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药物的故事⑴——意料之外的发现——青霉素

 汕头能率 2015-02-28


  人类对抗细菌的最早尝试,可能又是来自古代中国。尽管不知道什么导致着伤口的溃烂,也不知道发霉是怎么回事,两千五百多年前的古代中国人就意识到“霉”能帮助伤口顺利愈合。其实为了避免伤口的腐溃,人们曾用过各种各样的方法,比如敷用矿物,或者一些稀奇古怪的植物,甚至动物的粪便。在漫长的摸索过程中,人们隐约觉得这个看似混乱的世界,好像存在着一种相互约束相互拮抗的秩序。


  青霉素尤如百年老药阿司匹林,常用不衰。它好比菜篮子里的大白菜,酒桌上的二锅头,成了百姓抗菌消炎的当家药。据统计,青霉素G的用量相当其他抗生素的总合。我国是青霉素原料生产的大国,年产量逾万吨。青霉素,让西医走上光明大道。


【青霉素的发现】


  如果1928年的夏天不是凉快潮湿的天气,如果某个青霉孢子没有幸运地落在弗莱明的培养皿上,如果弗莱明对这个意外事件漠然置之,青霉素能否发现或者能否在20世纪40年代就造福人类,我们都无法假设。但青霉素走向临床又有一定的必然性:社会对抗生素的迫切需求,微生物学、病理学等基础学科的发展,多学科的配合等都加快了青霉素的开发应用过程。所以说,一个药物从实验室研究到临床应用存在很多关键因素和关键环节,缺了哪一个都可能会导致最终的失败。

  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。伤口细菌感染导致的伤口恶化,是困扰医学界一个很大的难题,这让即使手术成功的病人还是不得不承受着很大的生命危险。也许是因为人类在阴影下生活得太久了,细菌带来的死亡和伤痛已经让我们变得麻木而绝望。人们甚至悲观地认为,“抗菌药物是幻影(Antibacterial drugs are a delusion)”。而金色葡萄球菌就是一种常见的病原菌。金色葡萄球菌有嗜肉菌之名。人的伤口感染之后极易引起感染,伤口恶化。


  黎明前的困境一直持续到1928928日,一个普通的星期五。 苏格兰的细菌学家弗莱明一直在研究威 胁人类健康的葡萄球菌,就在这个早上,他偶然注意到培养皿中一簇不期而至的霉菌周围,似乎有一个禁区,原本生长旺盛的金黄色葡萄球菌不敢越雷池半步。这个现象深深吸引了弗莱明。他发现这种叫做青霉菌的真菌能杀死所有靠近它们的葡萄球菌,经过反复试验,证实是青霉菌分泌出的某类化学物质——虽然还不知道究竟是些什么,于是笼统地称之为“青霉素”(Penicillin)——可以在几小时内导致周围的葡萄球菌死亡并溶解。1929年,弗莱明发表了他的研究,认为只要能保证浓度和剂量,青霉素就能用于治疗金黄色葡萄球菌导致的感染。尽管用青霉素取得了零星的成功,人们对它仍然没有太大兴趣,毕竟,类似的发现多不胜数,而其中真正进入临床的一个都没有。青霉素虽然能杀死细菌,但其具体有效成分都还没弄明白,更别说满足临床使用的工业化生产了。弗莱明的发现像往常一样,没能引起太多的关注。也许历史性时刻都是这样:新的篇章在开启,人们却全然不知。


  弗莱明的发现沉寂了整整十年。这十年中,他始终都没有放弃用青霉素治疗疾病的希望,为之做出了各种努力和尝试,但都不了了之。1939年,澳大利亚科学家弗罗里教授(Howard Walter Florey)和他的同事钱恩(Ernst Boris Chain)毫无征兆地决定,根据弗莱明的发现,他们要开始探索青霉素的有效成分以及如何实现青霉素的批量生产。这项研究针对将青霉素真正用于临床治疗所面临的关键障碍,因此得到了弗莱明的热烈响应。他将自己保存的青霉菌株交给弗罗里,希望他们能完成自己的夙愿。经过数年的艰苦努力,弗罗里教授和他的同事们不仅发明了一种高效培育青霉菌的方法,经过全球范围内的筛选,他们还从一个发霉的哈密瓜上找到了最富产的青霉菌株。美国微生物学家安德鲁·摩耶(Andrew Jackson Moyer)再接再厉,基于他们的工作成果,终于实现了青霉素的批量生产。用于临床治疗的青霉素在技术上和经济上由此变为可能。“青霉素”终于不再是某些混合物的统称,而是有着自己明确分子式的一种神奇的化学药物了。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。


  青霉素发明至今,已经过去了将近九十年。这九十年间,青霉素及其相关药物已经多达上千种剂型。尽管青霉素之后,已经研制出大量别的抗菌药物,青霉素仍然作为最主要的一类抗菌药在临床上广泛使用。人类在和细菌的战斗中,取得了前所未有的辉煌胜利。细菌之城一片残垣断壁,青霉素居功至伟。弗莱明爵士、钱恩教授以及弗罗里教授于1945年被授予诺贝尔奖,表彰他们为人类开启了一个抗菌史上的新纪元,迎来了征服细菌道路上的黄金时代。 1969年,美国军医署长威廉·斯图尔特(William H Stewart)向世界宣布,感染类疾病已被征服。


(引自科学松鼠会 有修改)

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