),誰(shuí)要是來(lái)到牛津大學(xué)的威廉·鄧恩病理學(xué)院,就會(huì)大吃一驚。一個(gè)寬大的實(shí)驗(yàn)室里放滿了油桶、食品罐頭、餅干聽(tīng)、家用浴缸、牛奶攪拌器、冰箱、圖書(shū)館的書(shū)架,還有醫(yī)院用的便盆和垃圾箱。它們都被用來(lái)培養(yǎng)青霉素,如果不作培養(yǎng)液的容器,它們就成了放置容器的架子。弗洛里和錢(qián)恩需要大量青霉素進(jìn)行研究,并且解決青霉素的提純難題。 兩年后的8月,弗洛里和錢(qián)恩把他們?cè)趧?dòng)物小白鼠身上進(jìn)行青霉素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,發(fā)表在一本醫(yī)學(xué)刊物《刺血針》上。9月,一個(gè)年近六十的學(xué)者來(lái)到牛津大學(xué)威廉·鄧恩病理學(xué)院,他就是讀了《刺血針》刊物后,來(lái)這里看看實(shí)情的弗萊明。弗洛里熱情地接待了他,給他介紹。弗萊明不多說(shuō)話,只是用他的眼睛看這看那,看起來(lái)似乎很平靜。是否他不高興了?弗洛里有些不明白。 過(guò)了一些日子,弗洛里收到從倫敦寄來(lái)的包裹,里面是弗萊明贈(zèng)送的一些能取得高產(chǎn)量青霉素的青霉菌培養(yǎng)物,還附有一封弗萊明寫(xiě)的洋溢著激情的信:“這些培養(yǎng)物是給你們的,我親愛(ài)的同事們。你們可以從中提純出活性要素,然后合成青霉素……” 過(guò)了一年,就是1942年8月,弗洛里同樣熱情地回報(bào)了弗萊明。 那時(shí),弗萊明眼看圣瑪麗醫(yī)院收下的一個(gè)叫蘭伯特的病人,由于鏈球菌感染而患腦膜炎,即將死亡,他想用青霉素試試。弗洛里將自己實(shí)驗(yàn)室的全部青霉素都寄了來(lái),并且毫無(wú)保留地告訴弗萊明最佳的用藥時(shí)間。這是弗洛里反復(fù)試驗(yàn)的成果呀!而且這些藥用完后短時(shí)間就不再會(huì)有。要生產(chǎn)出這些青霉素光培養(yǎng)菌株就要幾個(gè)月時(shí)間。 七天后,蘭伯特轉(zhuǎn)危為安。一個(gè)月后,蘭伯特完全康復(fù),自己走出了醫(yī)院大門(mén)。弗萊明和醫(yī)院的醫(yī)生護(hù)士高興得幾乎要狂呼了。 正是弗萊明、弗洛里和錢(qián)恩共同協(xié)作,使青霉素成為人類(lèi)攻克病菌的利器,他們?nèi)嗽?944年共同獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 人類(lèi)將不會(huì)忘記三位不計(jì)私利、苦心研究、不怕失敗、齊心協(xié)作的科學(xué)家。也許弗萊明的發(fā)現(xiàn)是出于偶然,當(dāng)然他留在圣瑪麗醫(yī)院也是偶然,可他的敏銳觀察,以及他和弗洛里、錢(qián)恩無(wú)私合作的高尚品質(zhì),必定使他們?cè)谧非笕松h(yuǎn)大目標(biāo)的道路上,取得卓越的成就。
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自古以來(lái),傳染病就是人類(lèi)的大敵。一代一代科學(xué)家在傳染病的預(yù)防和治療方面做了不懈努力。后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌是傳染病的罪魁禍?zhǔn)?,于是人們都千方百?jì)尋找殺死傳染病細(xì)菌的新藥。直到青霉素被發(fā)現(xiàn),傳染病幾乎無(wú)法治療的時(shí)代一去不復(fù)返了,人類(lèi)的平均壽命也得以延長(zhǎng)。 發(fā)現(xiàn)青霉素的是英國(guó)細(xì)菌學(xué)家亞歷山大·弗萊明。1928年,弗萊明在檢查培養(yǎng)皿時(shí)發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)皿中的葡萄球菌由于被污染而長(zhǎng)了一大團(tuán)霉,而且霉團(tuán)周?chē)钠咸亚蚓粴⑺懒?,只有在離霉團(tuán)較遠(yuǎn)的地方才有葡萄球菌生長(zhǎng)。他把這種霉團(tuán)接種到無(wú)菌的瓊脂培養(yǎng)基和肉湯培養(yǎng)基上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在肉湯里,這種霉菌生長(zhǎng)很快,形成一個(gè)又一個(gè)白中透綠和暗綠色的霉團(tuán)。通過(guò)鑒定,弗萊明知道了這種霉菌屬于青霉菌的一種,于是,他把經(jīng)過(guò)過(guò)濾所得的含有這種霉菌分泌物的液體叫做“青霉素”。