发现青霉素：人类抗菌史从此改变
时间：2020-09-30 03:51:17 来源：达达文档网 本文已影响 人 
刘朝晖
人类与细菌的对抗历史悠久，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，但这只是一种民间土法。直到20世纪40年代以前，人类都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，往往一个小小的伤口感染就能夺去一个人的生命。1928年9月，英国细菌学家亚历山大·弗莱明在偶然中发现了青霉素，为日后这种抗菌素的广泛应用打开了一扇门，青霉素也成为了第一种能够治疗人类疾病的抗生素。
一次偶然的发现
第一次世界大战期间，作为英国皇家陆军医疗队队长的亚历山大·弗莱明目睹了大量的伤员因为伤口细菌感染而死于败血症。回到伦敦后，他开始专心研究感染伤口最常见的病菌葡萄球菌，在一只只培养皿里培养出葡萄球菌，然后再试验用各种药剂去消灭它们，然而一无所获。
1928年9月，度假归来的弗莱明发现他之前放在实验室角落的细菌培养皿中，有一只竟长出了一团青绿色的霉毛。显然，这是某种天然霉菌落进去造成的。弗莱明正想把这发了霉的培养物倒掉，突然产生了一个念头：把它拿到显微镜下去看看。
1943 年弗莱明在伦敦圣玛丽医院的实验室。
这一看不要紧，结果弗莱明发现，在霉菌周围，原本生长旺盛的葡萄球菌竟然都被杀死了。这个现象深深吸引了弗莱明。这是不是他梦寐以求，已追寻了好几年的葡萄球菌的克星呢？ 弗莱明立即动手大量培养这种青绿色的霉菌，将培养液过滤，滴到葡萄球菌中去，结果葡萄球菌在几小时之内全部死亡。将滤液冲稀800倍居然仍能杀死葡萄球菌。经过反复试验，弗莱明证实是青霉菌分泌出的某类化学物质，可以在几小时内导致周围的葡萄球菌死亡并溶解。弗莱明还不清楚这类物质究竟是些什么，于是根据他培养的霉菌种类——青霉菌（Penicillium），把該物质命名为盘尼西林（Penicillin），也就是青霉素。
接下来，他又做了病理试验，把青霉素注入小白鼠体内，结果什么影响也没有，证明青霉素对动物无毒害。他又在家兔的眼睛里滴入这种液体，也没有发现异常现象。1929年6月，弗莱明把自己的发现写成论文，发表在英国的《实验病理学》季刊上。
然而在那个时代，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。弗莱明的发现没能引起医学界广泛的重视，他也一直未能找到提取高纯度青霉素的方法，想要量产更是难于登天。弗莱明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。
二次发现实现量产
弗莱明的发现沉寂了整整十年。转机出现在1938年，澳大利亚药理学家霍华德·弗洛里和从德国逃来的犹太生物化学家恩斯特·钱恩，在牛津大学组成了一个微生物实验室。两人在文献中发现了弗莱明十年前的论文，觉得有极大意义和价值，决定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。这在科学史上被认为是青霉素的第二次发现。弗莱明得知消息后，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。
经过努力，弗洛里和钱恩提取了一些青霉素，并在1941年进行了第一次青霉素治病的临床试验，但距离量产还有距离。之后，来到美国研究的弗洛里不仅发明了利用玉米液高效培育青霉菌的方法，还从发霉的甜瓜上找到了最富产的青霉菌株，迅速找到了量产青霉素的方法。用于临床治疗的青霉素在技术上和经济上由此变为可能，也成为有着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。1943年，青霉素的量已经够用于战场上的重伤员。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。1944年诺曼底登陆时，盟军有3000亿单位、10万剂青霉素储备。可以说，青霉素的发现和量产，加速了盟军的胜利。
1945年，青霉素先后二次发现的有功之臣——弗莱明、弗洛里、钱恩，一同荣获了该年度的诺贝尔生理和医学奖。
青霉素是人类发现的第一种抗生素，其后，头孢类、沙星类等抗生素种类陆续被发现和应用，但青霉素至今仍然作为最主要的一类抗菌药在临床上广泛使用。
中国产量居世界首位
说到青霉素在中国的发展，就不能不提到被誉为“中国的青霉素之父”的微生物学家和农业教育家樊庆笙。
樊庆笙于1940年赴美留学，取得博士学位。1944年1月，他跟随美国医药助华会，乘坐美军的运输船和运输机，冲破日军的层层封锁，辗转从印度沿驼峰路线飞越喜马拉雅山回到了祖国。他随身带着刚在美国问世不久，当时比黄金还贵重的三试管盘尼西林菌种。
1944年樊庆笙在昆明极简陋的条件下，带领助手朱既明，制造出中国第一批5万单位一瓶的盘尼西林制剂，并由他审定了中国学名——青霉素。战乱中的中国成为世界上率先制造出盘尼西林的七个国家（英、美、法、荷兰、丹麦、瑞典和中国）之一，这一令人瞩目的成就得到了世界的公认。抗战胜利之后，为了使青霉素早日投入批量生产，樊庆笙受聘于上海生化实验处，忙于青霉素生产中最关键的环节——青霉素菌种的筛选和培育，从而为青霉素的批量生产打下了基础。
解放后，1950年3月，陈毅市长批示成立“上海抗生素实验所”，童村任所长，因地制宜，土法上马，制造出中国首台“青霉素发酵罐”。第二年成功试制了第一支国产青霉素针剂。1953年5月，上海抗生素实验所更名为上海第三制药厂，开始批量生产青霉素，结束了我国长期不能生产青霉素的局面和全部依赖进口的历史，自此我国抗生素生产走上了工业化的道路。
到2001年，中国的青霉素年产量已居世界首位。目前，我国青霉素行业超过300家企业，青霉素单方制剂有230多家企业，复方青霉素制剂有150家企业。行业预计2020年我国青霉素市场将达到450.31亿元。
