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青霉素是怎样被发现的? 休 闲 居 编 辑 >>>>>>>>休闲养生网回答： 1928年夏季的一天，在伦敦大学圣玛丽医学院的实验室里，弗莱明像往常一样，从事着他的课题研究——机体中防御园子（特别是白细胞）抵抗葡萄球菌导致病因子的作用机理。为了研究葡萄球菌，他全身心地扑在实验室，常常工作到深夜，仔细观察这些细菌在培养过程中的变化，研究影响这些变化的条件。每次，当他打开培养皿的盖子，取出里面的细菌，放在玻璃片上，准备拿到显微镜下观察时，空气中飘浮的微生物——细菌或霉菌，常常“乘机”飘落到培养皿里。这些外来的微生物在培皿中繁殖，经常妨碍正常的实验，弗莱明很是讨厌这些“不速之客”。 这天，弗莱明正准备用显微镜观察从培养皿中取出的葡萄球菌时，突然发现了一个特殊现象：在原来长了很多金黄色葡萄球菌菌落的培养皿里，长出了一种来自空气中的青绿色的霉菌菌落，并已开始繁殖。更令他惊奇的是，在这个青绿色霉菌菌落周围，原来培植的葡萄球菌菌落全被溶解了，而离得较远的葡萄球菌则完好无损。弗莱明立即意识到这个青绿色的霉菌可能分泌了一种能够裂解葡萄球茵的物质，而这种物质可能正是他多年来梦寐以求的自然抗菌物质。 弗莱明对这种青绿色的霉菌产生了极大的兴趣，他对这个偶然发现的奇特现象作了详尽的记录，小心翼翼地把这些“不速之客”从培养皿中分离出来，培养在液体培养基中，让它们迅速繁殖。 弗莱明把这种青绿色的霉茵称作青霉菌，他从青霉菌“吞食”顽固的葡萄球菌这一事实出发，推断青霉菌分泌了一种极强的杀菌物质，正是这种可以扩散的物质，消灭了周围的葡萄球菌。通过实验，他作了值得注意的观察：当培养皿整个平面被葡萄球菌布满时，青霉菌周围仍旧没有任何细菌。这就说明：青霉菌阻止了细菌的蔓延，并且把它们加以消灭。 弗莱明想：如果能把青霉菌的分泌物提取出来，该多好啊！他马上动手进行实验。首先他把青霉菌接种到肉汤培养液中，让它旺盛地繁殖，然后，把长满青霉菌的液体小心谨慎地过滤出来，得到一小瓶澄清的滤液。弗莱明将这种滤液滴进长满葡萄球菌的培养皿里。几个小时以后，原来长势繁茂的葡萄球菌统统被杀死了。 弗莱明的发现和实验使实验室的同事们都很兴奋。弗莱明进一步进行实验研究，他利用了以前在研究溶菌酶过程中建立起来的测定技术，将这种滤液用水稀释，重新做实验，鉴定了这种培养液对各种致病菌的抑制性状。结果表明：1∶1000浓度的培养液仍可抑制葡萄球菌的生长，而当时著名的消毒剂石炭酸在1∶30O的浓度时就失去了抑菌作用。弗莱明又取来凶恶异常的链球菌进行测试，结果1∶100的培养液就致它们于死地。弗莱明将这种抗菌物质命名为“青霉素”，因为产生这种物质的是青霉菌（后来经过鉴定，这个产生菌是特异青霉）。这就是青霉素的发现。 弗莱明是英国细菌学家，1881年8月6日出生于苏格兰基马尔诺克附近的一个小村子里。他父亲经营一个小农场，但经营收入微薄，只够勉强维持一家人的生活。7岁时，他父亲故世，从此弗莱明便跟同父异母的大哥一起生活。大哥非常喜爱天生伶俐，好学上进的弟弟。弗莱明每天徒步到4英里外的镇上乡村小学读书，后来考上了离家12英里的基马尔诺克的一所中学。 弗莱明自幼好学，酷爱大自然，注意观察种种自然现象，喜欢思索那些新鲜事物，常常向大人们提出五花八门的问题，弄得大人们也难以回答。有一次，他跟着母亲去探望一个住院的亲戚。看着病人那痛苦的情形，他问：“您得的是什么病？怎么会得病？……”病人一问三不知。喜欢刨根问底的弗莱明，又去向医生打听，医生也无法明确答出病因，只得对好问的弗莱明说：“孩子，没有详细研究的病症还多着呢，哪能样样病都知道啊！”医生的话使弗莱明产生了学习医学，为人治病，解除病人痛苦的愿望。 13岁时，弗莱明的一个哥哥到伦敦当了开业医生，弗莱明和姐弟们一起都迁居到了伦敦。弗莱明进入伦敦综合技术学校，由于家境窘迫，只学习了很短一段时间，便被迫退学，到造船厂当学徒，1900年应征入伍，在伦敦苏格兰军团里服役。 服役结束后，弗莱明考取了伦敦大学圣玛丽医学院，并获得奖学金，他决心学医的愿望终于实现了。他牢记着少年时代与那位医生的对话，矢志于探究细菌致病的秘密。他以惊人的毅力，忘我的精神，刻苦钻研，深受导师赞赏，1908年获得医学士和理学士学位，同时获得伦敦大学的金质奖章。1909年，通过国家考试，成为英国皇家外科学会会员。 大学毕业后，弗莱明以优异的成绩留校任教，并在该学院校长、著名细菌学家赖特领导下，致力于广泛的细菌学研究。虽然他和赖特的性格不同，但弗莱明总是谦虚地向导师学习，他们密切合作了40年之久。 