偶然合成青霉素

在科学发现历史上，人们总爱津津乐道奇迹药剂——青霉素发现者、著名科学家弗莱明。是他在偶然的机会里发现并最终合成了青霉素这种药物，挽救了世界上不知多少人的性命，给人类带来了福音，同时也揭开了20世纪人类发现各种抗生素的历史。

弗莱明于1881年出生在英国。他从小就对各种事物充满了好奇。1901年他年仅20岁，就获得了全英国入学考试的第一名。当时所有的学府都向他敞开了大门，可他偏偏选择了圣玛丽医学院，毕业后留在本校细菌实验室工作。良好的学术环境和优越的实验条件使弗莱明在他所喜爱的科学天地里自由地驰骋，学术水平和思维能力等各种综合能力素质不断提高，他成为细菌学实验室里年轻有为的顶梁柱。

1928年9月的一天早晨，弗莱明像往常一样走进研究室去看培养菌，他发现器皿里长了绿霉。显然是试验失败了。他随手想把盘子扔掉。但当他再仔细观看时，却不禁叫起来。原来他发现霉菌的周围清澈明净，不像葡萄球菌繁殖区域里那些讨厌的黄颜色，仿佛黄的被绿的一点一点地溶化蚕食掉了。他不禁想起自己9岁时，每当他玩耍碰上皮肤时，母亲就常用面包上长出的绿霉擦在他的伤口上。这样，他的伤口就可以不化脓并很快愈合。今天他又想：绿霉中是否有能杀死细菌的东西呢？

其实这个偶然事件的发生还在于弗莱明这个实验的条件太差，容易受到污染。弗莱明平常所用的各种做实验和培养基的器皿都是盖着的，只在做显微镜观察时才打开。那天不知为什么没盖上，刚好空气中有一粒绿霉菌的种子落到了未盖上的盘子内。弗莱明却从这不速之客身上看到了不同寻常的重大意义。于是，他用一个小小的白金环小心翼翼地把好几簇霉菌舀起来，放到一个胶状物里开始进行更深入细致的研究和试验。他发现这种霉菌生长得特别快，才组成一团绒毛似的白斑，不一会就变成暗绿色的了，它们竖起来像一支支铅笔。弗莱明便把这些“绿杆铅笔”收拢起来，滤成汁液，再轻轻地滴到长满葡萄球菌的培养基里，只用4个小时，那些凶恶的细菌就被消灭殆尽了。他不由得高兴万分，赶忙试着用水把这瓶“神汁”稀释，把水加到1倍、2倍、3倍……10倍之后，再滴到细菌丛里去，杀菌力未见减弱。当加到100倍时，仍足以杀灭链球菌。后来加到800倍时，竟连肺炎杆菌也要奄奄一息了。

面对这样出奇的杀菌效果，弗莱明开始考虑把它应用到人体上去。但这种“神汁”会不会毁坏血液里的白细胞呢？他把几滴绿霉汁加进一个人类血液的样品里。经过几个小时的观察，血液一点也未发生恶化现象。弗莱明心里有了一点底数。为了慎重起见，还是先用动物做试验。他找来试验用的兔子和老鼠，先把细菌注射到它们身上，再把这种“神汁”注射到它们的血管里去。结果试验成功了。试验动物不但未死亡，甚至连任何异常的症状都没有出现过。

弗莱明受到了鼓舞，他想用这种绿霉汁去治愈人类的疾病。正好他的助手克拉达克正患着一种传染性的“瘘”。弗莱明细心地检查了助手身上的瘘，发现那密布全身的葡萄球菌足有百个之多。这些可恶的病菌生命力很旺盛，繁殖非常快。弗莱明便把绿霉汁小心翼翼地注射到一个个葡萄球菌里去。1个小时后，他发现葡萄球菌开始退却了；2个小时后，病菌已被团团围困住；3个小时后，葡萄球菌只剩1个。又过了10分钟，最后一个也消失了。

弗莱明兴奋异常，在1929年6月把他的这个重要成果写成论文，发表在英国一本医学杂志上，并把这种绿霉菌分泌的杀菌物质命名为盘尼西林（penicillin），即青霉素。该名字源于它那茸毛似的形态——铅笔（pencil），并一再说明，盘尼西林对人的疾病有奇效。遗憾的是，这个科学报告如石沉大海，根本没引起当局应有的重视。弗莱明万分沮丧，最后竟失去信心，连研究工作也不得不停顿下来。此后10年间，这项伟大发明竟被尘封在书堆里一直无人问津。

