在現(xiàn)代醫(yī)院里，青霉素制劑是一種非常普通而常用的藥物。它的發(fā)明，給那些在種種傳染病折磨下的人們帶來了生機(jī)和希望，甚至可以說，青霉素制劑的發(fā)明開辟了全世界現(xiàn)代醫(yī)療革命的新階段。

青霉素的發(fā)明“純屬偶然”。

第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后不久，在英國倫敦圣瑪麗醫(yī)院的一間小小的實(shí)驗(yàn)室里，蘇格蘭細(xì)菌學(xué)家亞歷山大·弗萊明正致力于抗菌物質(zhì)的研究，試圖發(fā)現(xiàn)白血球是怎樣抗擊入侵的病菌的，以及白血球是怎樣在傷口愈合時(shí)幫助新的組織生長的。為此，他在實(shí)驗(yàn)室中放置了許多玻璃器皿，里面培養(yǎng)著各種菌種。這位蘇格蘭細(xì)菌學(xué)家有個(gè)奇怪的習(xí)慣，他在初步研究過自己培養(yǎng)的細(xì)菌后，往往順手把那些玻璃器皿隨便地放置起來。過一個(gè)星期以后再打開，來看看發(fā)生了變化沒有，而正因此蘇格蘭人弗萊明做出了醫(yī)學(xué)史上的—個(gè)偉大的發(fā)明。

1928年9月的下午，弗萊明培養(yǎng)了一些葡萄球菌。這是一種引起傳染性皮膚病和膿腫的常見細(xì)菌。弗萊明一邊察看著菌種的生長情況，一邊和一位同事閑談。忽然，他的視線被什么東西吸引了，感到情況有點(diǎn)不對頭，話沒說完，他就湊上前去觀察其中的一個(gè)培養(yǎng)皿。這個(gè)培養(yǎng)皿中原本生長著金黃色的葡萄球菌，卻變成了青色的霉菌。由于實(shí)驗(yàn)過程中需要多次開啟培養(yǎng)皿，因此，弗萊明心中暗想，一定是葡萄球菌受到了污染。但是令人奇怪的是，凡是培養(yǎng)物與青色霉菌接觸的地方，黃色的葡萄球菌正在變得半透明，最后完全裂解了，培養(yǎng)皿中顯現(xiàn)出干干凈凈的一圈。這種不知名的霉菌居然對葡萄球菌這種極其重要的使人類致病的細(xì)菌有如此強(qiáng)烈的抑制和裂解作用！弗萊明震驚了，他要知道這種神秘的具有如此效力的霉菌究竟是什么。他迅速地從培養(yǎng)皿中刮出一點(diǎn)霉菌；小心地放在顯微鏡下。透過厚厚的鏡片，他終于發(fā)現(xiàn)那種能使葡萄球菌逐漸溶解死亡的菌種是青霉菌。隨后，他把剩下的霉菌放在一個(gè)裝滿培養(yǎng)基的罐子里繼續(xù)觀察。幾天后，這種特異青霉菌長成了菌落，培養(yǎng)湯呈淡黃色。他又驚訝地發(fā)現(xiàn)，不僅這種青霉菌具有強(qiáng)烈的殺菌作用，而且就連黃色的培養(yǎng)湯也有較好的殺菌能力。于是他推論，真正的殺菌物質(zhì)一定是青霉菌生長過程的代謝物“青霉素培養(yǎng)湯”。

有一天，弗萊明的助手一不小心，手指被劃破，傷口紅腫化膿了。弗萊明用“青霉素培養(yǎng)湯”給助手沖洗傷口，第二天，傷口就消了腫。這就是世界上最早的粗制青霉素的臨床應(yīng)用。弗萊明興奮極了，他把這種能抗菌的藥物命名的“青霉素”。隨后，在研究過程中，他正確地認(rèn)識到了青霉素的重大作用。青霉素像溶菌酶一樣，能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，此外，它還是葡萄球菌、鏈球菌和其他傳染性細(xì)菌的天敵。而且，即使稀釋一千倍，它也能保持原來的殺菌力。

不幸的是，弗萊明未能使別人認(rèn)識到他的發(fā)明的重要性。1929年2月13日，他向倫敦醫(yī)學(xué)研究俱樂部提交了一份關(guān)于青霉素的論文。聽眾們彬彬有禮地聽著，然后就轉(zhuǎn)向其他問題，他的研究成果報(bào)告也沒能引起人們較大的興趣。同年6月，弗萊明的論文又在英國著名的醫(yī)學(xué)雜志《實(shí)驗(yàn)病理學(xué)》上發(fā)表。遺憾的是發(fā)表的論文依然沒能引起世人的重視，弗萊明非常失望，但他很快又投入到其他的工作中，而且，他將自己培養(yǎng)的青霉素小心翼翼地保存起來，等待著后人去認(rèn)識它，重視它。他堅(jiān)信，總有一天，青霉素必然會承擔(dān)起拯救人類生命的歷史重任！

