自然的抗爭 他不是葯神,但他的發現改變了世界

在我們的印象里,很多偉大的發明或發現,可能就出現在靈光一閃間。但是,也有一些發明和發現的問世過程,可謂歷盡艱辛,好事多磨。

1

1955年3月11日,英國人亞歷山大·弗萊明去世。

這個人的名字,其實很多人未必熟悉。但是在1999年12月31日美國《時代》周刊評選出的「20世紀影響世界的100人中」,「亞歷山大·弗萊明」這個名字赫然在列,和他並列的,是愛因斯坦、圖靈、萊特兄弟等等。

這位英國人究竟做了什麼,讓他能排進這個百人名單?

因為他發現了一樣東西,而這樣東西,迄今可能挽救了億萬人的生命。

這個東西,就是「青黴素」。

當然,青黴素問世的整個過程,不能全歸功於弗萊明一人,可以說是一波三折。

2

1881年,亞歷山大·弗萊明出生於蘇格蘭一個普通的農戶家庭。

關於弗萊明,網上一直流傳一個說法:一個英國農戶曾救過一個落水貴族,貴族為了報答,將農戶的兒子送去學校接受教育,之後那個農戶的兒子發明了青黴素,治好了貴族那染上肺炎的兒子——農戶的兒子就是弗萊明,貴族的兒子叫丘吉爾。

這段雞湯聽上去讓人感覺頗為溫暖,但遺憾的是,丘吉爾和弗萊明後來都公開表示:這完全是瞎扯淡!

弗萊明作為一個農民的兒子,在20歲時確實出人意料地進入了倫敦聖瑪麗醫院的附屬醫學院學習,但這主要是因為他的哥哥以及他的舅舅——作為眼科專家的哥哥勸他學醫,而他那終身未婚的舅舅給他留下了一筆小小的、可以作為學費的遺產:250英鎊。

在弗萊明所處的時代,做醫生可能會經常體會一種挫敗感:人類的醫學發展到20世紀初,依舊對細菌感染束手無策,人一旦染上肺炎、腦膜炎、霍亂、猩紅熱、淋病、梅毒這些細菌性疾病,死亡率就提高,甚至有時候一個小傷口沒有處理好引發感染,也只能等死。

在這樣的背景下,弗萊明雖然獲得了外科醫生的從業資格,卻沒有投入臨床診斷和醫療中去,而是做了一個從事細菌和微生物研究的學術專家,主要從事免疫方面的研究。

其實倒也不是弗萊明不想做外科醫生,而是他的老師萊特需要自己的學生做助手,而一絲不苟的弗萊明是一個不錯的人選。

在弗萊明擔任萊特助手的時候,萊特帶著包括他在內的醫療小組奔赴了第一次世界大戰的戰場,嘗試使用疫苗來防止受傷士兵的傷口受到細菌感染。但遺憾的是,以那時候人類對免疫知識的掌握,面對細菌感染還是感到無能為力。弗萊明親眼看到很多只是受輕傷的士兵,因為傷口被細菌感染而最終失去生命。

但這個經歷也讓弗萊明積累了很多經驗,而且他至少完成了青黴素誕生之路上的第一環:沒有成為一名外科大夫而選擇從事研究。

如果他選擇成為一名臨床大夫,或許他一生能挽救數百乃至上千人的生命,但數千萬人乃至上億人的生命之火,可能就會提前熄滅。

3

弗萊明確實適合做一個研究型人員。

他顯然不是一個天才型人物,但他擁有所有優秀科學家都具備的特點:敢於探索,善於觀察,堅持不懈。

比如1921年弗萊明發現溶菌酶的過程就有點傳奇。當時他在培養一種黃色球菌,恰逢感冒,他異想天開地將自己的鼻涕取了一點樣放進培養皿,結果發現了細菌溶解的現象。他進一步發現人體包括眼淚在內的大多數體液也含有這種所謂的「抗菌素」(但汗液和尿液中沒有),然後他堅持不懈地試驗——一直讓人吃檸檬酸然後收集對方眼淚,結果人家看到他就落荒而逃。

這是弗萊明第一次認識到自然界存在細菌的「超級殺手」,雖然在之後的7年研究中,弗萊明和他的助手發現溶菌酶對很多原生病菌幾乎沒用,但他累積了很多這方面的經驗和教訓。

然後時間就到了1928年。

弗萊明因為要做關於葡萄球菌的研究,在實驗室做了幾十個葡萄球菌的培養皿觀察。但在7月末的一天,他到外地去度假,忘記將那些培養皿放進恆溫箱,並且忘了關實驗室的一扇窗——那扇窗不常開,正好對著那幾十個培養皿。

