青霉素——抗菌素历史上的里程碑
青霉素是抗菌素的一种,是从青霉菌培养液中提制的药物,是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素的发现是人类发展抗菌素历史上的一个里程碑。正是青霉素的发现,引发了医学界寻找抗菌素新药的高潮,人类进入了合成新药的时代。
100多年前,大量的人因为传染病,以及伤口化脓感染而悲惨地死去。因为那时的人们没有发现可以抑制那些传染病菌的药物。
70多年前,英国生物学家弗莱明发现了一种绿色的霉菌,能够杀死部分传染病菌。又过了20年,在另外两名科学家的努力下,这种绿色的霉菌被制成了药物,大量生产,很多人的生命因此而被挽救。这种绿色的霉菌就是青霉素。
现在,青霉素已经是流行最广、应用最多的抗菌素,在任何医院或诊所中都能买到。青霉素能杀灭各种病菌,还可以治疗各种炎症,尤其是在治疗传染病以及消除化脓伤口的炎症方面。而且它对人体几乎没有毒性。因此除了极少数对青霉素过敏的人,大多数病人都能借助青霉素恢复健康。
而最初为了获取救活一个病人所需的青霉素,科学家们首先要研制几十吨的培养液,然后进行提取。正式他们艰辛的工作,才使得人们的健康生活提前到来。
1945年,诺贝尔基金会为了表彰弗莱明、佛罗理和钱恩三人在青霉素的发现和应用方面所做出的杰出贡献,将当年的诺贝尔生理学及医学奖金颁发给了他们。
一个偶然的发现
1928年9月的一天早晨,英国伦敦圣玛丽医院的细菌学家弗莱明像往常一样,来到了实验室。在实验室里一排排的架子上,整整齐齐排列着很多玻璃培养器皿,上面分别贴着标签写着:链状球菌、葡萄状球菌、炭疽菌、大肠杆菌等。这些都是有毒的细菌,弗莱明收集了它们,是在寻找一种能够制服它们的方法。尤其是其中一种在显微镜下看起来像葡萄球状的细菌,存在很广泛,危害也很大,伤口感染化脓,就是它在“作怪”。弗莱明试验了各种药剂,力图找到一种能杀死它的理想药品,但是一直没有成功。弗莱明来到架子前,逐个检查着培养器皿中细菌的变化。当他来到靠近窗户的一只培养器前的时候,他皱起了眉头,这只贴有葡萄状球菌的标签的培养器里,所盛放的培养基发了霉,长出一团青色的霉花。倘或当时弗莱明就此把这个培养器扔掉的话,也许人类发现青霉素的时间将往后推延了。但弗莱明在仔细观察之后,惊奇的发现:在青色霉菌的周围,有一小圈空白的区域,原来生长的葡萄状球菌消失了。弗莱明那根敏感的神经立刻反应到这种青霉菌有可能是葡萄状球菌的克星。随后弗莱明进行了一系列的实验,最后发现,这种青霉菌可以杀死葡萄状球菌、白喉菌、肺炎菌、炭疽菌、链状球菌,然而对伤寒菌和大肠杆菌没有作用;这种霉菌对动物没有害处,也无毒性。这极大地鼓舞了正急于找到一种治疗化脓性感染药物的弗莱明。他认为这可能成为一种可以全身应用的抗菌药物。1929年8月,弗莱明把他的发现写成论文发表,他把这种青霉菌分泌的杀菌物质称为青霉素。
由于青霉素的发现和大量生产,拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命,及时抢救了许多的伤病员。青霉素的出现,当时曾轰动世界。为了表彰这一造福人类的贡献,弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学奖。
青霉素——让无数人的生命得到拯救
弗莱明发现青霉素,似乎是偶然的,但却是他细心观察的必然结果。但让人感到遗憾的是,当时青霉素还无法马上用于临床治疗,因为青霉素培养液中所含的青霉素太少了,很难从中提取足够的数量供治疗使用。如果直接用它的培养液来治病,那一次就要注射几千甚至上万毫升,这在实际上无法办到。因此,弗莱明只好暂时停止了对青霉素的培养和研究工作。但是他的发现,为后来的科学家开辟了道路。
到了1940年,澳大利亚病理学家佛罗理仔细阅读了弗莱明关于青霉素的论文,对这种能杀灭多种病菌的物质产生了浓厚的兴趣。但他知道提取出这种物质需要各方面科学家的共同努力。他邀请了一些生物学家、生化学家和病理学家,组成了一个联合实验组。其中,德国生物化学家钱恩是他最主要和得力的助手。
在佛罗理的领导下,联合实验组开始紧张地研制药液。细菌学家们每天要配制几十吨培养液,把它们灌入一个个培养瓶中,在里面接种青霉菌菌种,等它充分繁殖后,再装进大罐里,然后送到钱恩那里进行提炼。提炼工作繁重而艰难,通常一大罐培养液只能提炼出针尖大小的一点点青霉素。几个月的辛勤工作后,钱恩提取出了一小匙青霉素。把它溶在水中,用来杀灭葡萄状球菌,效果很好。即使稀释二百万倍,仍然具有杀灭能力。联合实验组选择了50只小白鼠来进行试验;把每只都注射了同样数量,足以致死的链状球菌,然后给其中25只注射青霉素,另外25只不注射。实验结果,不注射青霉素的白鼠全部死亡,而注射的只有一只死去。
随后,他们开始了更努力的提取工作,终于获得了能救活一个病人所需的青霉素,并救活了一名病人。证明了这种药物的无比效能。
佛罗理清醒地意识到,要使青霉素广泛地用于临床治疗,必须改进设备,进行大规模生产。但当时的伦敦正遭受德国飞机的频繁轰炸,这是很不现实与安全的事情。
1941年6月,佛罗理带着青霉素样品来到不受战火影响的美国。经过与美国科学家的共同努力,终于制成了以玉米汁为培养基,在24度的温度下进行生产的设备。用它提炼出的青霉素,纯度高,产量大,从而很快开始了在临床上的广泛应用,一些传染病的死亡率大大下降,无数人的生命因此被挽回。
当时正值二战期间,青霉素的大量生产,拯救了千百万伤病员,成为第二次世界大战中与原子弹、雷达并列的三大发明之一。
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