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发信人: crazy (雪山), 信区: Science
标  题: 青霉素发现记(3)
发信站: 紫 丁 香 (Mon Mar 27 03:06:38 2000), 转信



    青霉素的再发现
    20世纪30年代，澳大利亚出生的病理学教授霍华德·弗洛里博士组织了一大批人
专门研究了溶菌酶的效能。在这些人中，有著名的有机化学家、生物化学家、药理学
家，也有细菌学家和临床工作者。1935年，29岁的生物化学家厄思斯特·钱恩博士的
加盟使这个研究小组的科研力量立刻强大了起来。对溶菌酶的专门研究，使他们再次
发现了细菌的抗菌作用。这个问题引起了他们的强烈兴趣，从而决定重点研究抗菌物
质。为了开展这项工作，他们估计需要 250英镑添置一些器材和试剂。由于人们普遍
不信任他们，区区小笔费用在本国竟无人愿意赞助。此时，独具慧眼的美国洛克菲勒
基金会提供了这项资助。到1937年，这笔钱用完了，弗洛里又在银行透支了500英镑，
他们再次向本国的医学科研委员会(即 MRC)申请资助，不料再次遭到拒绝。又是美国
洛克菲勒基金会伸出了援助之手，不仅答应了他们的全部要求，而且给予他们连续五
年的资助，金额达5000美元。由于这个项目的研究后来引起了青霉素的再发现。因此，
后来在洛克菲勒基金会的正式出版物中还特意记载了他们的资助。为了迅速了解抗菌
物质研究的全部情况，1939年钱恩等人专程去各大图书馆查找以往的文献，在一本积
满灰尘的医学杂志上，他们意外地发现了弗莱明10年前发表的关于青霉素的文章。
    弗莱明关于青霉素具有良好的抗菌作用的阐述极大地鼓舞了弗洛里和钱恩。他们
当机立断，立刻把全部工作转到对青霉素的专门研究上来。同年，钱恩和弗洛里在牛
津发现了一株青霉葡萄球菌氧化酶培养物，这一菌种同弗莱明首次发现的特异青霉一
模一样。然后他们一鼓作气，开始了试验和分离青霉素的工作。不知经过多少个不眠
之夜，到了年底，钱恩终于成功地分离出像玉米淀粉似的黄色青霉素粉末，并把它提
纯为药剂。各种各样的实验结果证明，这些黄色粉剂稀释三千万倍仍然有效。它的抗
菌作用比最厉害的磺胺类药物还大 9倍，比弗莱明当初提纯的青霉素粉末的有效率还
高一千倍，而且没有明显的毒性。1940年春天，他们又进行多次动物感染实验，结果
都非常令人满意。于是同年 8月，钱恩和弗洛里等人把对青霉素的重新研究的全部成
果都刊登在著名的《柳叶刀》杂志上。
    这篇文章极大地震动了一个人，那就是青霉素的发现者弗莱明。他这10年来始终
密切注视着抗菌物质的研究动态。他看到了钱恩和弗洛里的报告，心中十分欣慰，因
为他们最终证实了他心中长期存在的疑虑。他立刻动身赶到牛津会见这两个人。这次
会见是历史性的。当钱恩等人得知弗莱明还活着时，惊喜之情溢于言表。后来，弗莱
明毫不犹豫地把自己培养了多年的青霉素产生菌送给了弗洛里。利用这些产生菌，钱
恩等人培养出效力更大的青霉素菌株。经过一年多的辛勤努力，七、八十种病菌的试
管实验和动物试验，都证明青霉素对引起多种疾病的病菌都有较大的杀伤作用。他们
还提纯出一点结晶状态下的青霉素。
    初显神威
    1941年 2月，一位警察刮脸时划破了脸，因伤口感染而患了败血症。他很快被送
进了牛津的一家医院。当时病人全身脓肿，体温高达华氏 105度，十分虚弱。医生想