在19世紀(jì)下半葉，鼠疫、霍亂、肺結(jié)核等傳染病十分猖獗。大批大批的人們死于各種傳染病，人們生活在極度的恐懼和絕望之中。廣大醫(yī)學(xué)工作者全力以赴進(jìn)行傳染病研究，終于發(fā)現(xiàn)有些傳染病是由微生物引起的，諸如肺炎球菌、霍亂弧菌和結(jié)核桿菌等，它們侵入人體，吞噬人體細(xì)胞。才華橫溢的法國人帕斯特還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：有些細(xì)菌雖然能置人或動物于死地，卻很容易被別的細(xì)菌所抑制或消滅。這種現(xiàn)象就是生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上通常說的“拮抗作用”。于是人們自然地想到，將對人體無害而對病源菌有拮抗作用的細(xì)菌引入體內(nèi)，應(yīng)該可以防治病菌感染。

當(dāng)時(shí)免疫學(xué)和細(xì)菌學(xué)已經(jīng)建立起來了，并取得了重大進(jìn)展。但是，在醫(yī)學(xué)上還沒有找到有效的治療辦法。

1909年，法國的保羅·艾利希明確指出：抗毒素和抗菌劑是一些魔彈，它們專打那些需要它們?nèi)ハ麥绲募?xì)菌。他首創(chuàng)了化學(xué)療法，即研制一些化學(xué)物質(zhì)，使其能攻擊并消滅病菌卻不傷害人體其他細(xì)胞，從而使病人恢復(fù)健康。

與此同時(shí)，其他各國的科學(xué)家們繼續(xù)在尋找新的殺菌物質(zhì)。20世紀(jì)30年代，德國研究人員發(fā)現(xiàn)了磺胺類藥物，這種化合物能夠有效地治療諸如化膿性咽喉炎、脊膜炎、淋病這類疾病，甚至也能治療某些由病毒引起的疾病。這些新藥開始時(shí)療效顯著，但后來證明，它們的效力非常有限，而且還有嚴(yán)重的副作用，甚至?xí)?dǎo)致死亡。

于是，人們開始致力于研制一種有效而無害的殺菌劑。澳大利亞出生的病理學(xué)教授霍華德·弗洛里博士組織了這樣一項(xiàng)研究，一批研究人員聚集牛津大學(xué)，研究溶菌酶的效能。1935年下半年，弗洛里邀請29歲的生化學(xué)家厄思斯特·錢恩博土來牛津參加他的工作。錢恩是個(gè)猶太人，出生于德國。他熱切地接受了弗洛里的邀請來到了英國。1936年，錢恩開始了對溶菌酶的試驗(yàn)。溶菌酶的抗菌作用引起了他的好奇心，他決定去探究類似的物質(zhì)。無意中，他讀到了早已為人們遺忘的弗萊明關(guān)于青霉素的論文。

錢恩從弗萊明對于青霉素潛力的闡述中深受鼓舞。1939年，他和弗洛里開始分離和試驗(yàn)一株樣品。他們發(fā)現(xiàn)了弗萊明首次在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)的青霉葡萄球菌氧化酶培養(yǎng)物，到年底，錢恩已成功地分離出一些黃色粉末并把它們提純?yōu)樗巹?/p>

弗洛里和錢恩在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，這些黃色粉劑在稀釋三千萬倍后也仍然有效。它的抗菌作用比最厲害的磺胺類藥物還大9倍，比弗萊明當(dāng)初提純的青霉素粉末有效1 000倍，而且沒有明顯的毒性。

1940年春末，牛津研究小組在一些老鼠身上試驗(yàn)了這一藥物的療效，獲得了驚人的結(jié)果。他們先給50只老鼠注射致命劑量的鏈球菌，然后給其中的一半注射青霉素。在16個(gè)小時(shí)內(nèi)，25只沒有注射青霉素的老鼠全部死亡，而在注射了青霉素的25只老鼠中，僅1只死亡，其余24只全部平安無恙。弗洛里和錢恩大為驚異而后欣喜若狂。試驗(yàn)報(bào)告剛發(fā)表，弗萊明便立即趕去牛津大學(xué)，會見弗洛里和錢恩兩人，因?yàn)樗麄z終于證實(shí)了自己的發(fā)明。

牛津研究小組從弗萊明提供的試樣中培養(yǎng)出了效力更大的青霉素菌株。然而，提純的過程耗時(shí)費(fèi)日，且收獲甚小。他們慢慢地積累了少量的藥物，把它儲存在實(shí)驗(yàn)室的冰箱里，以備急用。

