青霉素

青霉素历史发展

20世纪40年代以前，人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核，那么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面，科研人员进行了长期探索，然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。 亚历山大·弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。 在1928年夏弗莱明外出度假时，把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周后当他回实验室时，注意到 一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现，霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明，上述霉菌为点青霉菌，因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。然而遗憾的是弗莱明一直未能找到提取高纯度青霉素的方法，于是他将点青霉菌菌株一代代地培养，并于1939年将菌种提供给准备系统研究青霉素的英国病理学家弗洛里（Howard Walter Florey）和生物化学家钱恩。

通过一段时间的紧张实验，弗洛里、钱恩终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。之后，弗洛里在一种甜瓜上发现了可供大量提取青霉素的霉菌，并用玉米粉调制出了相应的培养液。弗洛里和钱恩在1940年用青霉素重新做了实验。他们给8只小鼠注射了致死剂量的链球菌，然后给其中的4只用青霉素治疗。几个小时内，只有那4只用青霉素治疗过的小鼠还健康活着。“这真像一个奇迹！”弗洛里说道。此后一系列临床实验证实了青霉素对链球菌、白喉杆菌等多种细菌感染的疗效。青霉素之所以能既杀死病菌，又不损害人体细胞，原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌细胞壁的合成发生障碍，导致病菌溶解死亡，而人和动物的细胞则没有细胞壁。但是青霉素会使个别人发生过敏反应，所以在应用前必须做皮试。在这些研究成果的推动下，美国制药企业于1942年开始对青霉素进行大批量生产。到了1943年，制药公司已经发现了批量生产青霉素的方法。当时英国和美国正在和纳粹德国交战。这种新的药物对控制伤口感染非常有效。到1944年，药物的供应已经足够治

疗第二次世界大战期间所有参战的盟军士兵。1945年，弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。

青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。它的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。继青霉素之后，链霉素、氯霉素、土霉素、四环素等抗生素不断产生，增强了人类治疗传染性疾病的能力。但与此同时，部分病菌的抗药性也在逐渐增强。为了解决这一问题，科研人员目前正在开发药效更强的抗生素，探索如何阻止病菌获得抵抗基因，并以植物为原料开发抗菌类药物。

青霉素在我国的发展

1953年5月，中国第一批国产青霉素诞生，揭开了中国生产抗生素的历史。截至2001年年底，我国的青霉素年产量已占世界青霉素年总产量的60%，居世界首位。

今天是2月13日，1928年的2月13日是世界科技史上的一个重要日子，这一天，英国医学家弗莱明发现的青霉素经过实验被确认成功了，从此人类有了对付病魔的一个有力武器。一些史学家认为，青霉素的发明至少使人类的平均寿命提高了10岁以上，1900年的时候世界上最发达的国家美国的人均寿命也不过46岁，而到了2000年的时候美国和西部国家的人均寿命差不多都达到了70岁以上，中国的人均寿命也由解放前的35岁超过了70岁，人类的平均寿命在20世纪能有这么大的提高当然有着医疗保健和社会安宁等多方面的原因，但是青霉素的问世毫无疑问也是其中的重要原因之一。

弗莱明生于英格兰，他经过多年的潜心研究发现了青霉素，当年传到中国被称为盘尼

西林，价格与黄金是相等的，在第二次世界大战中间，青霉素的大量投入使用挽救了数以千万计伤兵的生命。在过去人类多数战争中间，生病和负伤死亡的人要比直接战死的人多，例如为时四年的第一次世界大战中间病死和因为负伤致死的军人就超过直接阵亡的数字，再如苏俄的国内战争中间，红军战斗死亡不到40万人，可是因为生病而死的多达138万人，中国人熟悉的《钢铁是怎样炼成》的一书中间就记载过，伤寒病对于红军的威胁比白军的机枪要大得多，书中的主人翁保尔柯察金也差点死于伤寒。在中国近代的战争中军人同样是病死的比直接打死的多，可是在第二次世界大战中间除了中国战场上医疗条件差，因此病死的数字仍然很大之外，其他主要交战国的伤病员死亡额都降到了10%以下，许多军事史研究者都评论说，第二次世界大战是世界历史第一次战死者超过病死者的大战，这主要是青霉素的功劳。从这个意义上讲，科学技术是人类的第一生产力，也是改变人类社会状态的最强有力的因素。

