青霉素的发明,本文主要内容关键词为:青霉素论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1928年的一天,英国伦敦圣玛丽医院的弗莱明博士发现,被丢弃在窗台上的一碟葡萄球菌培养皿中长出一团团绿色的霉花,更出乎意料的是绿色的霉菌十分强悍,竟将培养皿中的黄色葡萄球菌慢慢地吞噬掉。这个奇怪的现象引起弗莱明极大的兴趣,为什么霉花区域的细菌有的死亡、有的枯萎?
弗莱明博士对绿色霉菌进行研究,他挑了一点霉菌放在皿上精心培养,在显微镜下霉菌起初长出白色的绒毛,迅速生长渐渐蔓延,后来就变成了一层绿色的“绒毯”。弗莱明吩咐助手将霉菌培养过滤;然后,他取出长满葡萄球菌的小碟,将过滤的霉菌液滴入其中,仅几个小时,那些致伤口溃烂、血液中毒的葡萄球菌竟消失得无影无踪。
“新菌它不只是和葡萄球菌争夺养料,而且自己分泌了一种汁液直接杀死了对方。”弗莱明博士观察后得出判断,他把人类发现的第一个抗菌素命名为青霉素(亦称盘尼西林)。
为验证青霉素对动物和人体有无毒性,弗莱明博士在家免和白鼠身上进行注射滤液,结果无异样反应;后来又在人体血液内混上微量青霉素,试验证明对白细胞也无杀伤作用。对这一重大科学发现,有人奉劝弗莱明博士申请青霉素发明技术专利,然而弗莱明却淡淡一笑,意味深长地说:“医学界最可怕的莫过于贪,贪名贪利而不舍己救人无异于拿刀杀人。”他毅然挥笔将这一科技成果毫无保留公布于世,发表在1929年9月英国《实验病理学》杂志上。
科学原理的发现到转化为具体应用,这其间还有许多技术难题,人们一时还找不到一种提取有效成分的好办法,而医学界此时正把目光集中在刚刚问世的磺胺制剂上,青霉素的诞生在引起一阵震撼的兴奋之后,也就被人们遗忘了。
岁月流逝,沉寂10年以后,一位从德国流亡到英国的青年化学家钱恩,接过了青霉素研究的接力棒。他遵循弗莱明博士发表的论文作提纯实验,历尽艰辛在1940年冬终于提炼出只有0.3%纯度,仅够供4只白鼠注射试验用的青霉素晶体。钱恩先给8只白鼠注射致死的病菌, 然后分成两组,其中一组给予注射青霉素溶液,通过观察, 未注射青霉素的4只白鼠很快便死去了。实验表明:这种神奇的粉末是杀灭病菌,拯救生命的灵丹妙药。
与此同时,英国牛津大学病理学博士弗洛里医生也在展开青霉素研究,经过动物实验,证明其杀菌力的强大是史无前例的。若提纯出能治疗恶性病人的青霉素粉末,就需要注满整整一节火车厢的菌液量,弗洛里在一家化工厂的帮助下,提炼出一小匙青霉素药粉,决定作为重症病人的临床试验。
1941年2月12日,伦敦医院收治了一名患葡萄球菌和链球菌双重感染,全身多处溃烂已处于休克状态的警察,弗洛里用青霉素药粉配成生理盐水,给病人进行静脉注射,药液一滴滴地渗入血液,一昼夜后奇迹出现了,病人竟睁开了眼睛;第三天警察病情明显好转,浓疖不再恶化;第五天病人已能饮食了,正当家属兴高采烈欢呼亲人得救之时,弗洛里却急得坐立不安,原来那一小匙青霉素药物已经用完。病菌又卷土重来,患者病情再度恶化,最终仍被死神带走。
弗洛里继续提纯青霉素晶体,进行第二例临床试验,结果重蹈覆辙,一名十五岁的少年患者病愈出院后,不久病情复发又被病魔夺去生命。弗洛里捶胸顿足,仰天长叹青霉素药物太少了!
弗洛里从2次临床试验失败中认识到, 青霉素药物如果不能大量生产,那么就会变得毫无价值。然而,时值第二次世界大战,英伦三岛遭受炮火袭击,战争造就大批伤病员,又不能正常生产药品,在动荡的年代,谁会来投资开发这种神奇的新药?弗洛里决定漂洋过海到美国去研制开发青霉素。
为了使青霉素能尽快地提供给军队使用和获得更大的商业利润,美国也在进行青霉素的研究,聘请弗洛里担任项目负责人,农业部研究所发酵组主任组织一支由25名科技人员组成的研制组,配合弗洛里的科研活动。研制组通过对玉米粒加工厂的副产品处理方法进行研究,用玉米汁培养霉菌,使青霉素的产量一下子提高10倍,这个可喜的进展对弗洛里是极大的鼓舞。
为了早日使青霉素投入生产,弗洛里还试图探索发现可以产生大量青霉素的霉菌。1942年,美国某空军基地接到一个奇特的命令,要求飞行员执行任务时从各地机场附近收集一包泥土带回来。于是,弗洛里实验台上堆满了世界各地抓来的泥土,他就从这些土中分离菌种,青霉素的产量从每立方厘米2单位提高到40单位。弗洛里在试验中还发现, 从垃圾堆里烂西瓜上剥离绿霉培养出菌种,获得的青霉素竟从40单位猛增到200单位。
弗洛里独创性的勤奋劳动,解决了中间试验过程中的关键问题,在短期内浓缩提纯并成功地生产出青霉素,奠定了批量生产的基础,由于制造设备、工艺技术逐步改进,白色粉末状纯净的青霉素终于从实验室走向医院病房,救治了无数伤员和患者。
青霉素的发明与在医疗上的普遍应用,为其他抗菌素的研制开辟了道路,成为第二次世界大战期间三项重大发明(原子弹、雷达、青霉素)之一。弗洛里赴美工作已圆满结束,准备回国,科学研究院的医科主任在送行时赞颂道:“科学家研究生产了一种最厉害的杀人武器,又研究生产了一种最有效的救命良药。前者是原子弹,后者是青霉素,先生您可与爱因斯坦媲美了。”
弗洛里坦然地说:“这可万万不敢,而且青霉素也不是我首先发现的……”然而,科学史册上永远记载着他不朽的业绩。为了表彰这项医学成就,在青霉素发明的历程中作出过巨大贡献的弗莱明、钱恩、弗洛里三位科学家,被授予1945年度诺贝尔医学奖。