青霉素的發現者: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,青霉素的發現者亞歷克·弗萊明如果不是一個槍法出眾的射手,他就不可能發現青霉素!你會信嗎? 難道青霉素與射擊也有什么聯系嗎? 說起來那是1906年夏天的事了。英國倫敦的圣瑪麗醫院附屬醫學院有個射擊俱樂部。這一年俱樂部希望在全國性的射擊比賽中取得好成績,可惜的是俱樂部成員之一的亞歷克·弗萊明要離開醫學院了。少了這個好射手,比賽就毫無希望獲勝。 弗萊明十九歲才學醫。經過補習,他終于通過十六門學科考試,獲得進醫學院實習的資格。他來到圣瑪麗醫院,當時他的目標是通過實習、通過醫學院的畢業考試,成為一個可獨立開業的外科醫生。他在圣瑪麗醫院實習時參加了射擊俱樂部,成了俱樂部的明星隊員。五年過去了,現在他已經通過最后考試,可以獨立行醫了。照理他是該離開醫院了。當然他也想過留下來繼續深造,可他無力支付這筆數目不小的學費。圣瑪麗醫學院的病理學細菌學教授頓特,是一位出色的科學家。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菌學。 當時,醫院的射擊俱樂部中有個熱心的成員弗里曼醫生。他為了醫院射擊比賽的成績,急急地想方設法要留下弗萊明,為此他使出渾身解數,在醫院里四處活動。他是頓特的下屬,知道頓特正好要招聘一個初級助手,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,改變了當外科醫生的初衷。他靈巧的動手能力和出色的觀察力,也給科里同事留下深刻印象。 十五年過去了,弗萊明在頓特的指導下,成為一個出色的疫菌防治專家。這期間,一戰爆發,他跟著頓特,還有弗里曼等醫生一起去戰地醫院搶救傷兵??墒撬麄儗诟腥緹o能為力,因為當時沒有任何一種抗菌素。大戰結束,流行性感冒又席卷歐洲大陸,弗萊明他們又束手無策。有兩千多萬人死于流行性感冒! 傷口感染的細菌怎樣才能殺死,而且又不會同時傷害患者的肌體組織?為什么流行性感冒看起來并不嚴重,轉瞬間卻會奪走人的生命?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器皿中,金黃色的菌叢密布,可在一個角落里金黃色卻變成透明了。是什么將這些菌溶化了?噢,想起來了,是幾周前自己感冒時一滴鼻涕滴落在這里。弗萊明猛然明白,看來人的鼻涕里含有可以溶化細菌的物質。就這樣,弗萊明經過實驗,發現人的體液中含有天然抗菌物,他把它取名為“溶菌酶”。這是人類身體防御病菌的第一道防線。弗萊明對“溶菌酶”進行了七年研究。 又一天早上,弗萊明發現他的“溶菌酶”培養器皿里,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培養器皿拍了張照片,這張照片后來就被大英博物館收藏了。因為這是人類第一次發現這種霉菌--它含有的殺菌物質就是青霉素。這是值得紀念的1928年9月的一天。 弗萊明為了試驗這種霉菌是否傷害人體,到底又能殺死多少種病菌,做了大量實驗。結果證明,青霉素不損害人體(除了一些對青霉素過敏者以外),而且菌液充分稀釋后,仍能殺死金色葡萄球菌等許多過去醫生對它們束手無策的危險病菌。 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、陳年書畫,還有各種會發霉的污物中,以及日常會生霉菌的奶酪、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,放入培養器皿,看這些霉菌能不能像青霉素一樣,對病菌有殺滅能力。結果他發現只有青霉素是獨一無二的,只有它能殺病菌,而且能殺死那些導致傷兵傷口腐爛的病菌!十四年前,他在戰場病房里,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能為力。 弗萊明的發現讓醫學界歡欣鼓舞。但要把青霉素應用在實際治療中,還有很長的路要走。1938年,牛津大學的細菌學家弗洛里和錢恩也加入了對青霉素的研究工作之中。那時,誰要是來到牛津大學的威廉·鄧恩病理學院,就會大吃一驚。一個寬大的實驗室里放滿了油桶、食品罐頭、餅干聽、家用浴缸、牛奶攪拌器、冰箱、圖書館的書架,還有醫院用的便盆和垃圾箱。它們都被用來培養青霉素,如果不作培養液的容器,它們就成了放置容器的架子。弗洛里和錢恩需要大量青霉素進行研究,并且解決青霉素的提純難題。 兩年后的8月,弗洛里和錢恩把他們在動物小白鼠身上進行青霉素實驗的結果,發表在一本醫學刊物《刺血針》上。9月,一個年近六十的學者來到牛津大學威廉·鄧恩病理學院,他就是讀了《刺血針》刊物后,來這里看看實情的弗萊明。弗洛里熱情地接待了他,給他介紹。弗萊明不多說話,只是用他的眼睛看這看那,看起來似乎很平靜。是否他不高興了?弗洛里有些不明白。 過了一些日子,弗洛里收到從倫敦寄來的包裹,里面是弗萊明贈送的一些能取得高產量青霉素的青霉菌培養物,還附有一封弗萊明寫的洋溢著激情的信:“這些培養物是給你們的,我親愛的同事們。