曾有一部电影叫《盘尼西林·1944》，讲述抗日战争期间，为争夺2箱青霉素，中共地下党人与汪伪军展开的一场殊死较量。现在一定有很多人会发出这样的疑问：普普通通的青霉素，有那么重要吗？在抗生素泛滥的今天，人们难以想象青霉素刚刚能批量生产时的价值。从某种意义上说青霉素是具有划时代意义的发明，也并不为过。因为正是青霉素的出现，才使得众多病菌感染者特别是战场上的无数伤兵，摆脱了之前“听天由命”的凄惨处境。

细菌“凶手”

在青霉素诞生以前，人们在外科医学上已经有了许多重大的发明：麻醉剂，让伤者不需要再忍着剧痛接受手术；消毒绷带，让医生们不必再用烧红的烙铁为伤兵处理伤口……但在对付细菌的入侵方面，当时的医疗手段接近于“无计可施”，伤寒、痢疾、伤口的普通感染甚至是咽喉肿痛，都有可能因为无法及时杀菌而成为置人于死地的“凶手”。

在战争期间，这些“凶手”往往比对面之敌更有杀伤力。美国南北战争期间，南军有18．6万人死于疾病，是战死人员的2倍，仅痢疾一项，就夺走了4．5万条人命；一战初期的6个月内，伤寒就从塞尔维亚夺走15万名士兵的生命，到战争结束时，俄国有300万人死于该疾病。当然，这些“凶手”对平民的“杀戮”也毫不手软，在1918至1919年肆虐的流感病毒中，有2200万人丧命。面对细菌的侵害，当时仅有的防护手段是喷洒化学药剂，在碳酸溶液里浸泡绷带，很显然，这些都无法起到切实有效的抵御作用。

1935年，德国科学家多马克宣布，他找到了战胜细菌的方法。通过实验，他发明了一种被称为“百浪多息”的磺胺类药物，这种药物提取自衣物染料，经过人体试验，对链球菌感染所致的猩红热、肺炎、中耳炎和脑膜炎等都有显著疗效。而在这以前，这些疾病几乎都是可以置人于死地的。

这一发明震惊了全世界，更多的科学家投入到对磺胺类药物的研究。与之相对的是，更多种类的磺胺类药物被发明生产出来。

然而，磺胺类抗菌药物所存在的不足很快就被人们发现，这类药物并不能杀死所有的细菌，而那些它可以杀死的细菌在用药后会较易产生耐药性。更重要的是，即使是最好的磺胺类药物，也会产生各类副作用，病人可能会出现皮疹、剧烈呕吐等不良反应，而在极端的病例中，磺胺类药物甚至可以杀死病人体内的白细胞，反而加速病人的死亡。

是否存在一种接近于完美的抗菌药，它能有效杀死细菌，同时不会对人体产生危害？这样的药物的确存在，并且它被人发现的时间还要早于磺胺类药物。

青霉素的发明历程

英国药理学家亚历山大·弗莱明在一次度假归来后，发现他的培养皿中，用于观测的葡萄球菌长了一大团霉，霉团周围的葡萄球菌被杀死了，只有在离霉团较远的地方才有葡萄球菌生长。这位曾在一战中担任过军医，与细菌进行过多年抗争的科学家立刻想到，会不会是霉菌将周围的葡萄球菌杀死了？

弗莱明随即开始对此设想进行求证。大量的实验让他确信，这一霉团所产生的一种化学物质，可对包括链球菌、肺炎球菌、脑膜炎球菌等多种细菌具有致命的杀伤力，同时，它不会伤害正常细胞，也不会对白细胞的抵抗力造成影响。换言之，这就是人们一直所寻找的接近完美的抗菌药物，由于这种物质产生于被人们称为青霉菌的霉团，因此，弗莱明将它命名为“青霉素”。

在许多励志书籍和名人故事中，青霉素的发明到此便告一段落，故事告诉人们，如果细致地对待身边出现的不起眼的小事，甚至有可能做出影响历史进程的事情。这是一个大团圆结局。然而在现实中，这仅仅是青霉素曲折命运的开始。

