首页 百科知识弗莱明的青霉素:开创抗菌素时代

弗莱明的青霉素:开创抗菌素时代

【摘要】:神奇的青霉素——弗莱明发明抗菌素自从近代科学技术诞生以来,人类发明了难以计数的药物,但自始至终药效不减、闯遍天下的,只有青霉素。当时,弗莱明和助手正在做一项生物培养抗菌试验。他在收集文献时发现了弗莱明的青霉素论文,他对弗莱明关于溶菌酶的设想十分感兴趣,他随即又将论文送交弗洛里。但他对青霉素的抗菌效力十分满意。1940年5月25日,弗洛里进行了动物保护性试验,证实了弗莱明的青霉素菌株具有强大的杀菌作用。

神奇的青霉素——弗莱明发明抗菌素

自从近代科学技术诞生以来,人类发明了难以计数的药物,但自始至终药效不减、闯遍天下的,只有青霉素。它具有广谱的抗菌功能,无副作用和不使病菌产生抗药作用等优点。从它诞生之日起,人们就将它视为“神药”。

青霉素药物的发现者亚历山大·弗莱明,1881年生于英国爱尔沙亚的一座农庄。14岁时,弗莱明遵父命到伦敦去同他那当医生的兄弟住在一起,随后在一家船运事务所当小工。后来,弗莱明继承了一笔为数不多的遗产,得以在圣玛丽医院学医。学习期间,聪颖的弗莱明差不多取得了所有的奖金和奖学金,1906年以优异的成绩毕业,成了一名医生。离开了圣玛丽医院以后,弗莱明在赖特的预防接种站里找到一份临时工作,在那里一呆就是半个世纪。

弗莱明

1921年,弗莱明和他的助手艾利森发现了溶菌酶。溶菌酶是一种大量分布在动植物组织中、能够溶解病菌的生物酶。当时,弗莱明和助手正在做一项生物培养抗菌试验。当弗莱明观察培养液时,培养液板恰好被一种十分稀少的生物孢子污染。机遇偏爱有准备的头脑,这种偶然的现象一下子把弗莱明的注意力吸引到早先并不认识的具有溶菌作用的酶上。随即,弗莱明转向酶的研究上,他同艾利森一起对溶菌酶开展试验研究,为后来发现青霉素奠定了雄厚的基础。

弗莱明和他的助手研究了7年溶菌酶,本以为它能够成为一种重要的疫苗或有效的药物,然而,他们的目的并没有达到。这是因为溶菌酶在病原生物方面几乎丝毫不起作用。科学研究总是面临成功与失败,而且失败的总量总是大于成功的总量,失败固然可惜,但宝贵的经验却是千金难买的,没有失败经验的人,不可能尝到成功的甜头。

事实上,失败获得的经验已为弗莱明打开了通向青霉素的大门。1928年,弗莱明发现了青霉素,完成了科技史上彪炳千秋的功业。

1928年夏天格外酷热,赖特生物研究中心破例让大家休一个避暑假,大家都跑向海滨避暑胜地或一切清凉宜人的地方。几天来的连续失败使弗莱明的心情格外烦躁,他胡乱地放下手中的实验,准备去海滨避暑。天气热得人透不过来气,什么事也干不下去。望着实验台上杂乱无章的器皿,弗莱明心想,这在20多年的科研生涯中还是第一次。从前,细心的弗莱明可不是这个样子的。

9月初,天气渐渐凉爽下来了,人们也心平气和了,赖特研究中心的人们陆续回来了。一天,弗莱明来到实验室,观察他度假之前搁放在工作台上的一堆盛有培养液的表面皿。他望着生毛发霉的试验器皿有些追悔未及,应该在度假之前就把这些东西收拾好,他丢弃了这些不能再用的东西。过了不久,弗莱明重新取回其中的一些器皿,作进一步的观察。其中一个试验器经过第二次仔细检查之后,显现出这样一种现象:靠近一团霉菌的一些葡萄球菌落,明显地被溶解掉了。也许这时弗莱明脑子里已经有了溶菌酶的概念,特别是经历失败的宝贵经验,他决定将这些菌落进一步培养观察,并作进一步深入的研究,于是发现青霉素的历史开始了!

