關(guān)于作者
中國科學(xué)院老科學(xué)家科普演講團(tuán)副團(tuán)長；中國科學(xué)院微生物研究所研究員，博士生導(dǎo)師，中國科學(xué)院研究生院教授；中國生物工程學(xué)會繼續(xù)教育工作委員會主任、工業(yè)與與環(huán)境委員會委員，中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會工業(yè)生化委員會委員，中國微生物學(xué)會酶與酶工程委員會委員。主要從事酶學(xué)、酶工程、基因工程和生化工程研究。
話說青霉素一：被埋沒的偶然發(fā)現(xiàn)
孫萬儒
2011年08月02日1928年9月的一天早晨，在英國倫敦圣瑪麗醫(yī)學(xué)院擔(dān)任細(xì)菌學(xué)講師的弗萊明(A.Fleming)像往常一樣來到了實驗室。在實驗室里一排架子上，整齊地排列著很多玻璃培養(yǎng)皿，里面分別培養(yǎng)著各種有毒的細(xì)菌。弗萊明正在尋找一種能夠制服它們，或把它們變成無毒菌的方法。其中有一種在顯微鏡下看起來像葡萄狀，存在很廣泛，能夠使傷口感染化膿的葡萄球菌。弗萊明試驗了各種藥劑，力圖找到一種能殺它的理想藥品，但是一直沒有成功。
？
他的助手趕緊過來說：“這是被雜菌污染了，別再用它了，讓我倒掉它吧?！备トR明沒有馬上把這培養(yǎng)皿交給助手，而是仔細(xì)觀察了一會兒。他驚奇發(fā)現(xiàn)，在青色霉菌斑的周圍，有一小圈空白的區(qū)域，原來生長的葡萄球菌消失了。難道是這種青霉菌的分泌物把葡萄球菌殺滅了嗎？想到這里，弗萊明興奮地把它放到了顯微鏡下進(jìn)行觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，青霉菌附近的葡萄球菌已經(jīng)全部死去，只留下一點痕跡。他立即決定，把青霉菌進(jìn)行培養(yǎng)。幾天后，青霉菌明顯繁殖起來。于是，弗萊明用一根濕線蘸上葡萄球菌，放到青霉菌的培養(yǎng)皿中，幾小時后，葡萄球菌全部死亡。接著，他分別把帶有白喉菌、肺炎菌、鏈球菌、炭疽菌的線放進(jìn)去，這些細(xì)菌也很快死亡。但是放入帶有傷寒菌和大腸桿菌的線時，這兩種細(xì)菌照樣繁殖。
為了試驗青霉菌對葡萄球菌的殺滅能力有多大，弗萊明把青霉菌培養(yǎng)液加水稀釋，先是一倍、兩倍……最后以八百倍水稀釋，結(jié)果它對葡萄球菌和肺炎菌的殺滅能力仍然存在。這是當(dāng)時人類發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)有力的一種殺菌物質(zhì)了。
可是，這種青霉菌液對動物是否有害呢？弗萊明小心地把它注射進(jìn)了兔子的血管，然后緊張地觀察他們的反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兔子安然無恙，沒有任何異常反應(yīng)。這證明這種青霉菌液體沒有毒性。
通常，在培養(yǎng)微生物時發(fā)生這種情況并不奇怪，這叫污染了雜菌。因為在我們周圍的空氣中漂浮著各種各樣的微生物，如細(xì)菌、真菌、酵母，甚至于病毒等，即使經(jīng)過過濾、消毒、滅菌，仍然不會全部去除，有時在接種時還會有的落在培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后長成菌落。按照常規(guī)做法，如果不影響實驗結(jié)果，可以忽略；如果有影響，要重新進(jìn)行實驗。
弗來明沒有按常規(guī)進(jìn)行處理，他仔細(xì)觀察、驗證，才有了青霉素的發(fā)現(xiàn)。弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素雖然代有偶然性，但如果不具備嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和追求探索精神也不會有發(fā)現(xiàn)，同樣前人的經(jīng)驗、知識的積累也給他以莫大的啟示。因此任何重大發(fā)現(xiàn)都是必然的偶然，這種偶然只留給那些有心人。
1929年６月，弗萊明把他的發(fā)現(xiàn)寫成論文發(fā)表。他把這種青霉菌分泌的殺菌物質(zhì)稱為青霉素。
人們向他祝賀。英國一位顯貴建議他申請制造青霉素的專利權(quán)，那樣將來就會發(fā)大財。弗萊明經(jīng)過考慮，寫信婉言拒絕了那位顯貴的建議。他說：“為了我自己和我一家的尊榮富貴，而無形中危害無數(shù)人的生命，我不忍心。”
由于青霉素具有抑制細(xì)菌的能力，對動物無害，他建議用這種青霉菌培養(yǎng)液作局部外敷來治療潰瘍一類的皮膚感染。但是因為青霉素在培養(yǎng)物中的含量太少，沒有辦法大量制備供給使用。還由于當(dāng)時人們正熱衷于磺胺藥物研究，把希望寄托在正在風(fēng)靡的磺胺藥物上。更重要的是1932年克魯?shù)虏伎?Clutterbuck)和1935年瑞德(Reid)根據(jù)弗萊明的發(fā)現(xiàn)，對青霉菌的培養(yǎng)物也進(jìn)行了研究，并提取了青霉素，他們發(fā)現(xiàn)在水溶液里青霉素性質(zhì)不穩(wěn)定，在室溫下放置時間長了就會破壞，失去殺菌作用。因此，認(rèn)為不適合用作抗感染性疾病的藥物，也不值得進(jìn)行深入地化學(xué)與生物學(xué)的研究。因此，人們就這樣把青霉素放棄了。