你們可以從中提純出活性要素,然后合成青霉素……” 過了一年,就是1942年8月,弗洛里同樣熱情地回報了弗萊明。 那時,弗萊明眼看圣瑪麗醫院收下的一個叫蘭伯特的病人,由于鏈球菌感染而患腦膜炎,即將死亡,他想用青霉素試試。弗洛里將自己實驗室的全部青霉素都寄了來,并且毫無保留地告訴弗萊明最佳的用藥時間。這是弗洛里反復試驗的成果呀!而且這些藥用完后短時間就不再會有。要生產出這些青霉素光培養菌株就要幾個月時間。 七天后,蘭伯特轉危為安。一個月后,蘭伯特完全康復,自己走出了醫院大門。弗萊明和醫院的醫生護士高興得幾乎要狂呼了。 正是弗萊明、弗洛里和錢恩共同協作,使青霉素成為人類攻克病菌的利器,他們三人在1944年共同獲得諾貝爾醫學獎。 人類將不會忘記三位不計私利、苦心研究、不怕失敗、齊心協作的科學家。也許弗萊明的發現是出于偶然,當然他留在圣瑪麗醫院也是偶然,可他的敏銳觀察,以及他和弗洛里、錢恩無私合作的高尚品質,必定使他們在追求人生遠大目標的道路上,取得卓越的成就。
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自古以來,傳染病就是人類的大敵。一代一代科學家在傳染病的預防和治療方面做了不懈努力。后來研究發現細菌是傳染病的罪魁禍首,于是人們都千方百計尋找殺死傳染病細菌的新藥。直到青霉素被發現,傳染病幾乎無法治療的時代一去不復返了,人類的平均壽命也得以延長。 發現青霉素的是英國細菌學家亞歷山大·弗萊明。1928年,弗萊明在檢查培養皿時發現,在培養皿中的葡萄球菌由于被污染而長了一大團霉,而且霉團周圍的葡萄球菌被殺死了,只有在離霉團較遠的地方才有葡萄球菌生長。他把這種霉團接種到無菌的瓊脂培養基和肉湯培養基上,結果發現在肉湯里,這種霉菌生長很快,形成一個又一個白中透綠和暗綠色的霉團。通過鑒定,弗萊明知道了這種霉菌屬于青霉菌的一種,于是,他把經過過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菌的培養皿中,發現葡萄球菌、鏈球菌和白喉桿菌等都能被它抑制。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。經過一系列試驗和研究,弗萊明認為青霉素可能成為一種可以全身應用的抗菌藥物。 1929年,弗萊明發表論文報告了他的發現。但是青毒素的提純問題還沒有得到解決,這使這種藥物在大量生產上遇到了困難。 1935年,英國病理學家弗洛里和僑居英國的德國生物化學家錢恩合作,重新研究青霉素的性質、分離和化學結構,終于解決了青霉素的濃縮問題。當時正值二戰期間,青霉素的研制和生產轉移到了美國。青霉素的大量生產,拯救了千百萬傷病員,成為第二次世界大戰中與原子彈、雷達并列的三大發明之一。 這一造福人類的貢獻使弗萊明、錢恩和弗洛里共同獲得了1945年諾貝爾生理學和醫學獎。青霉素的發現是人類發展抗菌素歷史上的一個里程碑。直到今天,它仍是流行最廣、應用最多的抗菌素。青霉素能殺滅各種病菌,還可以治療各種炎癥。而且它對人體幾乎沒有毒性。因此除了極少數對青霉素過敏的人,大多數病人都能借助青霉素恢復健康。 正是青霉素的發現,引發了醫學界尋找抗菌素新藥的高潮,人類進入了合成新藥的時代。 1955年3月11日,弗萊明逝世。
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1920年代,蘇格蘭細菌學家亞歷山大·弗萊明發現葡萄球菌被培養皿上的一塊霉菌所摧毀。這次偶然事件導致了20年后有奇跡般功效的抗生素類藥物的發展以及醫療業的一場革命。
1928年的一天,弗萊明把一些葡萄球菌培養皿放置在倫敦圣瑪麗醫院的實驗室里。而后他注意到在細菌繁殖的營養基上出現了小塊的綠色霉菌,而在它們周圍那致命的細菌已經
消失了。弗萊明好奇地把霉菌分離出來并促使它生長然后用引起其他疾病的細菌來試驗它的效果。它殺死了一些細菌,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別不大,并將其活躍成分命各為“盤尼西林”。弗萊明不止一次地試圖再現他最初觀察到的結果,但每次都失敗了。他真的是靠運氣偶然發現了盤尼西林。
弗萊明及時地在一本科學雜志上發表了他的觀察結果,但是他和其他所有人在將近12年間把盤尼西林撂在一邊。發掘盤尼西林作為主要藥物的使命留給了澳大利亞的霍華德·弗洛里和德國出生的恩斯特·錢恩,兩人都在牛津大學工作,在極端不利的情況下,研究出了如何大批量生產盤尼西林。他們的實驗也揭示了新抗生素至關重要的質量何題。為了真正有效,治療必須繼續到整個菌群被肅清干凈,而不是僅僅到癥狀消退為止。就在那時,爆發了第二次世界大戰,并且因為英國的制藥工業已到極限,弗洛里便去美國監督第一批大批量盤尼西林的生產。
弗萊明、弗洛里和錢恩因在發現和研制盤尼西林方面的卓越貢獻而獲得諾貝爾獎。
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