具有諷刺意味的是，是第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)才促進(jìn)了青霉素的大規(guī)模生產(chǎn)。1941年6月，美國政府應(yīng)允對弗洛里和錢恩對青霉素的研究提供資助。1941年12月美國參戰(zhàn)時(shí)，青霉素被美國政府宣布為優(yōu)先制造的軍需品。農(nóng)業(yè)部和私人工業(yè)全力以赴，尋找成批生產(chǎn)這種新藥的方法。

伊利諾斯州皮奧里亞的一家工廠生產(chǎn)了第一批青霉素，但產(chǎn)量卻很少。這種霉菌只在一夸脫大的容器中生長，而且還要用昂貴的營養(yǎng)湯來培養(yǎng)。由于它需要空氣才能生存，所以，它只長在營養(yǎng)湯的表面。結(jié)果，培養(yǎng)數(shù)百瓶的青霉素產(chǎn)量，卻難以滿足一個(gè)病人一天的藥量需求。顯然，研制出一種更有效的生產(chǎn)工藝已經(jīng)迫在眉睫。

1942年末，三個(gè)方面的進(jìn)展為大規(guī)模生產(chǎn)青霉素開辟了道路。第一是發(fā)現(xiàn)了一種來源既廣而又便宜的營養(yǎng)湯。第二是找到了一種叫做金菌青霉素的霉菌，其產(chǎn)量比青霉葡萄球菌氧化酶高200倍，來源是皮奧里亞一家雜貨店里腐爛的羅馬甜瓜，這使科學(xué)家們得以在試驗(yàn)室里培養(yǎng)一種產(chǎn)量更高的霉菌突變種。第三個(gè)方法是突破性的，且更為完善：用可以充氣的巨大容器使霉菌不只是在營養(yǎng)湯表面生長，而是在整個(gè)營養(yǎng)湯中生長。

制藥商們開始建造約兩層樓高，可以裝94 500L營養(yǎng)湯的大容器罐。巨大的攪棒不停攪動，就像飛機(jī)的螺旋槳，它使空氣通過容器內(nèi)的營養(yǎng)湯。霉菌生長時(shí)釋放出很大的熱量，可以解決一所房子的取暖問題。一年之內(nèi)，有20余家美國公司開始大規(guī)模生產(chǎn)青霉素。到戰(zhàn)爭結(jié)束時(shí)，它們的產(chǎn)量已足供一年治療700萬病人的需要。這真是人類歷史上少有的奇跡，從未有過一種藥物能如此有效地治療這么多的疾病，而副作用又極少。第一次世界大戰(zhàn)期間染上肺炎的人，其死亡率為18%，而到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，這個(gè)數(shù)字已降至1%以下。

青霉素問世以后，果然身手不凡，出師大捷。英國戰(zhàn)時(shí)首相邱吉爾，日理萬機(jī)，是二戰(zhàn)期間同盟國的“三巨頭”之一。一次，因?yàn)榉窝鬃≡?，病情危重。他的健康狀況維系著世界戰(zhàn)局的勝負(fù)，在這種危急關(guān)頭，醫(yī)生亮出了當(dāng)時(shí)克菌的王牌——青霉素，果然藥到病除，邱吉爾數(shù)日即大愈。在盟軍浴血的戰(zhàn)場上，青霉素更是大顯神威，挽救了大批傷員，為盟軍奪取勝利立下了汗馬功勞。所以，人們在評價(jià)青霉素的時(shí)候，把它和原子彈、雷達(dá)一起，并列為二戰(zhàn)中在“三大發(fā)明”。

青霉素大量應(yīng)用以后，許多曾經(jīng)嚴(yán)重危害人類的疾病，諸如曾是不治之癥的猩紅熱、化膿性咽喉炎、白喉、梅毒、淋病，以及各種結(jié)核病、敗血病、肺炎、傷寒等，都受到了有效的抑制。那些染上嚴(yán)重疾病的人們心中又有了希望，眉間又有了笑意，生命又有了依托。

青霉素的廣泛應(yīng)用，不僅充分地展示了它的神奇的功效，同時(shí)，也尖銳地暴露出了它的問題。在全世界服用青霉素總數(shù)超過億計(jì)后，青霉素引起了第一例死亡。后來，人們發(fā)現(xiàn)，多達(dá)10%的人對青霉素有過敏反應(yīng)，而且某些細(xì)菌逐漸對青霉素產(chǎn)生了耐藥性。

盡管如此，青霉素的發(fā)明仍然是人類取得的一個(gè)了不起的成就。為表彰弗萊明等人對人類作出的杰出貢獻(xiàn)，1945年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了弗萊明、弗洛里和錢恩三人。