弗莱明跟随赖特从事痘苗治疗和预防传染病的研究，他坚持实践赖特关于通过接种疫苗防止细菌传染的免疫学说。弗莱明在其早年的医学科学生涯中就十分注意血液的天然抑菌作用，并对防腐剂也进行了研究。 第一次世界大战爆发后，弗莱明以中尉军衔参加了英国皇家军医部队，在赖特上校的领导下，在布洛涅创伤研究实验室工作。当时，那些用于避免伤口感染的药物都不符合他的要求，虽然这些药物外用时能够使伤口消毒，但是当它一旦进入血管，很快就会破坏血细胞。因此，他希望能找到一种既能帮助身体产生防御作用，但又不会使身体受到损害的物质。他发表了《化学和生理抗菌剂在脓毒性创伤中的作用》等文。由于他成绩显著，到战争快结束时，已晋升为上校。 战后，弗莱明回到圣玛丽医学院，继续从事他的医学科学研究，放弃了到苏格兰行医的优厚待遇，全心致力于研究能杀死使伤口感染发生危险的病菌的药物。1922年，他在动物组织和分泌物中发现了一种能够溶菌的物质，他把这种淡黄色的、可溶解菌落的粘液命名为“溶菌酶”，写了题为《关于在组织和分泌液中发现一种值得注意的溶解成分》的论文。后来，在实验室里，他得到了这种溶菌酶的结晶体。因为溶菌酶在对某些革兰氏阳性菌的细胞壁具有特异性破坏作用，所以它在细菌细胞学的研究中，很有价值。然而，由于溶菌酶来源有限，而且对致病病菌没有抑制作用，所以尽管弗莱明进行了多年的研究，始终未能成为实际应用的药物。于是，弗莱明就暂时停止了这个研究课题。但是，在长期研究溶菌酶的过程中，弗莱明建立了一系列测定抑菌特性的技术。 接着，弗莱明开始全神贯注地研究另一种溶菌剂，这就是前面所描述的青霉素的发现。弗莱明终于找到了他长期以来寻找的物质。然而，这种具有强大杀菌能力的物质，会不会损伤人体和动物体呢？ 弗莱明用小白兔做试验，当青霉素注射到小白兔的血管里时，小白兔不但没有死，也没有出现任何异常症状。这说明青霉素对动物体没有损害，证明它具有医用价值。他在1929年发表的论文中说：“青霉素不干扰白血球的功能，对试验动物无毒，可能是一种适用于注射的杀菌剂。” 弗莱明脑海中又涌现出孩提时随母亲去看病人的情景，既然青霉素可以成功地杀死许多人体以外的病菌，能否用青霉素去治愈那些久病不愈，等待死亡的传染病人呢？如果能用它医治人类的顽疾，那该多好呀！ 然而，提炼医用青霉素的过程很复杂，要经过青霉菌的培养、滤液的浓缩、提炼和烘干等一系列过程，靠弗莱明个人的力量是很难解决的。弗莱明邀请了一些生物化学家合作，打算把培养液中的青霉素提取出来供临床试用。但是这种化学物质极不稳定，在一般的溶媒中很快遭到破坏，所以他始终没有获得过青霉素的提取物，所有提取青霉素的试验都失败了。 不过，弗莱明具有科学预见和坚韧不拔的勇气、稳重的耐性，他深信总有一天会有人来继续研究青霉素。于是，他在自己的实验室里耐心地、默默地将这个菌球一代一代的繁殖下去，一直进行了10多年。 1939年，弗莱明关于青毒素的论文引起了澳大利亚病理学家弗洛里的注意，他向弗莱明索取该菌作进一步的研究。弗洛里和当时侨居在英国的德国生物化学家钱恩，在另外几位科学家协同努力下，克服了在研制过程中的种种困难，终于在1941年，从青霉菌滤液中提炼出了青霉素的棕黄色粉末。经试验，把它稀释到二百万分之一，也足以杀死病菌，这种青霉素粉末的杀伤力是史无前例的。 1941年，青霉素第一次使用在被葡萄球菌传染的病人身上，获得成功。青霉素的显著疗效得到了医药界的承认。但是还有一个难题，就是青霉素的制造太麻烦，而且费用昂贵，为了治愈一个病人，必须制造和加工1000升霉菌溶液。当时正值第二次世界大战，有大批的受伤者急需治疗，在美国和英国，有38个研究小组加紧改进青霉素的制造方法，至战争后期，工业制药已获得成功，并首先在战场上发挥了巨大效用。 1942年，伦敦来电话向在牛津的弗洛里请求出让10克青霉素，弗洛里接到电话，不加思索就同意了，请求者就是弗莱明，他为了给一位重病的朋友治病需要这种昂贵的青霉素。接到青霉素后，弗莱明说：这一天是他生活中最幸福的一天。英国报纸《利刀》上曾写道：“青霉素是无与伦比的，但是得不到它。” 1945年，弗莱明同弗洛里、钱恩一起荣获诺贝尔医学及生理学奖。弗莱明成为许多科学协会的名誉成员，18所大学授予他名誉博士学位，他以前工作的地方，现今叫赖特一弗莱明微生物研究所。 1955年3月11日亡故的弗莱明，生前最高兴的是亲眼看到了他发现的青霉素的工业制药所获得的成功。青霉素的发现及临床应用成功，开创了医疗科学的新纪元，被誉为“奇迹药物”，被看作在第二次世界大战中堪与原子弹和雷达并驾齐驱的“武器”。 |