从金块到金矿

从金块到金矿

1935年，英国牛津大学病理学院院长、病理和生理学家弗洛里，以独具慧眼的眼光和卓越的组织才能，招兵买马，吸引一大批具有多学科知识背景的交叉型科研人员，其中一位是生物化学家，来自德国的犹太难民钱恩，另一位是生物化学家希特利，这两位日后成了弗洛里科研事业的得力助手，堪称左膀右臂。这种不拘一格招人才的观念在当时很超前，也十分难能可贵。

磺胺药自发明以来，就得到了广泛应用，但其缺点也逐渐显露出来。首先它对某些病菌无能为力，其次原本对其敏感的链球菌也药效下降，有的链球菌甚至对磺胺药产生了耐药性。人们越来越体会到在征服病原微生物的战斗中，必须要找到和掌握更多的利器。

1938年，弗洛里决定把研究范围扩大到自然抗菌物质上去，他和钱恩着手遴选具有开发潜力的抗菌物质。偶然看到弗莱明早先发表的有关青霉素的论文，他们产生了极大的兴趣。他们向弗莱明索取该霉菌作进一步研究。后来，钱恩惊喜地发现，在他们工作的牛津大学实验大楼里，就可以找到同样的特异青霉菌。

钱恩接过被弗莱明暂时搁置一旁的青霉菌的研究。他通过冷却得到了青霉素晶体，然后，钱恩和希特利从培养液中提取了足量、高纯度的青霉素，而这个工作的工作量巨大。

1940年初，弗洛里、钱恩、希特利将少量纯度不到0.02%的青霉素棕色粉末注射到老鼠身上，没有出现异常，并发现老鼠排出的尿是深棕色的，表明青霉素大多通过尿液排出体外。三人研究发现，青霉素在一百万分之一的稀释浓度下，仍有杀菌能力，第一次充分意识到青霉素不同寻常的巨大的抗菌效力及其在临床医疗上的巨大潜力。希特利通过技术改进，把青霉素提取物的纯度提高到3%。

青霉素分子结构模型

1940年5月15日，他们三人进行了一次开拓性实验，观察了8只被致死剂量链球菌感染的白鼠，其中4只注射了青霉素，4只未注射青霉素。兴奋的希特利整夜守在实验室里，第二天，没有注射青霉素的4只白鼠全部死亡，注射青霉素的白鼠中有3只存活下来了。钱恩高兴得手舞足蹈起来。弗洛里则表示，看来发生了奇迹，青霉素非常有前途。

1940年8月，英国医学杂志《柳叶刀》发表了弗洛里和钱恩的论文《作为化学疗法的青霉素》，引起青霉素发现者弗莱明的注意。他走访了弗洛里的实验室，习惯性地什么也没说就走了。

同年，英国卷入第二次世界大战，残酷的战争急需有效的抗菌药物拯救生命。白鼠的实验用完了千辛万苦提取的青霉素，而一只白鼠的用药量只有人的1/3000，显然弗洛里的提取青霉素的实验室规模需要扩大再扩大。

1941年春，青霉素被应用于第一例病人身上。49岁的牛津警察亚历山大，因修剪玫瑰花枝嘴角被划破，导致葡萄球菌和链球菌混合感染的败血症，生命危在旦夕。此时磺胺药对他无效，受感染的左眼已被摘除，头面部多处脓肿。当时弗洛里只剩下一小勺未纯化的青霉素可供使用。病人用了青霉素后第一天，病情显著好转，又连续注射2天，病情一天比一天好，大家都很兴奋。但这时，青霉素用完了。最后，只能从病人的尿液中反复提取，结果病情又恶化了，第5天，他由于并发肺炎而死亡。弗洛里意识到只有先解决生产供应问题，青霉素才能真正成为挽救生命的良药。于是，弗洛里把实验室改成提取青霉素的小型实验工厂。

1941年夏天，牛津医院用青霉素成功救治了分别患有骨髓炎、皮肤化脓性感染、化脓性鼻炎、婴儿肺炎的4名儿童。青霉素不但能有效地抗菌，而且和磺胺药相比，不会引起肾脏损伤、破坏造血功能，具有明显的优势。弗洛里等人又发表了论文《青霉素进一步观察》，这宣告了临床医学抗生素时代的开始。

1941年底，盟军在战争中对青霉素的需求更为迫切，当时德国对英国空袭轰炸日夜不断，在英国本土已无法生产足够的青霉素药物，弗洛里和希特利动身前往美国。在美国政府的大力支持下，青霉素生产开始以闪电般的速度展开。

1942年8月，弗莱明的一位朋友因患链球菌脑膜炎，住进圣玛丽医院。弗莱明打电话给弗洛里，询问应用青霉素是否有效？弗洛里赶到伦敦，把他所有能用的青霉素都带来了。但是对病人进行静脉注射后，却发现青霉素不能进入大脑周围（透不过血脑屏障），抗菌治疗效果不佳。这时，弗莱明大胆提出采用青霉素脊髓注射，挽救了朋友的生命。

1942年，弗洛里决心在全世界寻找高产量的青霉素菌种，这个计划得到了美国空军的大力帮助。所有的美军飞行员都从上峰那儿接到一个离奇的通知，要求他们在工作之余从世界各地机场附近收集一块泥土带回美国。上千种来自世界各个角落的霉菌在实验室培养起来。结果，来自某地水果市场的一块变质甜瓜皮上得到的第832号霉菌，所分泌的青霉素产量最高，要比弗莱明最先培养的霉菌高3000倍。它是一种“产黄青霉”。

为了改善青霉素培养液的养分，加快青霉素生长的速度，布特利和美国农业部研究中心的具有发酵生产经验的科洛希尓和莫耶合作，进行大规模的霉菌培养试验。他们发现青霉素在玉米淀粉糖浆中繁殖最快，产量提高450倍。

找到了青霉素高产菌种和高产培养液，青霉素的工业化大规模生产成为可能。

1943年，用青霉素治疗的病人达200多人，效果极佳。不久，美国军队所有医院都开始使用青霉素。

1944年6月，盟军在诺曼底登陆时，美国3家医药公司生产的青霉素已达每月1.3亿单位，可供4万名伤员的救治之需。

1945年3月，青霉素开始市场化销售，一些过去认为致命的疾病，如肺炎、梅毒、淋病、白喉、猩红热及许多伤口感染和产褥热，都变得可以救治了，细菌感染而致死的人数大大下降。第二次世界大战期间，青霉素挽救了无数伤病员的生命，青霉素的成功投入临床治疗轰动全世界，人们把青霉素与原子弹、雷达并列为二战的三大发明。

青霉素英文音译为盘尼西林（Penicillin），源于青霉菌属（Penicillium），Penicillin在英文中还有一个意思——“万应灵药”。自1941年人类首次试用青霉素以来，以青霉素为代表的抗生素的大规模应用，标志着医学史上一个新纪元的开始。抗生素的使用使人类的平均寿命延长了10岁，使人类整体医疗水平有了质的飞跃。

从青霉素的偶然发现到广泛应用，弗莱明就像一个用脚偶尔踢到金块的人，向极少的人展示后又去找别的宝贝，而弗洛里则是回到同一地方来寻找开发金矿的人。