2019-10-08

摘自《\color{blue}{全球科技通史}
\color{red}{作者:吴军}
出版:2019年4月

万灵药青霉素

  \color{blue}{人们通常把青霉素的发明归结于弗莱明的一次偶然发现。}\color{red}{注:作为本书读者的理解,应该是“首次发现”,而不是“发明”})1928年7月,弗莱明照例要去休假,他在休假前培养了一批金黄色葡萄球菌,然后就离开了。但是,或许是培养皿不干净,或者是掉进了脏东西,等到弗莱明9月份回到实验室时,发现培养皿里面长了霉。弗莱明是一个有心人,他仔细观察了培养皿,发现霉菌周围的葡萄球菌似乎被溶解了,他用显微镜观察霉菌周围,证实那些葡萄球菌都死掉了。于是,弗莱明猜想会不会是霉菌的某种分泌物杀死了葡萄球菌,弗莱明把这种物质称为“发霉的果汁”(mould juice)。为了证实自己的猜测,弗莱明又花了几周时间培养出更多这样的霉菌,以便能够重复先前的结果。9月28日早上他来到实验室,发现细菌同样被霉菌杀死了。经过鉴定,这种霉菌为青霉菌(Penicillium Genus),1929年弗莱明在发表论文时将这种分泌的物质称为青霉素(penicillin),中国过去对这种药物按照发音翻译成盘尼西林。
  \color{blue}{故事到这里并没有结束,弗莱明证实青霉素的杀菌功能}\color{red}{仅仅是人类发明青霉素这种药品漫长过程中迈出的第一步}\color{blue}{而不是一个终结,实际情况要复杂得多。}弗莱明发现的“发霉的果汁”有点像我们前一节讲的柳树皮煮出来的水,虽然有药用成分,但和成品药还是两回事。\color{blue}{接下来的10年里,弗莱明一直在研究青霉素,但没有取得什么进展。}这里面有很多原因。
  …………
  所幸的是,就在弗莱明想要放弃对青霉素的研究时,另一位来自澳大利亚的牛津大学病理学家、德克利夫医院一个研究室的主任霍华德•弗洛里接过了接力棒。和弗莱明不同的是,弗洛里精通药理,更重要的是,他有非凡的组织才能,手下有一批能干的科学家。
  …………
  \color{blue}{这时,弗洛里的组织才能就体现出来了},他以每周两英镑的超低薪水雇用了很多当地的女孩,她们每天只从事一项简单的工作——培养青霉菌。由于没有足够多合适的容器,这些女孩就在牛津大学里把能找到的各种瓶瓶罐罐都用上了,包括牛奶瓶、罐头桶、厨房用的各种锅,甚至浴缸。当时人们都说,这些“青霉素女孩”(penicillin girls)把牛津大学变成了霉菌工厂。
  …………
  \color{blue}{后来,一个偶然的机会},一位叫玛丽•亨特的实验人员在水果摊上找到了一种长了毛的哈密瓜,发现上面的黄绿色霉菌已经长到了深层,就把它带回了实验室。弗洛里检查了哈密瓜上的绿毛,发现这是能够提炼青霉素的黄绿霉菌。采用了新的菌种,再加上后来的射线照射处理,青霉素的产量提高了1000倍,每升可提取2500单位。
  \color{blue}{到此为止,青霉素依然停留在实验室的水平},要生产出药品,还需要很多制药公司共同努力。\color{blue}{此时,弗洛里的组织才能再一次发挥作用},他开始在美国广泛地寻找合作研制青霉素药品的制药公司。
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  \color{blue}{青霉素药品最终被发明并量产得益于战争。}1941年底,太平洋战争爆发,美国卷入了第二次世界大战,这时默克和辉瑞等各大药厂才开始携起手来。
  …………
  当弗洛里等英国科学家在美国合作研制药品化青霉素的时候,他留在英国的同事爱德华•亚伯拉罕通过对青霉素杀菌机理的研究,在1943年发现了青霉素中的有效成分青霉烷,这就可以使药用青霉素保留有效的成分而滤除各种有害的杂质。1945年,牛津大学女科学家多萝西•霍奇金通过X射线衍射,搞清楚了青霉烷的分子结构(beta内酰胺,β-lactam),这使得美国麻省理工学院的希恩(John C. Sheehan,1915—1992)得以在1957年成功地合成了青霉素。\color{blue}{从此,生产青霉素不再需要培养霉菌。}

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