10月30日,弗莱明在自己的笔记本上第一次记录了有关霉菌试验的情况·弗莱明将霉菌菌落在常温下放在盘中培养了5天,再将其他多种生物培养液以条状穿过菌落,然后再用培养液加以培养。他把结果记录下来了:“某些生物体直接朝霉菌生长,甚至越过并覆盖住了霉菌,而葡萄球菌却在霉菌前2.5厘米处停下了。”在随后的一次试验中,弗莱明把装有混浊的葡萄球菌悬珠体瓶中又加入一些霉菌培养液,并在45℃下进行培养观察,3小时之后悬珠体混浊液开始变清了。

弗莱明在他那灰色布面的道林纸笔记本上,用墨水写下了这样一句使他誉满全球的话:“这表明在霉菌培养液中包含着有对葡萄球菌有溶菌作用的某种物质”,这“某种物质”后来被命名为青霉素。(www.chuimin.cn)

葡萄球菌是一种可以致病的细菌,许多疾病就是它从中作祟的结果。如今发现了溶菌物质,怎么能不让弗莱明高兴呢?1928年的圣诞节很快就要到了,处于兴奋状态的弗莱明,盘算着1929年在青霉素研究中作出怎样的成绩。

从1929年1~6月,弗莱明和他的年轻助手里德利、克莱道克一块儿,研究了命名为青霉素霉菌的活动情况。青霉素能够生存在许多种不同的生物体中,生命力极强,经过试验证明它对活细胞无毒害作用,一系列试验结果简直使弗莱明高兴极了。他认为青霉素就是他长期梦寐以求的“完美无缺的抗菌剂”。

1929年5月10日,弗莱明将他有关青霉素的论文,正式提交出版。论文的发表并没有给弗莱明立即带来荣誉和地位。相反,青霉素的试验又传来了不祥的信息。一些试验结果使弗莱明把青霉素作为一种全身或局部性抗菌剂的希望破灭了。这些试验显示了它的弱点:青霉素花了4个多小时,才能把细菌杀死;在血清存在的情况下,青霉素几乎完全丧失杀菌能力;如果青霉素通过静脉注射兔子身上,30分钟之后就会消失在血液中,并不能穿过感染的组织,因而不能将表层下面的细菌消灭……

面对困境,弗莱明感到,继续研究青霉素在临床上的使用,恐怕是一件得不偿失的事了。因此他没有去作关键性的动物保护性试验,而这些试验极有可能揭示出青霉素所真正具有的杀菌功能。从此,弗莱明放慢了研究青霉素的工作速度。

1930年以后的10年中,弗莱明发表了27篇论文,他一直将青霉素用于出售的疫苗生产中,他并不鼓励别人去作青霉素的提纯工作,他自己对此也毫无兴趣。1936年,磺胺第一次在世上出现时,更使得青霉素黯然无光,人们几乎忘却了青霉素。

青霉素在它的发现者处的冷遇,却被牛津试验者的热度所弥补了。从1933年开始,一位名叫欧内斯特·金的化学家专门研究酶,他使青霉素焕发了青春。他在收集文献时发现了弗莱明的青霉素论文,他对弗莱明关于溶菌酶的设想十分感兴趣,他随即又将论文送交弗洛里。青霉素开始显示它的效力了。不久之后,弗洛里证明青霉素既不是溶素,也不是一种酶。但他对青霉素的抗菌效力十分满意。

1940年5月25日,弗洛里进行了动物保护性试验,证实了弗莱明的青霉素菌株具有强大的杀菌作用。第二年,提纯青霉素的工厂开业了。不久,弗洛里将纯化后的青霉素用于人体病员身上,取得了明显的效果,但遗憾的是他们发表的成果报告并没有引起公众的多大兴趣和反响,甚至连弗莱明本人对此也不置可否。

1942年8月,弗莱明的一位朋友患了脑膜炎,虽经磺胺药物治疗,但仍无效果。眼看病人快死了,弗莱明最后决定采用青霉素。他向弗洛里求援,弗洛里为他提供了一些青霉素并告诉他如何使用。用药之后,濒临死亡边缘的病人,奇迹般地恢复了健康。这位社会知名人士使弗莱明大夫马上成了无数家报纸采访的中心人物,青霉素立刻成了新闻界的宠儿。

随即,青霉素治疗各种疾病的神奇功能,在欧洲引起了一场“青霉素旋风”。不久,青霉素闯遍天下,成了各科医生案头必备的抗菌剂,荣誉像雪崩一样朝弗莱明涌来。

1945年,弗莱明同弗洛里、欧内斯特·金分享了诺贝尔医学和生理学奖金。在这以后的十年里,弗莱明继续攀登在充满着胜利和成功的山路上,他曾经获得15个城市的荣誉市民的称号,25个荣誉学位以及140多次重大奖赏、荣誉和奖励。