尽各种办法，使用了当时最好的磺胺类药物，也无法阻止感染的进一步发展。面对垂
危的病人，医生都认为他活不了几天了。在这种情况下，一直在寻找机会用他们的新
药——青霉素的弗洛里和钱恩向院方要求试一试。反正医生已经放弃了希望，就同意
了他们的请求。于是弗洛里和钱恩带着他们所有的青霉素来到了这个警察的病床前。
他们每隔 3个小时为病人注射一次青霉素。结果24小时后，不可思议的事情发生了。
病人的情况稳定了。两天后，病人的体温下降，脓肿开始消退，病人自己也感觉好多
了，并开始吃东西，生命力似乎又回到了病人体内。然而，钱恩等人总共只有一茶匙
青霉素，青霉素在不断减少。开始，医生还能够从病人的小便中回收一点，但是最后
连这一点都用完了。五天后，眼看病人就要复原了，可是药没有了，病情也随之恶化，
结果这位警察还是死了。
    他们为没能挽救那位警察的生命而感到不安。但是这毕竟是一个激动人心的开端。
它表明，只要有青霉素，就能有效地制止感染，而且也不会对病人产生有害的副作用。
这类副作用是一般磺胺类药物常常会引起的。几个星期后，他们诊治了一个严重感染
伴毒血症的病人，在其它药物治疗无效的情况下，注射青霉素后竟化险为夷。后来，
他们又在非洲战场上小规模地试用了青霉素。结果再次表明，青霉素能防治多种严重
感染性疾病，控制伤口的继发性细菌感染，局部应用还可使伤口早期缝合加快愈合。
经过多次实验，钱恩等人对青霉素的特性、用法和提取都积累了宝贵的经验。问题是
青霉素的供应量太少了，单靠实验室提取，只能满足少数病人的需要，还常常要从患
者的尿液中回收再用。这种情况怎能满足所有病人的需要呢？为了把人类从各种疾病
和传染病的威胁中彻底解救出来，必须在工业上大规模生产青霉素。弗洛里等人很快
认识到了这一点，开始为青霉素的工业化生产而奔忙。然而等待他们的会是什么呢?
    青霉素的曲折命运
    青霉素再次发现之后，它的命运仍十分坎坷。MRC 和牛津大学不仅拒绝为钱恩申
请青霉素的专利保护，而且又拒绝了钱恩组建试验工厂以进一步探索工业化生产青霉
素条件的要求。弗洛里等人四处奔波，希望英国的药厂能大量投产这一大有前途的新
药，遗憾的是多数药厂都借口战时困难而置之不理。最后，他们带着满身的疲惫和残
存的希望，远涉重洋，来到了美国。在这片美洲大陆上，他们惊喜地发现，早在他们
研究青霉素结构的同时，美国已经大规模地开展了该项研究。参加该项计划的有大约
200 多名化学家，他们有的来自研究机构，也有的来自工厂企业。在牛津的工作者处
境则极为困难，他们手中只有 2克青霉素，其中1.5克纯度只有50%。而在美国的一个
研究小组——Merck 小组就拥有几百克的结晶青霉素。在美国，弗洛里等人终于得到
了自己需要的帮助。1941年12月美国军方宣布青霉素为优先制造的军需品。农业部和
私人工业也在全力以赴地寻找成批生产这种新药的方法。
    青霉素应用之初，不仅一般人对它表示怀疑，就连多数医务工作者也不相信它的
药效。当问及人们在传染病发生时是选择青霉素，还是选用磺胺药时，多数人往往回
答：我们任何时候都欢迎磺胺药。直到1944年，英美联军在诺曼底登陆，开辟了第 2
战场，开始大规模地同德国法西斯作战，受伤的士兵越来越多，对抗菌药物的需要也
越来越迫切。在这次战争中，磺胺药虽然发挥了很大作用，但在医治重伤员方面效果
却不够理想。而为数不多的青霉素却填补了磺胺药的空白，在医治重伤员时显示了较