弗莱明深知发现青霉素的重大意义，但在提纯青霉素的过程中，弗莱明发现，无论是想大量提取青霉素或是长期保持青霉素的杀菌性，都几乎是不可能完成的任务。因此，弗莱明放弃了对青霉素的研究，仅仅将他的研究结果写成论文。但在当时，他的论文无人问津。

在弗莱明的论文沉睡了10年后，澳大利亚人弗洛里看到了弗莱明的心血之作。他迅速意识到：这是一份可能拯救无数人生命的伟大发明。

弗洛里立刻着手弗莱明未能完成的任务，他与钱恩、希特利等科学家组成一个研究团队，集体研究将青霉素大批量提纯并生产的方法。但他们遇到了与弗莱明同样的困难：仅

能从霉中提取到二百万分之一的有效物质。尽管几经周折，他们提取到的青霉素也仅够在几只人为感染链球菌的老鼠身上完成实验。

弗洛里等科学家给人为感染链球菌的4只老鼠注射了青霉素，而另外4只则没有采取任何措施。一天后，注射过青霉素的4只老鼠全部存活下来，而未注射的4只全部死亡。研究团队成员为这次实验结果振奋不已，接下来几个月中，他们拼尽全力生产青霉素，并得到了一次在人体上试验青霉素的机会。

病人是一名伦敦警察，在修建花枝时被刺伤了手指，伤口受到葡萄球菌和链球菌感染，发展为败血症。尽管服用了大量磺胺类药物，却不见任何起色，在注射青霉素之前，他高烧40.6度，已经无限接近死亡。在注射青霉素后，这名病人的状况显著好转，为他注射青霉素3天后，病人已经恢复了意识。但就在这时，弗洛里等人所提取的青霉素全部用完了，病人在24小时内重新陷入昏迷，并很快死去。

这一悲剧告诉弗洛里，如果没有办法大批量生产青霉素，那么他无法帮助任何人。治疗一个成年人所需要的青霉素数量约为一只小鼠的3000倍，如果光靠弗洛里等人的生产，几个月的时间也凑不齐治疗一个病人所需的药物。此时，正是二战在西欧战场上激战正酣之时，弗洛里等人正身处英国，每日在头顶上响起的战机轰鸣声就像对他的催促，哪怕能提早1分钟实现青霉素的大批量生产，对数以万计的伤员来说，都有着重要意义。

让伤兵安然返家

弗洛里向英国政府寻求帮助。但是，此时的英国正处于德国“海狮计划”的地毯式轰炸中，物质极度匮乏，无力对弗洛里提供任何帮助。

弗洛里转而向美国寻求帮助。美国政府敏锐地发现了青霉素的潜在价值，召集数百位生化学家和数千位工程师联合攻关，并将青霉素列入战时国家重点开发项目名录上，位于最优先项目的行列。

青霉素的发展开始进入“快车道”，这一庞大的研究团队在实验了数万种形态的霉后，终于找到一种被称为“产黄青霉素”的霉，它的提取物超过原来200多倍。1942年，随着美国的参战，对青霉素的需求量急剧增多，研究团队决心对霉进行放射，以这种极端方式来增加产量。没想到的是，这一方式产生了意料之外的效果，几周时间，提取青霉素的产量提高了几万倍之多。

1944年，青霉素的快速和大批量生产已经成为现实，此时，二战进入最后的攻坚阶段，战事一如既往的残酷。但不同的是，此时盟军所有参战的野战医院和医疗分队都得到了充足的青霉素供应，也就是在这时，青霉素被盟军士兵亲切地称为“救命药”，并因此名满天下。有一幅盟军的宣传画在当时流传甚广，画上印有如下标语：感谢盘尼西林（青霉素），它让伤兵安然返家。

这种在战争中诞生的“救命药”，守护着人类的生命。英国首相丘吉尔曾经说道：“青霉素是二战时最伟大的发明。”直到今天，这一药物仍然在守护着人们的生命。

（摘自2012年10期《世界军事》鲁翔宇 文）