天涯何处无青霉
作者：赛中国
1928年夏天在伦敦的圣玛丽医院预防接种科的实验室发生了一系列的事件，
这些事件导致了弗莱明（他是这个科的科主任）发现了青霉素的抗菌活性。后人
对这些事件的描述有不同的版本，但是不管细节如何，这些事情在短时间内集中
发生在一个实验室里，实在是有些不可思议。他当时的助手黑尔（Ronald Hare）
曾经把这些事件按照时间的顺序罗列出来，这应该是一个可信的版本：
1） 在这一年的夏天的7月底，弗莱明实验室楼下的同事在用青霉进行生产
过敏疫苗的实验，至少有一颗青霉菌种在空气中飘荡到弗莱明的实验室，落在铺
满了培养基而且种植了葡萄球菌的培养皿上面；
2） 这个青霉菌恰好是一个青霉素产量特别高的菌株；
3） 弗莱明没有像往常一样把这个培养皿放到37度的培养箱中去让葡萄球菌
较好地生长，而是遗留在实验台上；
4） 此后弗莱明外出休假一个月，在这前大半个月的时间里，天气特别的凉
快，非常适合青霉的生长；
5） 到了8月下旬，天气又热起来，葡萄球菌开始很好地生长，但是在青霉
附近的葡萄球菌却因为有青霉素的存在而长不起来了，这样整个培养皿布满了葡
萄球菌的菌落，但有一个区域却是完全没有细菌生长。
9月3日弗莱明休假回来看到了实验台上这个异象的培养皿，立刻判断这个空
白的区域的葡萄球菌是被溶解了。这个培养皿的确是前面的一系列的事件的美妙
巧合所的产生的，但是现在回头来审视青霉素发展的历史的时候，我们看到这个
对培养皿的空白区域就是细菌溶解的判断才是青霉素发现的最大的关键，而弗莱
明是做出这个判断的最理想的人选。在此以前弗莱明研究杀死细菌的物质有近十
年之久，他曾经从人类的眼泪中发现了一种物质可以溶解细菌，并将其命名为溶
菌酶。他的这个发现没有在临床医学上得到实际的应用，因为溶菌酶只能够杀死
那些致病性很小的细菌，但是他在溶菌酶的工作中发展了一系列的方法来研究化
学物质对细菌的生长的影响。假如没有青霉素令人愉快地意外出现，弗莱明也许
会在原来的方向继续研究下去。弗莱明在做出这个伟大的判断后，立刻开始研究
青霉的产物，并把青霉培养液里面存在的可以杀死细菌的物质命名为青霉素。弗
莱明开头很自然地错误地以为青霉素是一种和溶菌酶有差不多特性的溶解酶，而
事实上后来真正认识到青霉素是一个小分子并且搞清楚其化学结构还在十几年以
后，而且还需要更多的不同专业的人竭诚合作才能实现，但是无可争议的是，把
青霉素首先引入医学的就是弗莱明。
1928年秋季，弗莱明的两位助手立刻开始着手培养青霉，从培养液里面提取
抗菌活性物质来进行细菌学实验。首先从青霉培养液里面纯化青霉素就是一个艰
难的过程，在他的实验室摸索出酸化的培养液在低温低压蒸发以后的物质可以溶
解于酒精（这个时候弗莱明已经开始认识到青霉素不是一种酶），但是其抗菌活
性在几周内就会消失。1928年底，在实验动物上和临床上进行的一系列实验也让
人感到挫折，在载玻片上的细菌要在很高的浓度的青霉素的条件下才能出现溶解
现象；他的助手克拉达克（Stuart Craddock）给实验兔子注射青霉素以后30分
钟就全部消失，而当时观察到的青霉素的起效时间至少要4小时；克拉达克的鼻
窦感染，弗莱明给他用了青霉素却没有任何效果；接着一个截肢端感染的病人在
用药后还是死于败血症，唯一的安慰是他的另一个助手的眼睛感染涂了青霉素以
后很快就有了效果。1929年4月，弗莱明和克拉达克继续探索青霉素对全身感染
的治疗效果，他们把杀死的兔子的器官放到有细菌的培养液培养24小时，然后转
到青霉素的培养液中再培养24小时，结果发现器官里面的组织上还有细菌存在。
当然，由此认为青霉素不能够穿透器官表面的结论是不对的，因为青霉素子活体
的上可以通过血液循环达到组织的深处，但这一些列的结果实在让人觉得沮丧。
第二年弗莱明把这些结果发表在英国实验病理杂志上，后来有人指出弗莱明的动
物实验中没有用全身感染的老鼠，而几年后牛津的研究者却从治愈的老鼠身上得
到了极大的鼓励：8个感染的老鼠，4个用药者全活，4个不用药者全死。弗莱明
此后与青霉素相关的工作是继续保持和培养那株神奇的青霉，向后来每一个青霉
素的科学家提供菌种，而不是将其变为一个神秘的祖传秘方。
接下来的的十年当中，青霉素的研究进展都不是很大，当第二次世界大战开
始的时候，青霉素还没有被分离出来，但是在1939年到1944年的五年中，在英美