接著弗萊明又把這種霉菌接種到各種細(xì)菌的培養(yǎng)皿中,發(fā)現(xiàn)葡萄球菌、鏈球菌和白喉?xiàng)U菌等都能被它抑制。這極大地鼓舞了正急于找到一種治療化膿性感染藥物的弗萊明。經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)和研究,弗萊明認(rèn)為青霉素可能成為一種可以全身應(yīng)用的抗菌藥物。 1929年,弗萊明發(fā)表論文報(bào)告了他的發(fā)現(xiàn)。但是青毒素的提純問(wèn)題還沒(méi)有得到解決,這使這種藥物在大量生產(chǎn)上遇到了困難。 1935年,英國(guó)病理學(xué)家弗洛里和僑居英國(guó)的德國(guó)生物化學(xué)家錢(qián)恩合作,重新研究青霉素的性質(zhì)、分離和化學(xué)結(jié)構(gòu),終于解決了青霉素的濃縮問(wèn)題。當(dāng)時(shí)正值二戰(zhàn)期間,青霉素的研制和生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到了美國(guó)。青霉素的大量生產(chǎn),拯救了千百萬(wàn)傷病員,成為第二次世界大戰(zhàn)中與原子彈、雷達(dá)并列的三大發(fā)明之一。 這一造福人類(lèi)的貢獻(xiàn)使弗萊明、錢(qián)恩和弗洛里共同獲得了1945年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青霉素的發(fā)現(xiàn)是人類(lèi)發(fā)展抗菌素歷史上的一個(gè)里程碑。直到今天,它仍是流行最廣、應(yīng)用最多的抗菌素。青霉素能殺滅各種病菌,還可以治療各種炎癥。而且它對(duì)人體幾乎沒(méi)有毒性。因此除了極少數(shù)對(duì)青霉素過(guò)敏的人,大多數(shù)病人都能借助青霉素恢復(fù)健康。 正是青霉素的發(fā)現(xiàn),引發(fā)了醫(yī)學(xué)界尋找抗菌素新藥的高潮,人類(lèi)進(jìn)入了合成新藥的時(shí)代。 1955年3月11日,弗萊明逝世。
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1920年代,蘇格蘭細(xì)菌學(xué)家亞歷山大·弗萊明發(fā)現(xiàn)葡萄球菌被培養(yǎng)皿上的一塊霉菌所摧毀。這次偶然事件導(dǎo)致了20年后有奇跡般功效的抗生素類(lèi)藥物的發(fā)展以及醫(yī)療業(yè)的一場(chǎng)革命。
1928年的一天,弗萊明把一些葡萄球菌培養(yǎng)皿放置在倫敦圣瑪麗醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)室里。而后他注意到在細(xì)菌繁殖的營(yíng)養(yǎng)基上出現(xiàn)了小塊的綠色霉菌,而在它們周?chē)侵旅募?xì)菌已經(jīng)
消失了。弗萊明好奇地把霉菌分離出來(lái)并促使它生長(zhǎng)然后用引起其他疾病的細(xì)菌來(lái)試驗(yàn)它的效果。它殺死了一些細(xì)菌,但并非全部。他將霉菌定名為青霉菌,與腐敗面包上生的真菌區(qū)別不大,并將其活躍成分命各為“盤(pán)尼西林”。弗萊明不止一次地試圖再現(xiàn)他最初觀察到的結(jié)果,但每次都失敗了。他真的是靠運(yùn)氣偶然發(fā)現(xiàn)了盤(pán)尼西林。
弗萊明及時(shí)地在一本科學(xué)雜志上發(fā)表了他的觀察結(jié)果,但是他和其他所有人在將近12年間把盤(pán)尼西林撂在一邊。發(fā)掘盤(pán)尼西林作為主要藥物的使命留給了澳大利亞的霍華德·弗洛里和德國(guó)出生的恩斯特·錢(qián)恩,兩人都在牛津大學(xué)工作,在極端不利的情況下,研究出了如何大批量生產(chǎn)盤(pán)尼西林。他們的實(shí)驗(yàn)也揭示了新抗生素至關(guān)重要的質(zhì)量何題。為了真正有效,治療必須繼續(xù)到整個(gè)菌群被肅清干凈,而不是僅僅到癥狀消退為止。就在那時(shí),爆發(fā)了第二次世界大戰(zhàn),并且因?yàn)橛?guó)的制藥工業(yè)已到極限,弗洛里便去美國(guó)監(jiān)督第一批大批量盤(pán)尼西林的生產(chǎn)。
弗萊明、弗洛里和錢(qián)恩因在發(fā)現(xiàn)和研制盤(pán)尼西林方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
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