弗莱明自己高兴得太早了一些。他在得到青霉素的粗制品后便故步自封，不再向前继续研究，开拓新的知识领域，再大的、再好的事业也只能半途而废。因为要把青霉素用于临床治病，还有一段很长的路要走：首先要达到安全使用的目标，就必须纯净到绝对不会有任何杂质，完全透明。当时的弗莱明却在做到50倍（与原来的霉汁相比）、色泽仍浓似葡萄酒时便罢手了。再就是无法大批量生产，仅治疗体表一个小小的化脓伤口就得使用好几毫升的霉汁，要想杀死体内病菌更非几万毫升不可了。但上万毫升的液体又怎样注射到人的血管里呢？正当需要浓缩技术时，弗莱明却甩手不干了，以至让这个伟大发现耽误了10年之久。

1938年，牛津大学的两位科学家弗洛里和钱恩，在一次偶然的机会从书本里发现了弗莱明的研究成果。他们俩仔细研究了弗莱明的成功和失败的经验，终于用一种新的提炼技术取得了强于弗莱明霉汁100万倍以上的纯净的盘尼西林。

弗洛里和钱恩立即重复弗莱明的试验，效果同样良好，这说明弗莱明原来的路子是对的。于是，他们立即对老鼠进行对照试验：给50只老鼠注射大量致命的病菌之后，一半复注青霉素，另一半不注射。结果注射青霉素的老鼠都活着，未注射的都死亡。他们立即决定用人体做试验。他们组成一个研究集体，做好分工，有的负责实验室工作，有的专司绿霉菌的培养，有的负责过滤培养液和青霉素的提取。大家夜以继日地赶制盘尼西林，但是仅仅为了获得一汤匙纯净的黄色盘尼西林结晶，十几位科学家就足足耗费了两年时间。1941年2月，他们把这些贵如黄金的制剂用在一个因疮毒而濒临死亡的警察身上。果然12个小时之内便出现了奇迹，这个快要断气的警察居然能够自己下床走路活动了。第二天的情况更好，主治医生甚至估计用不了一个星期即可痊愈。遗憾的是由于青霉素药剂的用量不够，警察的生命未能挽救回来，但试验是成功的。如果青霉素剂量足够，是能够挽救这个警察生命的。他们只好从头开始，储备了足够的青霉素粉末，终于在同年5月取得了胜利：给一个受葡萄球菌严重感染的48岁的男性患者用青霉素治疗，只治疗了7天，这个患者就痊愈出院了。

治疗疾病取得成功，但是却给科学家带来了难题：一个病人一天所需的青霉素剂量至少要40加仑，这就需要几十人忙上一个月，因此必须进行大规模生产才能满足需要。当时正值“二战”期间，英国政府对这些非军工生产无暇问津。弗洛里和钱恩他们只好远涉重洋到美国申请进行生产。美国政府当时正在为欧洲战场的伤员缺药所困扰，双方一拍即合。就这样，青霉素才得以成批生产。

青霉素在“二战”结束时已经成为应用最广泛的药物，不知治愈和挽救了多少人的生命。到1951年，用青霉素治疗的病人已经达到了3100万人。它不仅很好地取代了磺胺药，而且可以治愈如肺炎、脑膜炎、猩红热、白喉、淋病、梅毒和血液中毒等各种感染疾病。

凭借这个伟大发现，弗莱明、弗洛里和钱恩3位科学家荣获了1945年度诺贝尔生理学或医学奖。弗莱明当初的偶然发现终于得到了应有的回报，他和弗洛里、钱恩为人类开创的抗生素事业、为医学界带来了巨大的革命。青霉素的辉煌成就被人们誉为比原子弹更重大的发明。各国科学家为了人类的健康，从各种各样的霉菌堆里相继开发生产出链霉素、氯霉素、土霉素、金霉素、四环素、庆大霉素、先锋霉素、平阳霉素等各种各样的抗生素。

青霉素的发现表明，偶然发现只能提供入门的向导，如果不在此基础上继续前进，是不会产生多少实际效果的。弗莱明最初发现了这个偶然现象，也做了一些研究，但未能继续进行进一步深入细致的研究，几乎让这一伟大发明功亏一篑。如果不是弗洛里和钱恩偶然发现了弗莱明的论文并给予重视，恐怕他的发明还要躺在故纸堆里。科学的道路就是这样。