結果,當弗萊明在9月3日回到實驗室時,發現窗台上的一個培養皿里出現了一塊慘白色霉斑——顯然空氣中的什麼黴菌飄進了打開的窗戶,落在了培養皿上,然後形成了這樣一塊霉斑。

一般人的第一反應,肯定是將這個已經失去意義的培養皿拿去清洗掉,但弗萊明沒有,而是馬上將這塊培養皿放到顯微鏡下進行觀察,結果令他大為吃驚:在那塊霉斑附近,所有的葡萄球菌都被殺死了,形成了一個「空白」環狀地帶。

這說明什麼?說明這塊霉斑肯定分泌了什麼物質,抑制了葡萄球菌的生長。

弗萊明立刻深入研究這塊霉斑,發現這是青黴菌在起作用。在進一步試驗後,弗萊明發現青黴菌對殺死葡萄球菌、鏈球菌都有奇效,並且對非細菌細胞無害——這就意味著,它可以成為一種對人體副作用非常小,但療效非常好的抗生素。

於是,弗萊明就把他發現的這種物質命名為「盤尼西林」(penicillin),也就是我們後來熟悉的「青黴素」。

1929年6月,弗萊明將他所有關於青黴素的研究成果寫成了論文《關於黴菌培養的殺菌作用》,這標誌著青黴素正式進入人類文明史,也意味著在細菌感染陰影籠罩下的人類,再熬一段時間,就將跨入一個全新的紀元。

為什麼要再熬一段時間呢?

因為弗萊明關於青黴素的論文發表後,根本無人問津。

4

弗萊明那篇關於青黴素的論文,在發表後的整整8年里,被引用數為「0」。

無人問津的一個很重要原因就是,弗萊明根本無法從青黴菌中提純出青黴素。一個東西如果無法被提純,就談不上被應用,就像當初居里夫婦宣稱發現了「鐳」,還必須傾家蕩產去提煉出純鐳一樣。再加上弗萊明在試驗青黴素的過程中遭遇了一系列挫折(包括發現葡萄球菌會產生抗性等),所以他自己也失去了信心。

但這也怪不了弗萊明,因為他只是免疫學家和微生物學家,要提純青黴素,必須有化學家加入才行。

直到1937年,有一批人接過了「接力棒」。

第一個值得一提的人,是霍華德·弗洛里。這位澳大利亞人23歲就成了醫學博士,而且還獲得過號稱「全世界競爭最激烈的獎學金」——羅德獎學金。他在1935年成為牛津大學威廉·鄧恩病理學院的主任。

按照弗洛里的說法,他在1937年注意到了弗萊明的那篇論文,並且意識到這可能是人類征服細菌感染的重要一步。所以,以弗洛里為首,鄧恩病理學院成立了一個專門小組,開始大力研究青黴素的提純和應用——這個小組,就是後來赫赫有名的「牛津小組」。

當然,弗洛里自己也只是一個病理學家,要提純青黴素,就必須引進化學家。

於是第二個值得一提的人出場了:來自德國的天才化學家恩斯特·錢恩。這位24歲就取得化學博士頭銜的天才後來表示,其實是他第一個注意到了弗萊明關於青黴素的論文並告訴了弗洛里,後者才開始研究的。無論如何,錢恩加入牛津小組後,用他的天才大腦和出色的實驗技巧大大加快了青黴素的提純進程。

必須提到的是第三位人物,是來自英國劍橋大學的生化博士諾曼·希特利,他的特長不僅僅是在生物化學方面,更在於各種工具的巧妙製作,他在實驗器具製作和青黴菌的培養、檢測方法上完成了很多創新。

但是,這三人組成的團隊並非外人想像的那樣,是一個互相欣賞的完美「三劍客」,正相反,團隊內矛盾重重:弗洛里待人接物簡單粗暴,不講情理;錢恩自視甚高,看不起任何人;希特利一開始向錢恩彙報,但兩人大吵幾次後,希特利寧可向弗洛里彙報。

不過有意思的是,儘管三人在性格上並不合拍,但對於共同做的這件事,卻都充分發揮各自的特長,並且鍥而不捨。

1940年5月25日,又是一個值得銘記的日子。

在弗洛里的要求下,團隊用化膿性鏈球菌感染了8隻小白鼠,然後其中有4隻小白鼠被注射了錢恩主導提純出來的10~20毫克不等的青黴素(粗品)。到了5月26日凌晨3點28分,希特利的值班記錄顯示:沒有注射青黴素的4隻小白鼠全部死亡,而注射青黴素的4隻小白鼠全部存活。

這個實驗徹底堅定了牛津小組的信心:青黴素將改變人類世界。

5

時間來到了1941年,青黴素的發展進入了一個關鍵時刻。

一方面,青黴素已經成功治癒了第一個病人。一個叫阿爾伯特·亞歷山大的英國警察在花

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