的众多的科学家合作下，在大量的国家的资金的支持下，在实力强大的制药工业
的参与下，美国生产的青霉素基本可以供应军用和民用。这是一个曲折生动过程，
它不仅挽救了伤员和病人的生命，改变了人类的普遍健康状态，也改变了医学的
发展历程。事实上，这场由青霉素带来的医学革命还需要一系列的激动人心的事
件：
1）1935年，弗莱明的合作研究者弗洛里（Florey）移到牛津大学，在那里
招募到德国化学家钱恩（Chain）以及后来的希特里（Heatly）；
2）1938年牛津的团队开始从弗莱明的菌株的培养液中用不同的方法提纯青
霉素；确定了青霉素是一个小分子而不是酶；
3）1940年5月，他们在老鼠身上的实验获得令人信服的成功；弗洛里立刻认
识到这个发现对战场伤员的伤口感染的医学价值；并开始寻找资助一完成进一步
的研究；
4）通过和美国洛克菲勒基金会的联系，牛津小组获得了一笔研究资金，并
且在珍珠港事件前几个月被邀请来到美国访问；
5）这次访问见到了美国农业部北区实验室（在伊里诺州的Peoria）的深罐
发酵专家墨耶（Moyer），他们正在培养一个产量更高的青霉素菌株，最奇妙的
是这个实验室在为玉米提取淀粉后的残留物寻找商业用途，而玉米残渣制造的
培养液使得青霉素的产量有几个量级的增长；
6）美国政府成立了一个研发办公室，目的是“启动和支持与国防有关的医
学问题的研究”，这个办公室促进大学的科学力量参与研究，同时还把当时几个
大的制药公司一国家的名义协调起来，暂时放弃他们所习惯的合成化学药物的想
法，全力投入到用青霉培养的方法来制备提纯青霉素的统一行动中来。
1942年的8月，传说中的魔幻子弹，东方的灵丹妙药终于正式走入医学的殿
堂。那些参加研究青霉素的科学家是民族的英雄，在临床使用青霉素的医生是圣
人，在紧缺的时期（一百万单位当时的花费是200美元，等于2001年的1800美
元），主管青霉素的发放的人就是上帝。1942年11月28日，青霉素在波士顿第一
次大批使用，一个过分拥挤的夜总会起火，近500人丧生，220人受伤，医学研究
委员会授权对伤者使用青霉素以期减少死亡率。这场大火是当时的重大新闻，但
是青霉素却是国家的军事机密，公众对此并不知情。
战争中的中国和苦难的中华民族也曾经参与了这个过程。在上个世纪四十年
代内忧外患的中国，有一个设在昆明的国家防疫局，其主要任务是生产伤寒白喉
的疫苗和研究传统的天花接种。所长是汤飞凡，他非常关注国外的医学研究进展，
1941年的《自然》杂志上发表了牛津小组的报告后，他立即在所里召开讨论青霉
素的问题，并且开始在他们自己的衣服靴子鞋油豆腐肉汤里面寻找青霉进行培养。
在物质奇缺的年代还探索了自己的棉籽泡水当作青霉的培养液，得到的非提纯产
品还用到了临床试验。汤所长在1944年还去了印度参加国际会议，并带回来9个
青霉菌株。相比原材料和其他的困难来说，青霉素的产量和提纯对于没有设备没
有试剂尤其是没有基础化学的准备的中国科学家来说也许更加有挑战性。当美国
的巨大培养罐日以继夜地搅拌的时候，中国的科学家前辈在用培养瓶生产青霉素。
一张1943年的档案图片上，一位前辈科学家在培养室手持扁平培养瓶在观察，身
后的操作台面上摆满了同样的培养瓶，整齐地摆了5层，操作台的下面也摆了5层。
对面的墙上有几个字，“青激培养室”，第二个字实际上看不清楚，估计是当时
对青霉素的中文称呼。1944年的9月，昆明生产了5瓶青霉素，单位有待测定，故
有2瓶分别送到牛津和Wisconsin进行检验，2瓶直接用于临床，还有1瓶备份参考。
青霉素的发现和生产不仅仅是治疗上的革命，这个过程也给医学的科学发展
带来了革命式的模式。首先，把一个发现成功地用于临床治疗不再是单个或几个
科学家的事情，它需要一个协力合作的团队，一个交流通畅的学术氛围，一个支
持性的政府和一个完备的工业化程序；其次，青霉素加强了对寻找任何疾病的的
可靠有效的治疗的坚定信念和投入充分的人力物力财力就一定能够解决任何复杂
的问题的信心；最后，偶然的机会会带来伟大的科学发现，对于科学家来说，需
要一个有准备的头脑，对于国家来说，需要一个有准备的社会。在昆明的前辈的
工作使我们感到自豪，如今中国是全球青霉素产量最高的国家，可是我们的医学
科学的发展却没有得到青霉素所带来的全部的启示。
天涯何处无青霉。