大的威力。活生生的事实，使得医护人员不能不对青霉素刮目相看。更重要的是，青
霉素在治疗战伤方面的奇妙作用，引起了军事指挥人员的关注。就在诺曼底战役中，
一位陆军少将由衷地称赞道，青霉素是治疗战伤的一座里程碑。
    在军方的大力支持下，青霉素开始走上了工业化生产的道路。伊利诺斯州皮奥里
亚的一家工厂生产了第一批青霉素。但产量少得可怜。因为青霉素的生产工艺十分复
杂。为保证青霉的良好生长，必须向培养青霉的营养液中输入灭过菌的空气。否则，
辛辛苦苦生长起来的青霉和它的青霉素就会报废。要使一个玻璃瓶中的营养液获得源
源不断的元菌空气已是大费周折了，而工厂中一个装了上吨营养液的发酵罐如何获得
纯净空气的供应将是更困难的事情。
    直到1942年，青霉素的大规模生产才有可能。因为：第一，人们发现了一种来源
广泛又非常便宜的营养液。第二，人们在皮奥里亚的一家杂货店里腐烂的罗马甜瓜中，
找到了一种叫做金菌青霉素的霉菌。这种霉菌生产速度很快。产量也比青霉葡萄球菌
氧化酶高上百倍。利用这个菌种，科学家们又培养出一种产量更高的霉菌突变种。第
三，人们找到了一种更为有效的培养方法——发明了一种有两层楼高的巨大的容罐，
里面装上2万5千加仑营养汤，用像飞机的螺旋桨一样大的搅棒在罐中不停地搅拌，使
纯净的空气源源不断地通过容器内的营养汤。这样，霉菌就不仅仅生长在营养汤的表
面，而且也可以在全部营养汤内部生长。有了这三个方面的突破，青霉素的产量一下
子提高了。到1942年末，有二十余家美国公司开始大量生产青霉素。待战争结束时，
产量已能满足一年治疗七百万病人的需要。
    青霉素大量应用以后，许多曾经严重危害人类的疾病，诸加曾是不治之症的猩红
热、化脓性咽喉炎、白喉、梅毒、淋病、以及各种结核病、败血病、、肺炎、伤寒等，
都受到了有效的抑制。那些染上严重疾病的人们心中又有了希望，眉间又有了笑意，
生命又有了依托。
    青霉素奇迹般的疗效，迷住了几乎所有的人，促使人们在世界各地到处寻找新的
抗菌物质。一时间，许许多多医药工作者纷纷来到污水沟旁、垃圾堆上、田野之中，
采集样本，筛选菌种。终于在1943年，俄国出生的生化学家瓦克斯曼博士发现另一种
有效的抗菌素——链霉素。这是一种生长在土壤之中的微生物所产生的物质。这种新
药可以有效地治疗包括肺结核在内的一些疾病。不过它的毒性却大于青霉素。此后，
在短短二十余年内。人们又陆续地发现了氯霉素、金霉素等数十种各有功效的抗菌素。
    抗菌素的广泛应用，不仅充分地展示了它的神奇的功效，同时，也尖锐地暴露出
它的问题。在全世界服用青霉数总数超过亿剂后，青霉素引起了第一例死亡。后来，
人们发现，多达 10%的人对青霉素有过敏反应，而且某些细菌逐渐对青霉素产生了耐
药性。
    尽管如此，青霉素的偶然发现仍然是人类取得的一个了不起的成就。为表彰弗莱
明等人对人类作出的杰出贡献，1945年的诺贝尔医学奖授予了弗莱明、弗洛里和钱恩
三人。从印度到南北美洲的各国政府和学术机构纷纷公开授予弗莱明各种荣誉称号。
然而，弗莱明始终是个谦虚的人。1955年 3月他死于心脏病前不久曾说过：“我所到
过的每一个地方，人们都热切地对我表示感谢，说我挽救了他们的生命。我实在不懂
得为什么他们要这样做。大自然创造了青霉素，我只不过是发觉了它的存在。”这是
多么感人的朴实精神啊!

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